江西省礦山地質環(huán)境調查與評價

甘 濤，姜 烈，雷雨露

（1.江西省地質環(huán)境監(jiān)測總站，江西 南昌 330012；2.長安大學，陜西 西安 710021）

江西省地質構造復雜，巖漿活動頻繁，成礦條件優(yōu)越，礦產資源較豐富。主要礦集區(qū)為贛東北、贛西北銅及多金屬礦，萍樂拗陷帶煤礦，贛南鎢及稀土礦[1]。

據國土廳礦產權登記，截止2013年底，全省已利用礦種97種，在采礦山4757座、基建757座、閉坑（停產）691座。由于社會經濟的快速發(fā)展，礦產資源的需求量必然增加，礦產資源的開采規(guī)模與強度相應增大。礦產資源開發(fā)導致土地破壞、水土流失、水土污染、地下水枯竭和崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷地質災害等環(huán)境地質問題，危害居民的生產與生活[2-5]。

因此，國外早在20世紀70年代就開始建立嚴格的礦山地質環(huán)境評估制度[6-10]。Legg等人利用遙感技術對露天采礦引起的環(huán)境問題和礦區(qū)土地恢復治理做定性評價[11]。Mularz[12]利用Landsat TM和SPOT衛(wèi)星遙感影像對貝烏哈圖夫褐煤露天開采礦區(qū)多年土地利用狀況及覆被變化情況進行了監(jiān)測，認為Landsat TM和SPOT全色影像的融合圖像是最經濟有效的監(jiān)測礦區(qū)環(huán)境變化的方法。英國于2005年建立了以WEBGIS平臺為基礎的地質環(huán)境決策系統(tǒng)，為11種地質環(huán)境問題評價提供對應的評價模型[13]。我國礦山環(huán)境調查工作是中國地質調查局于2000年啟動，目的是全面、系統(tǒng)地摸清我國礦山地質環(huán)境現狀，查明存在的主要環(huán)境地質問題及潛在危害[14]。武強等[15]認為礦山環(huán)境評價是礦山環(huán)境問題研究的一個重要環(huán)節(jié)，是以礦山環(huán)境問題分類和調查為基礎，能夠為礦山環(huán)境修復和信息系統(tǒng)提供支持。徐友寧等[16]應用模糊數學多層次綜合評判法、要素指標加權分值綜合評價法、灰局勢評價法綜合評價西北地區(qū)礦山地質環(huán)境問題。王炳強[17]采用層次分析法(AHP)評價了晉陜蒙礦區(qū)礦山環(huán)境地質質量，取得了滿意的評價結果。

本文采用綜合指數評判法對礦山地質環(huán)境影響分區(qū)，采用定性方法進行礦山地質環(huán)境保護與治理分區(qū)，為全省礦山環(huán)境恢復和治理提供依據。

1 礦山地質環(huán)境影響評價

1.1 評估單位劃分

礦山地質環(huán)境問題的發(fā)生、發(fā)展主要受礦產資源的開發(fā)利用條件所制約，為便于礦山環(huán)境評估，將礦山相對集中的區(qū)域劃為不同的單元來評估[18]。

評價單元根據礦產資源分布及規(guī)劃開采分區(qū)界線、采礦對地質環(huán)境的影響程度的區(qū)域、礦山地質環(huán)境問題所涉及的區(qū)域確定評價最小單元。依據上述原則，江西省共劃分為92個評估單元。

1.2 評估因子

依據區(qū)內礦山地質環(huán)境問題的發(fā)育特征和整治現狀，選取出與礦山地質環(huán)境相關的13項指標因子。其中負效應因子有：滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等5項礦山地質災害評估因子；對土地資源的破壞、對水資源的破壞、對景觀(自然景觀、城市景觀)的破壞等3項生態(tài)環(huán)境破壞評估因子；水（地表水、地下水）污染、土壤污染2項環(huán)境污染評估因子。正效應因子有：土地復墾、裸巖復綠、廢棄資源綜合利用等3項礦山地質環(huán)境整治成效評估因子。

1.3 評價方法

礦山地質環(huán)境評估以定性為主、定量為輔，采用綜合指數評判法，進行二級評估。即將影響礦山地質環(huán)境的各項因子分為指標因子和要素因子兩個層次，先對各指標因子進行一級評估，其數學模型見公式（1）。然后對各要素因子進行二級評估，其數學模型見公式（2）?？紤]礦山地質災害的發(fā)育和影響程度對礦山地質環(huán)境的影響較大，強調其重要性。

式(1)、(2)中，A為礦山地質環(huán)境評估指數；A1為礦山地質災害評估指數；A2為生態(tài)環(huán)境破壞評估指數；A3為環(huán)境污染評估指數；A4為礦山環(huán)境整治成效評估指數；ai為評估因子賦值，根據調查數據確定；bi為評估因子權重，根據對評估區(qū)的打分確定。根據調查區(qū)內各礦山地質環(huán)境現狀，按評估單元的礦山地質環(huán)境評估指數，將礦區(qū)劃分成礦山地質環(huán)境影響嚴重區(qū)、較嚴重區(qū)和輕微區(qū)三級：①礦山地質環(huán)境影響嚴重區(qū)：A>1；②礦山地質環(huán)境影響較嚴重區(qū)：0.5≤A≤1；③礦山地質環(huán)境影響輕微區(qū)：0.1≤A<0.5。

1.4 礦山地質環(huán)境分區(qū)評價

依據上述礦山地質環(huán)境評價方法，對全省礦山開發(fā)對地質環(huán)境的影響現狀進行分區(qū)，共圈定影響嚴重區(qū)20個，面積3275平方公里。較嚴重區(qū)36個，面積4130平方公里；輕微區(qū)35個，面積3943平方公里；其他區(qū)1個，面積155102平方公里。分區(qū)基本情況見圖1、表1。

表1 江西省主要礦區(qū)或群采區(qū)礦山地質環(huán)境影響評估成果表

圖1 江西省礦山地質環(huán)境影響程度分區(qū)略圖

2 礦山地質環(huán)境保護與治理分區(qū)

2.1 評價原則

礦山環(huán)境保護與治理分區(qū)，在礦山現狀評估分區(qū)的基礎上進行分區(qū)，原則如下：①以人為本，突出重點，全面規(guī)劃、分區(qū)實施；②與江西省環(huán)境保護規(guī)劃與礦產資源總體規(guī)劃相協調；③符合礦山環(huán)境保護與治理分級標準；④與礦山環(huán)境現狀評估分區(qū)相協調；⑤分區(qū)應符合區(qū)內相似，區(qū)間相異的原則。

2.2 評價方法

調查區(qū)內采用定性方法進行分區(qū)。劃分出礦山地質環(huán)境保護區(qū)、礦山地質環(huán)境預防區(qū)、礦山地質環(huán)境治理區(qū)，見表2。

表2 礦山地質環(huán)境保護與治理分區(qū)表

2.3 礦山地質環(huán)境保護區(qū)與預防區(qū)

根據上述分區(qū)原則及方法，調查區(qū)共劃分8個礦山地質環(huán)境保護區(qū)，總面積2355.1平方公里、29個礦山地質環(huán)境預防區(qū)（見圖2、表3）。

圖2 江西省礦山地質環(huán)境保護與預防分區(qū)略圖

表3 江西省礦山地質環(huán)境保護與預防分區(qū)表

2.4 礦山地質環(huán)境治理區(qū)

依據礦山地質環(huán)境治理分區(qū)原則，對全省礦山開采劃分了91個區(qū)，其中重點治理區(qū)20個，面積3724.67平方公里；次重點治理區(qū)36個，面積4130.32平方公里；加強保護區(qū)35個，面積3943.07平方公里；基本情況見表4及圖3。

表4 江西省礦山地質環(huán)境治理分區(qū)結果表

圖3 江西省礦山地質環(huán)境治理分區(qū)略圖

3 礦山地質環(huán)境保護對策

根據江西省礦山地質環(huán)境現狀提出以下防治對策：①加強礦山地質環(huán)境工作；②嚴格礦山地質環(huán)境管理；③建立完善的礦山地質環(huán)境監(jiān)測網絡；④改進采礦方法，控制采空區(qū)的地面塌陷；⑤對廢棄礦山進行有計劃的土地復墾；⑥廢石堆放應采用周緣堆放法；⑦控制廢水廢渣外排；⑧治理水土污染與礦山次生地質災害。

4 結論與建議

（1）礦山占用土地953.80平方公里，破壞土地194.10平方公里；廢渣累計積存量30.93億噸，年排放4.68億噸；廢水年產出1.61億噸，年排放1.35億噸。礦山次生地質災害發(fā)育，主要類型有地面塌陷及其伴生的地裂縫、泥石流、崩塌滑坡、礦坑突水及地下水均衡受到破壞等。次生地質災害及隱患578處，死亡人數156人（未包括瓦斯爆炸的死亡人數），造成的直接經濟損失25482.32萬元。

（2）礦山地質環(huán)境現狀分為礦山開發(fā)對地質環(huán)境影響嚴重區(qū)、較嚴重區(qū)、輕微區(qū)和其他區(qū)。其中影響嚴重區(qū)20個，面積3275平方公里；較嚴重區(qū)36個，面積4130平方公里；輕微區(qū)35個，面積3943平方公里；其他區(qū)1個，面積155102平方公里。礦山地質環(huán)境現狀總體情形不容樂觀。

（3）礦山地質環(huán)境保護與治理分區(qū)共分為礦山地質環(huán)境保護區(qū)、預防區(qū)、治理區(qū)三個等級。其中保護區(qū)8個，面積2355.1平方公里；預防區(qū)29個，面積4096.12平方公里。礦山地質環(huán)境治理區(qū)又分為重點治理區(qū)、次重點治理區(qū)、一般治理區(qū)，共91個。其中重點治理區(qū)20個，面積3724.67平方公里；次重點治理區(qū)36個，面積4130.32平方公里；加強保護區(qū)35個，面積3943.07平方公里。

（4）通過礦山地質環(huán)境調查與評價，可以合理開發(fā)礦產資源，有利于礦山地質環(huán)境保護與恢復治理，為礦山科學管理提供服務。