阜新市礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及治理研究

李紅麗 吳昊 李奇 王運(yùn)峰

（阜新市自然資源事務(wù)服務(wù)中心 遼寧阜新 123000）

阜新市位于遼寧西部，地貌總體上可分為丘陵低山、山間谷地、河谷平原3個(gè)地形區(qū)，其中，丘陵山地占68%，山間谷地占15%，平原占17%，地質(zhì)環(huán)境條件比較簡(jiǎn)單，素有“四山、五丘、一平原”之說(shuō)。境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，目前已發(fā)現(xiàn)46 種礦產(chǎn)，其中，能源礦產(chǎn)有煤、煤層氣、石油、油頁(yè)巖、地下熱水、泥炭等；金屬礦產(chǎn)有金、銀、銅、有色金屬等十幾種。探明儲(chǔ)量較多的有煤、煤層氣、鐵和金。

回望阜新市礦業(yè)的開(kāi)發(fā)歷程，在做出輝煌貢獻(xiàn)的同時(shí)，也有不盡如人意之處。礦業(yè)開(kāi)發(fā)會(huì)給本地的地質(zhì)環(huán)境造成了一定程度上的破壞，誘發(fā)崩塌、滑坡、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，加重了對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

本文旨在對(duì)不同的礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)采取不同的治理方法，為其他同類型礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理提供示范和指導(dǎo)作用。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

礦業(yè)經(jīng)濟(jì)是阜新市經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年6月底，全市礦山共計(jì)532個(gè)（如圖1和表1所示），其中，生產(chǎn)礦山計(jì)146 個(gè)，政策性關(guān)閉礦山計(jì)53個(gè)，閉坑礦山計(jì)190個(gè)，廢棄礦山計(jì)143個(gè)［1］。礦業(yè)經(jīng)濟(jì)保障阜新市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了許多礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重制約了阜新的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

表1 阜新市礦山數(shù)量統(tǒng)計(jì)表（單位：個(gè)）

圖1 阜新市主要礦區(qū)分布圖

阜新地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要為礦山地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害、礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境、土地資源和地貌景觀的占用和破壞、含水層破壞、礦山固體廢棄物堆放、廢水排棄等［2］。

1.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害

阜新市礦產(chǎn)資源豐富，在礦區(qū)建設(shè)、礦產(chǎn)資源的開(kāi)采、固體廢棄物堆放、人為切坡等活動(dòng)作用下，圍巖應(yīng)力發(fā)生改變，巖層平衡遭到破壞，易產(chǎn)生滑坡、地裂縫、崩塌和地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。

阜新市是因煤而建、因煤而興的資源型城市，目前形成新邱露天煤礦和海州露天煤礦兩大采坑，采坑面積分別為3.00km2和7.02km2，崩、滑、流現(xiàn)象主要發(fā)生在采坑采幫周邊。

阜新市煤礦儲(chǔ)量豐富，具有埋藏淺、煤層多而厚薄不一、開(kāi)采年代久遠(yuǎn)、開(kāi)采方式復(fù)雜等特征，導(dǎo)致了部分采區(qū)采煤沉陷疊加，部分沉陷區(qū)已連接成片，大規(guī)模的采煤沉陷帶來(lái)了土地資源嚴(yán)重破壞、民用設(shè)施損毀等系列地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，威脅著礦區(qū)內(nèi)及周邊居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。

采煤塌陷區(qū)主要分布在阜新市的清河門區(qū)、海州區(qū)、太平區(qū)、新邱區(qū)和阜新蒙古族自治縣的東梁鎮(zhèn)和伊嗎圖鎮(zhèn)，沉陷區(qū)總面積101.38km2。

1.2 土地占用破壞問(wèn)題

從破壞方式看，礦山開(kāi)采對(duì)土地占用破壞有3 種方式，即工礦建設(shè)和礦山廢棄物堆放、露天礦山開(kāi)采和地下開(kāi)采引發(fā)采空區(qū)塌陷［3-4］。阜新市的鐵礦主要分布在舊廟、福興地鎮(zhèn)等地，露天采場(chǎng)、廢石渣堆占用甚至破壞土地資源，嚴(yán)重影響地形地貌景觀。阜新市在開(kāi)采煤礦的同時(shí)，產(chǎn)生矸石山，具有規(guī)模的矸石山有海州區(qū)孫家灣南、新邱南露天、新邱北露天、海州露天礦南、清河門煤礦等。這些大大小小、數(shù)量眾多的矸石堆不僅壓占破壞土地資源，而且還會(huì)伴隨大氣降水滲透、煤矸石自燃等，對(duì)周邊地下水及大氣環(huán)境均產(chǎn)生不同程度的污染。

1.3 礦坑（井）強(qiáng)吸排地下水，地下水的平衡遭到破壞

阜新市煤礦大多早期為露天開(kāi)采，后期轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采。煤礦開(kāi)采過(guò)程中的礦坑涌水及人為疏放水均不同程度地影響或破壞含水層［5-7］。根據(jù)調(diào)查，露天礦山開(kāi)采對(duì)地下水補(bǔ)給系統(tǒng)影響不大，井工開(kāi)采礦山對(duì)地下水產(chǎn)生影響較大。區(qū)內(nèi)礦山分布密集，礦業(yè)開(kāi)采歷史悠久，采礦過(guò)程中頻繁疏干地下水，使區(qū)內(nèi)地下水水位下降明顯，易形成大面積的疏干漏斗，破壞了地下水均衡系統(tǒng)，加劇了貧水城市水資源短缺的矛盾。

1.4 水土污染

礦山開(kāi)采造成水土污染主要存在于煤礦、鐵礦、金礦。煤礦廢水中，檢測(cè)出硫化物超標(biāo)，鐵礦選礦廢水、廢渣中檢測(cè)出鉛、汞超標(biāo)，金礦周邊居民井中水樣存在氰化物超標(biāo)。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)

阜新市共劃分出了16 個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)分區(qū)（見(jiàn)圖2），其中，礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)3個(gè)，面積共142.68km2；礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境影響較嚴(yán)重區(qū)10個(gè)，面積為519.05km2；礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境影響輕微區(qū)3個(gè)，面積為322.25km2［1］。

圖2 阜新市礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)分區(qū)圖

3 地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理對(duì)策

阜新市礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)分區(qū)內(nèi)礦山類型主要有在建礦山、生產(chǎn)礦山和閉坑礦山，針對(duì)不同分區(qū)特點(diǎn)，因地制宜，采取科學(xué)有效的工程及技術(shù)措施，進(jìn)行恢復(fù)治理。

3.1 在建和生產(chǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)治理

阜新市礦山類型主要為煤礦、鐵礦、金礦及建材類礦產(chǎn)。對(duì)于生產(chǎn)礦山，要嚴(yán)格按照“邊開(kāi)采、邊治理”的原則，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，同時(shí)，提高“三廢”的治理和綜合利用水平。對(duì)于煤矸石、鐵礦、金礦尾礦等，應(yīng)優(yōu)先考慮回收有用組分，經(jīng)無(wú)害化處理后的剩余部分可應(yīng)用于采空區(qū)回填、制磚制瓦、填筑路基等。

3.2 閉坑礦山的地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理

由于資源枯竭、礦業(yè)整頓、不合理開(kāi)采等原因，阜新市存在一些閉坑礦山，這些礦山多數(shù)未開(kāi)展恢復(fù)治理工作，針對(duì)礦山的類型、特點(diǎn)，確定具體恢復(fù)治理方案、方法、標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)和完成時(shí)間等。

3.3 礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理項(xiàng)目

對(duì)于生產(chǎn)礦山，考慮到礦山對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞為動(dòng)態(tài)過(guò)程，生產(chǎn)中礦山對(duì)生態(tài)環(huán)境影響不會(huì)停止，因此，實(shí)施邊開(kāi)采邊修復(fù)，最大限度地減少對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞［8-11］。阜新市具體安排151個(gè)礦山治理項(xiàng)目（如表2和圖3所示）。

圖3 阜新市生產(chǎn)礦山治理項(xiàng)目分布圖

表2 生產(chǎn)礦山治理項(xiàng)目一覽表

阜新市采煤沉陷區(qū)共152.87km2，治理工程包括地貌重塑、土壤重構(gòu)、植被恢復(fù)等。

歷史遺留礦山修復(fù)工程重點(diǎn)治理因礦山主體滅失、已關(guān)閉需治理礦山（如表3和圖4所示），累計(jì)生態(tài)修復(fù)面積21.43km2。

表3 歷史遺留礦山治理項(xiàng)目一覽表

圖4 阜新市礦山修復(fù)工程

4 礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及恢復(fù)治理的對(duì)策建議

鑒于阜新市礦業(yè)開(kāi)發(fā)中存在礦山環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄、生態(tài)環(huán)境歷史遺留問(wèn)題多、綜合利用水平低、地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重等問(wèn)題，因此，礦山的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及恢復(fù)治理是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)工程，主要對(duì)策與建議如下。

（1）礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)必須按照規(guī)劃管理，嚴(yán)禁在重點(diǎn)保護(hù)區(qū)內(nèi)從事采礦活動(dòng)。

（2）加強(qiáng)生產(chǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理的管理。采礦權(quán)人應(yīng)按照礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案和礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案要求進(jìn)行采掘，同時(shí)，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞應(yīng)及時(shí)治理。

（3）加強(qiáng)對(duì)閉坑、關(guān)閉、廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理。在重點(diǎn)治理區(qū)內(nèi)安排礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)示范區(qū)建設(shè)，優(yōu)先安排礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程。

（4）建立礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，通過(guò)衛(wèi)星遙感解譯、無(wú)人機(jī)航測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)核查、采樣測(cè)試等多種手段，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境。