景泰縣礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)建議

霍文杰，王宏睿，劉如珍，郁 文

（甘肅工程地質(zhì)研究院，甘肅 蘭州 730000）

景泰縣位于甘肅省白銀市西北，該縣東臨黃河，與白銀市永靖縣隔河相望，西面與甘肅省武威市的古浪縣、天?？h相鄰，南面與白銀市白銀區(qū)和蘭州市的皋蘭縣、永登縣相鄰，北接寧夏回族自治區(qū)和內(nèi)蒙古自治區(qū)。景泰縣屬于溫帶干旱大陸性氣候，冬冷夏熱、晝夜溫差較大，干旱少雨且蒸發(fā)量較大，多年平均降水量184.8mm，最大降水量298.9mm，最小降水量94.8mm。多年平均蒸發(fā)量2190.2mm，是降水量的12倍。降水集中于7～9月，約占全年降水量的61.5%。降水量在區(qū)域上分布不均勻，從南向北逐漸減少。黃河是景泰縣唯一一條過境河流，由尾泉進(jìn)入景泰縣，途經(jīng)縣境東界的龍灣、索橋、五佛、翠柳等地，由北長灘下五龍旋口流出縣境，進(jìn)入寧夏中衛(wèi)縣境內(nèi)。景泰縣各類礦山主要分布在中-高山、低山、丘陵、山間盆地、山前傾斜平原、階地、臺地、河谷平原與峽谷等地貌內(nèi)，景泰縣的土壤主要有亞高山草甸土、灰褐土、黑鈣土、栗鈣土、灰鈣土、灌淤土、潮土、水稻土、鹽土、風(fēng)沙土、石質(zhì)土、粗骨土和新積土等。

1 修復(fù)景泰縣礦山環(huán)境的必要性與迫切性

景泰縣在開發(fā)礦山的同時也產(chǎn)生了一系列礦山地質(zhì)環(huán)境問題，主要是礦山地質(zhì)災(zāi)害、礦山地形地貌景觀破壞、占用及破壞土地資源（露天采場、采坑及礦山工程建設(shè)所致）、影響及破壞地下含水層、廢水廢渣對環(huán)境的影響；同時，依據(jù)五部委下發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)和綜合治理的指導(dǎo)意見》（國土資發(fā)【2016】63號）以及原國土資源部辦公廳下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)和綜合治理的指導(dǎo)意見》等文件，景泰縣礦山地質(zhì)環(huán)境修復(fù)工作也提上日程。

礦山地質(zhì)災(zāi)害：在景泰縣，礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因?yàn)殚_采形成小范圍崩塌和滑坡隱患；開采礦山形成的塌陷區(qū)。經(jīng)調(diào)查，景泰縣因礦產(chǎn)資源開發(fā)所誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害共有50處，威脅人數(shù)353人，威脅財(cái)產(chǎn)3765萬元，土地?fù)p毀面積125.5hm2。其中滑坡隱患2處，占總地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量的4.00%，威脅人數(shù)20人，威脅財(cái)產(chǎn)100萬元；崩塌34處，占總地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量的68.0%，威脅人數(shù)128人，威脅財(cái)產(chǎn)1065萬元；地面塌陷（含地裂縫）隱患14處，占總地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量的28.00%，威脅人數(shù)205人，威脅財(cái)產(chǎn)2600萬元。以上礦山地質(zhì)災(zāi)害包括廢棄、閉坑和政策性礦山的地質(zhì)災(zāi)害，其中小型崩塌5處，威脅16人，威脅財(cái)產(chǎn)130萬元；小型地面塌陷（伴生地裂縫）5處，威脅25人，威脅財(cái)產(chǎn)500萬元。

占用及破壞土地資源：占用及破壞土地資源，開發(fā)礦山會占用并破壞土地資源是一個普遍性的環(huán)境問題，占用及破壞土地資源：礦山占用及破壞土地資源是一個普遍性的環(huán)境地質(zhì)問題，幾乎每一處礦山或多或少、不同程度地存在著占用破壞土地資源的問題，主要是露天采坑、掌子面及部分礦山對山體坡腳進(jìn)行削坡或開拓礦山道路等對原生的地形地貌景觀的挖損，或者為廢棄渣堆、地面建筑工程等壓占土地資源。統(tǒng)計(jì)景泰縣116處礦山中的99處礦山，發(fā)現(xiàn)共計(jì)破壞土地面積：1712.52hm2；可恢復(fù)土地面積：1370.02hm2，6個礦山土地類型為采礦用地，55個礦山土地類型為草地，6個礦山土地類型為耕地地，31個礦山土地類型為裸地，1個礦山土地類型為沙地。

影響及破壞地下含水層：該類問題主要體現(xiàn)在景泰縣境內(nèi)的礦山和金屬礦礦區(qū)范圍內(nèi)。這兩類礦山井下開采時會挖掘礦體及圍巖，破壞地下含水層結(jié)構(gòu)，造成礦井涌水，但礦井涌水量較?。ㄐ∮?70m3/日），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，對礦區(qū)及周圍主要含水層造成的影響較小。

廢水廢渣對環(huán)境影響：景泰縣的廢水排放以礦山為主，其中礦坑每年排水總量23.7萬m3，可利用14.2萬m3，用于選礦，部分用于灌溉；另外區(qū)內(nèi)所有礦山均有廢渣排除，其中礦山廢渣中含硫，污染生態(tài)，危害較大，而其它建材類礦山廢渣和廢石多以生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄磚塊、剝離物為主，危害較小。上述礦山累計(jì)廢渣量為278.62×104m3，影響范圍139.31hm2。其中的政策性關(guān)閉礦山場地也有固體廢棄物堆放，累計(jì)廢渣量為54.3×104m3，影響范圍27.2hm2；廢棄的礦山在以往生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物、剝離物產(chǎn)生的危害較小，累計(jì)廢渣量為14.43×104m3，影響范圍7.22hm2。

2 景泰縣礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)方法

礦山影響可劃分為嚴(yán)重、較嚴(yán)重和一般三個區(qū)，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ來標(biāo)識。其中景泰縣紅水鎮(zhèn)紅沙峴一帶、景泰縣草窩灘翠柳村一帶、景泰縣草窩灘翠柳村一帶、景泰縣正路鎮(zhèn)、中泉鎮(zhèn)一帶礦山地質(zhì)環(huán)境問題嚴(yán)重，礦山以小型為主，開采形成塌陷、露天采場和渣堆，由于規(guī)模小，對含水層影響很小。目前，礦山礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)方法主要三種，分別是物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)，由于景泰縣金屬礦藏較少，礦山生態(tài)修復(fù)主要以物理和生物修復(fù)為主，涉及化學(xué)修復(fù)很少。

選擇修復(fù)辦法的原則是：堅(jiān)持礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)并重，最大限度地依靠科技力量減少各種災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)；堅(jiān)持誰開發(fā)誰治理；堅(jiān)持立足當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，邊開發(fā)邊治理。

2.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害生態(tài)修復(fù)措施

礦山地質(zhì)災(zāi)害生態(tài)修復(fù)措施主要使用物理修復(fù)和生物修復(fù)方法，主要依據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案編制規(guī)范》(DZ/T0223—2011)、《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0219—2006）、《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估規(guī)范》《甘肅省地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計(jì)技術(shù)要求（試行）》（甘肅省國土資源廳2003年5月）等技術(shù)規(guī)范。

景泰縣礦山地質(zhì)災(zāi)害主要以滑坡、崩塌、地面塌陷（含地裂縫）等地質(zhì)災(zāi)害隱患為主，規(guī)模較小，首先使用物理方法消除礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患，然后使用生物方法修復(fù)復(fù)綠，復(fù)綠時應(yīng)盡量考慮使用耐旱、保水力強(qiáng)、易生根的植物。

在景泰縣的礦山中，廢棄渣堆和采礦時形成了滑坡隱患，治理時首先應(yīng)分級削坡，然后覆土，覆土中應(yīng)添加有機(jī)肥，覆土厚度30cm～50cm，并整平。為防止廢石滑落，應(yīng)在渣堆坡腳修建擋渣墻。在渣堆表面復(fù)綠時，推薦在沙埋紅砂、珍珠枝條，這兩種荒漠植物屬于景泰縣原生荒漠植物，兩者根系都較短，極其耐旱而且保水力極強(qiáng)，故建議在渣堆原土表面壓埋種植并定期澆水。

景泰縣礦山塌陷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要表現(xiàn)為地面塌陷與地裂縫，塌陷區(qū)利用廢渣分層回填，等沉陷下落后再次回填，直至沉陷穩(wěn)定，然后覆土，覆土?xí)r應(yīng)添加有機(jī)肥，覆土厚度30cm～50cm；對于地裂縫，根據(jù)尺寸，可分為自然恢復(fù)和人工治理兩種途徑。自然恢復(fù)：裂縫寬度小于10cm，以自然恢復(fù)為主，10cm以下的裂縫對地表植被影響有限，借助風(fēng)沉積、雨水沖擊等自然動力，這類裂縫在較短時間內(nèi)可以恢復(fù)；人工治理：裂縫寬度大于10cm，采用人工就近挖取高處土石方直接充填，并將地塊挖高填低進(jìn)行平整。這種方法土方工程量小，土壤的理化性質(zhì)擾動較小。裂縫回填工序：裂縫處表層土剝離和存放→裂縫充填→表土回覆。塌陷區(qū)表層生態(tài)修復(fù)：種植沙棘、紅砂、珍珠等植物，避免在裂縫處種植，而是在裂縫兩側(cè)種植，由于沙棘植物屬于胡頹子科灌木,根系發(fā)達(dá),直根可達(dá)2m,須根可達(dá)8m以上,抗早能力和固土能力強(qiáng),種植密度選擇1m＊1m或1m＊2m。

景泰縣的礦山崩塌災(zāi)害隱患主要集中在露天礦采坑邊緣，建議先削方將陡立的采坑邊界變成緩坡，然后回填采坑，最后表土覆蓋整平，然后鋪設(shè)植生地毯，植生地毯是由土工織物、草種和肥料組成的一體化水土保持產(chǎn)品，可在一段時間內(nèi)為種子提供肥料，而且抗雨水沖刷能力強(qiáng)；對于地下開采礦層，首先回填礦井巷道，漿砌石封閉井口使用漿砌石封閉井口，然后原土覆蓋整平，在春季、夏季雨后和秋季播撒草籽，建議以披堿草為主，披堿草是一種多年生耐旱、抗鹽堿的高原草甸草，生命力較強(qiáng)。

2.2 修復(fù)受損景觀

景泰縣區(qū)內(nèi)的礦山主要以壓占、挖損產(chǎn)生塌陷的方式影響交通干線兩側(cè)風(fēng)景。盡量回填來解決廢渣堆壓占風(fēng)景區(qū)土地的問題，交通干線兩側(cè)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坑，破壞地形地貌和土地資源，采坑底部凹凸不平，邊界陡立。對采坑進(jìn)行整平，邊界陡立的采坑進(jìn)行刷方減小坡度形成緩坡，并覆蓋原來的表層土、施肥并種植紅砂屬和包括珍珠在內(nèi)的豬毛菜屬等耐旱且有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物。

2.3 減少含水層受損

在生產(chǎn)、生活廢水使用和排放地段，采取防滲漏處理等措施，防止有害廢水、固廢淋濾液污染地下含水層；對于揭穿含水層的井巷工程，應(yīng)采取止水措施，防止地下水串層污染；定期對地下井巷涌水量進(jìn)行觀測，水質(zhì)取樣進(jìn)行分析檢測，分析查找水質(zhì)、水量變化原因，為保護(hù)地下含水層和礦山安全生產(chǎn)提供依據(jù)。

2.4 廢水治理措施

景泰縣礦山選礦廢水均是選礦產(chǎn)生，礦山應(yīng)設(shè)沉淀池，工業(yè)用水經(jīng)沉淀池沉淀處理后，可循環(huán)利用，用于工業(yè)廣場降塵灑水，提高礦山廢水綜合利用率；其余礦山廢水以生活廢水為主，危害較小。

2.5 圍欄與警示牌

在封閉的礦井周圍、采坑周圍、實(shí)際塌陷區(qū)以及可能影響的范圍內(nèi)、渣堆周圍，設(shè)置警示牌和圍欄，警示牌上寫明治理工程名稱、工程內(nèi)容和負(fù)責(zé)單位與時間，并加加警示圖標(biāo)，使用熱鍍鋅絲網(wǎng)圍欄，高1.5m,圍欄每隔4m建一個砼基座，每隔50m或100m加掛警示牌。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測

礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測是保障礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)與正常生產(chǎn)的重要組成部分。環(huán)境監(jiān)測的任務(wù)包括：

（1）對生產(chǎn)過程中礦區(qū)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測，以掌握各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育情況。

（2）監(jiān)測生態(tài)修復(fù)狀況，記錄復(fù)綠植物的生長狀況，提供補(bǔ)種依據(jù)。

（3）檢查圍欄、警示牌的完整性、廢棄礦山的安全性，避免人為破壞。

4 小結(jié)

本文在充分調(diào)查景泰縣礦山地質(zhì)環(huán)境與景泰縣野生植被的基礎(chǔ)上，密切聯(lián)系景泰縣實(shí)際情況，提出景泰縣礦山地質(zhì)環(huán)境生態(tài)修復(fù)建議，希望對景泰縣社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所貢獻(xiàn)。