秦嶺典型金屬礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題分析與防治對(duì)策

聶文杰

[摘要]本文以秦嶺山區(qū)典型金屬礦區(qū)為研究對(duì)象，系統(tǒng)分析了采礦致因下地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的原因、類(lèi)型、程度及規(guī)模。在此基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)性的防治對(duì)策，包括工程措施、植被措施和管理措施。以期為秦嶺金屬礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供一定的科學(xué)指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]金屬礦區(qū)；地質(zhì)環(huán)境；防治對(duì)策

0前言

秦嶺某典型金屬礦區(qū)位于陜西省境內(nèi)秦嶺南麓，地處E109°15′07″～109°18′08″，N33°36′40″～33°37′20″。礦區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，山勢(shì)陡峭，溝谷深切，海拔高度介于810～1674m，屬于中高山侵蝕地貌。該區(qū)年平均降雨量774.5mm，夏秋兩季雨量集中，暴雨頻發(fā)，極易形成山洪。

秦嶺山區(qū)因其獨(dú)特的地質(zhì)條件使該礦區(qū)富含銀、鉛、銅和鋅多種金屬礦產(chǎn)。其中銀儲(chǔ)量達(dá)到特大型礦床，鉛、鋅、銅礦綜合儲(chǔ)量達(dá)到中型礦床，另外還伴生有鎳、鈷、銻等有益組分。礦區(qū)現(xiàn)有鉛礦、銀礦兩個(gè)大型礦山企業(yè)進(jìn)行開(kāi)采，長(zhǎng)期以來(lái)為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。

然而，礦業(yè)開(kāi)發(fā)在創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境造成了嚴(yán)重?fù)p害。根據(jù)有關(guān)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題分類(lèi)方案，該典型金屬礦集中表現(xiàn)在：礦區(qū)巖土侵蝕與流失、礦山廢棄物侵占土地、礦渣泥石流隱患、尾礦庫(kù)潰壩隱患、水氣污染與生態(tài)破壞等。這一現(xiàn)狀直接影響到礦山安全生產(chǎn)和居民健康生存，并威脅到漢江上游的生態(tài)環(huán)境安全。因此，分析研究該典型金屬礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，并進(jìn)行治理恢復(fù)，對(duì)于減輕礦區(qū)水土流失和地表水污染，促進(jìn)漢江上游的生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1秦嶺典型金屬礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題分析

1.1礦區(qū)巖土侵蝕與流失

由于地處秦嶺南麓，受新生代地殼抬升作用的強(qiáng)烈影響，該典型金屬礦區(qū)內(nèi)山高坡陡，土層較薄，巖體破碎，重力侵蝕作用明顯。崩塌和滑坡時(shí)常發(fā)生，并在谷坡和溝頭堆積了大量松散物質(zhì)，為流水侵蝕提供了大量物源，夏秋兩季頻發(fā)的山洪為產(chǎn)沙和輸沙提供了動(dòng)力條件，致使礦區(qū)巖土侵蝕加劇，生態(tài)環(huán)境惡化。

1.2礦山廢棄物壓占土地

該典型金屬礦區(qū)的土地資源以林地為主，耕地較少。多年來(lái)礦山掘進(jìn)的巷道排出了大量棄渣。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，40多年以來(lái)，鉛礦共排放采礦廢石873780m³，占地面積32560m²，銀礦共排放采礦廢石511780m³，占地面積13500m²。目前，兩礦共排放采礦廢石1385560m³，占地總面積為46060m²。這不僅直接破壞了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，而且為泥石流和水氣污染等地質(zhì)與環(huán)境災(zāi)害的發(fā)生埋下了隱患。

1.3尾礦庫(kù)潰壩隱患

尾礦庫(kù)是集中儲(chǔ)存選礦廢渣、廢石的人工構(gòu)筑物，尾砂顆粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)疏松，容易流失，一旦遭遇暴雨或洪水，極易造成尾礦庫(kù)壩體失穩(wěn)潰決，松散的尾砂頃刻之間將轉(zhuǎn)變成災(zāi)害性泥石流，釀成更嚴(yán)重的后果。目前，鉛礦尾礦庫(kù)已使用30年，累積堆存尾砂564000m³，尾砂高出初期壩50m；銀礦尾礦庫(kù)以使用24年，累積堆存尾砂1282000m³，尾砂已高出初期壩62m。由于治理與復(fù)墾不及時(shí)，裸露的尾砂隨風(fēng)揚(yáng)撒，逢雨流失，生態(tài)惡化明顯，降雨和流水沖蝕已破壞了壩體的完整性，存在潰壩隱患。

1.4礦山泥石流隱患

該礦區(qū)山高溝深，巖土松軟，泥石流的自然物源豐富，降雨豐沛，地表徑流匯集迅速。更為嚴(yán)重的是，礦山開(kāi)采排放的渣石，選礦遺留的尾砂以及崩塌、滑坡產(chǎn)生碎屑物正在以前所未有的速度堆積在溝谷中，堵塞行洪通道，一旦發(fā)生暴雨和洪水，極易誘發(fā)災(zāi)害性礦山泥石流。目前，兩礦共有礦山泥石流隱患溝6條，這些泥石流隱患溝不僅直接威脅到溝內(nèi)礦山企業(yè)的生產(chǎn)安全，而且還威脅到下游居民區(qū)內(nèi)生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.5環(huán)境污染與生態(tài)破壞

礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)帶來(lái)的環(huán)境污染更是不容忽視，其主要表現(xiàn)在水污染、大氣污染、土壤污染以及生態(tài)破壞。在整個(gè)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)排放大量的廢水，包括礦坑廢水、選礦庫(kù)滲濾水、采礦棄渣淋溶水、冶煉廢水和生活污水等。這些廢水毒性不大，但其懸浮物含量高，多呈灰白色，這些廢水未經(jīng)處理而直接排放至溝道或河水中，造成地表水污染，并間接污染地下水、農(nóng)田和農(nóng)作物，威脅河流兩側(cè)居民生命安全。

2防治對(duì)策

該典型金屬礦區(qū)是陜西省的老礦區(qū)，40年的連續(xù)開(kāi)采已經(jīng)在礦區(qū)內(nèi)積累了大量廢棄渣石和尾礦，構(gòu)成了嚴(yán)重的泥石流和尾礦潰壩等地質(zhì)災(zāi)害隱患，也構(gòu)成了礦區(qū)環(huán)境污染和生態(tài)損害。針對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，防治工作可以采取工程加固、植被復(fù)墾與管理措施相結(jié)合的綜合防治方案，力求突出重點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)高效，兼顧放在效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益。

2.1工程加固措施

礦山工程加固措施應(yīng)因地制宜，并追求經(jīng)濟(jì)高效。鐵絲籠裝石擋墻具有施工靈活、經(jīng)濟(jì)高效和就地取材等優(yōu)點(diǎn)，非常適合加固溝谷上游的渣石堆。對(duì)于位于溝谷上游的渣石堆，根據(jù)實(shí)際情況，可在渣石堆邊緣修筑高3～5m、寬1，Om的鐵絲籠裝石擋墻，既可攔蓄并固定松散的廢石，又不影響地表徑流的正常排放。對(duì)于位于溝谷中下游的渣石堆，應(yīng)采用更為兼顧的漿砌石透水?dāng)r渣墻固定松散的渣石堆，攔渣墻高3～5m，底部寬度≥1m，頂部寬度≥3m，采用漿砌石砌筑，間距2m設(shè)置一個(gè)泄水孔，且上下交錯(cuò)排列。

2.2植被復(fù)墾措施

復(fù)墾旨在控制環(huán)境污染，使部分土地復(fù)原，與當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)景觀協(xié)調(diào)一致，并服務(wù)一定的經(jīng)濟(jì)目的，尾礦庫(kù)復(fù)墾要根據(jù)其極端生態(tài)環(huán)境條件，選擇栽種何時(shí)的植物，以期達(dá)到最佳的治理恢復(fù)效果。所采取的措施主要有覆土造田、覆土種草、覆土育林等。針對(duì)該典型礦區(qū)尾礦庫(kù)的馬道、外坡、沉積灘等關(guān)鍵部位，采取針對(duì)性的復(fù)墾措施。首先在對(duì)馬道和外坡修復(fù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行覆土，要求馬道寬度2～4m，高度2m，坡度1：1。然后分別對(duì)馬道和外坡進(jìn)行植被復(fù)墾。對(duì)于馬道，主要以植樹(shù)為主，樹(shù)種可選擇喜光、耐寒、耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)的喬木，如河北楊或臭椿等；對(duì)于外坡，主要以種草為主，草種可選擇生命力強(qiáng)、耐旱、固沙效果好的草本，例如沙打旺等。

2.3管理措施

在工程加固措施和植被復(fù)墾措施的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)日常管護(hù)。具體管理措施包括：應(yīng)實(shí)行封庫(kù)育林、封坡育草，禁止放牧及其他不利幼林、草類(lèi)生長(zhǎng)和破壞整地工程的活動(dòng)；受旱時(shí)應(yīng)及時(shí)灌水保苗；固定專(zhuān)人管護(hù)，防止人畜破壞，防止林地火災(zāi)蟲(chóng)害：定期對(duì)新造幼林不同部位進(jìn)行成活率調(diào)查，根據(jù)調(diào)查情況及時(shí)補(bǔ)植：對(duì)各類(lèi)整理工程應(yīng)長(zhǎng)期保持完好，每年汛期后進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)損毀及時(shí)補(bǔ)修。

[責(zé)任編輯：王偉平]