新疆青河縣砂鐵礦采區(qū)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題與治理修復(fù)研究

陳 龍

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)，新疆 阿勒泰 836500）

新疆青河縣是一個以牧為主的邊境、高寒、易災(zāi)、多災(zāi)地區(qū)，農(nóng)牧區(qū)生產(chǎn)生活條件差，貧困狀況比較嚴(yán)重，與全國同步全面實(shí)現(xiàn)小康相比，仍然面臨較大的壓力，境內(nèi)砂鐵礦的開采更是破壞了農(nóng)牧民賴以生存的基礎(chǔ)條件，破壞了原有生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致沙塵密布，環(huán)境惡劣。為積極響應(yīng)習(xí)總書記“綠水青山就是金山銀山”和國家“山水林田湖草命運(yùn)共同體”構(gòu)建理念，消除青河縣砂鐵礦采區(qū)對人畜安全的威脅和對當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)開發(fā)、土地利用規(guī)劃的影響，當(dāng)?shù)卣褜⑶嗪涌h遺留砂鐵礦的地質(zhì)環(huán)境治理及生態(tài)修復(fù)工作納入新疆額爾齊斯河流域山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程[1]。

1 砂鐵礦開采現(xiàn)狀

青河縣的砂鐵礦采挖始于2007年，經(jīng)過多年的（2007年～2012年）開采，破壞的土地面積達(dá)到36.29km2，分布于青河縣六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。采區(qū)內(nèi)遺留大量采坑、排土場和廢棄廠房，因多方原因未全部進(jìn)行復(fù)墾治理。

采坑及排土場的存在使原有地形地貌景觀發(fā)生了翻天覆地的變化，對土地的損壞方式主要是壓占和挖損，使得原有草場被破壞，滿目瘡痍。采坑深度一般2m～20m，最深可達(dá)38m，坑壁近乎直立，坑壁大部分區(qū)域已存在裂縫；排土場高散堆在采坑周邊，高度一般4m～16m，最高可達(dá)40m[2]。

2 砂鐵礦生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題

2.1 地質(zhì)環(huán)境問題

2.1.1 對原有地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞

砂鐵礦進(jìn)行開采時，由于企業(yè)疏于管理，采礦剝離的廢土及選礦形成的廢料就近堆放于采坑邊上，并未修建專門的廢渣堆場用來堆放廢料，閉礦后也未進(jìn)行恢復(fù)治理，因此嚴(yán)重破壞了原有地質(zhì)環(huán)境，與周邊地物景觀極不協(xié)調(diào)，同時破壞、侵占大量土地，制約了當(dāng)?shù)匾?guī)劃建設(shè)和發(fā)展。

2.1.2 存在地災(zāi)隱患，威脅公共設(shè)施及人畜安全

采區(qū)內(nèi)采坑邊坡陡峭、排土場堆積松散，邊坡經(jīng)長時間風(fēng)吹雨淋，極易失穩(wěn)坍塌，對區(qū)內(nèi)電力等公共設(shè)施造成威脅；采區(qū)鄰近青河縣各個牧區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，因此對過往采區(qū)的人畜也造成了極大的安全威脅。根據(jù)調(diào)查，采區(qū)土地?fù)p毀程度為重度，區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的主要類型是土質(zhì)邊坡滑坡和泥石流。

2.1.3 風(fēng)沙揚(yáng)塵增多、影響空氣質(zhì)量

采區(qū)排土場堆積松散，植被覆蓋稀少。因堆內(nèi)含有大量粉砂土，給揚(yáng)塵、浮塵天氣提供了大量物源，而本區(qū)冬春季節(jié)風(fēng)力強(qiáng)勁，常有8級～10級大風(fēng)，一旦在遇到大風(fēng)的時候，極易產(chǎn)生沙塵暴，嚴(yán)重影響周邊空氣質(zhì)量和周邊作業(yè)的人群。

2.1.4 遺留建筑垃圾、廢舊設(shè)備

采區(qū)內(nèi)經(jīng)采挖砂鐵后遺留了大量的選礦廠地、廠房和選礦設(shè)備，對土地造成了大量的損毀和浪費(fèi)，不僅與周邊的地貌、地物相不協(xié)調(diào)外，還造成了一定的土地污染和環(huán)境破壞。

2.2 生態(tài)環(huán)境問題

2.2.1 土壤污染情況

對砂鐵礦采區(qū)的土壤污染情況進(jìn)行調(diào)查，采集的樣品進(jìn)行pH、總石油烴和重金屬檢測，結(jié)果表明，各點(diǎn)位鉛、鋅、汞、鎳含量均未超過《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）中的風(fēng)險篩選值，處于安全水平。個別樣品的鎘、砷、鉻含量超過了農(nóng)用地土壤風(fēng)險篩選值，但均未超過風(fēng)險管制值。針對目前的土地利用現(xiàn)狀，采區(qū)土壤污染風(fēng)險較低，整體環(huán)境健康風(fēng)險可控。

2.2.2 生態(tài)損害情況

對砂鐵礦采區(qū)的生態(tài)情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，主要對采區(qū)內(nèi)的植物物種組成、生長指標(biāo)與損害現(xiàn)狀進(jìn)行了評估，調(diào)查顯示，采區(qū)內(nèi)植被損毀程度為重度。

2.2.3 生態(tài)環(huán)境問題及危害

采區(qū)大規(guī)模的砂鐵礦開采行為造成了植被退化，物種豐富度降低，生境質(zhì)量惡劣，造成稀有種類減少，甚至破壞棲息地，阻斷野生動物的遷徙路線等給野生動植物構(gòu)成威脅。

3 砂鐵礦地質(zhì)環(huán)境治理及生態(tài)修復(fù)方案

3.1 治理修復(fù)思路

依據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)生態(tài)功能區(qū)劃》，采區(qū)所在地區(qū)為農(nóng)牧業(yè)開發(fā)區(qū)，水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)，采區(qū)生態(tài)系統(tǒng)為干旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)，采區(qū)周邊生態(tài)群落為荒漠草原沙生絹蒿群系。綜合考慮恢復(fù)治理資金投入情況以及近年來砂鐵礦采區(qū)已治理區(qū)域情況，總體治理修復(fù)思路為：消除采坑和排土場地質(zhì)災(zāi)害隱患和對人畜的安全威脅；選擇當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土物種，使受損區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)逐步達(dá)到周邊生態(tài)群落水平，恢復(fù)受損荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。

3.2 治理修復(fù)方案

整個砂鐵礦采區(qū)情況復(fù)雜，采坑和排土場分布情況各異、規(guī)模大小不一，治理資金有限，采取同一種治理方法很難達(dá)到最好的治理效果，也無法形成試驗(yàn)比對。方案劃分重點(diǎn)治理區(qū)和一般治理區(qū)進(jìn)行治理。重點(diǎn)治理區(qū)進(jìn)行全場地回填修整治理，一般治理區(qū)進(jìn)行邊坡修整+區(qū)內(nèi)削高填低治理[3]。

（1）重點(diǎn)治理區(qū)全場地回填修整治理。重點(diǎn)治理區(qū)是針對靠近省道、村莊、周邊人類活動較頻繁采區(qū)，按照區(qū)內(nèi)挖填平衡的思路將排土場土方運(yùn)回采坑進(jìn)行回填治理，基本恢復(fù)受損區(qū)土地至原始地形地貌。全場地回填修整治理可從根本上恢復(fù)原有地形地貌，后期土地可規(guī)劃利用性更強(qiáng)，如建設(shè)用地、牧草地等，一定程度上增加了土地利用價值，擴(kuò)大了治理效益。

（2）一般治理區(qū)邊坡修整+區(qū)內(nèi)削高填低治理。邊坡修整：采區(qū)現(xiàn)狀采坑邊坡坡度為70°～90°，排土場邊坡坡度為36°～41°，邊坡不穩(wěn)，一方面有地質(zhì)災(zāi)害隱患，另一方面，威脅人畜安全。為使治理場地及邊坡自身長期穩(wěn)定安全，兼顧邊坡與周邊地形的協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟(jì)性及施工的便利性，對直立采坑壁和排土場邊坡進(jìn)行修坡降載，其作用可減緩坡度，減小滑坡體體積和下滑力，可有效防止滑坡和崩塌。修坡坡度按照永久穩(wěn)定邊坡、便于機(jī)械的正常施工和后期生態(tài)修復(fù)植物種子能夠順利著床生長的適宜邊坡角進(jìn)行修整，采坑、排土場邊坡統(tǒng)一設(shè)計(jì)為小于等于20°。

區(qū)內(nèi)削高填低：修坡完成后，采坑底部、排土場頂部及周邊亂采亂堆區(qū)仍有許多坑堆，地表高低不平，為保證采區(qū)整體治理效果良好，需對高低不平的地表進(jìn)行削高填低治理。部分采區(qū)靠近村莊和農(nóng)田、且坑堆較大的，利用區(qū)內(nèi)排土場土方回填部分采坑，降低地形高差。

（3）生態(tài)修復(fù)治理。采區(qū)位于阿勒泰山前平原和洪積平原，海拔1050～1200之間，屬于溫性草原和溫性荒漠草原，草地植被由強(qiáng)旱生的荒漠植物和旱生的草原植物共同組成，植被組成主要以禾本科（冰草等）、菊科（蒿子等）、藜科（木地膚等）為主。生態(tài)修復(fù)植被選擇遵循以下原則：首先要優(yōu)選耐寒耐旱耐貧瘠類植物，具有適應(yīng)能力強(qiáng)特性；第二，要優(yōu)選鄉(xiāng)土植物，避免外來植物入侵和增強(qiáng)礦區(qū)植物的天然入侵，利于植被與周圍環(huán)境更快融為一體；第三，保證植物群落多樣性，避免植被單一化發(fā)展。因此，根據(jù)區(qū)內(nèi)植物的特征和植物種子的可得性，方案設(shè)計(jì)植物為冰草、絹蒿、駝絨藜、木地膚、沙蔥等當(dāng)?shù)爻Ｒ姷泥l(xiāng)土物種。治理修復(fù)過程中，為了填補(bǔ)多年生植物生長過程中的空窗期，第一年增撒當(dāng)?shù)爻Ｒ姷纳撑?、豬毛菜等一年生草本植物。采區(qū)周邊植被蓋度總體較低，區(qū)域綜合植被蓋度＜20%，方案設(shè)計(jì)植被蓋度10%～15%。

生態(tài)修復(fù)采用土壤培肥、微地形營造、草籽混合撒播等措施，因采區(qū)位于牧區(qū)和干旱地區(qū)，為防止不確定因素干擾，確保生態(tài)修復(fù)工作見效，后期的圍護(hù)、補(bǔ)植補(bǔ)種和補(bǔ)水養(yǎng)護(hù)等管護(hù)工作要跟進(jìn)到位。

4 結(jié)語

青河縣砂鐵礦的治理修復(fù)是一項(xiàng)造福于民的工作，針對存在的環(huán)境地質(zhì)問題，因地制宜，采取采坑回填、削坡卸載、植被恢復(fù)技術(shù)等工程措施與生物措施相結(jié)合的綜合手段，可較大程度的改善砂鐵礦開采活動所造成的地質(zhì)環(huán)境問題和生態(tài)環(huán)境問題，消除鐵砂礦開采帶來的地質(zhì)災(zāi)害隱患以及地災(zāi)隱患對人民生命財產(chǎn)安全的威脅，還人民群眾一個安全的生活環(huán)境。另外，經(jīng)過治理修復(fù)的土地可恢復(fù)為牧草地和耕地，從而可增加地方的經(jīng)濟(jì)收益。