探究天水市礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理措施

馮自明，賈 卉

（甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

天水市地處六盤山地、隴中黃土高原和秦嶺山地的過渡帶，西秦嶺蜿蜒西上，橫亙于本市南部，為黃河、長江兩大流域的分水嶺。天水市座落于祁連—北秦嶺造山帶的接合部位，祁連—秦嶺造山帶接合部位又處于中國大陸東西地質(zhì)體過渡樞紐地區(qū)，是北秦嶺造山帶的西延部分，它們?cè)诳臻g展布上是相互貫通的，在組成結(jié)構(gòu)上具有很大的一致性，而且經(jīng)歷了大致相同的構(gòu)造演化歷史，是統(tǒng)一的大地構(gòu)造單元。

1 礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

天水市境區(qū)內(nèi)的礦山資源豐富，已發(fā)現(xiàn)40多種礦種。主要有鐵、錳、銅、鉛、鋅、金、銀、鉬、鎢、及白云巖、石灰?guī)r、蛇紋巖、花崗巖、螢石、輝綠巖等。規(guī)模多以小型為主，大中型礦相對(duì)較少，天水市518處礦山中，開采規(guī)模為大型的6處，中型18處，其余均為小型。區(qū)內(nèi)屬于縣區(qū)級(jí)發(fā)證的磚瓦粘土和建筑石料企業(yè)比例較大，整體礦山規(guī)模小，開發(fā)利用程度低。要加大全市礦產(chǎn)資源的開發(fā)轉(zhuǎn)化力度，進(jìn)一步整合礦山規(guī)模、加快技術(shù)革新、優(yōu)化礦業(yè)結(jié)構(gòu)，努力提高節(jié)約集約化利用水平，切實(shí)實(shí)施礦業(yè)開發(fā)和產(chǎn)品深加工大集團(tuán)戰(zhàn)略，使礦業(yè)經(jīng)濟(jì)逐步在全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有較大比重，促進(jìn)全市社會(huì)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境問題及其危害

截止2017年底，天水市共存在礦山518個(gè)，礦山總面積1126.83km2。其中粘土礦山274個(gè)，占總礦山數(shù)的52.90%；建筑用石料礦83個(gè)，占總礦山數(shù)的16.02%；金礦（含探礦權(quán)）87個(gè)，占總礦山數(shù)的16.80%；建筑用砂礦12個(gè)，占總礦山數(shù)的2.32%；水泥用大理石礦7個(gè)，占總礦山數(shù)的1.35%；鐵礦（含探礦權(quán)）13個(gè)，占總礦山數(shù)的2.51%；銅礦（含探礦權(quán)）15個(gè)，占總礦山數(shù)的2.89%；其它礦山27個(gè)，占總礦山數(shù)的5.21%。區(qū)內(nèi)存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題有：礦山地質(zhì)災(zāi)害（滑坡、崩塌、泥石流等）、對(duì)地形地貌景觀破壞、占用及破壞土地資源（包括露天采場(chǎng)、廢棄堆渣及礦山工程建設(shè)等）和影響及破壞地下含水層（抽排、疏干）等。

（1）礦山地質(zhì)災(zāi)害及其危害。礦山地質(zhì)災(zāi)害是指由于自然地質(zhì)作用和人為地質(zhì)作用使礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境惡化，并造成人類生命財(cái)產(chǎn)損失或人類賴以生存的資源、環(huán)境嚴(yán)重破壞的災(zāi)害事件。天水市境內(nèi)因礦產(chǎn)資源開發(fā)誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量為163處，其中滑坡17處、泥石流74處、崩塌72處，地質(zhì)災(zāi)害類型多、數(shù)量大，嚴(yán)重威脅礦區(qū)工作人員及周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，破壞當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境，極大影響和制約了天水市社會(huì)經(jīng)濟(jì)和礦山經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

（2）礦山地形地貌景觀破壞。天水市境內(nèi)礦山對(duì)地形地貌景觀的破壞程度普遍較嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在露天開采對(duì)山體的挖損和毀壞，形成了大面積的裸露地貌。其次，廢棄礦渣的隨意堆置，破壞了植被生長和生態(tài)環(huán)境，對(duì)原生的地形地貌景觀有一定的影響和破壞。天水市管轄范圍內(nèi)各類自然保護(hù)區(qū)、地質(zhì)公園、景觀區(qū)有16個(gè)，重要的交通干線14條，經(jīng)調(diào)查在“三區(qū)兩線”可視范圍內(nèi)分布的礦山有176個(gè)，地形地貌景觀破壞造成的影響和損失不容忽視。

（3）礦山含水層的破壞。礦山含水層的破壞主要是采礦活動(dòng)導(dǎo)致的地下含水層結(jié)構(gòu)改變、地下水位下降、水量減少或疏干、水質(zhì)惡化等現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)僅有少量金屬礦山因地下開采造成礦井涌水，但礦井涌水量較小，未造成礦區(qū)及周圍地表水體漏失，區(qū)域內(nèi)的淺層裂隙水位小范圍下降幅度小，對(duì)礦區(qū)及周圍主要含水層影響較輕。其余非金屬礦山均為露天開采，在礦山開采過程中，采坑內(nèi)平時(shí)為干坑，未出現(xiàn)地下涌水，與區(qū)域含水層和地表水無聯(lián)系。

（4）占用及破壞土地資源問題。調(diào)礦業(yè)開發(fā)占用及破壞土地資源是一個(gè)普遍性的環(huán)境地質(zhì)問題，幾乎每一處礦山不同程度地存在著露天采場(chǎng)（采坑）、固體廢棄渣堆、地面建筑工程等占用及破壞土地資源問題、植被資源，大量的土地因此受到影響，甚至已經(jīng)失去了利用價(jià)值。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)礦業(yè)開發(fā)占用破壞的土地資源約1883.99hm2。其中：因露天采場(chǎng)（采坑）破壞的土地資源面積共計(jì)603.45hm2；調(diào)查存在固體廢渣堆共計(jì)224處，累計(jì)積存量為114.17×104m3，共占用破壞土地面積123.49hm2；區(qū)內(nèi)礦山辦公用房、工業(yè)廣場(chǎng)、居住型用房以及各種加工場(chǎng)地等基礎(chǔ)設(shè)施占用土地面積1157.05hm2。

3 治理目標(biāo)和原則

通過資料收集和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，分析各類環(huán)境問題特性、特征，對(duì)礦區(qū)實(shí)施工程、生物等措施，使礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境得以恢復(fù)，同時(shí)區(qū)內(nèi)及周邊的水、生態(tài)環(huán)境得到有效改善，進(jìn)而達(dá)到修復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。治理原則為：①因地制宜，切實(shí)可行；②貫徹生態(tài)第一，保護(hù)優(yōu)先原則；③注重生態(tài)保護(hù)，杜絕二次破壞；④治理方案簡(jiǎn)明合理，工程措施便于實(shí)施；⑤治理后生態(tài)恢復(fù)效果明顯。

4 治理措施

根據(jù)區(qū)內(nèi)礦山所處的地形地貌、地層巖性特征、地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀問題及治理的目標(biāo)、原則，針對(duì)區(qū)內(nèi)的440處礦山按不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，提出相應(yīng)的治理措施，其治理措施分述如下。

（1）粘土礦治理措施。區(qū)內(nèi)采取治理措施的粘土礦共有276處，存在的主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題為露天開采破壞地形地貌景觀，磚窯、磚坯加工、晾曬、等占用土地資源，礦山開采易形成高陡邊坡，引發(fā)崩塌、滑坡災(zāi)害。粘土礦主要治理措施為：地面建筑工程拆除、采場(chǎng)修整綠化、土地復(fù)墾，治理措施較為簡(jiǎn)單、難度小。

①地面建筑工程拆除。區(qū)內(nèi)的磚瓦用粘土礦主要地面建筑工程有磚窯、辦公生活區(qū)等，對(duì)土地資源造成壓占。需對(duì)地面建筑工程進(jìn)行拆除，使其壓占的土地資源得以恢復(fù)。②采場(chǎng)修整綠化。區(qū)內(nèi)粘土礦在前期開采取土過程中，形成多處大小不一的廢棄采場(chǎng)，破壞地形地貌和土地資源，開采面凹凸不平，局部陡立。對(duì)形成的采坑進(jìn)行整平，對(duì)陡立的開采面進(jìn)行刷方減小坡度形成緩坡，使其恢復(fù)土地資源，并與周邊地形相協(xié)調(diào)。③土地復(fù)墾。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢磚隨意堆放對(duì)土地資源造成壓占。對(duì)廢棄渣堆先進(jìn)行整平，再通過覆土使壓占的土地資源得到恢復(fù)。

（2）石料礦恢復(fù)治理措施。區(qū)內(nèi)的采取治理措施的石料礦共有106處，礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要為破壞土地植被資源以及存在地質(zhì)災(zāi)害。石料的生產(chǎn)、加工等占用土地資源，礦山開采易形成高陡邊坡，引發(fā)崩塌、滑坡等災(zāi)害。主要治理措施為：對(duì)采坑進(jìn)行整平；對(duì)陡立的掌子面進(jìn)行分級(jí)削坡，在坡面掛網(wǎng)噴播綠化，在平臺(tái)上覆土植樹；對(duì)于平坦的場(chǎng)區(qū)整平后覆土，使其恢復(fù)土地資源，并與周邊地形相協(xié)調(diào)。①危巖清理。礦山露天開采對(duì)山體爆破、開挖，造成邊坡危巖裸露，山體破損，為防治滑坡、崩塌災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)露天采場(chǎng)邊坡危巖、浮石進(jìn)行清理。有削坡條件的進(jìn)行分級(jí)削坡，在坡面掛網(wǎng)噴播綠化，在平臺(tái)上覆土植樹。②渣堆整理綠化。礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄渣堆分布于坡腳或溝道內(nèi)，對(duì)土地植被資源造成壓占，并可能誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。需對(duì)廢棄渣堆分級(jí)整理、覆土綠化，使其與原地貌基本協(xié)調(diào)一致。③修建攔渣墻。為保障渣堆削坡后邊坡穩(wěn)定和滿足臺(tái)階復(fù)綠要求，以及防止廢石滑落，堵塞溝道或進(jìn)一步擴(kuò)大壓占范圍，在渣堆坡腳修建攔渣墻。④土地復(fù)墾。對(duì)工業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行平整覆土后恢復(fù)該區(qū)域原有的土地屬性。屬于耕地的恢復(fù)耕作，屬于草地的進(jìn)行種草、種樹綠化。

（3）金屬礦恢復(fù)措施。區(qū)內(nèi)采取治理措施的金屬礦共有126處，礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要為廢棄渣堆等壓占土地資源、礦區(qū)道路破壞植被等。主要治理措施為：回填工程、渣堆削坡整平、新建防護(hù)堤、地面建筑拆除、道路翻耕、覆土綠化。①廢棄采坑、礦井回填及井口封閉。對(duì)各礦區(qū)采坑、礦井巷道回填、井口封閉，采取就近原則，利用礦井周圍廢渣回填礦井巷道，對(duì)井口采用漿砌石進(jìn)行封閉，使其與周邊地形地貌相協(xié)調(diào)。②廢棄渣堆削坡、整平。區(qū)內(nèi)煤礦、金礦廢棄渣堆均位于山坡及坡腳和溝口地帶，將部分廢渣就近回填到廢棄礦井及采坑中，剩余的廢棄渣堆，采取就地整平的方法，將渣堆挖高填低，順其所處山坡地形進(jìn)行整平，并將堆積于溝道地帶的廢渣堆進(jìn)行清除，使其與原地形地貌協(xié)調(diào)一致。③新建防護(hù)堤。部分礦區(qū)廢棄渣堆臨近溝道堆放，為防止其成為泥石流物源，需在臨溝側(cè)砌筑攔渣墻。④地面建筑拆除。部分礦區(qū)還存在廢棄的地面建筑，這些廢棄的房屋壓占土地資源，破壞草地植被，需對(duì)其進(jìn)行拆除分類清理，消除其對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境造成的危害。對(duì)這些廢棄房屋采用機(jī)械進(jìn)行拆除，將拆除的建筑垃圾分類處理，有可利用的需求者運(yùn)走，其余垃圾就地在低洼地帶挖坑填埋，挖坑同時(shí)也提供了部分覆土土源，將房屋所在原地面進(jìn)行整平。⑤道路翻耕。礦區(qū)簡(jiǎn)易道路長期碾壓，導(dǎo)致植被不能生長，對(duì)土地資源造成壓占，對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成危害。對(duì)礦區(qū)簡(jiǎn)易道路采用機(jī)械進(jìn)行翻耕，致使土壤疏松，便于植被生長，然后撒播草籽自然恢復(fù)。⑥土地復(fù)墾。為了盡快恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，與當(dāng)?shù)赝恋仡愋拖嗷f(xié)調(diào)，對(duì)廢渣堆清理、整平后，在其廢渣上部進(jìn)行覆土工程，并且種樹、種草，使其自然恢復(fù)。覆土土源采取就近取土原則，不要造成二次破壞，就近在裸露、陡坎地帶取土，同時(shí)起到削坡減載的作用。

5 結(jié)語

近年來，礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理與土地復(fù)墾工作逐漸引起了各級(jí)政府、企業(yè)和社會(huì)的廣泛重視，政府通過投入資金、礦山自籌資金等手段，對(duì)礦山已產(chǎn)生的環(huán)境問題，礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理與土地復(fù)墾工作取得了一定的成效。然而由于以往礦業(yè)開發(fā)強(qiáng)度大，礦山開采秩序混亂，環(huán)保意識(shí)薄弱，在加上區(qū)內(nèi)較為脆弱的礦山地質(zhì)環(huán)境條件等因素的影響，礦山地質(zhì)環(huán)境遺留問題多、潛在問題重，治理的增長不及破壞的增長，未來礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理工作依然十分艱巨。