论工程爆破环境的污染与综合治理

摘 要：炸药的发明和利用，极大地促进了人类社会的发展。作为工程施工的重要手段之一，工程爆破中环境污染的系统分析及综合治理是当今极其重要却未引起重视的重要课题。该文主要以工程爆破的新特点为出发点，结合工程爆破中出现的有毒气体、粉尘、二氧化碳、噪音计爆破地震效应等环境问题，提出通过精心设计、精心施工，从各个环节上实时控制污染爆破，降低爆破噪音，从技术手段上控制污染等措施，综合治理工程爆破中的环境污染问题，旨在为将来的研究提供理论基础和技术指导。

关键词：工程爆破 环境污染 系统分析 综合治理

中图分类号：TB41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）7（c）-0088-02

炸药是我国的四大发明之一，随着炸药在各行各业中的广泛应用，促使工程爆破得到了迅猛的发展。但在工程爆破发展的同时，也带来了诸多的问题，如：噪音、飞石、有毒有害气体及粉尘的产生，有时爆破甚至会引起爆破地震的发生，严重的影响了人们赖以生存的环境，甚至给人们的生活、安全及健康带来极大的隐患。

1 工程爆破的新特点

1.1 应用环境复杂

随着工程爆破对象的扩大，使工程爆破的应用环境不仅仅局限于荒郊野外，还到达了人口密度高的城镇，这些都使得工程爆破对人文环境的影响日益增加。

1.2 炸药种类繁多

原先的炸药类型，只有黑炸药，随着科技的进步，现在炸药的种类越来越多，有硝胺、甲苯、硝化甘油及二甲苯等单体或混合炸药，这些炸药的主要成分大同小异，但各自却具有不同的使用性能。

1.3 应用范围广泛

工程爆破的对象不仅仅局限于荒郊野外，还用来进行旧建筑物的拆除、事故和灾害的救援现场等。由于我国正面临着城市的改建和扩建工作，各种酒厂房、旧企业办公楼房、高大的烟囱等废旧建筑物的拆除等，都需要工程爆破的参与。

1.4 爆破规模的增加

目前为止，我国进行工程爆破的次数已达数百次，有的炸药量甚至高达上万吨，千吨级的工程爆破工程也比较多。

2 工程爆破对环境的污染

2.1 粉尘

目前，没有统一的标准来衡量粉尘污染。剧毒粉尘是导致矽肺病发生的主要原因之一，而这种粉尘主要是由粉尘和有毒气体结合而成的。我国每年各种矿业生产中产生的废气高达2000亿m3。调查研究表明，在工程爆破中产生的粉尘粒径90%以上都小于10um，而对人体产生危害的主要部分正是这种粉尘。该粉尘降落到农作物上面后，可形成一层波波的薄膜，阻碍农作物的光合作用，有的甚至影响农作物的生长。该粉尘也属于呼吸性粉尘，可借助风力的作用，污染大片的区域，对于人和动物的呼吸系统能够产生严重的危害。

2.2 二氧化碳

二氧化碳是我们所熟知的气体，但由于其无毒的特性经常被人们忽视。但随着社会经济的快速发展，二氧化碳的过度排放，使我们赖以生存的地球环境温度日益增长。与上世纪相比，地球地面的平均温度上升了0.6℃左右，这对于现代的人们而言，无疑是场噩梦。面对日益严重的形势，各国均作出决定，降低单位国内生产总值二氧化碳的排放量。二氧化碳中毒能够引起人们头晕、注意力无法集中等轻微的症状，严重的能使肺泡内的浓度增加，刺激呼吸中枢，使机体发生缺氧窒息等症状。因此，我们应重点研究工程爆破中产生有毒气体的二氧化碳。

2.3 噪音

噪音是指不同的强度和频率声音无规律的杂乱组合，该声音能给人们带来烦躁感的总称。噪音能使人的听觉敏感度下降，头晕、心跳加快，记忆力衰退，血压升高，有的甚至会造成噪声性耳聋。研究调查发现，噪音能够引起心脏病的发生，同时还能出现疲劳、易怒、烦躁及工作效率下降等精神症状。研究表明，爆破的噪音高达70～110dB，在工程爆破的周围，15%以上的人们没有进行正常的睡眠。

2.4 毒气

工程爆破中能够产生大量的一氧化碳和各种氧化氮。研究发现，我过每年由于工程爆破产生的有毒气体高达1亿m3。工程爆破产生的NxOy不仅能够引起光化学烟雾的产生，还能导致酸雨，影响人们的日常生活和动植物的生长。为此，国家对炸药的产毒量作出了严格的规定，规定施工方工程爆破炸药所产生的有毒气体不能超过80L/kg。

2.5 爆破地震效应

爆破地震效应是指工程爆破所用的炸药在一定的媒介中爆炸后，可在一定的范围内产生的地震现象。爆破产生的饿的证效应不仅与地质条件有关，还受到爆心距、炸药的爆破能力、炸药量及爆破方法等诸多因素的影响。爆破震动一旦传播到岩石破碎区外，会对附近居民产生破坏，不仅造成能量的浪费，还影响居民的心理健康。现在大多数国家之制定爆破安全时，一般都考虑震速和频率的共同影响，我国也不例外。

3 工程爆破队环境污染的综合治理

3.1 微差爆破

微差爆破是一种新型的控制爆破技术，是按照微秒级的时间间隔进行顺序爆破的，故又称为微妙爆破。合理的起爆时间间隔可在时间上和空间上，将先后爆破产生的地震效应有效地错开，总体上降低地震效用。所以，准确地控制微妙爆破，能够将爆破产生的地震效应降低到最小程度。由于微妙爆破的时间间隔的选择受诸多因素的影响，目前，我国对于时间间隔的选择没有统一的规定。研究表明，在实际的操作过程中，通过最低爆破地震效应原则和对比应力波叠加原则可最大程度的降低爆破对环境的污染。

3.2 提高从业人员的专业技能

近年来，随着我国工程爆破行业的快速崛起，工程爆破行业存在的问题日益增多，对于工程爆破从业人员能力的专业性和技术性的要求也越来越高。我国工程爆破行业需要综合型的人才要懂得爆破、安全、环保以及其他等各个方面的知识，只有这种综合型的人才才能胜任酒店工作。其次，工程爆破从业人员间应培养其团队合作的意识，设计人员与施工人员间应有默契的配合，合作时间较长，且团队间有主人公精神。所以，就需要培养大量的开拓型、复合型的人才。

3.3 降低爆破噪音

许多人认为爆破时产生的噪音都是理所当然的事情，人们对爆破噪音的重视不足。首先应改变人们的意识，使人们重视爆破噪音。这就要求爆破设计人员在进行爆破设计时，充分的考虑爆破噪音的不良影响，将爆破噪音的影响降到最低的程度。

3.3.1 设置减震措施

在进行工程爆破时，应在爆破物倾倒的方向，翻松土地，或每隔2～3m间设置土坎，土坎的高度一般为1m左右，这样以便降低爆破物与地面撞击产生噪音。

3.3.2 注意爆破时间

国家对爆破的时间作出了明确的规定，应避免在晚上及人们休息的时间进行爆破作业。在爆破条件允许的情况下，为减少发动机的噪音音量，应尽量用电动机来取代柴油机。

3.3.3 注重爆破部位的防护

研究发现，在进行工程爆破时，对爆破部分进行覆盖防护，或在爆破部为附近有树林等近体防护措施时，能够显著的减小噪音，可进一步的减少爆破噪音产生的影响。

3.3.4 确定单孔装药量

单孔装药量的确定原则是利用等能远离，根据实际合适的爆破参数和单位装药量来确定的，在确保装药量能将媒介破碎外，应尽可能地少使用炸药量，防止多余的能量扩散到空气中以产生更大的噪音。

3.4 从技术手段上控制污染

在进行工程爆破时，可采用一些新的技术、器材及工艺等有效地控制住爆破对周围环境的污染。运用技术手段能够有效地控制爆破对环境的污染。例如，现在大多数的爆破单位都采用的是延期电雷管，这种前雷管的精度到达毫秒、半秒级及秒级延期的电雷管装置及非电导爆管网络，控制炸药量来实施多爆破规模及有害污染的控制。也可同时控制同期齐爆的装药量，可采用综合的立体降等措施，变为主动消防，或装置消防车等。

3.5 控制爆破规模

爆破环境的危害与污染受爆破规模大小的影响。机械的噪音、爆破噪音、冲击波、粉尘及有害气体等都会影响周围的环境。对于爆破规模较大的工程，应进行小批量的实施爆破，力争做到不影响人们的正常生活，避免给人们的生活、工作带来不便和麻烦。因此，在确定爆破规模时，应对爆破现场进行评估、实地考察，优选爆破施工方案，尽可能的降低爆破对环境的污染。

3.6 合理进行爆破设计

爆破过程中有毒气体的生成量基本是与炸药的单耗量成正比的。而炸药的单耗量受多种因素的影响，如炸药的品种及其物理性状、起爆顺序和起爆时差等等都是极其重要的影响因素。因此只有合理进行爆破设计，恰当地选择炸药的品种，正确地确定炮孔参数和装药结构、科学地安排起爆顺序和起爆的间隔时间等，使炸药的性能与被爆岩矿的物理力学性质相匹配，同时减小被爆岩矿所受的约束力，使炸药爆炸在被爆岩矿中引起的应力状态达到最佳水平，才能在获得满意的爆破效果的同时使炸药的用量保持最少。

3.7 精心设计、精心施工，从各个环节上实时控制污染爆破

尤其是城市内的拆除控制爆破，是在一种特殊环境下实施的一种有一定危险性的工作。因此，城市工程爆破需动用机械设备、雷管及炸药等，但这些都会造成一定的环境污染，带来粉尘、有毒气体、噪音等。因此，在实施爆破的过程中，都必须精心设计、精心施工、综合运用各种行之有效的技术手段，加以有效控制。方案设计宁细勿粗，工序要一环紧扣一环，环环要考虑保护措施，尽可能地做到少噪音、无污染、不扰民、保安全。

4 结语

在工程爆破过程中，会引起粉尘、有毒气体及爆破噪音，这些都会引起环境污染。现在的过程爆破技术越来越注重对环境的防护。研究表明，可通过精心设计、精心施工，研制不产生有毒气体的新型环保型炸药，降低爆破噪音等措施，综合治理工程爆破中的环境污染问题。

参考文献

[1]王鸿渠.多边界石方爆破工程[M].北京：人民交通出版社，1994.

[2]张国榉，滑振本，贺文俊，等.试论炮泥在爆破中的作用[J].探矿工程，1983（1）：24-27.

[3]吴子骏，许德民，李保珍.露天矿梯段爆破过程的摄影分析[C].土岩爆破文集（二）：107-112.

[4]王力功.光面爆破技术研究及其在隧道掘进中的应用[J].工程爆破，2001，7（1）：65-68，78.