礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理措施探討

張淑年

（華北有色工程勘察院有限公司，河北石家莊050021）

礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理措施探討

張淑年*

（華北有色工程勘察院有限公司，河北石家莊050021）

礦業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)。礦業(yè)開發(fā)所引發(fā)的礦山環(huán)境問題日趨嚴重。通過綜合分析研究目前礦山環(huán)境問題，提出有效的礦山環(huán)境保護與恢復治理的對策，為實現(xiàn)綠色礦業(yè)，環(huán)保礦業(yè)，實施礦業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提出合理化建議。

礦產(chǎn)資源；礦山環(huán)境；治理措施

礦產(chǎn)資源是國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和人民生活的重要物質(zhì)基礎，對國家經(jīng)濟建設起著重要作用，因此，礦業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)?？梢哉f，沒有礦產(chǎn)資源的持續(xù)穩(wěn)定供應，就沒有現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展。礦業(yè)的開發(fā)，必然會產(chǎn)生一系列的礦山環(huán)境問題，通過分析研究礦山開采對可能出現(xiàn)的礦山環(huán)境問題，提出切實可行的治理對策和措施，對加快礦山環(huán)境的恢復治理意義重大。

1 礦山環(huán)境問題概述

我國礦山環(huán)境研究工作始于20世紀90年代后期，特別是國土資源部成立以來，堅持“在開發(fā)中保護，在保護中開發(fā)”的原則，實現(xiàn)國土資源的開發(fā)與管理、資源開發(fā)與保護并重做了大量的礦山環(huán)境保護工作。

礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中影響環(huán)境的因素很多，其中采礦剝離地表巖土，產(chǎn)生大量尾礦等固體廢棄物是造成大量土地被壓占與破壞、植被毀壞與水土流失、大量有毒和有害物質(zhì)沉積地表引發(fā)各種地質(zhì)災害的最主要原因[1]。

1.1 固體廢棄物

礦山開發(fā)利用過程中產(chǎn)生的固體廢棄物主要有尾礦、廢石、煤矸石，以及燃煤電廠的粉煤灰等。據(jù)統(tǒng)計我國礦山年排放尾礦達到6×108t，現(xiàn)有尾礦的總量約為100×108t。

1.2 礦山廢水

礦業(yè)開發(fā)對水的影響表現(xiàn)在兩個方面：一是破壞地下水資源；二是生產(chǎn)過程中排放大量廢水。礦井水主要包括礦井開采產(chǎn)生的地表滲透水、巖石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水以及井下生產(chǎn)防塵、灌漿、充填污水、選取礦廠和洗煤廠污水。這些廢水主要包括酸性水、高硬度水、高渾濁水和含氮磷的富氧化水以及重金屬污染水、氰化物污染水和氟化物污染水等。尤其是煤礦、各種金屬非金屬礦的廢水往往以酸性水為主。酸性廢水產(chǎn)生的主要原因是由于礦石和圍巖中含有硫化礦物，在礦石開采、運輸、選礦及廢石排放和尾礦貯存等生產(chǎn)過程中，硫化礦物氧化、分解以及微生物作用，并與水化合后形成酸性礦山廢水。

1.3 廢氣

礦業(yè)開發(fā)產(chǎn)生的廢氣主要分為煤層、煤矸石、富含黃鐵礦成分的鐵礦廢石自然產(chǎn)生的廢氣，沙漠化導致的揚塵，采場、排土場和尾礦庫的風化揚塵，井下粉塵，天然氣和煤層氣自然以及二氧化碳氣田產(chǎn)生的廢氣。氮氧化物、碳氫化合物和總懸浮顆粒物等[2]。

例如煤炭開采時就會釋放大量有害氣體（主要是瓦斯），據(jù)測算，全國平均1t煤排放瓦斯量為1.0～1.1m3,估計我國因開采煤炭每年排放到大氣中的瓦斯量達（9～10）×108m3。煤炭加工和消費也會對環(huán)境造成污染。據(jù)統(tǒng)計，在燃料燃燒過程排放的污染物中，96%直接來自燃煤，87%的氮氧化物、93%的二氧化硫、99%的煙塵、97%的一氧化碳是直接由煤炭燃燒產(chǎn)生的。我國每年要燃燒數(shù)億噸煤，向大氣排放的二氧化硫在1600×104t以上。目前，科學檢測證實，霧霾天氣的形成與燃煤排放有關。

1.4 地質(zhì)災害

我國的地質(zhì)災害大致可分為2大類：第一類主要由自然因素引起的地質(zhì)災害，又稱第一環(huán)境問題；第二類主要是人為因素的地質(zhì)災害，稱第二環(huán)境問題。據(jù)統(tǒng)計，在我國因人類活動引發(fā)的地質(zhì)災害所造成的直接經(jīng)濟損失平均每年約為300億元[3]。

1.5 土地資源破壞

礦山采礦對土地壓占、破壞是非常嚴重的，除采礦（尤其是煤礦）可引起大面積土地塌陷，破壞農(nóng)田、農(nóng)莊、道路以及生態(tài)環(huán)境外，礦山占損土地主要是露天采場、各種廢石堆、煤矸石山、雞尾礦庫等。據(jù)調(diào)查，每采出1×104m3石材荒料平均要壓占土地0.3hm2,地下開采造成的地面塌陷地中有50%是耕地，這對我國本來就土地資源短缺來說是一個巨大的損失。

2 礦山環(huán)境保護與治理措施

鑒于目前礦山環(huán)境存在的問題及造成的嚴重危害，圍繞礦山開采產(chǎn)生的固體廢棄物、礦山廢水、土地資源破壞及因開采礦產(chǎn)資源引發(fā)的地質(zhì)災害等方面進行研究，并制定礦山環(huán)境的治理對策。

2.1 建立健全礦山環(huán)境保護機制

2.1.1 完善對資源綜合利用和礦山環(huán)境治理的法制體系

多年來，國土資源部和有關部門十分重視并且不斷完善有關礦產(chǎn)資源綜合利用和礦山環(huán)境的保護與恢復治理的法律體系。在《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》頒布實施后，先后出臺了《環(huán)境保護法》、《土地管理法》、《土地復墾規(guī)定》、《地質(zhì)災害防治條例》、《礦山地質(zhì)環(huán)境保護規(guī)定》等相關法律法規(guī)，強調(diào)了礦產(chǎn)資源綜合利用和礦山環(huán)境治理的內(nèi)容，提出了實行礦山環(huán)境影響評價制度和礦山環(huán)境治理保證金制度。但在已頒布實施的法律法規(guī)中，對礦山環(huán)境保護僅提出了要求或指導意見。為適應當前經(jīng)濟的發(fā)展，需進一步修改完善相關法律法規(guī)，為礦山環(huán)境的保護與治理提供有力的法律保障。

2.1.2 完善管理模式，提高對礦山地質(zhì)環(huán)境保護的監(jiān)督

一是要成立一支高素質(zhì)的執(zhí)法隊伍，在日常的礦政管理中，做到依法行政、嚴格執(zhí)法。二是嚴格審批程序，提高礦山企業(yè)準入條件，按規(guī)定進行礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價，嚴格按批準的開采設計、治理方案和復墾方案開采和恢復治理。嚴格執(zhí)行“三同時”制度（即一切新建、改建和擴建的基本建設項目、技術改造項目、自然開發(fā)項目，以及可能對環(huán)境造成損害的其他工程項目，其中防治污染的防公害設施和環(huán)境保護設施，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)），建立礦山環(huán)境治理保證金制度逐步建立環(huán)保型礦山。三是堅決關停破壞污染環(huán)境、資源利用率低的礦山，逐步將礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用引向規(guī)模化、集約化開發(fā)的軌道上來。四是在加大對礦山環(huán)境調(diào)查的基礎上，加強礦山環(huán)境保護與治理的科學技術研究，學習和借鑒國際先進的經(jīng)驗與技術，依靠科技進步提高資源綜合利用率。五是多渠道籌集專項資金，加大綜合利用及礦山環(huán)境治理的投入，開展礦山環(huán)境的綜合治理。六是通過多種方式，加大礦山環(huán)境保護的宣傳教育、保護環(huán)境的意識。七是礦產(chǎn)資源綜合利用與環(huán)境治理要走產(chǎn)業(yè)化道路，實行企業(yè)市場化運作，組建一定規(guī)模的專業(yè)化公司或大型、超大型集團來從事資源綜合利用的礦山環(huán)境治理工作，直至以產(chǎn)業(yè)得到迅速的發(fā)展[4]。

2.2 礦山環(huán)境的綜合治理

礦山環(huán)境的綜合治理主要對礦山環(huán)境存在的問題出發(fā)，根據(jù)不同類型有針對性地來進行治理。

2.2.1 固體廢棄物綜合利用與治理

鑒于廢棄物的類型（廢石、尾礦、煤矸石、粉煤灰等）對周圍環(huán)境的不同危害，在實踐中可采取以下措施進行綜合利用與治理。

（1）將固體廢棄物作為“二次資源”回收再利用。比如礦山開采形成的廢石、選礦產(chǎn)生的尾砂，由于受當時采選技術的影響，尚有一定品位的有用組分不能被充分利用。隨著選礦技術、工藝、設備的改善和新的選礦方法出現(xiàn)，可對以往的礦山廢石、尾礦再次回收利用。

（2）作為原材料進行廢石、尾礦的綜合利用。其主要利用途徑有：農(nóng)肥、建材（建筑用磚、水泥、玻璃、陶瓷、保溫隔熱材料等）、鑄石或鑄造砂原料、充填材料等[5]。

（3）采空區(qū)回填。利用采礦形成的廢石、尾礦對已閉坑的露天礦遺留的露天采坑和地下采空區(qū)進行回填[6]，既消除了滑坡等地質(zhì)災害隱患，又恢復了生態(tài)環(huán)境。

（4）造地復田。將廢石堆、尾礦庫按一定的形狀進行修整，表層覆土，用來綠化植樹、造地。

2.2.2 礦山廢水的治理

礦山廢水主要包括礦坑排水、選洗污水以及礦山酸性廢水等，對生態(tài)環(huán)境影響較大的主要是礦山酸性廢水。對礦山酸性廢水的治理方法包括：中和法、硫化沉淀法、生物法和人工濕地法等[7]。

2.2.3 土地復墾治理礦山土地復墾是指對在礦山建設、生產(chǎn)和洗選加工過程中，因挖損、塌陷、壓占等造成破壞的土地采取整治措施，使其恢復到可供利用狀態(tài)。在礦區(qū)土地復墾工程實踐中，采用的主要技術方法有以下幾種：

（1）生物復墾技術。主要內(nèi)容為土壤改良、植被品種篩選和生物增產(chǎn)，在排土場復墾、矸石山復墾及用固體廢棄物充填復墾中應用。主要的生物復墾方法是：VA菌根接種技術、化學法復墾技術、綠肥法復墾技術、客土法。

（2）生態(tài)農(nóng)業(yè)復墾技術。在采礦破壞土地的復墾利用過程中，發(fā)展和建立生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)、協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代集約型農(nóng)業(yè)。主要的方法有：①基塘復墾模式，并按生態(tài)學原理對旱田和水面進行全面利用。②矸石山的生態(tài)復墾工程技術。③利用生態(tài)演替原理進行土地復墾技術。④營造人工林進行土地復墾技術。

（3）工程復墾技術。按所在地區(qū)自然環(huán)境和復墾利用方向的要求，對廢棄地進行回填、堆壘、平整并進行必要的防洪、排澇及環(huán)境治理等，具體應根據(jù)礦山情況分別采取挖深墊淺的土地復墾方式、拖式鏟運機復墾的方式、梯式動態(tài)復墾的方式、充填復墾的方式、疏排法復墾方式等[8]。

3 結(jié)論

隨著礦業(yè)經(jīng)濟的高速發(fā)展，礦山環(huán)境問題將愈來愈多，恢復治理難度也將越來越大，生態(tài)與環(huán)境問題隨時會惡化，并可能出現(xiàn)難以逆轉(zhuǎn)的生態(tài)與環(huán)境災難，如礦山環(huán)境問題不能得到及時有效地治理與恢復，這將成為全面建設小康社會和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標的最大障礙。因此，加強對礦山環(huán)境問題的研究，對可能出現(xiàn)的礦山環(huán)境問題進行分析研究，提出切實可行治理對策，建立與市場經(jīng)濟接軌的礦山環(huán)境治理運行機制，采取科學有效地保護與恢復治理措施，加快對礦山環(huán)境的綜合治理，改善生存環(huán)境，真正實現(xiàn)“綠色礦業(yè)”的發(fā)展模式[9]。

[1]武強，劉伏昌，李鐸.礦山環(huán)境研究理論與實踐[M].北京：地質(zhì)出版社，2005.

[2]《礦山地質(zhì)手冊》編委會.礦山地質(zhì)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1995.

[3]潘懋，李鐵峰.災害地質(zhì)學[M].北京：北京大學出版社，2004.

[4]張晉傳，閆國杰.露天采礦對地質(zhì)環(huán)境的影響及防治對策[J].露天采礦技術，2004（4）：41-42.

[5]毛麒瑞.礦山尾礦的綜合回收與利用[J].中國資源綜合利用，2000(8):32-34.

[6]吳建國，聶忠斌.對廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境恢復治理問題探討[J].黑龍江科技信息，2008（10）：15-18.

[7]程義，何哲祥，郭朝輝.礦山酸性水處理技術新進展[J].礦業(yè)快報，2006（6）：21-23.

[8]張榮軍.關于礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理的幾點思考[J].資源導報，2007（10）：24-26.

[9]梁凱，蘭井志，鄭偉.對我國礦山地質(zhì)環(huán)境保護工作的對策建議[J].中國國土資源經(jīng)濟，2007（11）：47-49.

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1004-5716(2015)01-0107-03

2014-02-28

張淑年（1963-），男（漢族），河北饒陽人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦技術工作。