遷安市白龍港礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理策略

華北地質(zhì)勘查局第四地質(zhì)大隊(duì) 安拴霞

作為深入貫徹綠水青山就是金山銀山可持續(xù)發(fā)展理念的重要組成部分，礦山治理成為了近年來(lái)社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。為了解決礦山開(kāi)采引起的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，需要根據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、礦山土地的適宜用途、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平，確定恢復(fù)治理后礦山的土地類型，增加土地面積，提高土地利用效率，充分發(fā)揮土地資產(chǎn)效益，增加綠地面積，改善生態(tài)環(huán)境。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外諸多研究學(xué)者及工程技術(shù)人員針對(duì)礦山治理評(píng)估及策略作了一定的研究。文獻(xiàn)[1]結(jié)合市場(chǎng)機(jī)制下的礦產(chǎn)廢棄地的修復(fù)及治理問(wèn)題，面向天津市薊州區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理提出市場(chǎng)激勵(lì)與政府調(diào)控相結(jié)合的治理策略，實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)修復(fù)及產(chǎn)業(yè)空間最優(yōu)化；文獻(xiàn)[2]通過(guò)系統(tǒng)性調(diào)研及遙感測(cè)量探究了包頭達(dá)茂旗礦上地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，但并未給出對(duì)應(yīng)的環(huán)境治理策略；文獻(xiàn)[3]針對(duì)連片礦山生態(tài)治理問(wèn)題，制定礦山治理設(shè)計(jì)規(guī)則并研究了對(duì)應(yīng)的參數(shù)，保障了治理工程的有序開(kāi)展；文獻(xiàn)[4]基于礦山生態(tài)恢復(fù)后的復(fù)墾問(wèn)題提出了相應(yīng)的建議，但并未考慮礦山自身生態(tài)的恢復(fù)能力對(duì)復(fù)墾工程的影響；文獻(xiàn)[5]研究了露天礦山生態(tài)修復(fù)過(guò)程存在的問(wèn)題，并提出了對(duì)應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境治理措施。本文主要以河北省遷安市白龍港東南800米鐵礦為治理區(qū)，通過(guò)分析其地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)確定綜合整治策略，為其他類似的礦山治理提供可參考的范本。

一、白龍港礦山地質(zhì)環(huán)境概況

（一）區(qū)位及社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

遷安市白龍港東南800米鐵礦位于遷安市木廠口鎮(zhèn)，直距約13.05km，隸屬白龍港村管轄。礦山中心地理坐標(biāo)為 :118°33′49.74″，39°56′00.17″， 距 離 治理區(qū)東側(cè)約0.46km為廠房，有簡(jiǎn)易道路相通，交通便利。當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物主要有玉米、花生、谷子、紅薯等；植物種類豐富多樣，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較低。農(nóng)閑時(shí)節(jié)，大部分勞動(dòng)力以外出打工的形式來(lái)增加家庭收入，農(nóng)民文化素質(zhì)較高，具有較為充足的勞動(dòng)力資源。

（二）地質(zhì)環(huán)境概況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查統(tǒng)計(jì)分析，治理區(qū)礦山開(kāi)采方式為露天開(kāi)采，在采礦過(guò)程中形成多處巖質(zhì)邊坡，巖石裸露，改變了原有地形地貌，破壞了原有植被；廢渣主要堆積于現(xiàn)場(chǎng)，表面無(wú)植被覆蓋，堆積物松散干燥、顆粒細(xì)碎，極易產(chǎn)生揚(yáng)塵落砂，對(duì)周邊大氣環(huán)境造成污染，破壞和改變了原生地形地貌，影響周邊自然景觀及生態(tài)環(huán)境?，F(xiàn)狀條件下治理區(qū)主要包含3處露天采坑、4處邊坡、3處渣坡、5個(gè)平臺(tái)。

治理區(qū)地質(zhì)概況如圖1所示，分析可知大部分采坑中存在積水，部分周邊建有村民房屋，局部邊坡有植被，植被覆蓋率一般，坡面凹凸不平，表面巖石風(fēng)化破碎較嚴(yán)重；邊坡總體呈環(huán)形或扇形展布，邊坡下部為掌子面，坡面陡峭，基巖裸露；上部較緩，坡面上覆有第四系，大多數(shù)邊坡屬于人為開(kāi)挖導(dǎo)致山體失穩(wěn)而形成的牽引式滑坡；廢石渣的大小一般為0.1m～0.5m，顆粒較松散，為不規(guī)則圖形，表面無(wú)植被覆蓋；平臺(tái)主要由采礦形成，呈不規(guī)則形狀，表面由一薄層廢石渣土覆蓋，零星長(zhǎng)有植被。

圖1 治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境概況

二、礦山地質(zhì)環(huán)境治理策略

（一）治理區(qū)存在地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題分析

治理區(qū)多年的礦業(yè)活動(dòng)使礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境遭到了極大的破壞，出現(xiàn)了大量的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。治理區(qū)內(nèi)的主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題有：滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患、地形地貌景觀破壞、植被毀壞、土地資源壓占及揚(yáng)塵，主要包括：（1）地質(zhì)災(zāi)害方面，治理區(qū)的部分區(qū)域高陡，受裂縫、節(jié)理等結(jié)構(gòu)方面影響，以及在雨、雪、地震等自然營(yíng)力的作用下，坡面巖體易發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，直接威脅到坡腳人員的人身安全，地質(zhì)災(zāi)害較嚴(yán)重。（2）含水層方面，治理區(qū)及周圍主要含水層水位下降幅度?。晃从绊懙降V區(qū)及周圍生產(chǎn)生活供水。治理區(qū)內(nèi)含水層破壞較輕。（3）地形地貌方面，長(zhǎng)時(shí)間的礦業(yè)活動(dòng)使治理區(qū)內(nèi)地貌遭受破壞，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)刈匀痪坝^；同時(shí)，由于礦業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致治理區(qū)范圍內(nèi)的松散覆蓋層幾乎全部被剝離，大量的植被破壞，塵土飛揚(yáng)，與周邊環(huán)境形成了巨大的反差。（4）土地資源方面，主要表現(xiàn)為礦山開(kāi)采形成的采坑、巖質(zhì)邊坡、渣坡、平臺(tái)等區(qū)域，占用并破壞土地資源。對(duì)照全國(guó)第二次土地利用調(diào)查結(jié)果，采礦活動(dòng)挖損、壓占的土地類型眾多，破壞總面積高達(dá)7.7539公頃。

（二）治理任務(wù)及原則

為了提升治理區(qū)的可持續(xù)發(fā)展能力，恢復(fù)被礦山開(kāi)采破壞的生態(tài)環(huán)境，消除治理區(qū)內(nèi)的礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)治理后礦山的土地類型，充分發(fā)揮土地資產(chǎn)效益，同時(shí)確保綠地面積的占有率，最大程度改善周邊生態(tài)環(huán)境，確定相應(yīng)的治理原則：（1）科學(xué)性：從地質(zhì)環(huán)境治理的實(shí)際工程出發(fā)，系統(tǒng)性分析治理區(qū)存在的問(wèn)題，科學(xué)客觀地編制綜合治理方案，形成治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理策略；（2）集約性：以節(jié)約用地、統(tǒng)籌兼顧、提高土地利用效率和改善生態(tài)環(huán)境為原則，在確保生態(tài)恢復(fù)的基礎(chǔ)上兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求；（3）持續(xù)性：立足當(dāng)前、考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)、因地制宜，堅(jiān)持宜建則建、宜耕則耕、宜林則林的標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮恢復(fù)治理工作的持續(xù)性和可操作性。綜上，基于消除地質(zhì)災(zāi)害隱患和植被恢復(fù)的基本目標(biāo)，設(shè)計(jì)治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理總體工程概況如表1。

表1 白龍港礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境綜合治理總體工程

三、礦山地質(zhì)環(huán)境治理重點(diǎn)策略設(shè)計(jì)

根據(jù)治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境破壞現(xiàn)狀及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為消除地質(zhì)災(zāi)害，改善礦山環(huán)境，遵循因地制宜的原則，針對(duì)不同區(qū)域采用不同的治理策略，具體策略如下。

（一）土石方工程策略

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及勘察可知，治理區(qū)部分區(qū)域存在滑坡地質(zhì)災(zāi)害，整體坡面形態(tài)為扇形，邊坡的角度為40°，滑坡滑體主要為基巖上覆的第四系粉砂質(zhì)黏土和黃土礫石層，厚度約為12m，從受力機(jī)制屬于人為開(kāi)挖導(dǎo)致山體失穩(wěn)而形成的牽引式滑坡?？蓪?duì)該區(qū)域上部坡面從后緣高程90.61m處進(jìn)行削坡，削坡后邊坡的角度小于25°。治理區(qū)內(nèi)存在兩處礦山開(kāi)采時(shí)所堆積的建筑垃圾，主要為混凝土、磚塊，呈不規(guī)則形狀、已堆積多年?？衫媒ㄖM(jìn)一步提升回填的效率，并將削坡產(chǎn)生碎石土回填至邊坡角處，從而保證整體地勢(shì)的平穩(wěn)，避免自然災(zāi)害的發(fā)生，初步計(jì)算所需回填方量為3420m3。同時(shí)，拆除治理區(qū)內(nèi)的絞車房，所產(chǎn)生的建筑垃圾用于回填滑坡的坡角。封堵治理區(qū)內(nèi)的豎井以保證地質(zhì)環(huán)境的絕對(duì)安全，平整豎井周邊地形，平整后鋪設(shè)木模板，木模板承載力要滿足承重要求，木模板上鋪設(shè)塑料膜并綁扎鋼筋網(wǎng)，澆筑水泥混凝土形成鋼筋混凝土蓋板。在廢棄豎井口緊鄰東側(cè)1m處漿砌毛石擋墻，并標(biāo)明警示性標(biāo)語(yǔ)。

（二）生態(tài)景觀恢復(fù)策略

治理區(qū)內(nèi)清理平整后，均坑穴換土栽植松樹(shù)。樹(shù)種可選油松，高度不小于1.5m，冠幅不小于1m，植樹(shù)季節(jié)選在秋季，并分別對(duì)治理區(qū)內(nèi)的運(yùn)礦道路開(kāi)展綠化工作，同樣可選擇種植油松，后期養(yǎng)護(hù)兩年，共計(jì)約1500株。為了保證治理區(qū)內(nèi)生態(tài)多樣性，選擇種植體格健壯的紫穗槐，株行距保持在1.5×1.5m左右，每堆分枝數(shù)3～5枝。在運(yùn)礦道路兩側(cè)邊坡角處栽植爬山虎，選用兩年生且種植間距控制在0.5m，大約需栽植爬山虎852株。在治理區(qū)內(nèi)完成清理平整工作后，運(yùn)礦道路綠化范圍內(nèi)均間隙撒播灌木、草籽綠化。草籽選用暖季型的狗尾草、白羊草，灌木選用紫穗槐、荊條，撒播密度10g/m2。治理區(qū)內(nèi)撒播灌木、草籽面積共約21326m2，需撒播灌木、草籽約213kg。

（三）治理策略效益分析

結(jié)合實(shí)際狀況得出的治理策略能夠保障治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境與地貌景觀得到有效治理，通過(guò)推動(dòng)基于治理策略對(duì)應(yīng)工程的高效實(shí)施，能夠更好地協(xié)調(diào)資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的矛盾，緩解地方政府、礦山企業(yè)與當(dāng)?shù)鼐用竦年P(guān)系，達(dá)到互惠互利、攜手并進(jìn)、共同繁榮的社會(huì)效應(yīng)，社會(huì)意義深遠(yuǎn)。通過(guò)有效地防御不穩(wěn)定邊坡、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害，保護(hù)附近居民生命財(cái)產(chǎn)安全，為當(dāng)?shù)鼐用駝?chuàng)造良好的生存環(huán)境，也為保持社會(huì)穩(wěn)定和創(chuàng)造平安和諧社會(huì)提供了良好保證。

四、結(jié)論

通過(guò)對(duì)治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)治理，將大大改善治理區(qū)的生態(tài)環(huán)境，并為周邊生態(tài)環(huán)境的安全提供重要保障。植物可以滯塵、吸收有毒有害物質(zhì)，起到凈化空氣的作用，且植物的根系能夠增加土壤的貯水能力，從而減少治理區(qū)的水土流失。通過(guò)植樹(shù)造林，優(yōu)化治理區(qū)氣候條件，改善治理區(qū)地貌景觀，改變了治理區(qū)臟、亂、差的落后面貌，美化了礦山地質(zhì)環(huán)境。同時(shí)，也能夠?yàn)橄嘟刭|(zhì)環(huán)境治理提供參考。