安徽省阜陽市礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查及恢復(fù)治理探討

唐 毅

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊，安徽 六安 237010)

阜陽市位于安徽省的西北部,地形平坦開闊。境內(nèi)地形西北高、東南低,地面高程19～41 m,地面坡降1/8000～1/9000。受煤礦采空塌陷的影響，潁上縣和潁東區(qū)境內(nèi)局部地區(qū)地面塌陷并積水成湖。阜陽市屬暖溫帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候溫和，光照充足，四季分明。多年平均降水量900 mm左右，年均氣溫14.9 ℃，最大凍結(jié)深度19 cm。阜陽市河流屬淮河水系，主要有淮河及其支流潁河、泉河和西淝河，均自西北流向東南；其次有黑茨河和谷河等，其中潁河、泉河為兩條較大河流。

1 地質(zhì)環(huán)境背景

工作區(qū)內(nèi)前第四系地層屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)淮河地層分區(qū)淮北地層小區(qū)，第四系隸屬華北地層區(qū)淮河地層分區(qū)宿縣—阜陽地層小區(qū)。工作區(qū)全被第四系覆蓋[1]。

阜陽市大地構(gòu)造單元屬中朝準地臺華北坳陷南端，新構(gòu)造分區(qū)屬豫皖斷塊區(qū)，處于周口凹陷和淮河臺坳區(qū)內(nèi)。區(qū)內(nèi)主體隱伏構(gòu)造線的走向為近東西向和北西向，橫貫全區(qū)，起控制作用，如劉府?dāng)嗔训?；次為北東向和南北向構(gòu)造帶，如阜陽斷裂等，對本區(qū)地貌輪廓具有控制作用。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂比較單調(diào)。

阜陽市位于許昌—淮南地震帶，該帶地震活動總體特征是地震活動強度弱、頻度低。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB 18306—2015)》，阜陽市境內(nèi)地震動峰值加速度中部為0.10 g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度外，其余均為0.05 g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度，地震動反應(yīng)譜特征周期大部分為0.35 s，局部為0.40 s。對區(qū)域地質(zhì)資料進行分析，認為區(qū)域地殼穩(wěn)定性較好。

2 礦山主要地質(zhì)環(huán)境問題及其危害

2.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害

阜陽市礦山地質(zhì)災(zāi)害主要為中煤投新集能源股份有限公司的劉莊煤礦和口孜東煤礦以及淮南礦業(yè)(集團)有限責(zé)任公司的謝橋煤礦進行地下開采引發(fā)的采空塌陷。截至2015年底，煤礦礦業(yè)開發(fā)共形成采空塌陷區(qū)總面積累計達到42.91 km2，其中部分塌陷區(qū)已積水成湖，銜接成片。采空塌陷引發(fā)各類土地利用問題，尤其對耕地的影響較大，造成全市耕地面積減少，耕地質(zhì)量下降，嚴重者土地用途發(fā)生變化。同時對塌陷區(qū)內(nèi)道路、溝渠等基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴重破壞。

2.2 資源破壞

阜陽市土地資源破壞主要表現(xiàn)為煤礦地下開采引發(fā)的采空塌陷、磚瓦用黏土礦露天采場、工業(yè)廣場及煤礦工業(yè)廣場、廢土、煤矸石及尾礦堆場對土地資源的損毀破壞。土地資源破壞總面積達108.0615 km2。

阜陽市磚瓦用黏土礦礦體均位于當(dāng)?shù)厍治g基準面以上，礦山開采對地下水資源影響與破壞作用小，可忽略不計。阜陽市礦業(yè)開發(fā)對水資源的影響最大的地區(qū)主要是三個煤礦礦區(qū)，礦山采礦活動及礦井疏干排水對地下水資源的影響主要表現(xiàn)在含水層結(jié)構(gòu)破壞和地下水水位影響兩個方面。

2.3 礦山廢水、廢渣污染

根據(jù)對阜陽市煤礦的調(diào)查統(tǒng)計，阜陽市全年廢水產(chǎn)量約822.624萬噸，年利用量約509.6萬噸，排放量約313.024萬噸。礦坑水年產(chǎn)出量為516.6萬立方米，年利用量為465.6萬立方米，年排放量為51萬立方米；生產(chǎn)廢水主要為洗煤水，年產(chǎn)出量為40萬立方米，年利用量為18萬立方米，年排放量為22萬立方米；生活廢水的年產(chǎn)出量為266.024萬立方米，年利用量為26萬立方米，年排放量為240.024萬立方米。

阜陽市礦山廢渣為廢土石、煤矸石及粉煤灰。截至2015年，全市固體廢物累計積存量506.69萬噸，其中廢土石累計積存量48.1萬噸，煤矸石及粉煤灰累計積存量458.59萬噸。礦山廢渣年產(chǎn)出量409.6萬噸，其中廢土石年產(chǎn)出量26.4萬噸，煤矸石及粉煤灰年產(chǎn)出量383.2萬噸。礦山廢渣年綜合利用量420.68萬噸，其中廢土石18.3萬噸，煤矸石及粉煤灰402.38萬噸。廢土石綜合利用率已達69.3%，煤矸石綜合利用率已達100%。礦山廢渣的排放對土地資源造成了占用破壞。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評價

3.1 評價原則

本次礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價分區(qū)主要是在礦山開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查、礦山地質(zhì)環(huán)境實地調(diào)查及各種礦山地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)問題發(fā)育特點、分布特征、危害程度綜合分析的基礎(chǔ)上采用質(zhì)量指數(shù)模型方法，對全市礦山地質(zhì)環(huán)境進行影響評價分區(qū)。即按一定的標準，采用專家評分法，賦予各個評價單元所有的礦山地質(zhì)環(huán)境評價因子一定的評價值，以表示各礦山地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)問題在評價系統(tǒng)中的相對重要性，然后對每一評價單元均按礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價標準計算其質(zhì)量指數(shù)，根據(jù)質(zhì)量指數(shù)即按質(zhì)量等級進行全區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)。

3.2 資源破壞發(fā)展趨勢分析

至2020年，磚瓦用黏土礦露天采場挖損及工業(yè)廣場壓占破壞的土地面積30.7984 km2將得到有效治理；至2025年，磚瓦用黏土礦露天采場挖損破壞的土地面積13.7577 km2及工業(yè)廣場壓占破壞的土地面積48.1743 km2，共計61.9320 km2，將全部得到治理。

隨著煤礦礦山進一步開采及煤礦年產(chǎn)礦石量有可能會進一步提高，地下采空區(qū)空間將會進一步增大，碎屑巖孔隙裂隙水含水層結(jié)構(gòu)會進一步遭到破壞。由于冒落帶、裂隙帶及彎曲下沉帶不斷變高，對松散巖類下部含水層局部地段的含水層結(jié)構(gòu)造成的破壞也不斷變大。

3.3 礦山廢水、廢渣污染發(fā)展趨勢分析

隨著礦山廢水綜合利用率不斷提高，廢水排放量將越來越少。各煤礦礦山均有較完善的廢水處理設(shè)備，產(chǎn)生的礦山廢水均達標排放。因此，礦山廢水排放對周邊環(huán)境污染趨于減弱。阜陽市煤礦礦山廢渣年利用量大于年產(chǎn)出量，且每年額外處理庫存廢渣11.08萬噸。隨著規(guī)劃期內(nèi)煤礦礦山廢渣庫存量逐漸減少，對于礦山廢渣壓占土地面積也將逐步減少。因此，礦山廢渣排放對土地資源的壓占也趨于減弱。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理

依據(jù)阜陽市礦山地質(zhì)環(huán)境發(fā)展變化的總體規(guī)律特征，參照礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價分區(qū)結(jié)果，結(jié)合阜陽市經(jīng)濟和社會發(fā)展長遠規(guī)劃、礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃及相關(guān)規(guī)劃，按照“區(qū)內(nèi)相似、區(qū)間相異”的原則，將阜陽市礦山地質(zhì)環(huán)境劃分為重點保護區(qū)、重點治理區(qū)和一般治理區(qū)三個等級。

全市共劃分為2個礦山地質(zhì)環(huán)境重點保護區(qū)、2個礦山地質(zhì)環(huán)境重點治理區(qū)和1個礦山地質(zhì)環(huán)境一般治理區(qū)。

4.1 礦山地質(zhì)環(huán)境重點保護區(qū)(A)

該區(qū)總面積355.09 km2，主要包括自然保護區(qū)、濕地公園等區(qū)域，共劃分8個重點保護區(qū)。

(1)界首兩灣國家濕地公園重點保護區(qū)(A1)：界首兩灣濕地公園項目位于界首市代橋鎮(zhèn)境內(nèi)，距界首市區(qū)27 km，總面積約5.04 km2，主要由代橋鎮(zhèn)境內(nèi)的泉河河道、馬灣與南季灣三個部分組成；(2)潁州西湖省級自然保護區(qū)地質(zhì)環(huán)境重點保護區(qū)(A2)：潁州西湖省級自然保護區(qū)位于阜陽城西北一公里新泉河兩岸，是潁河、清河、小汝河、白龍溝四水匯流處，總面積約110 km2。

4.2 礦山地質(zhì)環(huán)境重點治理區(qū)(B)

該區(qū)總面積783.10 km2，主要包括城市規(guī)劃區(qū)及煤礦礦山等區(qū)域，共劃分2個重點治理區(qū)。

(1)阜陽市及各縣城區(qū)規(guī)劃區(qū)重點治理區(qū)(B1)：該區(qū)為阜陽市市區(qū)及各縣城區(qū)規(guī)劃區(qū)，是阜陽市經(jīng)濟、文化中心，本區(qū)面積157.60 km2。本區(qū)主要包括阜陽市區(qū)、界首市區(qū)、太和縣城區(qū)、臨泉縣城區(qū)、阜南縣城區(qū)、潁上縣城區(qū)等城市規(guī)劃區(qū)；(2)潁上—潁東煤礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境重點治理區(qū)(B2)：該區(qū)位于潁上縣北部、潁東區(qū)東部，治理面積約625.50 km2。對重點治理區(qū)內(nèi)的煤礦和磚瓦用黏土礦進行綜合治理。治理措施主要為采空區(qū)地面塌陷綜合治理，磚瓦黏土礦礦山土地復(fù)墾等[2]。

4.3 礦山地質(zhì)環(huán)境一般治理區(qū)(C)

阜陽市黏土礦礦山地質(zhì)環(huán)境一般治理區(qū)(C)，即除礦山地質(zhì)環(huán)境重點保護區(qū)與礦山地質(zhì)環(huán)境重點治理區(qū)以外的地區(qū)，面積為8 979.81 km2。對一般治理區(qū)內(nèi)的磚瓦用黏土礦進行綜合治理。治理措施主要為磚瓦黏土礦礦山土地復(fù)墾等。

5 結(jié)論

阜陽市礦山開發(fā)所引發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要有：礦山地質(zhì)災(zāi)害、資源破壞、礦山廢水污染。

阜陽市采空區(qū)塌陷地質(zhì)環(huán)境問題主要為地下開采煤礦資源引起，損毀土地共42.91 km2；磚瓦用黏土礦露天采場及工業(yè)廣場對土地資源的損毀破壞共61.9320 km2；煤礦礦山工業(yè)廣場、廢土、煤矸石及尾礦對土地資源的壓占破壞共3.2195 km2。

煤礦礦山開采進行的采礦活動及礦井疏干排水，對地下水資源的破壞主要表現(xiàn)在含水層結(jié)構(gòu)破壞和對地下水水位影響兩個方面。阜陽市煤礦礦山開采過程中逐漸將煤層掏空，使得碎屑巖孔隙裂隙水含水層結(jié)構(gòu)破壞嚴重，對于上部新生界松散巖類孔隙水含水巖組下段的含水層結(jié)構(gòu)也造成一定程度的影響。

阜陽市礦山廢水主要為煤礦礦坑水、生產(chǎn)廢水和生活廢水。礦坑廢水經(jīng)過處理后，水中的主要污染物結(jié)果均符合《煤炭工業(yè)污染物排放標準》(GB 20426—2006)中的排放標準。各煤礦礦山產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水和礦區(qū)生活廢水一般處理后排放，處理后廢水均滿足《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)中的二級排放標準。