論工程爆破環(huán)境的污染與綜合治理

李鴻

摘 要：炸藥的發(fā)明和利用，極大地促進(jìn)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展。作為工程施工的重要手段之一，工程爆破中環(huán)境污染的系統(tǒng)分析及綜合治理是當(dāng)今極其重要卻未引起重視的重要課題。該文主要以工程爆破的新特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合工程爆破中出現(xiàn)的有毒氣體、粉塵、二氧化碳、噪音計(jì)爆破地震效應(yīng)等環(huán)境問(wèn)題，提出通過(guò)精心設(shè)計(jì)、精心施工，從各個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)時(shí)控制污染爆破，降低爆破噪音，從技術(shù)手段上控制污染等措施，綜合治理工程爆破中的環(huán)境污染問(wèn)題，旨在為將來(lái)的研究提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：工程爆破 環(huán)境污染 系統(tǒng)分析 綜合治理

中圖分類(lèi)號(hào)：TB41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）7（c）-0088-02

炸藥是我國(guó)的四大發(fā)明之一，隨著炸藥在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，促使工程爆破得到了迅猛的發(fā)展。但在工程爆破發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了諸多的問(wèn)題，如：噪音、飛石、有毒有害氣體及粉塵的產(chǎn)生，有時(shí)爆破甚至?xí)鸨频卣鸬陌l(fā)生，嚴(yán)重的影響了人們賴(lài)以生存的環(huán)境，甚至給人們的生活、安全及健康帶來(lái)極大的隱患。

1 工程爆破的新特點(diǎn)

1.1 應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜

隨著工程爆破對(duì)象的擴(kuò)大，使工程爆破的應(yīng)用環(huán)境不僅僅局限于荒郊野外，還到達(dá)了人口密度高的城鎮(zhèn)，這些都使得工程爆破對(duì)人文環(huán)境的影響日益增加。

1.2 炸藥種類(lèi)繁多

原先的炸藥類(lèi)型，只有黑炸藥，隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在炸藥的種類(lèi)越來(lái)越多，有硝胺、甲苯、硝化甘油及二甲苯等單體或混合炸藥，這些炸藥的主要成分大同小異，但各自卻具有不同的使用性能。

1.3 應(yīng)用范圍廣泛

工程爆破的對(duì)象不僅僅局限于荒郊野外，還用來(lái)進(jìn)行舊建筑物的拆除、事故和災(zāi)害的救援現(xiàn)場(chǎng)等。由于我國(guó)正面臨著城市的改建和擴(kuò)建工作，各種酒廠房、舊企業(yè)辦公樓房、高大的煙囪等廢舊建筑物的拆除等，都需要工程爆破的參與。

1.4 爆破規(guī)模的增加

目前為止，我國(guó)進(jìn)行工程爆破的次數(shù)已達(dá)數(shù)百次，有的炸藥量甚至高達(dá)上萬(wàn)噸，千噸級(jí)的工程爆破工程也比較多。

2 工程爆破對(duì)環(huán)境的污染

2.1 粉塵

目前，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量粉塵污染。劇毒粉塵是導(dǎo)致矽肺病發(fā)生的主要原因之一，而這種粉塵主要是由粉塵和有毒氣體結(jié)合而成的。我國(guó)每年各種礦業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣高達(dá)2000億m3。調(diào)查研究表明，在工程爆破中產(chǎn)生的粉塵粒徑90%以上都小于10um，而對(duì)人體產(chǎn)生危害的主要部分正是這種粉塵。該粉塵降落到農(nóng)作物上面后，可形成一層波波的薄膜，阻礙農(nóng)作物的光合作用，有的甚至影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。該粉塵也屬于呼吸性粉塵，可借助風(fēng)力的作用，污染大片的區(qū)域，對(duì)于人和動(dòng)物的呼吸系統(tǒng)能夠產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

2.2 二氧化碳

二氧化碳是我們所熟知的氣體，但由于其無(wú)毒的特性經(jīng)常被人們忽視。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，二氧化碳的過(guò)度排放，使我們賴(lài)以生存的地球環(huán)境溫度日益增長(zhǎng)。與上世紀(jì)相比，地球地面的平均溫度上升了0.6℃左右，這對(duì)于現(xiàn)代的人們而言，無(wú)疑是場(chǎng)噩夢(mèng)。面對(duì)日益嚴(yán)重的形勢(shì)，各國(guó)均作出決定，降低單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳的排放量。二氧化碳中毒能夠引起人們頭暈、注意力無(wú)法集中等輕微的癥狀，嚴(yán)重的能使肺泡內(nèi)的濃度增加，刺激呼吸中樞，使機(jī)體發(fā)生缺氧窒息等癥狀。因此，我們應(yīng)重點(diǎn)研究工程爆破中產(chǎn)生有毒氣體的二氧化碳。

2.3 噪音

噪音是指不同的強(qiáng)度和頻率聲音無(wú)規(guī)律的雜亂組合，該聲音能給人們帶來(lái)煩躁感的總稱(chēng)。噪音能使人的聽(tīng)覺(jué)敏感度下降，頭暈、心跳加快，記憶力衰退，血壓升高，有的甚至?xí)斐稍肼曅远@。研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，噪音能夠引起心臟病的發(fā)生，同時(shí)還能出現(xiàn)疲勞、易怒、煩躁及工作效率下降等精神癥狀。研究表明，爆破的噪音高達(dá)70～110dB，在工程爆破的周?chē)?5%以上的人們沒(méi)有進(jìn)行正常的睡眠。

2.4 毒氣

工程爆破中能夠產(chǎn)生大量的一氧化碳和各種氧化氮。研究發(fā)現(xiàn)，我過(guò)每年由于工程爆破產(chǎn)生的有毒氣體高達(dá)1億m3。工程爆破產(chǎn)生的NxOy不僅能夠引起光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生，還能導(dǎo)致酸雨，影響人們的日常生活和動(dòng)植物的生長(zhǎng)。為此，國(guó)家對(duì)炸藥的產(chǎn)毒量作出了嚴(yán)格的規(guī)定，規(guī)定施工方工程爆破炸藥所產(chǎn)生的有毒氣體不能超過(guò)80L/kg。

2.5 爆破地震效應(yīng)

爆破地震效應(yīng)是指工程爆破所用的炸藥在一定的媒介中爆炸后，可在一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生的地震現(xiàn)象。爆破產(chǎn)生的餓的證效應(yīng)不僅與地質(zhì)條件有關(guān)，還受到爆心距、炸藥的爆破能力、炸藥量及爆破方法等諸多因素的影響。爆破震動(dòng)一旦傳播到巖石破碎區(qū)外，會(huì)對(duì)附近居民產(chǎn)生破壞，不僅造成能量的浪費(fèi)，還影響居民的心理健康?，F(xiàn)在大多數(shù)國(guó)家之制定爆破安全時(shí)，一般都考慮震速和頻率的共同影響，我國(guó)也不例外。

3 工程爆破隊(duì)環(huán)境污染的綜合治理

3.1 微差爆破

微差爆破是一種新型的控制爆破技術(shù)，是按照微秒級(jí)的時(shí)間間隔進(jìn)行順序爆破的，故又稱(chēng)為微妙爆破。合理的起爆時(shí)間間隔可在時(shí)間上和空間上，將先后爆破產(chǎn)生的地震效應(yīng)有效地錯(cuò)開(kāi)，總體上降低地震效用。所以，準(zhǔn)確地控制微妙爆破，能夠?qū)⒈飘a(chǎn)生的地震效應(yīng)降低到最小程度。由于微妙爆破的時(shí)間間隔的選擇受諸多因素的影響，目前，我國(guó)對(duì)于時(shí)間間隔的選擇沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。研究表明，在實(shí)際的操作過(guò)程中，通過(guò)最低爆破地震效應(yīng)原則和對(duì)比應(yīng)力波疊加原則可最大程度的降低爆破對(duì)環(huán)境的污染。

3.2 提高從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)技能

近年來(lái)，隨著我國(guó)工程爆破行業(yè)的快速崛起，工程爆破行業(yè)存在的問(wèn)題日益增多，對(duì)于工程爆破從業(yè)人員能力的專(zhuān)業(yè)性和技術(shù)性的要求也越來(lái)越高。我國(guó)工程爆破行業(yè)需要綜合型的人才要懂得爆破、安全、環(huán)保以及其他等各個(gè)方面的知識(shí)，只有這種綜合型的人才才能勝任酒店工作。其次，工程爆破從業(yè)人員間應(yīng)培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，設(shè)計(jì)人員與施工人員間應(yīng)有默契的配合，合作時(shí)間較長(zhǎng)，且團(tuán)隊(duì)間有主人公精神。所以，就需要培養(yǎng)大量的開(kāi)拓型、復(fù)合型的人才。

3.3 降低爆破噪音

許多人認(rèn)為爆破時(shí)產(chǎn)生的噪音都是理所當(dāng)然的事情，人們對(duì)爆破噪音的重視不足。首先應(yīng)改變?nèi)藗兊囊庾R(shí)，使人們重視爆破噪音。這就要求爆破設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)時(shí)，充分的考慮爆破噪音的不良影響，將爆破噪音的影響降到最低的程度。

3.3.1 設(shè)置減震措施

在進(jìn)行工程爆破時(shí)，應(yīng)在爆破物傾倒的方向，翻松土地，或每隔2～3m間設(shè)置土坎，土坎的高度一般為1m左右，這樣以便降低爆破物與地面撞擊產(chǎn)生噪音。

3.3.2 注意爆破時(shí)間

國(guó)家對(duì)爆破的時(shí)間作出了明確的規(guī)定，應(yīng)避免在晚上及人們休息的時(shí)間進(jìn)行爆破作業(yè)。在爆破條件允許的情況下，為減少發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音音量，應(yīng)盡量用電動(dòng)機(jī)來(lái)取代柴油機(jī)。

3.3.3 注重爆破部位的防護(hù)

研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行工程爆破時(shí)，對(duì)爆破部分進(jìn)行覆蓋防護(hù)，或在爆破部為附近有樹(shù)林等近體防護(hù)措施時(shí)，能夠顯著的減小噪音，可進(jìn)一步的減少爆破噪音產(chǎn)生的影響。

3.3.4 確定單孔裝藥量

單孔裝藥量的確定原則是利用等能遠(yuǎn)離，根據(jù)實(shí)際合適的爆破參數(shù)和單位裝藥量來(lái)確定的，在確保裝藥量能將媒介破碎外，應(yīng)盡可能地少使用炸藥量，防止多余的能量擴(kuò)散到空氣中以產(chǎn)生更大的噪音。

3.4 從技術(shù)手段上控制污染

在進(jìn)行工程爆破時(shí)，可采用一些新的技術(shù)、器材及工藝等有效地控制住爆破對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。運(yùn)用技術(shù)手段能夠有效地控制爆破對(duì)環(huán)境的污染。例如，現(xiàn)在大多數(shù)的爆破單位都采用的是延期電雷管，這種前雷管的精度到達(dá)毫秒、半秒級(jí)及秒級(jí)延期的電雷管裝置及非電導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò)，控制炸藥量來(lái)實(shí)施多爆破規(guī)模及有害污染的控制。也可同時(shí)控制同期齊爆的裝藥量，可采用綜合的立體降等措施，變?yōu)橹鲃?dòng)消防，或裝置消防車(chē)等。

3.5 控制爆破規(guī)模

爆破環(huán)境的危害與污染受爆破規(guī)模大小的影響。機(jī)械的噪音、爆破噪音、沖擊波、粉塵及有害氣體等都會(huì)影響周?chē)沫h(huán)境。對(duì)于爆破規(guī)模較大的工程，應(yīng)進(jìn)行小批量的實(shí)施爆破，力爭(zhēng)做到不影響人們的正常生活，避免給人們的生活、工作帶來(lái)不便和麻煩。因此，在確定爆破規(guī)模時(shí)，應(yīng)對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行評(píng)估、實(shí)地考察，優(yōu)選爆破施工方案，盡可能的降低爆破對(duì)環(huán)境的污染。

3.6 合理進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)

爆破過(guò)程中有毒氣體的生成量基本是與炸藥的單耗量成正比的。而炸藥的單耗量受多種因素的影響，如炸藥的品種及其物理性狀、起爆順序和起爆時(shí)差等等都是極其重要的影響因素。因此只有合理進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)剡x擇炸藥的品種，正確地確定炮孔參數(shù)和裝藥結(jié)構(gòu)、科學(xué)地安排起爆順序和起爆的間隔時(shí)間等，使炸藥的性能與被爆巖礦的物理力學(xué)性質(zhì)相匹配，同時(shí)減小被爆巖礦所受的約束力，使炸藥爆炸在被爆巖礦中引起的應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到最佳水平，才能在獲得滿(mǎn)意的爆破效果的同時(shí)使炸藥的用量保持最少。

3.7 精心設(shè)計(jì)、精心施工，從各個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)時(shí)控制污染爆破

尤其是城市內(nèi)的拆除控制爆破，是在一種特殊環(huán)境下實(shí)施的一種有一定危險(xiǎn)性的工作。因此，城市工程爆破需動(dòng)用機(jī)械設(shè)備、雷管及炸藥等，但這些都會(huì)造成一定的環(huán)境污染，帶來(lái)粉塵、有毒氣體、噪音等。因此，在實(shí)施爆破的過(guò)程中，都必須精心設(shè)計(jì)、精心施工、綜合運(yùn)用各種行之有效的技術(shù)手段，加以有效控制。方案設(shè)計(jì)寧細(xì)勿粗，工序要一環(huán)緊扣一環(huán)，環(huán)環(huán)要考慮保護(hù)措施，盡可能地做到少噪音、無(wú)污染、不擾民、保安全。

4 結(jié)語(yǔ)

在工程爆破過(guò)程中，會(huì)引起粉塵、有毒氣體及爆破噪音，這些都會(huì)引起環(huán)境污染?，F(xiàn)在的過(guò)程爆破技術(shù)越來(lái)越注重對(duì)環(huán)境的防護(hù)。研究表明，可通過(guò)精心設(shè)計(jì)、精心施工，研制不產(chǎn)生有毒氣體的新型環(huán)保型炸藥，降低爆破噪音等措施，綜合治理工程爆破中的環(huán)境污染問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 王鴻渠.多邊界石方爆破工程[M].北京：人民交通出版社，1994.

[2] 張國(guó)櫸，滑振本，賀文俊，等.試論炮泥在爆破中的作用[J].探礦工程，1983（1）：24-27.

[3] 吳子駿，許德民，李保珍.露天礦梯段爆破過(guò)程的攝影分析[C].土巖爆破文集（二）：107-112.

[4] 王力功.光面爆破技術(shù)研究及其在隧道掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].工程爆破，2001，7（1）：65-68，78.