談礦山地質(zhì)環(huán)境存在的主要問題及治理措施

景熙驊

（遼寧省冶金地質(zhì)勘查研究院有限責(zé)任公司，遼寧 鞍山 114038）

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)是一個(gè)緊密相關(guān)的統(tǒng)一體，二者之間互為影響，只有正確處理其內(nèi)部關(guān)系，才能確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，也才能實(shí)現(xiàn)人類共同的長期利益。對于礦山地質(zhì)環(huán)境的治理，必須做到早治早防，科學(xué)有效，若任由地質(zhì)問題惡化，不僅會(huì)影響到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，還會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，威脅人身安全。為破解礦山地質(zhì)環(huán)境治理難題，必須全面了解礦山地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)及存在的主要問題類型，并以此為依據(jù)深入探究、嘗試，筆者就此進(jìn)行以下分析和探討。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)

礦山地質(zhì)是一種由自然或人為因素造就的特殊而復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，其自身特征鮮明，也對周邊環(huán)境構(gòu)成了相關(guān)影響作用，主要內(nèi)容如下。

1.1 成因復(fù)雜性

礦山是礦產(chǎn)資源的蘊(yùn)藏地，是地殼和板塊運(yùn)動(dòng)形成的地理形態(tài)，礦產(chǎn)資源是歷經(jīng)漫長時(shí)間的內(nèi)生成礦作用、外生成礦作用及變質(zhì)成礦作用，所形成的，這個(gè)過程較為復(fù)雜，且礦產(chǎn)類型及礦山地理地質(zhì)類型多樣。除天然形成外，人工開采是形成礦山地質(zhì)特殊環(huán)境的一個(gè)主要因素，由于不同歷史時(shí)期人類礦產(chǎn)勘探、開采、技術(shù)及管理水平的差異，所以對礦山環(huán)境的影響破壞程度也不一樣。早期人們片面追求經(jīng)濟(jì)效益，濫采亂開不顧自然環(huán)境，使得礦山及周邊區(qū)域生態(tài)問題非常嚴(yán)峻。此外，還有的礦山地質(zhì)環(huán)境是自然與人為破壞的共同作用，比如某些礦產(chǎn)分布在沙漠、戈壁等本身?xiàng)l件較惡劣的地區(qū)，后期加之人工開采，使得這一地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境更加糟糕。

1.2 影響深遠(yuǎn)性

礦山地質(zhì)環(huán)境會(huì)引發(fā)各種各樣的地質(zhì)災(zāi)害，這關(guān)系到生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人文等多方面、多個(gè)領(lǐng)域的共同利益，如果防控不及時(shí)、處理不科學(xué)就會(huì)造成一連串的相關(guān)問題，可謂是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。比如，礦山地質(zhì)環(huán)境惡化，在極端天氣環(huán)境下會(huì)引發(fā)滑坡、塌方、泥石流等災(zāi)害，也會(huì)在地殼內(nèi)部作用及外部作用下發(fā)生地震、地裂等災(zāi)害，這些災(zāi)害一方面會(huì)破壞已開發(fā)的礦山工程，并波及周邊地區(qū)造成人員傷亡，農(nóng)田、房屋、交通設(shè)施等受損；另一方面還可能改變原生地理結(jié)構(gòu)，造成地質(zhì)薄弱，帶來新的問題或更多潛藏的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 恢復(fù)困難性

礦山地質(zhì)環(huán)境一旦形成便較難逆轉(zhuǎn)，某些原生礦山地質(zhì)環(huán)境條件惡劣，土壤貧瘠植被分布稀疏或類型單一，本身抵御地質(zhì)災(zāi)害的能力較弱，經(jīng)過人工開采后對植被的破壞進(jìn)一步加大，致使生態(tài)環(huán)境難以自然恢復(fù)。同時(shí)，由于生態(tài)破壞力度較大，如果人工治理所花費(fèi)的時(shí)間、資金、人工等成本巨大，且治理難度很大。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境問題的主要類型

礦山地質(zhì)環(huán)境會(huì)造成各種各樣的問題，主要表現(xiàn)如下。

2.1 開采沉陷

礦產(chǎn)資源深埋地下，人工開采需要開挖礦坑、礦道，將地下礦產(chǎn)資源提取出來，會(huì)對地層結(jié)構(gòu)造成巨大破壞。隨著地下礦產(chǎn)的大量采集，原礦床區(qū)被逐漸掏空，形成一個(gè)面積較大的采空區(qū)，在引力、內(nèi)外壓力作用下，采空區(qū)的頂部巖層及土層出現(xiàn)形變、斷裂最后出現(xiàn)垮落，同時(shí)使得上部區(qū)域隨之下沉，繼而造成地表塌陷，出現(xiàn)“裂縫”或“天坑”等。如圖1所示，隨著開采工作面的不斷推進(jìn)和擴(kuò)大，采空面積也隨之增大，頂部巖土層的形變進(jìn)一步加劇[1]。開采沉陷除了對地層結(jié)構(gòu)、巖體造成破壞外，還在地表上直接造成道路、山體、農(nóng)田、水域、房屋等下陷和結(jié)構(gòu)破壞，還會(huì)引發(fā)重大開采事故等。同時(shí)，下陷區(qū)域還會(huì)因降水或地表水回灌，造成礦井積水、淹沒給礦山企業(yè)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。

圖1 礦產(chǎn)開采沉陷示意圖

2.2 土地破壞

礦山礦產(chǎn)資源開采過程中，一方面會(huì)因開采沉陷造成的農(nóng)田土地塌陷，致使土地結(jié)構(gòu)和使用功能受到破壞，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)甚至人身傷害。另一方面，開采過程中產(chǎn)生的礦渣、尾礦、粉塵等大量無序堆積和任意排棄，會(huì)造成土地資源占用，并且會(huì)對土壤造成污染，也將對地力構(gòu)成巨大影響（見圖2）。

圖2 某鐵尾礦占用土地資源

2.3 水資源破壞

一是地下開采使得水層遭到破壞，開采過程中的大量用水，造成地下含水層水位下降、基巖裸露，打破了地層水體平衡關(guān)系，也會(huì)對巖體夠成威脅。二是，開采過程中，對水資源的污染。礦產(chǎn)與地下水直接混合，使得地下水體受到污染，尤其是一些有色金屬礦，含有多種金屬成分，會(huì)使得地下水重金屬超標(biāo)。同時(shí)，礦產(chǎn)、礦渣及尾礦的任意堆放，洗礦的淋濾水，酸度高、懸浮物濃度大，包含多種重金屬離子的礦井水等的隨意排放，會(huì)導(dǎo)致地表水及淺層地下水受到嚴(yán)重污染，進(jìn)而給人和動(dòng)植物帶來健康威脅。

2.4 大氣污染

礦山作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生并排放出多種有害氣體，會(huì)對大氣環(huán)境造成不同程度的污染。比如，礦井地下開采作業(yè)中，使用硝銨炸藥，產(chǎn)生CO、NO、NO2等；使用柴油或汽油的動(dòng)力機(jī)械燃燒廢氣中含有大量的NOx等，如煤炭中的S、CO、CO2都會(huì)對大氣構(gòu)成污染。此外，礦產(chǎn)開采和堆放中產(chǎn)生大量有害粉塵，也會(huì)污染空氣質(zhì)量，造成礦山生態(tài)環(huán)境惡化（見圖3）。

圖3 礦山大氣污染

3 礦山地質(zhì)環(huán)境的治理措施

3.1 筑牢生態(tài)理念，加強(qiáng)源頭把控

礦產(chǎn)是支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必備資源，開采工作不可能停滯，唯有做到“綠色、科學(xué)”開采。為盡可能的減少對礦山周邊環(huán)境的影響，采礦前要做好勘探工作，需要深入且全面地研究礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境，建立可行性工作報(bào)告，再依據(jù)報(bào)告結(jié)果，結(jié)合地區(qū)實(shí)際制定科學(xué)的開采方案。開采過程中應(yīng)合理使用相關(guān)機(jī)械設(shè)備和技術(shù)手段；為了實(shí)現(xiàn)有效開采，一定要結(jié)合礦產(chǎn)資源類型、礦層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件等因素因勢利導(dǎo)，避免重復(fù)施工對地質(zhì)環(huán)境的破壞。同時(shí)，還需要對礦產(chǎn)內(nèi)部有害物質(zhì)進(jìn)行初步預(yù)判，這樣就能提前做好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，降低有害物質(zhì)排放和泄漏對環(huán)境的污染。為此，要求礦山企業(yè)必須選用合理的控制方法，規(guī)避以往環(huán)境控制模式的缺陷，使環(huán)境受損保持在合理范圍，實(shí)現(xiàn)有效防控。

3.2 健全監(jiān)管機(jī)制，加大管控力度

目前我國存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，很大程度上是由于我們的監(jiān)管機(jī)制不健全所致。目前有些地區(qū)，因地方政策和歷史遺留等原因，致使一些礦山地質(zhì)環(huán)境問題責(zé)任人不明確，治理過程中環(huán)保部門、礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體組織及地方政府等主體之間出現(xiàn)了相互推脫和扯皮現(xiàn)象，既影響治理工作效率，也存在治理不徹底的問題。同時(shí)，由于缺少完善的綜合監(jiān)督管理制度，也使得礦產(chǎn)開采及作業(yè)的模式粗放，環(huán)保部門在環(huán)境監(jiān)督管理執(zhí)法方面不到位、不嚴(yán)格、不規(guī)范，存在人情監(jiān)管現(xiàn)象，使得很多礦山企業(yè)有恃無恐，為降低成本投入而沒有引入先進(jìn)設(shè)備，執(zhí)行綠色開采規(guī)定[2]。鑒于此，必須盡快建立、健全環(huán)境監(jiān)督機(jī)制、生態(tài)保護(hù)機(jī)制以及礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)機(jī)制，對于當(dāng)前的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，環(huán)保部門應(yīng)督促礦山企業(yè)嚴(yán)格按照可持續(xù)發(fā)展觀的要求，推行綠色作業(yè)模式，堅(jiān)持規(guī)劃先行，摒棄傳統(tǒng)粗放型開采和管理模式，積極淘汰落后設(shè)備，引入更先進(jìn)、更環(huán)保的開采作業(yè)設(shè)備設(shè)施，降低能源消耗和污染排放。環(huán)保部門還應(yīng)聯(lián)合工商、地方政府、行業(yè)協(xié)會(huì)、群眾代表等構(gòu)建立體監(jiān)管體系，實(shí)行全面監(jiān)管，追究環(huán)境污染主體責(zé)任，做到環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、巡查、抽檢，環(huán)保工作指導(dǎo)，以及獎(jiǎng)懲的一體化，提高對礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)管有效性。

3.3 結(jié)合工程技術(shù)，建立長效機(jī)制

礦山地質(zhì)環(huán)境治理，應(yīng)堅(jiān)持預(yù)防、治理和恢復(fù)相結(jié)合。政府有關(guān)部門應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用，在加強(qiáng)礦山開采權(quán)管理和對礦山企業(yè)的環(huán)保資質(zhì)審核的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)植樹造林綠化工程，加強(qiáng)水體污染整治，在礦山周邊建立綠色隔離帶等，同時(shí)還要應(yīng)運(yùn)用到多種工程治理技術(shù)，對開采造成的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，做到礦產(chǎn)開發(fā)與環(huán)境保護(hù)同步，從而有效改善礦山地質(zhì)環(huán)境。

其一，針對開采沉陷問題，可使用井下矸石、爐渣尾礦等廢棄物質(zhì)，對地下采空區(qū)進(jìn)行充填，以此提高圍巖的支撐性，防止或減輕巖土層的垮塌。對于地表塌陷問題，可采取填充復(fù)墾和就地改造使用兩種治理措施。使用礦渣、矸石以及其他填充物對塌陷程度較輕，經(jīng)驗(yàn)證填充后可恢復(fù)使用功能的地表沉降區(qū)進(jìn)行充填處理。其次，對于無法填充復(fù)墾的，可以因地制宜，將其改造利用。其三，對于煤矸石山或金屬礦山的地質(zhì)環(huán)境問題，可以采用覆土綠化技術(shù)和非覆土綠化技術(shù)來修復(fù)生態(tài)。矸石山上覆蓋一定厚度的土層，外加粉煤灰和污泥土，遮蔽裸露的地表，給綠色植物生長創(chuàng)造有利條件，達(dá)到綠化修復(fù)目的。也可以矸石山縫隙間直接播撒植物種子，在植樹穴內(nèi)進(jìn)行適量“客土”，降低全面覆土的工程量。

4 結(jié)語

“綠水青山就是金山銀山”，生態(tài)環(huán)保是平衡生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各個(gè)關(guān)系的重要手段，必須常態(tài)化、長效化實(shí)施。礦山地質(zhì)環(huán)境問題，由不合理的礦產(chǎn)開發(fā)及復(fù)雜的地理因素造成，危害和影響巨大，需要采取綜合治理手段。