四川鈣芒硝礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)建議

劉民生，張豐述，鐘東，溫清茂，董義

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四川鈣芒硝礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)建議

劉民生1，張豐述2，鐘東2，溫清茂2，董義2

（1．中國地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所，成都611734；２．四川省地礦局九一五水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，四川眉山 620010）

歷史原因，四川鈣芒硝礦生產(chǎn)留下如地下（表）水疏干、采空區(qū)塌陷、地下（表）水污染以及礦渣壓覆土地等地質(zhì)環(huán)境問題，通過分析研究，初步提出礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)的建議。

鈣芒硝礦山；地質(zhì)環(huán)境；治理恢復(fù)；四川

四川是我國鈣芒硝資源最豐富的省份之一，保有礦量153.2億噸（折Na2S04，46億噸以上）。主要分布在新津、彭山、眉山、樂山、洪雅、丹枝、雅安、天全等地。礦帶南北長170km，東西寬40~60km，面積約1 000km2。自上世紀(jì)90年代以來，四川的鈣芒硝得以全面開采，但出現(xiàn)了如地下（表）水疏干、采空區(qū)塌陷、地下（表）水污染以及礦渣壓覆土地等較嚴(yán)重的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，對區(qū)內(nèi)人們的生產(chǎn)、生活，以及生命財(cái)產(chǎn)安全造成一定威脅、危害。目前芒硝礦的開采已大部分停產(chǎn)，責(zé)任主體基本消失。為建設(shè)美麗繁榮和諧四川是人民群眾的愿景，因此，實(shí)施鈣芒硝礦礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理就非常必要。

1 芒硝礦礦山環(huán)境地質(zhì)問題

1.1 地下水、地表水疏干

四川鈣芒硝礦資源賦存于區(qū)內(nèi)白堊系上統(tǒng)灌口組（k2g）地層中。礦山開采斜井的施工一般需穿過礦層上覆的基巖風(fēng)化帶，通常沒有采取封堵措施，地下水便涌入礦山斜井，對礦山斜井、平巷的施工和礦床開采造成水害。為了避免地下水對礦山生產(chǎn)造成危害，斜井中地下水被持續(xù)不斷的用提升設(shè)備排出地表，逐漸造成礦區(qū)及其周邊地帶巖層風(fēng)化帶中地下水、地表水的疏干。地下水、地表水疏干造成的危害是直接影響到疏干區(qū)居民的生產(chǎn)與生活，造成受影響區(qū)民井干涸、生活用水困難或缺乏，且水質(zhì)變差，在貧、枯水季節(jié)尤為突出，部分地區(qū)群眾患有結(jié)石等疾病。受地下水疏干影響的人數(shù)近萬人，主要有東坡區(qū)萬勝鎮(zhèn)天樂村4組、彭山縣岳油村2、3、4組、丹棱縣張場鎮(zhèn)洪壩村和郭村等3個村（約三千人）、洪雅縣共同村6組大部分居民。其次，明星礦山、牧馬山礦山地下水疏干也對當(dāng)?shù)鼐用裼幸欢ㄓ绊??！?/p>

地下水、地表水疏干也造成了水土流失。據(jù)調(diào)查，眉山市芒硝礦區(qū)各礦山所在的村及小組均有作為農(nóng)田灌溉水源的蓄水塘（共61處，面積51 200m2）大多產(chǎn)生垂向滲漏，水塘干涸，特別是和昌礦山主斜井對地表水的疏干甚至造成付堰河枯季斷流，對疏干段彭山縣岳油村2、3、4組農(nóng)民生產(chǎn)用水造成嚴(yán)重影響。另土壤中主要養(yǎng)分也會隨著地下水、地表水疏干而流失，多地土地貧瘠，導(dǎo)致近萬畝農(nóng)田減產(chǎn)，或變?yōu)榱值?，甚至退化成為荒坡地，造成巨大?jīng)濟(jì)損失。

1.2 采空區(qū)地面塌陷

采空區(qū)地面塌陷發(fā)生在采深100m以內(nèi)的大洪山礦區(qū)，位于東坡區(qū)萬勝鎮(zhèn)天樂村4組，采空區(qū)地面變形面積約0.13km2，地面高程457～468m，地下采礦高程389m。目前，在采空區(qū)采斜井與平巷結(jié)合部位已產(chǎn)生了地面塌陷，陷坑呈長15m、寬13m的近南北向橢圓形，塌陷深度約22m，在陷坑兩側(cè)不同程度地發(fā)育了塌陷裂縫、典型的有兩條，一條裂縫長約300m，寬0.4m，可見深度1.1m，走向140°；另一條裂縫長約700m，寬0.1～0.3m，可見深度4.4m，走向275°。在采空區(qū)地面變形影響范圍內(nèi)有5戶居民房屋受到不同程度的破壞，墻體開裂，地基下沉。若采空區(qū)地面變形（塌陷）繼續(xù)發(fā)展，將嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)?戶居民40余人的生命財(cái)產(chǎn)安全。進(jìn)行采空塌陷變形區(qū)治理，對于保護(hù)區(qū)內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。

1.3 地下水、地表水污染

根據(jù)芒硝礦的生產(chǎn)特征，礦區(qū)的地下水、地表水污染類型主要有礦渣場淋濾液污染和制硝車間廢水污染兩種類型。部分礦區(qū)內(nèi)存在斜井排放水對地下水的污染和老硝井殘存污染。

1.3.1 礦渣場污染

據(jù)統(tǒng)計(jì)，眉山市各芒硝礦區(qū)均設(shè)置有礦渣場（表1），由于渣場底部均無徹底的防滲措施，渣場內(nèi)地層主要為灌口組砂巖、砂質(zhì)泥巖和第四系冰水堆積層、殘坡積層含卵石粉質(zhì)粘土、含碎石粘性土，地層的富水性較差，載污能力較低，少量的溶濾水即可形成污染。支溝為污染最嚴(yán)重的地段，污染物在支溝內(nèi)主要集中在溝的底部，一般呈縱向的條帶狀展布，向兩側(cè)至山前地帶污染強(qiáng)度逐漸降低。礦渣場污染的特征是持續(xù)時間長，污染強(qiáng)度較穩(wěn)定且隨礦渣堆積規(guī)模的增大而增加。

表1 眉山芒硝礦區(qū)礦渣場統(tǒng)計(jì)表

1.3.2 制硝車間污染

礦山企業(yè)制硝車間的廢水均直接向附近的地表水排放。廢水呈乳白色或黑色，懸浮質(zhì)多，透明度差，向外排放前基本上未進(jìn)行水質(zhì)處理，絕大部分排污渠無防滲措施，廢水中硫酸鹽含量、礦化度高，絕大部分在5g/L以上（表2），廢水的入滲，對沿途的地下水存在污染，廢水排入溪溝、河流后對支溝河流水質(zhì)影響較大。

表2 眉山市芒硝企業(yè)制硝車間排污情況統(tǒng)計(jì)表

地下水、地表水污染的危害主要是受影響區(qū)居民以腸胃傷害造成腹瀉為主，身體健康受不同程度的影響，尤其以建新礦山（東坡區(qū)）、南風(fēng)礦山（彭山縣）村民患結(jié)石病的人數(shù)多；其次是對地表水域的污染并對生態(tài)環(huán)境造成破壞，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。另礦渣場淋濾水滲漏污染和礦坑水排放沿溝渠滲漏污染，這種污染對地下水及其區(qū)內(nèi)土壤的污染，也影響區(qū)內(nèi)居民的身體健康和后代人的成長。

1.4 土地壓覆

眉山市鈣芒硝礦礦山開發(fā)建設(shè)，礦渣堆放不可避免地要占用大面積土地，且多為耕地，有的礦渣堆放場壓覆的是千百年來農(nóng)民耕種的良田。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全市芒硝礦用于礦渣堆放征地面積約2 072畝，到目前為止，實(shí)際礦渣壓地面積已達(dá)994畝，已占征地面積的47.97%（表3）。

表3 眉山市主要鈣芒硝礦礦渣土地侵占面積統(tǒng)計(jì)表

1.5 土壤污染

礦渣堆放對堆放場地及周圍的土壤環(huán)境造成污染。礦渣造成土壤污染的分布特征有兩個比較明顯的特點(diǎn)，一是礦渣的淋溶水對堆放場地及其周圍土壤造成污染，其特點(diǎn)是離礦渣場近，土壤污染嚴(yán)重，離礦渣場遠(yuǎn)則土壤污染程度較輕；二是在礦渣場的下游，井下含硝廢水抽出排放和地面制硝廢水大量排放入未加防滲處理的溝（渠）、河道，土壤污染嚴(yán)重，而在礦渣場上游或遠(yuǎn)離井下含硝廢水抽出排放和地面制硝廢水排放的溝（渠）河道土壤污染程度較輕。

土壤污染在平面上的分布也十分明顯，在礦渣場的下游和制硝廢水排放的溝（渠）、河道兩側(cè)形成10～30m的污染條帶，當(dāng)被污染的溝（渠）河水補(bǔ)給地下水或使用被污染的水體進(jìn)行灌溉時，則會造成土壤被大面積污染，如彭山和昌鈣芒硝礦、丹棱神虹鈣芒硝礦和東坡區(qū)藝精鈣芒硝礦周圍及其下游的土壤污染面積達(dá)0.3～數(shù)平方公里不等。

2 治理恢復(fù)建議

2.1 工程治理方案

1）防滲擋墻。眉山市芒硝礦礦區(qū)均設(shè)置有礦渣場，各礦渣場一般位于礦區(qū)內(nèi)的小型支溝或低矮斜坡，各渣場在地下水、地表水滲流方向均設(shè)置有淋濾液回收池，對硝水進(jìn)行二次回收。但由于各點(diǎn)均無徹底的防滲措施，部分礦渣淋濾液直接污染地下水和地表水，因此對礦渣場需進(jìn)行防滲處理。

2）格構(gòu)植草護(hù)坡。對各礦區(qū)的堆渣場形成的高陡邊坡進(jìn)行分級放坡，采用格構(gòu)進(jìn)行護(hù)坡，并在格構(gòu)內(nèi)植草，既做到生態(tài)恢復(fù)，也美化環(huán)境。

3）地面塌陷治理。針對礦區(qū)地面塌陷區(qū)實(shí)際情況，建議對已產(chǎn)生的塌陷坑進(jìn)行回填封堵，對沉陷裂縫進(jìn)行回填和夯實(shí)。對采空區(qū)地面變形影響區(qū)內(nèi)受損嚴(yán)重的居民住戶進(jìn)行搬遷避讓，輕微受損的構(gòu)筑物進(jìn)行加固維修。

2.2 生物工程方案

1）土地復(fù)墾。對礦山堆渣場進(jìn)行土地平整，培植客土，種植林木、果樹等，對于有條件的渣場可選擇復(fù)耕，一方面可以恢復(fù)礦區(qū)自然環(huán)境，另一方面也可創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)收益，增加農(nóng)民生活收入。

2）土地整治。對部分礦區(qū)及周邊的土地進(jìn)行整治，采用工程、生物等措施，對田、水、路、林、村進(jìn)行綜合整治，采取復(fù)墾復(fù)綠的方式提高土地利用率、生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率，改善農(nóng)民生產(chǎn)、生活條件和生態(tài)環(huán)境。

3）供水工程。礦山開采造成地下（表）水疏干、直接影響到當(dāng)?shù)卮迕竦纳钆c生產(chǎn)。受影響區(qū)的村民生活用水困難或缺乏，生產(chǎn)用水受到不同程度的影響，且在枯水季節(jié)更為突出。為保證當(dāng)?shù)卮迕窈偷V區(qū)工人的生活、生產(chǎn)用水，在地下（表）疏干嚴(yán)重的礦區(qū)建設(shè)集中供水廠，解決當(dāng)?shù)卮迕窈偷V區(qū)的生活生產(chǎn)用水。

3 結(jié)語

過去，礦山建設(shè)與開發(fā)利用為經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了積極貢獻(xiàn)，由于技術(shù)水平不高、生產(chǎn)工藝較落后、環(huán)境保護(hù)意識不強(qiáng)等多方面原因，留下了許多礦山地質(zhì)環(huán)境問題。加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與采取治理恢復(fù)措施等，既可修復(fù)生態(tài)環(huán)境，也為社會建設(shè)發(fā)展提供更多資源。無論從哪方面來看都是有益的。

[1] 王昆. 四川眉山芒硝礦主要環(huán)境地質(zhì)問題與防治對策.[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 2008（03）

[2] 李守群, 楊東., 沈云龍., 尹吉祥. 四川眉山開采芒硝礦地下水的疏干與防治.[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 2007（03）

[3] 王作堂, 高路. 眉山市環(huán)境地質(zhì)問題及其防治對策[J]. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù). 2003（01）

[4] 鐘東等. 四川省眉山市鈣芒硝礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理工程立項(xiàng)申請書[R]. 2012

A Suggestion on Geological Environmental Protection and Control in Glauberite Mines in Sichuan

LIU Min-sheng1ZHANG Feng-shu2ZHONG Dong2WEN Qing-mao2DONG Yi2

(Institute of Exploration Technology, CAGS, Chengdu 611734; 2-No. 915 Hydrogeological and Engineering Geological Team, BGEEMRSP, Meishan, Sichuan 620010)

Many geological environmental problem such as surface subsidence, water pollution and waste covered land and so on were left in glauberite mines in Sichuan. This paper deals with geological environmental protection and control in such glauberite mines.

glauberite mine; geological environment; protection and control; Sichuan

[P66]；P619.21

A

1006-0995（2015）01-0095-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.030

2014-05-08

劉民生（1968-），男，教授級高級工程師，從事水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究與勘察評價工作