甘肅省礦山主要環(huán)境地質問題及防治對策探討

李 軍，周 斌

(甘肅省地質環(huán)境監(jiān)測院甘肅蘭州 730050)

甘肅省礦山主要環(huán)境地質問題及防治對策探討

李 軍，周 斌

(甘肅省地質環(huán)境監(jiān)測院甘肅蘭州 730050)

甘肅是礦產資源比較豐富的省份之一，礦業(yè)開發(fā)已成為甘肅經濟發(fā)展的重要支柱，在本省國民經濟建設中起著十分重要的作用。由于長期忽視礦山地質環(huán)境保護，使礦山環(huán)境受到嚴重影響和破壞。采礦誘發(fā)地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、土地沙化、占用破壞土地、地下水均衡破壞和水土污染等礦山地質環(huán)境問題。闡述主要礦山環(huán)境地質問題及其危害，提出有關防治對策建議，以促進甘肅省礦山環(huán)境保護與治理工作的進步，降低其可能造成的各種危害。

甘肅省;礦山;環(huán)境地質問題;防治對策;

甘肅省境內成礦地質條件優(yōu)越，是礦產資源比較豐富的省份之一，不但種類繁多、類型多樣，而且組分復雜、規(guī)模各異，遠景可觀。礦業(yè)開發(fā)已成為甘肅經濟發(fā)展的重要支柱。

圖1 甘肅省礦產百分比分類圖

目前，甘肅已發(fā)現各類礦產173種，占全國已知礦種的91%，其中已探明儲量的礦產92種，有27種礦產的保有儲量居全國前五位。已開采利用的礦產73種，產地近4 000處，其中大中型礦產地 134 處。［1］［2］

1 礦山主要環(huán)境地質問題及危害

甘肅省位于我國黃土高原、阿拉善高原、青藏高原交匯處，地域狹長而遼闊，多個大地構造單元于省內交接，其地質構造復雜多變，并廣泛蘊育種類繁多、礦床成因類型多樣的諸多礦產。然而，長期以來由于環(huán)境保護意識淡漠，其法規(guī)條例和管理不健全，忽視了對地質環(huán)境保護，加之受開采條件、開采方式、生產工藝、技術裝備等綜合因素影響，使得礦山企業(yè)在為甘肅省乃至國家經濟發(fā)展做出重要貢獻的同時，也使本省礦區(qū)地質環(huán)境遭到極大破壞:生態(tài)環(huán)境日趨惡化，環(huán)境污染不斷加劇，次生地質災害頻發(fā)，環(huán)境地質問題嚴重。

甘肅省內礦山環(huán)境地質問題具有分布廣、類型復雜、發(fā)生頻率高、突發(fā)性強、隱患多、影響大、災情嚴重等特點，突出表現在以下幾個方面［1］:一是對地貌景觀和土地資源的破壞;二是采礦誘發(fā)地面塌陷及滑坡、崩塌、泥石流等次生災害;三是廢渣廢液排放造成水土污染;四是采礦造成水資源系統的破壞;五是水土流失和土地沙化。其具體環(huán)境地質問題如下:

1.1 占用破壞土地資源

甘肅省地形復雜，山地丘陵與戈壁荒漠廣布，且地廣人稀、氣候干旱，難以利用的荒地較多。礦山開采方式大多為露天開采，占到本省礦山數量的75.5%［1］。露天采礦場大面積剝離及采礦廢石渣的無序堆放嚴重破壞地表耕地、植被及原始地質地貌景觀，加之一些井下開采的煤炭、金屬礦山由于采空塌陷而引發(fā)的山體裂縫、崩塌、滑坡、泥石流災害及尾礦、廢石渣大量堆放，對土地資源構成嚴重破壞，導致耕地、林地、草地被毀，降低土壤保水保肥能力，影響土地利用，導致農作物減產。另外，許多尾礦庫礦砂揚塵造成對庫區(qū)周邊土地的污染。據調查統計，全省礦業(yè)開發(fā)占用破壞土地達19 822.5 hm2(其中占用破壞耕地1 679.25 ha，占用破壞林地 597.16 hm2，占用破壞草地 1 108.97 hm2，占用破壞其它類型土地16 437.12 hm2;而尾礦庫占地面積862.00 hm2，固體廢料堆放場占地面積 2 270.04 hm2，采礦塌陷區(qū)占地面積2 293.05 hm2，采礦場占地面積14 397.4 hm2)，占本省國土資源面積的 0.44 ‰［1］。

圖2 某金礦采礦活動占用、破壞草場

1.2 次生地質災害［1］［3］

甘肅省由礦業(yè)開發(fā)活動引發(fā)的次生地質災害具有發(fā)生頻率高、突發(fā)性強、影響大、災情嚴重及隱患多等特點。礦山地質災害類型主要有地面塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流和礦坑突水等六種。

據調查統計，至2004年底全省發(fā)生礦山次生地質災害349處(次)，其中地面塌陷(含地裂縫)105處，占礦山地質災害總數的30.1%;滑坡149處，占42.7%;崩塌26處，占7.4%;泥石流61處，占17.5%;礦坑突水8次，占2.3%。從統計結果可以看出，滑坡所占的比例最大，是礦山地質災害中發(fā)生頻次最高的地質災害類型，其次為地面塌陷。就規(guī)模而言，全省礦山地質災害規(guī)模以小型為主，占災害總數的81.4%，中型次之，占災害總數的14.0%，大型較少，只占災害總數的4.6%。

甘肅省礦山次生地質災害數量多，分布廣，危害大。截止2004年底，全省礦山地質災害共造成47人傷亡，破壞土地3298.77 hm2，造成房屋裂縫或倒塌近7萬余間，礦山鐵路破壞約2000余m，公路裂縫、下陷或被埋達130余km，全省有235個村莊被迫搬遷，超過400個村莊的水源地受到破壞，500多處井、泉斷流，5×104畝水澆地變?yōu)楹档兀V區(qū)或礦區(qū)以外受影響較重范圍內10萬多人缺水吃，礦山地質災害造成的直接經濟損失達5 375.87萬元。

1)地面塌陷、裂縫。地面塌陷、地裂縫雖然是兩種不同類型的地質災害，但在本省集中反映在地下開采的礦山區(qū)，由于地下采空造成地面塌陷、下沉，并伴生地裂縫，它們在礦山采空區(qū)的表現形式、形成因素、危害性等方面具有基本相似的特征，因此將這兩種災害類型歸屬于地面塌陷災害表述。

地面塌陷、裂縫變形是甘肅最突出、最嚴重的礦山次生地質災害之一，具有分布范圍廣、致災對象多、突發(fā)性強等特點，往往造成巨大的經濟損失和人員傷亡，是制約地方經濟建設和礦山企業(yè)發(fā)展的主要因素。

圖3 某煤礦形成的地裂縫

地面塌陷災害主要發(fā)生在大規(guī)模地下開采的礦區(qū)，例如煤炭資源豐富的窯街礦區(qū)、阿干礦區(qū)、崇信新赤礦區(qū)、靖遠礦區(qū)、華亭礦區(qū)等，主要以地面變形的破壞方式對地面房屋、公路、橋梁、耕地、林地、草地、灌渠、涵洞、電灌站、井泉及電力、通信、管網等設施造成損壞或毀壞，并導致人員傷亡，由此引發(fā)的糾紛問題層出不窮，礦區(qū)群眾財產賠償問題也成為礦山企業(yè)的沉重負擔。據相關資料，甘肅省因采礦引發(fā)的地面塌陷面積達2 293.05 hm2，占全省國土資源面積的 0.05‰［1］［3］。

2)崩塌、滑坡、泥石流。崩塌、滑坡、泥石流災害具有突發(fā)性強、危害性大及具有一定隱蔽性的特點，其發(fā)生頻次在我省較高，主要危害是造成人員傷亡和地面建(構)筑物設施的變形破壞，每年都造成人員傷亡和巨大的經濟損失。受地層巖性、地貌類型、氣候條件、水文、地質構造等條件的影響，此類災害多發(fā)生在隴南、隴東及隴中等地的廣大山區(qū)和黃土丘陵區(qū)，這些區(qū)域內開采的礦產資源主要有煤礦、鉛鋅礦、銅礦、銻礦、金礦以及鐵、錳、汞和重晶石及部分建材原料等。采礦工程活動對原有斜坡應力平衡狀態(tài)的破壞，廢石(渣)場不合理的過高過陡堆棄或直接堆置于高陡斜坡，以及露天深大采坑邊坡開挖是造成崩塌、滑坡災害的主要因素;大面積露天剝離，砍伐植被，廢石棄土的無序堆放等是引發(fā)泥石流災害的主要原因之一。

圖4 采礦活動形成的潛在泥石流隱患

1.3 水土污染

甘肅省礦山年排放廢水廢液量達915.59×104m3，廢渣年排放量502.85 ×104t，礦山污染數量達511 個［1］。廢水廢渣的排放大部為大、中型有色金屬、貴金屬礦山及煤礦所排放。由于大部分礦山對廢水廢渣未經任何處理，致使礦區(qū)及周邊地表水、地下水和土壤遭受嚴重污染。另外，礦山的尾礦池水及廢石渣、煤矸石淋濾水中所含有害物質多，使得尾礦渣、廢石渣及煤矸石構成對水、土的長期性污染。礦山開采造成大面積的水土污染問題已成為制約甘肅礦產資源開發(fā)利用和經濟建設協調發(fā)展的重要因素，其影響更具長期性［3］。

1.4 地下水均衡破壞

本省造成地下水均衡破壞的礦山主要為煤礦，尤其是地下大面積成層開采的大、中型煤礦區(qū)。礦山井下大面積采空造成地表大規(guī)模塌陷、裂縫，導致井巷工作面頂板以上諸層隔水層轉變?yōu)橥杆畬?，極大地改變含水層系統的補徑排條件及水力聯系特征，導致礦區(qū)地下水位大幅下降，地表匯水斷流，大面積泉水干涸、水源枯竭，居民生活用水發(fā)生困難，而與之對應的是許多礦井工作面頂板出現大量滲水或突水現象，增大了煤田開采難度和開采成本。據統計，省內因采煤漏水造成380多個村莊36 400多人生活用水及8.7 ×103多 hm2耕地灌溉困難［1］［3］。

1.5 水土流失和土地沙化

甘肅省大部為山地和高原，坡面片流、沖溝及河流等地表流水侵蝕搬運作用強烈，水土流失嚴重，尤其是屬黃河流域和長江流域的地區(qū)年均土壤侵蝕模數達4 427 t/km2［1］。礦山企業(yè)大面積的露天剝離，對植被的毀壞與埋壓，廢石渣于溝道內無序堆放及采空塌陷對地表巖土體的破壞等，使大部分礦區(qū)內水土流失面積和強度不斷增大。據調查，全省礦區(qū)年均增加水土流失面積超過300 hm2，年均侵蝕模數遠高于全省平均水平，其值不低于6 000 t/km2［1］。

省內河西地區(qū)屬內陸河流域，其氣候干旱，植被稀疏，風的侵蝕與搬運作用強烈，生態(tài)環(huán)境本身較為惡劣，礦山環(huán)境在遭受破壞后，自然修復功能極差，植被不易恢復。礦業(yè)開發(fā)工程活動已造成許多礦區(qū)出現植被完全退化和土地沙化問題，每年礦區(qū)新增土地沙化面積達213 hm2。造成河西地區(qū)土地沙化面積的快速擴張，加大風力作用強度及沙漠推進速度，這也成為河西地區(qū)沙塵、浮塵、沙塵暴頻繁發(fā)生的影響因素。

礦山環(huán)境地質問題不僅破壞了礦區(qū)地質環(huán)境，而且造成了重大的經濟損失，礦山次生地質災害及水土流失每年造成的經濟損失高達0.5－1.0億元，礦山亂采造成的土地破壞每年達8.7×102hm2以上［1］。礦區(qū)水土污染范圍和強度的增大嚴重制約地方經濟發(fā)展，并嚴重危害人民生命健康。目前，多數中小型礦山企業(yè)急功近利，只開采不治理的現象比較普遍。

2 礦山環(huán)境保護原則與防治對策

2.1 礦山地質環(huán)境保護原則

1)堅持“在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護”的原則。實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加強礦產資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護的協調發(fā)展，正確處理好當前利益與長遠利益、整體利益與局部利益、礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護的關系，不斷推進我省礦業(yè)經濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展。

2)堅持“預防為主、防治結合”的原則。加強礦產資源開發(fā)全過程的生態(tài)環(huán)境保護與防治工作，治防并舉，重點預防，努力作好礦業(yè)開發(fā)主體工程與礦山環(huán)境保護工程要同時設計、同時施工、同時投產使用。

3)堅持“礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、治理與科學研究、科學管理相結合”的原則。對重點地區(qū)、重點礦山、重點生態(tài)環(huán)境問題作好監(jiān)測、科學實驗研究與監(jiān)督管理工作，建立示范區(qū)，并逐步推廣應用。

2.2 礦山地質環(huán)境保護與防治對策

礦山地質環(huán)境保護與整治工作是一項艱巨而復雜的系統工程，是一項功在當代，利澤千秋的德政工程。根據我省礦山地質環(huán)境現狀，提出以下對策建議:

1)切實提高認識，增強礦山生態(tài)環(huán)境保護的緊迫感和責任感。各級政府領導和廣大民眾特別是采礦權人應清醒認識到礦山生態(tài)環(huán)境破壞對社會和經濟發(fā)展的不良影響，切實轉變觀念，提高認識，不斷增強對社會負責、對子孫后代負責的戰(zhàn)略思想，走“可持續(xù)發(fā)展的綠色礦業(yè)”之路。

2)加強礦產資源管理法制建設和執(zhí)法力度，規(guī)范礦山管理秩序。加強礦山環(huán)境保護的法制建設，建立和健全礦山生態(tài)環(huán)境保護的相關法規(guī)及監(jiān)管體系，進一步加大礦產資源執(zhí)法力度，依法維護國家對礦產資源的所有權，保護礦權人的合法權益，維護正常的礦產資源勘查、開發(fā)秩序，是保障甘肅省礦山生態(tài)環(huán)境保護與防治工作進一步落實、并使其逐步好轉的重大戰(zhàn)略舉措，是控制生態(tài)破壞和環(huán)境污染的一項基本途徑。

3)嚴格新建礦山的準入條件，切實保護礦山生態(tài)環(huán)境。對不符合要求的，任何單位和部門不得審批辦理辦礦的相關手續(xù)。企業(yè)或個人申辦新建礦山，必須按照相關規(guī)定，具備開發(fā)礦山所需的各種資質條件，才能審批辦理開礦的相關手續(xù)。新建礦產資源開采項目必須搞好環(huán)境影響評價工作，編制礦山資源開發(fā)利用方案、環(huán)境影響報告書及礦山地質災害防治方案，并依法報經環(huán)境保護行政主管部門及國土資源部門審批，采取生態(tài)環(huán)境保護措施，避免或減少對大氣、水、耕地、草原、森林等的不利影響和破壞。

4)加強監(jiān)管力度，督促現有礦山生態(tài)環(huán)境恢復工作。國土資源主管部門應加強監(jiān)管力度?，F有礦山須做到開采與環(huán)境恢復工作同步進行，對礦山損毀土地進行復墾，對礦山“三廢”進行綜合治理、綜合利用;切實加強對采礦活動造成的地質災害及水資源枯竭、水質惡化、水土流失等環(huán)境問題的預防、監(jiān)測及治理。

5)通過努力，建立多元化、多渠道的礦山生態(tài)環(huán)境保護投資機制。各級政府要制定礦山環(huán)境保護和治理的優(yōu)惠政策，按照“誰投資、誰治理，誰使用、誰收益，誰破壞、誰復墾”的原則，分類指導，區(qū)別對待，廣開礦山環(huán)境恢復治理的資金渠道，如:積極申請國家專項治理資金、政府與企業(yè)分擔治理經費、新建礦山企業(yè)必須繳納礦山環(huán)境保護與土地復墾履約保證金等方式，多渠道籌集資金，積極推進閉坑和現有礦山的地質環(huán)境綜合治理。

6)將礦山生態(tài)環(huán)境恢復與治理工作納入國民經濟發(fā)展計劃。礦山生態(tài)環(huán)境的恢復與治理是一項長期的工作，必須納入國民經濟發(fā)展計劃。既要通過礦產資源勘查和開發(fā)來滿足國民經濟發(fā)展需要，也要加大資金、技術投入，防治生態(tài)環(huán)境破壞。因此建議各級政府將礦山生態(tài)環(huán)境保護工作納入國民經濟發(fā)展計劃，除各級政府要將礦山生態(tài)環(huán)境恢復與治理經費納入財政預算外，礦山企業(yè)也應按礦業(yè)收入的相應比例，設立專項資金，用于礦山環(huán)境恢復與治理項目的實施。

7)強化監(jiān)督管理職能和采礦權人的治理責任。各市(州)、縣人民政府要加強對礦山環(huán)境保護的監(jiān)管力度，本著“治防并舉，重點預防”的方針，堅決控制新的礦山環(huán)境污染和破壞，當前需要做好以下幾項工作:

(1)根據國家的方針政策，綜合運用經濟、法律和必要的行政手段，切實加強和完善國土資源行政主管部門的監(jiān)督、管理職能，完善管理機構，建立地質環(huán)境監(jiān)測機構，配備人員、設備，落實工作經費，加大對礦山環(huán)境保護與恢復治理的監(jiān)管力度，監(jiān)督礦業(yè)開發(fā)過程中生態(tài)環(huán)境保護的落實情況，對礦山環(huán)境破壞嚴重的企業(yè)，責令限期治理。依法關閉產品質量低劣、資源浪費和環(huán)境破壞嚴重、不具備安全生產條件的礦山。

(2)加強對礦山企業(yè)生態(tài)環(huán)境保護與土地復墾的年檢內容，對礦山環(huán)境破壞嚴重而又不開展治理的礦山企業(yè)，不予年檢通過，不予換發(fā)采礦許可證。

(3)礦山企業(yè)要設置專門的業(yè)務科室，對礦山生態(tài)環(huán)境實施動態(tài)監(jiān)測，并向國土資源行政主管匯報監(jiān)測結果，對礦業(yè)開發(fā)造成的各類生態(tài)環(huán)境問題、次生地質災害等進行治理。

8)依靠科技進步，提高礦山環(huán)境保護水平。加強礦山環(huán)境保護與恢復治理的科學研究，增加科技投入，加強礦山環(huán)境保護新技術、新工藝的開發(fā)研究和推廣，采用先進的采、選和加工利用技術，從根本上解決粗放型經濟發(fā)展和掠奪式資源開發(fā)造成的生態(tài)環(huán)境破壞，提高資源綜合利用率，減少“三廢”的排放，減輕對環(huán)境的影響和破壞，促進資源綜合利用和環(huán)境保護協調發(fā)展，較完善地預防和治理礦山地質環(huán)境問題。

9)建立示范區(qū)，推廣礦山環(huán)境保護與恢復治理示范工程先進經驗。以可持續(xù)發(fā)展觀點，發(fā)展綠色礦業(yè)，建立綠色礦業(yè)示范區(qū)。通過實施礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理示范工程(包括礦業(yè)廢水處理示范工程、礦業(yè)廢渣無公害處理示范工程、礦山土地復墾示范工程、礦山地質災害綜合治理示范工程等)，推廣最佳實用技術，加快科技成果向實際生產力的轉化。

10)提高礦產資源的綜合利用水平，是從源頭減少礦山環(huán)境地質問題的有效途徑。利用新技術、新方法，不斷提高礦產資源的開采回采率、選礦回收率，降低開采貧化率，降低有害元素如 As、Cu、Pb、Zn、Cd、Hg等對水體和土壤造成的污染，提高礦產資源的綜合利用水平，從源頭減少礦業(yè)“三廢”污染。既節(jié)約資源，又保護礦山生態(tài)環(huán)境。

11)適時開展礦山地質環(huán)境調查，加強信息系統建設。以縣(市)為單元，開展礦山地質環(huán)境調查與評估工作，及時掌握我省重點縣市或重點地區(qū)礦山地質環(huán)境破壞現狀及問題，制定完善礦山環(huán)境保護與整治規(guī)劃，并將其納入地方經濟社會總體發(fā)展規(guī)劃當中，逐步落實，由點到面，全面鋪開，切實保護和整治礦山環(huán)境，使全省的礦山環(huán)境保護與治理工作上一個新臺階。逐步建立全省礦山地質環(huán)境監(jiān)測網絡和預警系統，積極籌建礦山環(huán)境監(jiān)測數據庫和信息系統，促進省與市、政府與企業(yè)之間的信息交流，保障礦山環(huán)境管理工作順利開展和礦業(yè)經濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展。

3 結語

甘肅省礦山環(huán)境地質問題多且比較嚴重。因此，在礦產資源的勘查、開發(fā)過程中，應堅持礦產資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護并重的原則。通過各級職能部門的積極引領，全社會成員的主動參與，促進甘肅省礦山環(huán)境快速、健康、持續(xù)發(fā)展。

［1］甘肅省地質環(huán)境監(jiān)測院.甘肅省礦山地質環(huán)境調查與評估報告(內部資料).2006.2

［2］孫礦生主編.甘肅省礦產資源與地質災害.［M］.蘭州:蘭州大學出版社.2008.年.

［3］甘肅省地質環(huán)境監(jiān)測院.甘肅省典型工礦區(qū)環(huán)境地質調查評估報告(內部資料).2008.6

［4］中國地質礦產經濟學會環(huán)境經濟專業(yè)委員會編.地質環(huán)境經濟論文集.第三輯［C］.北京:中國大地出版社.2007.8:P341－344(

［5］中國地質調查局.生態(tài)環(huán)境地質調查論文集［C］.北京:地質出版社.2003.12:P427－443

P66

B

1004－1184(2013)05－0140－04

2013-05-17

李軍(1979-)，男，青海西寧人，工程師，主要從事地質災害調查、勘查、評價與治理工作。