芻議礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理新技術(shù)

陸英睿

（廣西泰誠土地咨詢有限公司，廣西 南寧 530029）

0 引言

礦山地質(zhì)環(huán)境問題來源于礦業(yè)開發(fā)活動，其類型、表現(xiàn)形式、損毀程度與礦山開采方式、開采規(guī)模、開采礦種、地區(qū)地質(zhì)環(huán)境等因素相關(guān)，按礦業(yè)生產(chǎn)活動導致的結(jié)果可將礦山地質(zhì)環(huán)境問題劃分為礦山資源問題（包括閉坑、壓占、煤矸石排放等問題）、礦山水文地質(zhì)問題（指受礦山活動影響的地表水系結(jié)構(gòu)、地下水結(jié)構(gòu)、井下透水、突水等問題）、礦山地表地質(zhì)災害問題（如崩塌、滑坡、泥石流等采礦誘發(fā)的地質(zhì)災害）。本文表述的礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理旨在通過多種生態(tài)環(huán)境修復手段，對礦山開發(fā)導致的礦山生態(tài)系統(tǒng)破壞，進行恢復與重建，其目的就是平衡礦山開采與生態(tài)保護之間的關(guān)系，總結(jié)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理的新技術(shù)。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境問題的類型劃分

1.1 礦山資源問題

礦山資源問題的本質(zhì)就是礦山開采帶來的資源相關(guān)問題。主要包括開采礦山、在建礦山、政策性關(guān)閉礦山、歷史遺留礦山的工業(yè)場地、煤矸石場、尾礦庫等對表土的壓占、損毀問題。主要表現(xiàn)形式為土地與植被被壓占、地下水均衡系統(tǒng)遭破壞、地質(zhì)遺跡遭破壞、地形地貌改觀、人文景觀被破壞等。從某種角度上講，這類問題更偏向于規(guī)劃問題，是可以在設(shè)計階段通過規(guī)劃手段來更好地實現(xiàn)礦區(qū)資源的利用。例如，通過煤矸石井下填充避免矸石山堆積，通過生活區(qū)景觀湖凈化后再利用，解決礦井涌水量、易污染、難消化的問題。

1.2 礦山水文地質(zhì)問題

礦山開采活動對水文地質(zhì)的影響分為對地下水結(jié)構(gòu)的影響和對地表水系結(jié)構(gòu)的影響。

對地下水結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)為：礦產(chǎn)品及矸石、尾礦等受雨水淋濾后，通過井巷或地層裂隙滲入、滲透到地下含水層，從面造成地下水水質(zhì)污染；或進行井工開采時掘進巷道、硐室、工作面等導致地層塌陷、破壞含水層結(jié)構(gòu)等造成地下水賦存空間的發(fā)生較大變化。對地表水結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)為：露天礦山開采或地下開采引發(fā)地表地形變化、塌陷等問題，從而對地表水系的徑流及水體造成影響。

1.3 礦山地表地質(zhì)災害問題

礦山地表地質(zhì)災害問題是礦山開采導致的極為嚴重的問題。礦山開采引發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題是多樣的，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地表塌陷、地表沉降、尾礦庫潰壩矸石山自燃等。

1.4 礦山土壤環(huán)境問題

隨著國家保護耕地資源的力度在加大，社會各界對礦山土壤環(huán)境的監(jiān)測和治理更加關(guān)注。礦山資源的開發(fā)會對礦區(qū)土壤理化性質(zhì)造成損害，值得注意的是，對于高潛水位地區(qū)，積水盆地中土壤因積水過深可能完全失去利用價值，在體量上失去的這部分土壤等于是被完全損毀。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境損毀的形式

2.1 形成地質(zhì)災害

礦山地質(zhì)災害是指礦業(yè)開發(fā)造成礦山地質(zhì)環(huán)境惡化，進而給人類生產(chǎn)生活帶來影響的地質(zhì)災害事件。在落實礦山地質(zhì)環(huán)境恢復與治理措施前，一方面要調(diào)查礦區(qū)在建設(shè)前已經(jīng)存在的地質(zhì)災害，如滑坡、崩塌、泥石流等；另一方面要排查地質(zhì)災害隱患，如露天采場失穩(wěn)、崩塌災害，尾礦場潰壩隱患，采空區(qū)上方裂縫、塌陷等，如表1所示。

表1 全國礦區(qū)地質(zhì)災害影響情況

2.2 影響地貌景觀

景觀環(huán)境是人類精神和理想在實質(zhì)環(huán)境與自然環(huán)境的具體體現(xiàn)，在人類空間中相對穩(wěn)定的構(gòu)成要素，當景觀環(huán)境中固定的形態(tài)特征要素發(fā)生變化時，都將會對人們的生產(chǎn)生活造成影響。有研究表明，僅色彩不和諧可降低受害者勞動生產(chǎn)率1%，漫天風少和煙塵可干擾視覺，甚至影響人體健康。井工開采造成的地表塌陷、露天開采后遺留的深坑、工業(yè)廣場、生產(chǎn)建筑物及功能設(shè)施都會對原有地表植被和生態(tài)景觀造成嚴重的影響。

2.3 設(shè)施損毀、土壤發(fā)生變化

礦山開發(fā)不僅會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施及其布置造成影響，而且還會改變土壤生物的多樣性。耕地一般會配套有灌溉、排澇、通行等基礎(chǔ)保護設(shè)施，而耕地周邊的礦山開采會造成部分設(shè)施損毀，導致耕地搞破壞能力及使用價值下降；開采帶來的沉陷和裂縫會使地層結(jié)構(gòu)和溫度發(fā)生變化，會對土壤中的微生物造成直接的傷害，破壞生物多樣性，進而影響植物的生長和農(nóng)作物的產(chǎn)量。

2.4 影響大氣與水文環(huán)境

礦山開采過程產(chǎn)生的揚塵及排放的有毒有害氣體，會對區(qū)域空氣質(zhì)量造成影響，甚至會直接危害人體生命健康。強烈的采礦活動同時還干擾了地表水和地下水的分布結(jié)構(gòu)，化學采礦的管理不當還會使水體受到污染，造成水體的嚴重污染。如氰化法處理金礦，一旦使含氰的廢水或尾渣流入水體中，治理難度非常大，污染一般是不可逆的。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境主要恢復治理方式

3.1 仿自然地貌恢復技術(shù)

在礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理實施方案的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮礦山的自然條件、地質(zhì)環(huán)境條件、技術(shù)經(jīng)濟可行性等因素，按照因地制宜、分類施策的原則進行工程設(shè)計。為遭受破壞的礦山地質(zhì)重建一個仿自然地貌的人工生態(tài)系統(tǒng)，是目前被廣泛使用的理念。如經(jīng)過人工重建的綠化煤矸石山、塌陷區(qū)經(jīng)過人工改造后變成濕地公園等，都是典型的運用人工仿自然地貌恢復技術(shù)完成的。那些已經(jīng)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象的礦山就要進行防滲透處理，重新種植花草樹木，特別是以馬尾松、爬山虎、葛藤為首的植被，提高植被的覆蓋率，可以采用這種方法來解決水土流失和塌陷的問題，但因其具有較重的人工痕跡，且改造花費費用較大、不易保持等特征，這對于面積較廣大的礦區(qū)來說并不是最佳選擇。例如，在了解當?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)特征及其演化規(guī)律的基礎(chǔ)上，分析采礦擾動對原生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響，按照仿自然生態(tài)景觀恢復的原則，構(gòu)建景觀美學和環(huán)境學中能與臨近未擾動景觀相協(xié)調(diào)的景觀系統(tǒng)，恢復動植物棲息地，逐步提高生物多樣性承載能力，如圖1所示。

圖1 具有生物多樣性承載能力的露天礦山地質(zhì)環(huán)境恢復示范景觀

3.2 邊采邊恢復技術(shù)

邊開采邊恢復其實也是采復一體化的另一種說法。首先要有把礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理作為采礦的一部分意識，在礦井開采設(shè)計階段便能充分考慮礦山地質(zhì)環(huán)境恢復與治理的效果與要求，將規(guī)劃開采工藝與地質(zhì)環(huán)境恢復治理措施相結(jié)合，以實現(xiàn)“邊采礦，邊恢復”的目的。

3.3 植物與微生物恢復技術(shù)

直接通過動植物、微生物進行礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境恢復治理，是目前衍生出較新的修復方法。其中植物修復的方法是：首先，建立穩(wěn)定、可持續(xù)的喬、灌、草、藤多層次植物群落，再通過植物群落對土壤、空氣等修復對象的反作用來實現(xiàn)修復的手段；微生物修復的方法是：利用微生物的優(yōu)勢，改善植物營養(yǎng)條件，促進植物生長和植被覆蓋，改善土壤質(zhì)量，以達到恢復礦山地質(zhì)的目的。

4 結(jié)語

礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理的對象一般是特定的，而其恢復和治理的技術(shù)措施卻是多種多樣的，由于礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理技術(shù)的理論體系目前尚未完善，也未能形成系統(tǒng)集成，再加上目前恢復治理過程中普遍存在重成本、輕效果的現(xiàn)象，造成了礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理效果差、治理措施流于形式。接下來如何規(guī)避礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理技術(shù)缺乏流域及整體恢復治理概念的弊端，如何實現(xiàn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理效果整體性和長效性，將成為礦山生態(tài)修復領(lǐng)域重點研究的工作之一。