日照市露天開采礦山地質(zhì)環(huán)境問題及恢復(fù)治理措施

汪繼學(xué),尹俊凱,陳鵬,張承斌

(1.山東泰山資源勘查有限公司，山東 濟南 250100；2.日照市國土資源局，山東 日照 276800)

0 引言

日照市礦產(chǎn)資源豐富，礦山開發(fā)利用歷史悠久，開采礦種以露天開采非金屬礦為主，截至2017年6月，日照市共有各類礦山546個，其中在建礦山1處，生產(chǎn)礦山189處，關(guān)閉礦山126處，廢棄礦山230處(表1)，礦山分布情況見圖1。按礦種統(tǒng)計，日照市共有飾面用花崗巖礦154處，主要集中分布在五蓮街頭鎮(zhèn)；水泥用灰?guī)r礦141處，主要集中在莒縣東莞一帶；建筑石料用花崗巖礦139處，主要集中在嵐山區(qū)解放村地區(qū)、嵐山區(qū)黃泥溝地區(qū)和莒縣小店—寨里河地區(qū)；頁巖礦26處，主要集中在五蓮縣于里—汪湖鎮(zhèn)地區(qū)；其他非金屬礦75處；鐵礦6處；金礦3處；鉛鋅礦1處；煤礦1處。

隨著經(jīng)濟和城市建設(shè)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模和強度不斷增大，對原有地形地貌造成很大破壞并占用大量土地，礦山地質(zhì)環(huán)境問題日益突出[1]，影響礦業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的同時，還危及社會穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)安全。

表1 日照市各縣市區(qū)礦山數(shù)量統(tǒng)計

圖1 日照市礦山分布圖

1 礦山地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 地形地貌

日照市屬魯東丘陵地帶，總的地勢為背山面海，中高周低，略向東南方向偏斜。中部以東港區(qū)、莒縣、五蓮縣交界的嶠子山為中心，群山連綿，丘陵起伏[2]。境內(nèi)間有互不銜接的山地、丘陵和分割的小平原，唯東部海濱平原和沭河兩岸沖積平原較為廣闊。最高點為五蓮縣境內(nèi)的馬耳山，海拔706m；最低點為東部海濱平原地帶，海拔1～1.5m。日照市地貌自西北向東南形成了丘陵、平原、低山丘陵、海濱平原4個地貌區(qū)，以低山丘陵為主[3]。

1.2 地質(zhì)條件

1.2.1 地層

工作區(qū)屬于魯東地層系，出露的地層由老到新有：古元古界粉子山群張格莊組變粒巖；中生代白堊紀萊陽群林寺山組、止風(fēng)莊組、城山后組等碎屑巖地層；白堊紀青山群八畝地組、石前莊組等噴出巖地層；新生代第四紀山前組、沂河組、臨沂組、寒亭組、淮北組、旭口組地層[4]。

1.2.2 巖漿巖

受膠南隆起巖漿活動的巨大影響，日照市境內(nèi)形成了較大規(guī)模的侵入巖體。其巖體可劃分為兩大活動時期，即元古代桃科期和中生代燕山期。

桃科期侵入巖在境內(nèi)僅為零星出露，有酸性、基性、超基性巖類侵入。燕山晚期的侵入巖以巖體出露面積廣、單個巖體規(guī)模大為特征。一般均呈巨大的巖基產(chǎn)出。據(jù)其活動系列及與構(gòu)造運動的關(guān)系，又劃分為艾山階段侵入巖(中性—酸性系列)和嶗山階段侵入巖(多為酸性系列)。

1.2.3 構(gòu)造

日照地區(qū)大地構(gòu)造位置處于沂沭斷裂帶和五-榮構(gòu)造帶的交會部位，屬于華北地臺上魯東地盾、魯西臺背斜上的次級構(gòu)造單元——膠南隆起、膠萊坳陷和沂沭斷裂帶。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分復(fù)雜，前寒武紀結(jié)晶基底以不同方向、不同規(guī)模、不同層次的韌性剪切構(gòu)造為基本構(gòu)造格架，有多期次的褶皺疊加。中生代受郯廬斷裂帶左行平移活動的影響，脆性斷裂十分發(fā)育，形成了規(guī)模巨大、斜穿該區(qū)多方向的斷裂構(gòu)造，主要見于奎山、高興和嵐山等基巖出露區(qū)，主要有NE向、NW向和近EW向3組[5]。

1.3 水文地質(zhì)條件

該區(qū)大部分為低山丘陵區(qū)，位于沂沭斷裂帶昌邑-大店斷裂以東，根據(jù)山東省水文地質(zhì)分區(qū)，工作區(qū)屬魯東水文地質(zhì)區(qū)之膠南-日照低山丘陵裂隙水、孔隙水水文地質(zhì)小區(qū)[6]。由于受地形、地貌、構(gòu)造的控制，該區(qū)地下水的賦存及運動規(guī)律反映出與地形、地貌相吻合的特征。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件和含水特征，日照市地下水以孔隙水、裂隙水為主，主要有4種類型：松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水、碳酸鹽類裂隙巖溶水、基巖裂隙水。

1.4 露天開采礦床類型及開采方式

日照市已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)63種，查明資源儲量的有32種，其中，煤等能源礦產(chǎn)1種(保有資源儲量為1.2萬t)；銅(保有銅金屬量為1.3萬t)、鈦鐵礦(保有礦石量為12000萬t)、鉛鋅礦(保有金屬量為23.2萬t)等金屬礦產(chǎn)7種；飾面用花崗巖(保有資源儲量為8000萬m3)、蛇紋巖(保有礦石量為14000萬t)、榴輝巖(保有礦物量為6500萬t)等非金屬礦產(chǎn)21種；地下水、礦泉水等水氣礦產(chǎn)2種。查明資源儲量的礦產(chǎn)地33處，其中大型礦床3處，中型礦床10余處，小型礦床20余處[7]。日照市探明的能源、金屬礦產(chǎn)較少，已探明的2處小型煤礦，現(xiàn)均已閉坑；探明的銅礦礦產(chǎn)地2處，主要分布在東港區(qū)高旺和五蓮縣七寶山一帶，規(guī)模均為小型。探明鈦鐵礦大型和中型礦床各1處，位于莒縣碁山鎮(zhèn)天寶地區(qū)，探明鉛鋅礦中型礦床1處，位于五蓮縣七寶山地區(qū)。金礦與銅礦共生，伴生有銀礦和硫鐵礦。非金屬礦探明礦產(chǎn)地18處，基本屬于一般非金屬礦產(chǎn)。

2 主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題

據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，日照市礦產(chǎn)開發(fā)以露天開采非金屬礦為主，其最主要的礦山地質(zhì)環(huán)境問題是破損山體及露天采坑，主要表現(xiàn)對原有地形地貌造成很大破壞并占用大量土地，留下較多采石陡崖、采石平臺、廢渣堆、殘存山體、不穩(wěn)定邊坡等，形成大量的采石陡崖和采石平臺[8]。尤其是在主要交通沿線可視范圍內(nèi)的露天開采，造成的視覺污染和環(huán)境污染不僅嚴重影響日照市的對外形象，而且極大地阻礙了旅游業(yè)的發(fā)展。

2.1 造成嚴重的地形地貌景觀破壞

露天開采礦山需剝離表面覆蓋層、風(fēng)化層、夾層、圍巖及破碎且沒有開采價值的部分礦石[9]，開采方式采用階梯式露天開采，沿礦體自上而下逐層開采，造成大面積的破損山體及露天采坑，對原有地貌景觀造成無法恢復(fù)的破壞，個別處于“三區(qū)兩線”可視范圍內(nèi)，造成嚴重視覺污染。礦山開采技術(shù)落后，開采中對圍巖性質(zhì)認識不足，重視不夠，采用落后的“崩塌法”、“放大炮”等開采技術(shù)[10]；綜合利用水平低，礦山開采形成的固體廢棄物隨意堆放，難以回收利用。經(jīng)調(diào)查，日照市礦山開采共造成破損山體372處，露天采坑297處，主要集中在五蓮縣及莒縣境內(nèi)。

2.2 破壞和占用土地資源

露天開采礦山采用直接開挖的方式，不僅對地表環(huán)境破壞、影響大，使原有土地類型遭到嚴重破壞[11]，而且礦山生產(chǎn)活動產(chǎn)生的固體廢棄物及工業(yè)廣場等占用大面積土地。經(jīng)調(diào)查，日照市露天礦山開采直接或間接占用土地資源總面積1800.91hm2(表2)，其中破損山體占損土地面積701.75hm2，露天采坑占損土地面積715.94hm2，工業(yè)廣場占損土地面積105.69hm2，固體廢棄物占損土地面積166.99hm2，尾礦庫占損土地面積110.54hm2。

表2 露天礦山各地質(zhì)環(huán)境問題占損土地情況

3 礦山地質(zhì)環(huán)境治理現(xiàn)狀及存在問題

3.1 治理現(xiàn)狀

日照市高度重視礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理工作，2009年以來，日照市國土資源局共爭取國家、省專項資金9333萬元，市縣地方財政配套資金322萬元，共完成了26處廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作，治理恢復(fù)土地面積143hm2。

日照市積極探索和采用PPP、EPC模式融資，鼓勵企業(yè)進行礦山生態(tài)恢復(fù)治理。2016年以來，山東鼎昌能源集團對莒縣丹鳳山旅游度假區(qū)范圍內(nèi)6處廢棄礦坑進行了生態(tài)修復(fù)，先后投入資金3000多萬元，建成水庫、塘壩、水塘等水利設(shè)施4處，水域面積達13.33hm2。岸邊修建魚鱗坑600多個，栽植景觀松、竹子、花卉等苗木12000多株，形成了鳳鳴湖、元寶湖等多處特色景觀，成為莒縣生態(tài)建設(shè)的一道靚麗風(fēng)景線。

日照市作為山東沿海旅游目的地，其礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復(fù)工程的實施所帶來的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會及學(xué)術(shù)效益是十分明顯的。

3.2 存在問題

日照市礦山企業(yè)多為露天開采非金屬礦產(chǎn)的個體小型礦山企業(yè)，對于礦山地質(zhì)環(huán)境問題治理重視程度不夠，投入治理礦山地質(zhì)環(huán)境問題資金較少，僅有個別礦山針對工業(yè)廣場進行了簡單的綠化。同時，日照市歷史遺留廢棄礦山數(shù)量較多，尤其是位于“三區(qū)兩線”可視范圍內(nèi)的露天礦山，造成嚴重視覺污染?！渡綎|省礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理規(guī)劃(2018—2025年)》明確要求，到2020年生產(chǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理率達到60%，歷史遺留礦山地質(zhì)環(huán)境治理率達到60%；“三區(qū)兩線”可視范圍內(nèi)歷史遺留礦山地質(zhì)環(huán)境治理率達到80%，時間非常緊迫，資金缺口巨大，任務(wù)非常艱巨。

4 恢復(fù)治理措施與建議

4.1 采用科學(xué)有效的技術(shù)方法

露天開采礦山雖然開采方式大體相同，但是因其位置，開采方向等的不同，在治理措施選擇上應(yīng)具有針對性，具體問題具體分析。根據(jù)礦山開采設(shè)計方案，礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型、分布特征及其危害性，綜合礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀[12]，將日照市廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理措施分為以下3種情況：

(1)礦山開采位置位于山頂，在山頂處遺留一處開采平臺。若開采平面內(nèi)殘留的山體短時間內(nèi)無法采平，先將坡面上的危巖體進行清理，消除安全隱患，保證施工安全；然后進行削坡整形處理，降低邊坡坡度；在坡腳平臺上修建擋土墻，擋土墻內(nèi)及山體之間回填碎石[13]；將坡面和平臺進行平整，在適宜位置挖穴或砌筑種植穴，覆土綠化。若山體已經(jīng)采平，平整后挖穴或砌筑種植穴，直接覆土綠化即可。

(2)礦山開采位置位于山腳，在山腳形成高陡邊坡或露天采坑。采用階梯式開采的方式，設(shè)計合理的階梯的個數(shù)和長寬高，達到設(shè)計要求后即停止開采，避免造成更大面積的土地資源損壞。對邊坡危巖體進行清理后，將礦山開采形成的各級階梯作為種植平臺，采用挖穴或筑起種植穴的方式，覆土綠化[14]。

(3)距離村莊較近的采坑且常年積水的，可對采坑進行危巖體清理，挖深，平整后，在周邊修筑攔水壩，加防護設(shè)施后可作為周邊居民的生產(chǎn)或生活用水水源地或灌溉用水的水源地。

4.2 積極探索融資模式

日照市現(xiàn)有各類歷史遺留礦山356個，其中“三區(qū)兩線”范圍內(nèi)近期需要治理的礦山40個，資金缺口巨大，治理任務(wù)重，必須積極探索新的融資模式，引入社會資金，加快治理進度，還人民一片綠水青山[15]。根據(jù)日照市以往成功經(jīng)驗并結(jié)合礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查成果，提出以下建議：

(1)通過制定稅收、財政補貼、土地使用、信貸等方面的優(yōu)惠政策，按照“誰恢復(fù)、誰受益、誰使用”的原則，享有礦山廢棄的二次資源和取得礦山土地復(fù)墾后的使用權(quán)，調(diào)動多元經(jīng)濟成分投入礦山地質(zhì)環(huán)境治理的積極性[16]。

(2)依據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查結(jié)果，結(jié)合市政府統(tǒng)一規(guī)劃，將各類歷史遺留礦山作如下分類：毗鄰現(xiàn)有風(fēng)景區(qū)的多個礦山，可作為特色景觀治理區(qū)；處于深山中且具有開采價值的多個礦山，可作為開發(fā)式開采治理區(qū)；位置分散且沒有開采價值的礦山，可視具體情況靈活處理。礦山恢復(fù)治理要因地制宜，“宜糧則糧，宜林則林、宜漁則漁、宜景則景”，綜合整治，注重實效[17]。

(3)特色景觀治理區(qū)可通過招拍掛的方式出讓，由中標企業(yè)承擔(dān)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的設(shè)計和施工費用，中標企業(yè)享有該片區(qū)域10～20年的經(jīng)營使用權(quán)。設(shè)計必須符合政府部門相關(guān)政策，法律法規(guī)，通過相關(guān)部門驗收合格后方能施工，并且接受政府相關(guān)部門的監(jiān)督管理。

(4)開發(fā)式開采治理區(qū)需整合區(qū)內(nèi)現(xiàn)有礦山，按照開采后可直接復(fù)綠的原則進行設(shè)計，設(shè)計費用由政府相關(guān)部門承擔(dān)。設(shè)計應(yīng)明確要求廢石開采和礦山地質(zhì)環(huán)境治理施工分2個包進行招標，由具有相應(yīng)資質(zhì)和業(yè)績的單位分別承擔(dān)相應(yīng)工作。同時，設(shè)計必須滿足以下幾方面要求：①必須嚴格控制采礦權(quán)范圍，以現(xiàn)有開采邊界為界，能不外擴就不外擴。②要明確開采方式，開采后可直接用于復(fù)綠工程。③將開采區(qū)劃分為多個小的采區(qū)，開采期限為3個月，中標企業(yè)需嚴格按照設(shè)計施工，3個月內(nèi)完成設(shè)計要求的工作量，驗收合格后方能進行下一采區(qū)的開采。

設(shè)計完成后通過招拍掛方式出讓，擇優(yōu)選定具有相應(yīng)資質(zhì)或業(yè)績的企業(yè)，承擔(dān)殘留資源的開發(fā)和礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理。中標企業(yè)需嚴格按照設(shè)計施工，用回收殘留資源的收益進行礦山地質(zhì)環(huán)境的治理。

(5)一些位置分散且沒有開采利用價值的礦山，可打包到上述2個治理區(qū)招標內(nèi)容里，作為中標的附屬條件，由中標企業(yè)承擔(dān)其治理費用并享有該片區(qū)域10～20年的使用權(quán)。

4.3 建議

(1)制定嚴格企業(yè)準入制度，篩選一些信用良好、資金雄厚且具有社會責(zé)任感的優(yōu)秀企業(yè)加入到礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的行列里來，從源頭上解決一些企業(yè)中標后不按設(shè)計進行施工治理的問題，有效預(yù)防爛尾工程。

(2)建立監(jiān)督管理常態(tài)化機制，設(shè)立獎懲制度，采取應(yīng)急性的強制措施[18]。對按時完成設(shè)計效果和工作量的企業(yè)，給予稅收或政策方面的優(yōu)惠；對逾期未完成設(shè)計效果和工作量的企業(yè)，責(zé)令限期整改，整改不到位則對企業(yè)進行相應(yīng)的懲罰，罰款甚至收回其土地使用權(quán)并將企業(yè)列入政府誠信黑名單。對隨意更改設(shè)計的企業(yè)，直接收回其土地使用權(quán)并列入政府誠信黑名單。

(3)積極開展礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理試點工作。選擇有代表性的破壞嚴重的廢棄礦山，作為礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理試點區(qū)，針對礦產(chǎn)資源開發(fā)利用所造成的地質(zhì)環(huán)境破壞問題，開展礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價及恢復(fù)治理和生態(tài)建設(shè)系統(tǒng)工程，以可持續(xù)發(fā)展的觀點，發(fā)展綠色礦業(yè)，建立綠色礦業(yè)示范區(qū)[19]。

黨的十九大報告提出了要“加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國”，對礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理也提出了新的要求。必須高度重視礦山地質(zhì)環(huán)境問題，遵循“因地制宜，經(jīng)濟合理，技術(shù)可行”的原則[20]，研究制定出一套科學(xué)客觀，可操作性強的恢復(fù)治理方案。樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，為推進生態(tài)山東、美麗山東建設(shè)作出新貢獻。