淺析采石礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及恢復(fù)治理

羅奕 錢龍兵

廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì) 廣東汕頭 515041

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度比較快，對(duì)于石材有著較大的需求量，因此采石礦山的規(guī)模不斷擴(kuò)大，但伴隨而來(lái)的是嚴(yán)重的環(huán)境破壞問(wèn)題。采石礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和開(kāi)采石材有著密切的聯(lián)系，石材資源開(kāi)發(fā)不合理，會(huì)嚴(yán)重破壞采石礦山地質(zhì)環(huán)境，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，產(chǎn)生嚴(yán)重安全生產(chǎn)事故。針對(duì)這一情況，需要采取合理的措施使開(kāi)采石材的生產(chǎn)活動(dòng)更加規(guī)范，防止大規(guī)模開(kāi)發(fā)石材資源后出現(xiàn)地貌、空氣、植被、土壤、水文等環(huán)境破壞問(wèn)題，避免對(duì)采石場(chǎng)附近的居民正常生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響。為了達(dá)到上述目的，需要充分掌握采石礦山常見(jiàn)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，制定合理的恢復(fù)治理策略，為環(huán)保事業(yè)發(fā)展做出一定貢獻(xiàn)。

1 采石礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

1.1 地形地埋景觀毀壞

采石礦山破壞自然景觀，開(kāi)采活動(dòng)對(duì)地形地貌、地質(zhì)遺跡、自然景觀、地表植被以及土地等造成破壞是其主要表現(xiàn)，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵以及廢棄物將污染、侵蝕地表景觀和地質(zhì)遺跡。比如采石場(chǎng)主要開(kāi)采作為建筑石料和水泥灰?guī)r的石灰?guī)r，如果開(kāi)采量大，并且范圍廣，將會(huì)在不同程度上破壞自然景觀。石灰?guī)r能夠形成石筍和可觀賞洞穴，可作為旅游景點(diǎn)，如果對(duì)這一區(qū)域進(jìn)行開(kāi)采，會(huì)嚴(yán)重破壞喀斯特地貌，并且造成無(wú)法挽回的損失。采石礦山的開(kāi)采規(guī)模較大會(huì)對(duì)觀賞性造成影響，甚至破壞景觀，開(kāi)采時(shí)會(huì)使地面土層被破壞，并且會(huì)移走植物，地形地貌被改變，原本土層減少或滅失，出現(xiàn)顏色反差，在自然景色中融入人造物體。采石礦山開(kāi)采會(huì)嚴(yán)重破壞地形地貌，主要是因?yàn)殚_(kāi)采活動(dòng)處于露天環(huán)境，并且有著較大的開(kāi)采量，多年開(kāi)采能夠?qū)⒃旧襟w夷為平地，甚至出現(xiàn)凹陷采坑。此外，井下開(kāi)采也會(huì)在一定程度上改變地形地貌，出現(xiàn)地面塌陷與沉降、采空區(qū)裂縫發(fā)育等問(wèn)題，使得原本地形地貌出現(xiàn)變化。

1.2 土地資源的破壞與占用

采石礦山經(jīng)常出現(xiàn)土地被占用或者是破壞的情況，大多體現(xiàn)為露天開(kāi)采、固廢排放、采區(qū)塌陷、水土流失、土壤污染等。一些采石礦山在露天開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)占用大量的農(nóng)用地，會(huì)出現(xiàn)認(rèn)為破壞開(kāi)采區(qū)生態(tài)環(huán)境較為嚴(yán)重的情況，使土壤和植被失去穩(wěn)定性，出現(xiàn)嚴(yán)重水土流失問(wèn)題。此外，大規(guī)模開(kāi)采，會(huì)出現(xiàn)較大的采空區(qū)，容易誘發(fā)地面塌陷以及地裂縫問(wèn)題。

1.3 堆放固體廢棄物

采石礦山產(chǎn)生的固體廢棄物指的是采礦剝離物以及加工尾料。采礦剝離物通常為地表土壤，如果礦區(qū)有著較大的剝離物堆存量，會(huì)嚴(yán)重占用和破壞土地資源。加工尾料主要是對(duì)存在加工廠周邊，一般不會(huì)設(shè)置專門堆存場(chǎng)地，這將會(huì)破壞采石礦區(qū)的土壤，占用土地資源[1]。

1.4 污染土壤與破壞水均衡

一些采石礦山會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的土壤污染，主要是因?yàn)殚_(kāi)采過(guò)程中會(huì)使用炸藥來(lái)爆破，從而會(huì)產(chǎn)生硫化物、一氧化氮、煙塵等污染環(huán)境，尤其是土壤環(huán)境，水環(huán)境也會(huì)受此影響。此外，水污染還表現(xiàn)在地面生產(chǎn)施工廢水與施工人員生活污水；一些采石礦山由于礦石中含有雜物，加工生產(chǎn)排出的廢氣等污染物會(huì)污染水資源。被污染的水體隨著地表水或是地下水遷移時(shí)，會(huì)形成區(qū)域水資源污染問(wèn)題，對(duì)土壤和植被都會(huì)造成破壞。

1.5 空氣與聲環(huán)境污染

采石礦山對(duì)于空氣的污染主要體現(xiàn)在粉塵污染以及廢氣污染兩方面，通常粉塵污染是最為嚴(yán)重的。采石礦山一般會(huì)使用干法加工，作業(yè)以及運(yùn)輸中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，使得粉塵污染愈加嚴(yán)重，區(qū)域生態(tài)環(huán)境將受到影響，并且會(huì)對(duì)作業(yè)人員、附近居民的身體健康造成威脅。此外，作業(yè)以及運(yùn)輸中的施工機(jī)械使用、施工作業(yè)開(kāi)展以及車輛運(yùn)輸都會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲污染。

1.6 礦山地質(zhì)災(zāi)害

在采石礦山中非常容易發(fā)生次生地質(zhì)災(zāi)害，主要表現(xiàn)為崩塌和滑坡等形式，嚴(yán)重災(zāi)害將會(huì)威脅人們的生命安全，產(chǎn)生嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。此外，一些礦區(qū)會(huì)出現(xiàn)踩空塌陷以及地裂縫等問(wèn)題，主要是因?yàn)榇竺娣e采空會(huì)使地表地裂縫發(fā)育，出現(xiàn)地面塌陷情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失。

2 地質(zhì)環(huán)境污染防治措施

2.1 大氣環(huán)境

①合理設(shè)置露天作業(yè)工作面的炮孔，正確選擇爆破的參數(shù)，加強(qiáng)裝藥以及充填作業(yè)管理，進(jìn)行工作面噴灑。②鑿巖機(jī)采取濕作業(yè)方式，在爆破中使用膠網(wǎng)覆蓋以及灑水抑制。③礦石臨時(shí)堆場(chǎng)以及工作場(chǎng)地需要設(shè)置圍墻，并覆蓋礦石。④盡可能將礦石以及廢石的裝載作業(yè)落差降低，干燥的天氣下需要通過(guò)灑水來(lái)防塵。

2.2 地表水環(huán)境

運(yùn)用混凝沉淀與污泥濃縮干化結(jié)合的處理工藝對(duì)礦坑水進(jìn)行處理，與《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的一級(jí)處理要求相符，礦坑水在處理達(dá)標(biāo)后，需要在消毒后重復(fù)利用，主要應(yīng)用在坑內(nèi)鑿巖防塵、工業(yè)場(chǎng)地防塵以及綠化中，沒(méi)有達(dá)標(biāo)的水需要排入河溝。生活污水一體化處理站能夠處理工業(yè)場(chǎng)地的生活污水，當(dāng)其達(dá)標(biāo)后可應(yīng)用在工業(yè)場(chǎng)地綠化中，也可進(jìn)行防塵灑水，無(wú)需外排[2]。

2.3 地下水環(huán)境

采石礦山方應(yīng)該監(jiān)測(cè)控制對(duì)地下水造成影響的因素，采取合理的措施實(shí)現(xiàn)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果制定應(yīng)對(duì)方案，保證能夠緩解地下水環(huán)境污染情況，保證地下水環(huán)境不會(huì)對(duì)人們生產(chǎn)生活造成影響。

2.4 聲環(huán)境

①在聲音源頭進(jìn)行合理控制，選用噪聲較低的設(shè)備；②使用消聲以及吸聲技術(shù)；③在水泵、空氣壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)等設(shè)備安裝過(guò)程中，應(yīng)該合理使用隔振器、減振器以及彈性支撐等工具；④將軟性連接裝置安裝在水泵吸水管道以及出水管道中；⑤對(duì)施工時(shí)間進(jìn)行合理安排。

2.5 固體廢棄物

①采掘廢石需要統(tǒng)一堆放在工業(yè)場(chǎng)地廢石堆；②對(duì)礦坑水污泥進(jìn)行回收利用；③將生活垃圾輸送到環(huán)衛(wèi)部門指定位置；④定期輸送廢礦物油至具備相應(yīng)資質(zhì)的單位來(lái)處理[3]。

2.6 生態(tài)環(huán)境

根據(jù)預(yù)防為主，防治結(jié)合這一原則，使用水土保持，地表沉陷防治、土地復(fù)墾等措施，以此恢復(fù)生態(tài)，加大施工以及經(jīng)營(yíng)管理的力度，降低礦山開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，確保經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益間的協(xié)調(diào)性。

3 采石礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題治理措施

3.1 傳統(tǒng)治理技術(shù)

開(kāi)展礦山開(kāi)采工作期間，治理地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題通常采用傳統(tǒng)策略和技術(shù)。傳統(tǒng)治理策略為合理應(yīng)用邊坡處理技術(shù)以及地基處理技術(shù)，這能夠加強(qiáng)地質(zhì)以及巖土體結(jié)構(gòu)，并將山體結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的危害減少。

3.2 生物治理

礦山開(kāi)采過(guò)程中會(huì)在很大程度上破壞自然生態(tài)，這時(shí)可使用生物治理方法對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化改善，修復(fù)地下水水體。在生物工程治理技術(shù)中具有代表性的技術(shù)是生物超富集技術(shù)，具體可采用植物穩(wěn)定法、植物揮發(fā)法、植物吸收法、鈍化法和富集法。

3.3 自然恢復(fù)

如果石材礦山邊坡高度小、開(kāi)采規(guī)模小或者是已經(jīng)多年沒(méi)有開(kāi)采，那么該礦山會(huì)經(jīng)過(guò)自然坍塌，坡度處于平緩狀態(tài)，很少會(huì)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害隱患。場(chǎng)地以及開(kāi)采面中有著不同的植被生長(zhǎng)程度，加上位置偏遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離村鎮(zhèn)與道路，石材開(kāi)采很少會(huì)影響周邊生態(tài)環(huán)境、居民生活以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)，無(wú)需實(shí)施治理礦山地質(zhì)治理工程，通過(guò)自然力就能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)恢復(fù)。生態(tài)恢復(fù)中采用工程措施可在一定程度上恢復(fù)被破壞的生態(tài)系統(tǒng)功能，結(jié)合生態(tài)學(xué)原理，有效發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)功能，優(yōu)化自然環(huán)境，使資源、人口以及環(huán)境能夠協(xié)調(diào)發(fā)展[4]。

4 具體的地質(zhì)環(huán)境治理模式

4.1 生態(tài)恢復(fù)模式

為了恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境，應(yīng)控制礦山周邊環(huán)境，避免不斷惡化，從而需要將石材開(kāi)采量減少，避免嚴(yán)重破破壞礦山周邊環(huán)境，由此有效治理礦山周邊環(huán)境。

4.2 減少石材開(kāi)挖

礦山生態(tài)環(huán)境以及周邊環(huán)境容易受到石材開(kāi)采的影響，導(dǎo)致環(huán)境被破壞，這將會(huì)破壞原有生態(tài)環(huán)境。為減少破壞石材礦山的生態(tài)情況，將石材開(kāi)挖減少，由此來(lái)恢復(fù)生態(tài)，確保生態(tài)平衡可恢復(fù)到原有狀態(tài)。促進(jìn)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，使用能夠替代石材的環(huán)保材料。礦山開(kāi)挖過(guò)程中需要著重考慮環(huán)境問(wèn)題，保證石材開(kāi)采朝著良好方向發(fā)展[5]。

4.3 后效治理模式

這一治理模式能夠應(yīng)用在生產(chǎn)年限較長(zhǎng)、存在嚴(yán)重地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題、發(fā)生環(huán)境效應(yīng)、有較大治理難度的生產(chǎn)礦山、廢氣礦山以及閉坑礦山中。分析礦山地質(zhì)環(huán)境破壞相關(guān)數(shù)據(jù)，針對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境制定科學(xué)的治理、管理措施，提升治理周邊環(huán)境的效率。

5 礦山環(huán)境恢復(fù)治理的外部措施

5.1 明確礦山生態(tài)與地質(zhì)環(huán)境治理體制

監(jiān)督管理采石礦山地質(zhì)環(huán)境涉及到很多行政管理部門，主要有環(huán)保、水利、國(guó)土資源、農(nóng)業(yè)以及林業(yè)部門，礦山環(huán)保相關(guān)部門有國(guó)土資源管理以及環(huán)保部門，恢復(fù)、保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境中，需要各部門協(xié)作分工，地方政府需要構(gòu)建礦山地質(zhì)環(huán)保領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任制，確定礦業(yè)權(quán)人對(duì)于礦山地質(zhì)的環(huán)保責(zé)任；地方政府需要在地區(qū)社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長(zhǎng)期規(guī)劃中納入礦山地質(zhì)環(huán)保治理內(nèi)容，加大礦山地質(zhì)環(huán)保及監(jiān)管力度。

5.2 完善構(gòu)建政府監(jiān)督機(jī)制

①新建礦山以及礦山擴(kuò)建、改建的評(píng)估機(jī)制。礦山在建設(shè)之前需要實(shí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，制定評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的制度、開(kāi)發(fā)利用礦山方案，做好土地復(fù)墾規(guī)劃與資金預(yù)算工作。沒(méi)有礦山生態(tài)以及地質(zhì)環(huán)境論證資料、沒(méi)有繳納地質(zhì)環(huán)境保證金，不應(yīng)審批采礦權(quán)。礦山企業(yè)應(yīng)結(jié)合評(píng)價(jià)與評(píng)估要求，將生態(tài)環(huán)保以及環(huán)境恢復(fù)工作做好。礦山生產(chǎn)與建設(shè)環(huán)保設(shè)施應(yīng)一同設(shè)計(jì)、施工、投入使用。②礦山正常生產(chǎn)監(jiān)督機(jī)制。礦山生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及恢復(fù)治理需要全面貫穿在開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源這一工作中。環(huán)保部門監(jiān)測(cè)礦山開(kāi)發(fā)中的水體、土壤以及大氣污染情況，保證礦山企業(yè)能夠排放達(dá)標(biāo)[6]。此外，需要監(jiān)督檢查礦山企業(yè)是否根據(jù)環(huán)保要求來(lái)生產(chǎn)、保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。企業(yè)需要向主管部門提交礦山地質(zhì)影響評(píng)價(jià)、儲(chǔ)量消耗以及占用情況、恢復(fù)治理、開(kāi)發(fā)利用方案等資料，開(kāi)采許可證到期后應(yīng)及時(shí)換發(fā)。③礦山閉坑驗(yàn)收機(jī)制。如果礦山因?yàn)槭馁Y源枯竭或受其他因素影響閉坑時(shí)，地下井巷采空區(qū)有著保存完好的礦柱，內(nèi)部沒(méi)有塌陷隱患；露天采礦巖土體邊坡小于容許坡度，狀態(tài)較為穩(wěn)定；保證危巖體、不穩(wěn)定邊坡防治有效性；科學(xué)選擇堆放固體廢棄物的位置，礦壩安全、可靠，未出現(xiàn)隨意占用耕地、危害生物、破壞土壤、污染環(huán)境、形成地方病源。環(huán)保部門、國(guó)土資源管理部門需要一同驗(yàn)收，保證完成環(huán)保及環(huán)境恢復(fù)工作。

6 結(jié)語(yǔ)

石材開(kāi)采工作開(kāi)展能夠促進(jìn)建筑行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，但隨著石材開(kāi)采加劇，導(dǎo)致采石礦山地質(zhì)環(huán)境及周邊環(huán)境受到了嚴(yán)重的破壞，容易誘發(fā)安全事故，威脅人們生命安全，也會(huì)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。這就需要針對(duì)其中存在的問(wèn)題，制定合理的應(yīng)對(duì)策略以及技術(shù)，保護(hù)礦山的地質(zhì)環(huán)境，同時(shí)恢復(fù)治理其生態(tài)環(huán)境，確保地區(qū)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。