1.地面水平变形
在发生地面沉降的同时,还伴随着地面水平变形。地面水平变形不但损坏地热井固井套管、输运管线等地热生产设施,而且还影响沉降区附近的公路、排水渠、管线及房屋建筑等设施。
2.地热景观消失
地热区的热显示是宝贵的地热旅游景观,地热开发对地热景观也会产生一定的影响。西藏羊八井地热田在开发前(1975),热田内分布有大面积的热水沼泽、热水塘、放热地面、冒汽地面、沸泉群、沸泥塘、喷气口等地热地质景观(热显示)以及青藏高原上最大的一个热水湖。随着热田的开发,大量的地热流体被抽取后,地表热显示几乎全部消失,热水湖于1996年干涸。在山东省胶东地区,随着地热资源开发的升温,局部地段地热井分布相对集中,地热开采强度大于地热资源补给强度,造成资源逐渐枯竭,原有地热温泉大多已断流。
3.地温场发生变化
沉积盆地深大断裂带附近地热资源开发,会造成地温场相对升高,地热流体矿化度相对降低。天津地区近期地热勘探资料和地热井井口温度测试数据表明,在沧东断裂、海河断裂及白塘口西断裂带等部位,地热集中开采26年后(1980～2006年),原始的热储流场、地温场受到扰动,以往的单个地热异常区已连结成片,计算求得的盖层平均地温梯度值均在3.0℃/100m以上。
分析其变化机理,一方面是这些深大断裂具有较强的导水导热作用;另一方面是在这些断裂带部位近几年布井较多,单井开采量及累计开采量较大,开采时间又集中,形成地热资源集中开采区。由于集中开采,热储压力下降,刺激深部地热流体上涌,也造成了侧向对流、边界补给水循环速度加快,造成热储层温度升高,地下流体矿化度降低。
4.环境污染
(1)大气污染
地热开发过程中,地热水或地热蒸汽中所含的各种气体和悬浮物将排入大气,特别是温度较高的地热流体中含有浓度较高,危害较大的H2S,CO2,CH4,NH3等不凝气体。如松辽盆地大庆油田地热水中约含水溶性甲烷气1m3/L,井口气点燃长明不断;河北省曹妃甸位于黄骅坳陷北部的南堡凹陷内,其新近系馆陶组和明化镇组中,地热资源丰富,但却有明显的油气资源伴生;河南鹤壁市于2001年打成一口井深3276m的地热井,洗井后发生强烈井喷,井口水温74℃(井底119℃),井口压力2.2MPa,自喷气量达2×104m3/d,气体中二氧化碳占82%～98%,其余主要为甲烷气。
(2)水污染
地热水的水质是影响环境的主要因素,由于温度对水岩溶滤作用的影响,地热水中氟化物、硫化物、氯化物、固形物(全盐量)和二氧化硅的含量远比一般地下水高。未加处理的地热废水排放会污染地表水和浅层地下水。如河北省固安县的霸25井,由于地热水的长期排放,导致附近饮用水源地的井水变为苦咸水。任丘-留路两个地区早已进入高含水采油阶段的潜山油田,每天排出水温在62℃左右,水量达20000吨的脱油热水。
(3)热污染
粗放型的地热开发利用,直接排放的地热尾水温度大多都高于地表水体或土壤温度,使附近水体温度升高,溶解氧减少,从而引起水质恶化。
(4)放射性污染
地热水中或多或少地含有氡(Rn222),铀(U235,U238)和钍(Th232)等放射性物质,其衰变释放产生的伽马射线可能会对人体产生损害。
此外,在地热开发过程中,尤其是在地热井钻进和试井过程中,噪声污染也是一个不容忽视的问题。
5.生态影响
(1)对动、植物的影响
地热田生产废水尤其是高温地热田发电尾水的排放还会影响周围的生态系统及生物多样性。西藏羊八井地热发电尾水水温高达80℃,每天至少有4×104～5×104m3排放到藏布曲河,致使河中原有的鱼类绝迹。此外,热田开发中的钻井工程、纵横交错的管道,高温蒸汽的排放使得附近草甸生态环境受到破坏,草甸植被大片受损、死亡,草场退化,草地荒漠化,野生动物也难觅踪迹。地热水中的有害元素还会在动植物体内富集,通过食物链影响人的健康。根据河北雄县和福建连江的监测结果,在地热开发区及其附近地区农作物中氟含量高于当地对照点农作物中氟含量,河北高阳县地热水养殖鱼体内的砷、氟等含量超出国家食品卫生标准。受地热电厂排放H2S的影响,意大利托斯卡纳地区的土耳其栎树叶子中的硫含量大大高于对照值。
(2)对土壤的影响
地热水的矿化度一般比较高,渗入土壤后大量的盐类容易造成土壤板结和盐碱化。那曲地热田排泄地热流体矿化度平均在2000mg/L左右,从热田到次曲河近3km的排泄流程中形成了200～400m宽度不等的盐碱地,总面积达120km2,盐碱化地带表面白色盐华沉积物广布、土壤板结、寸草不生,与周边的良好牧草场形成鲜明的对比(贺玉龙,2008)。