礦山地質(zhì)環(huán)境治理問題分析與土地復(fù)墾的實(shí)現(xiàn)

田恒川

河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì) 河北 邢臺(tái) 054001

1 引言

中國礦業(yè)的快速發(fā)展，在為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供重要物質(zhì)保障的同時(shí)，累積了大量的地質(zhì)環(huán)境以及土地復(fù)墾問題，針對(duì)這類問題，相關(guān)部門制定了相關(guān)規(guī)定。要求積極強(qiáng)化礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理措施及土地復(fù)墾工程，以充分恢復(fù)治理礦山生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害等問題，使壓占土地得到有效的復(fù)墾效果。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境概念及相應(yīng)問題

礦產(chǎn)資源是重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展原材料，充分支撐國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，然而，在礦山生產(chǎn)中及關(guān)閉后，會(huì)產(chǎn)生系列的礦山地質(zhì)環(huán)境及隱患的地質(zhì)災(zāi)害問題，需治理與恢復(fù)，要求積極開展礦山地質(zhì)環(huán)境治理。

何謂礦山地質(zhì)環(huán)境？即完成開采、正在開采或即將開采的礦山及臨近區(qū)域的巖石圈結(jié)構(gòu)和周邊大氣、生物圈、水所構(gòu)成的統(tǒng)一的環(huán)境系統(tǒng)，可以達(dá)到良好的物質(zhì)交換及能量流動(dòng)效果，且系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，其中所存在的主要問題如下：

第一，在采礦及選礦階段可能產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，如礦渣、廢水及粉塵等；第二，由于存在大量的廢石堆及尾礦庫，可能對(duì)土地及農(nóng)田造成一定壓占；第三，因?yàn)槲鬯蜔焿m大面積排放而造成了水源和江河污染，也對(duì)景觀環(huán)境造成了一定破壞；第四，露天礦邊坡崩落而導(dǎo)致井下采空區(qū)塌陷；第五，由于礦井突水及礦山疏干排水問題，相應(yīng)增加了周邊區(qū)域地表水及淺層地下水干涸的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致海水大量入侵；第六，由于采礦剝土而增加水土資源失衡的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致土壤被大面積侵蝕，造成水土流失、滑坡、土地沙化等一系列地質(zhì)災(zāi)害問題[1]。

3 礦山開采所引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題

自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平顯著提升，礦產(chǎn)資源也得到了充分開發(fā)利用，然而，在實(shí)際礦山開采和治理工作實(shí)踐中仍然存在諸多問題亟待解決，且各區(qū)域未能做好積極有效的礦山開發(fā)措施，也因此影響了礦山地質(zhì)環(huán)境，使其十分脆弱。同時(shí)，因?yàn)橥临|(zhì)結(jié)構(gòu)遭到了嚴(yán)重破壞，且植被覆蓋率相對(duì)較低，也相應(yīng)增加了地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。正是由于存在如上問題，使得礦山地質(zhì)環(huán)境問題具有一定的不穩(wěn)定性，且地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，也因此增加了礦山修復(fù)工作的整體難度。

目前仍然存在許多未能得到生態(tài)修復(fù)的土地，為此，各省市相關(guān)部門嚴(yán)格要求并積極推進(jìn)落實(shí)礦山開采受損土地修復(fù)工作，讓生態(tài)環(huán)境得以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，部分礦山借助于大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行直接開挖，以剝離礦山的表層土壤結(jié)構(gòu)，對(duì)植被造成一定損傷，導(dǎo)致土地土層發(fā)生了大面積裸露，增加了土壤水土流失的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)導(dǎo)致地面植被遭到污染及破壞[2]。

其次，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害問題。一般在爆破后采用機(jī)械設(shè)備開挖的方式進(jìn)行采礦的，此類方式可能對(duì)巖土體結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，同時(shí)，也可能相應(yīng)影響原始邊坡的穩(wěn)定性，導(dǎo)致人們的生命財(cái)產(chǎn)安全受到極大威脅。在山區(qū)環(huán)境中未合理堆放尾礦和廢石材料，也相應(yīng)增加了礦山型泥石流地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，容易影響山腳處居民及耕地的質(zhì)量。針對(duì)地下開采礦山，如鐵礦及非金屬礦山實(shí)施開采，其開采難度相對(duì)較大，可能造成地面塌陷及地面裂縫等一系列地質(zhì)災(zāi)害問題。

最后，在礦山開采階段可能造成不同程度的廢物污染。針對(duì)礦山進(jìn)行開采，可能產(chǎn)生多樣的污染物質(zhì)，針對(duì)此類污染物質(zhì)實(shí)施充分凈化，這一過程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和成本。部分礦山生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保意識(shí)相對(duì)較低，為節(jié)約成本，不規(guī)范開采，導(dǎo)致礦山開采出現(xiàn)了大量的廢物累積，也因此對(duì)民眾和植被資源造成了嚴(yán)重污染，甚至影響了地下水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。在礦山實(shí)際開采階段可能產(chǎn)生大量的廢氣和煙塵，且CO及SO2排放量較高，可能相應(yīng)增加周邊空氣濁化的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致空氣能見度變低，同時(shí)，由于空氣中的污染物顆粒密度較大，可能形成酸雨，導(dǎo)致環(huán)境出現(xiàn)二次污染[3]。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作現(xiàn)存問題

4.1 土地復(fù)墾速度相對(duì)緩慢

基于我國目前復(fù)墾情況而言，許多礦山在閉坑后并未嚴(yán)格按照編制的復(fù)墾方案實(shí)施，也存在許多未能落實(shí)綜合治理設(shè)計(jì)方案的情形，導(dǎo)致存在復(fù)墾不達(dá)標(biāo)、復(fù)墾緩慢、以及歷史遺留礦山問題。目前自然資源部門正在著重解決歷史遺留礦山問題，壓實(shí)責(zé)任，恢復(fù)治理生態(tài)環(huán)境和土地復(fù)墾工程。

4.2 項(xiàng)目管理工作機(jī)制有待優(yōu)化

我國地質(zhì)環(huán)境治理工作的發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短，且起步較慢，治理工作的開展阻力也較為突出，同時(shí)，由于礦山地質(zhì)環(huán)境治理運(yùn)行階段仍然存在諸多問題亟待解決。以立項(xiàng)申報(bào)環(huán)節(jié)為例，申請(qǐng)人為爭(zhēng)取更多的項(xiàng)目資金支持，往往會(huì)采取虛報(bào)和夸大工程內(nèi)容的方式；以治理環(huán)節(jié)為例，由于缺乏嚴(yán)格的施工監(jiān)管，且過度關(guān)注地質(zhì)環(huán)境治理而忽略了資源綜合利用的效率，相應(yīng)影響了地質(zhì)環(huán)境治理工作的質(zhì)量；最后，因?yàn)槲茨苌羁搪鋵?shí)各項(xiàng)驗(yàn)收操作流程，且未能針對(duì)治理成果進(jìn)行全面鞏固，也相應(yīng)增加了地質(zhì)環(huán)境治理的難度[4]?，F(xiàn)階段，各省市縣自然資源部門不斷改進(jìn)監(jiān)管，對(duì)各轄區(qū)內(nèi)礦山修復(fù)工作嚴(yán)格督促與監(jiān)管，逐漸有了較好的效果。

4.3 項(xiàng)目治理方案有待細(xì)化

為了讓生態(tài)環(huán)境的平衡性可以得到充分保障，要求全面關(guān)注項(xiàng)目治理方案的自然恢復(fù)能力，盡量貼近自然，與原本的生態(tài)環(huán)境實(shí)施充分對(duì)接，以相應(yīng)降低項(xiàng)目開支，恢復(fù)礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境。針對(duì)地質(zhì)環(huán)境惡劣的礦區(qū)而言，要求積極采取人為干預(yù)的措施進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境修復(fù)，以起到良好的修復(fù)效果。要結(jié)合具體的地區(qū)環(huán)境確定相應(yīng)的治理方案，以充分保障生態(tài)環(huán)境的平衡性，使其得以協(xié)調(diào)發(fā)展[5]。

5 礦山地質(zhì)環(huán)境治理模式分析

金屬和非金屬礦產(chǎn)都是我國十分重要的能源類型，發(fā)揮著良好的國民經(jīng)濟(jì)支持作用，有著十分突出的礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略地位。在礦產(chǎn)資源的長(zhǎng)期發(fā)展過程中為國家的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)，但是開采中與閉坑后也相應(yīng)帶來了許多地質(zhì)環(huán)境問題，導(dǎo)致資源損毀、地質(zhì)環(huán)境破壞與地質(zhì)災(zāi)害等問題。較為常見的資源損毀問題主要有礦產(chǎn)資源浪費(fèi)與破壞、地質(zhì)遺跡及景觀資源破壞及土地植被資源壓占與破壞；而較為常見的地質(zhì)災(zāi)害問題則主要有泥石流、地裂縫、采空塌陷、地面沉降、土地沙化、瓦斯爆炸、滑坡、煤層自燃及水土流失等；至于環(huán)境污染問題，則主要表現(xiàn)為水土環(huán)境污染。

由于礦山環(huán)境十分復(fù)雜，且存在不同因素之間的影響和作用疊加，需要在實(shí)施礦山環(huán)境治理時(shí)充分運(yùn)用各類綜合方式方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)矛盾的充分分析，確定其中的主要矛盾并予以肢解。下面將簡(jiǎn)要分析與不同礦種相對(duì)應(yīng)的礦山環(huán)境問題及具體的治理技術(shù)和模式，以更好適應(yīng)礦山環(huán)境治理的需求。

5.1 資源破壞治理模式

5.1.1 強(qiáng)工程模式

綜合利用危巖清除、危巖整治、削坡及防排水治理工程，使用廢棄的石渣材料，填平其中的采坑，向其中覆蓋一定的泥土資源，以達(dá)到良好的綠化效果，同時(shí)，結(jié)合地區(qū)實(shí)際，進(jìn)行人工池塘修建。待完成各項(xiàng)工程項(xiàng)目后，要求針對(duì)該工程治理模式實(shí)施深度開發(fā)，使其得以充分適應(yīng)城市建設(shè)的需求，針對(duì)采石場(chǎng)進(jìn)行開發(fā)，以搭建公園、生態(tài)廊道及雕塑等觀光游覽景點(diǎn)。

5.1.2 漁農(nóng)業(yè)復(fù)墾模式

由于耕地出現(xiàn)了大面積損壞，導(dǎo)致耕地的生產(chǎn)力大幅降低，且難以進(jìn)行高效耕種。在歷經(jīng)多年的探索實(shí)踐中，我國已經(jīng)初步探索出了疏排法、固體廢物充填法及就地取土法等多項(xiàng)農(nóng)業(yè)復(fù)墾模式，針對(duì)多個(gè)礦區(qū)實(shí)施綜合治理，同時(shí)，也打造了集種植業(yè)、漁業(yè)及家禽養(yǎng)殖為一體的綜合治理模式。要求將礦業(yè)固體廢物當(dāng)作主要的充填材料，以實(shí)施充填復(fù)墾，讓大面積的壓占土地得以全面釋放，以達(dá)到良好的礦區(qū)生態(tài)優(yōu)化效果。

5.1.3 建筑復(fù)墾模式

近年來，我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程持續(xù)加快，需要積極進(jìn)行建筑用地建設(shè)，以更好應(yīng)對(duì)我國城鎮(zhèn)建設(shè)用地的瓶頸問題，通過持續(xù)的應(yīng)用實(shí)踐，讓建筑復(fù)墾模式得以實(shí)現(xiàn)充分優(yōu)化，以充分保障建筑復(fù)墾的質(zhì)量。

5.2 環(huán)境污染治理模式

5.2.1 礦山生態(tài)復(fù)墾模式

要求積極發(fā)展生態(tài)用林，實(shí)施防風(fēng)林建設(shè)，以充分保障水土保持林區(qū)及生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)的生態(tài)效益，讓水土環(huán)境的種植功能得以切實(shí)恢復(fù)。

5.2.2 礦山農(nóng)漁業(yè)復(fù)墾模式

需要積極開展工程治理及土地整治工作，以充分優(yōu)化土壤的肥力狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于污染土壤的全面修復(fù)，修筑相應(yīng)的輔助設(shè)施。而借助土壤監(jiān)測(cè)方法可以從土地中篩選出最為適宜的農(nóng)作物，并進(jìn)行種植。要求積極修建排管系統(tǒng)和集水池裝置，以充分收集平臺(tái)中的回水，不僅可以達(dá)到良好的治理水源供給效果，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于集水池的轉(zhuǎn)化，將其建設(shè)為魚塘，同時(shí)，在其四周飼養(yǎng)各類家禽[6]。

5.2.3 大力發(fā)展旅游業(yè)

要求以保護(hù)生態(tài)為前提，大力發(fā)展礦區(qū)旅游業(yè)，積極提升水源、森林及土地等自然資源的生態(tài)保護(hù)力度，結(jié)合礦山巖土的實(shí)際性質(zhì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)，確定具體的區(qū)域發(fā)展方向。同時(shí)，需要積極推廣礦山復(fù)墾技術(shù)，通過合理的植樹造林措施，讓生態(tài)旅游業(yè)可以得到充分發(fā)展。若礦業(yè)地區(qū)的資源已經(jīng)出現(xiàn)了枯竭，則需積極開展地質(zhì)遺跡保護(hù)，并以此為前提，發(fā)展綠色礦山。

5.3 地質(zhì)災(zāi)害治理模式

1）崩塌治理模式，需要充分利用危巖體清除、擋土墻及排水溝修筑及綠化措施，進(jìn)行高效的工程治理。

2）滑坡治理模式，充分關(guān)注工程項(xiàng)目的災(zāi)害鏈效應(yīng)，采取流域治理方案進(jìn)行礦山治理，同時(shí)，綜合利用給排水工程、擋土墻、預(yù)應(yīng)力抗滑樁等多種手段，結(jié)合深部緩采和清幫減重等多項(xiàng)措施，讓采場(chǎng)邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以得到切實(shí)提升，疏通巷道漏水區(qū)，并實(shí)施高壓噴漿截水帷幕及降水井處理，以切實(shí)保障工程項(xiàng)目的質(zhì)量。

3）泥石流工程治理模式。首先，要求充分運(yùn)用攔擋及排導(dǎo)支護(hù)等多項(xiàng)治理措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于上游礦渣松散體的充分?jǐn)r擋，有效阻擋泥石流的物質(zhì)來源。實(shí)施攔擋壩修筑，要求積極進(jìn)行排水設(shè)施布置，以分離其中的水土資源，并在中下游位置實(shí)施排導(dǎo)，以相應(yīng)疏通溝道結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)淤積漫流的問題，導(dǎo)致田地受損。此外，需要積極做好溝道邊坡支護(hù)措施，以免造成塌方事故，使道路遭受損壞，同時(shí)，需要在合適的地點(diǎn)進(jìn)行速流通道建設(shè)，以促進(jìn)泥石流排導(dǎo)；其次，要求充分利用各種生物及工程處理手段，針對(duì)質(zhì)地較硬的巖石，如金屬礦圍巖，要求在實(shí)際開采階段充分關(guān)注覆土層及風(fēng)化巖石結(jié)構(gòu)，以免造成塊狀堆積物難以風(fēng)化的問題，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害問題嚴(yán)峻。此外，在金屬礦床實(shí)際開采及冶煉階段可能導(dǎo)致嚴(yán)重的土地及水體污染，要求進(jìn)行充分治理；最后，要求充分關(guān)注風(fēng)景區(qū)、農(nóng)田及城鎮(zhèn)建設(shè)，做好積極有效的泥石流防治措施，提出可行的泥石流治理模式，以實(shí)現(xiàn)良好的風(fēng)景災(zāi)害治理效果[7]。

6 礦山地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)與評(píng)估

6.1 針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境，采用針對(duì)性的防范措施

在采礦過程中通常需要挖掘大量的礦井，如果在完成采礦工作之后，沒有對(duì)礦井進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)，那么長(zhǎng)此以往下去，隨著礦井的增多，就會(huì)造成地表凹陷問題，從而形成一個(gè)巨大的深坑。對(duì)于這種情況，在開展地質(zhì)環(huán)境治理工作的過程中，應(yīng)落實(shí)好以下幾項(xiàng)工作：首先應(yīng)對(duì)已開采的礦山進(jìn)行適當(dāng)?shù)男迯?fù)，防止災(zāi)害進(jìn)一步發(fā)生。其次要注意水資源的管理，這也是造成地面凹陷的又一重要因素。例如，當(dāng)雨水季節(jié)來臨時(shí)，雨水會(huì)滲入到土質(zhì)中，加劇了地面的凹陷程度，對(duì)此，建立完善的排水系統(tǒng)是十分必要的。同時(shí)，在雨季時(shí)期，工作人員還要加強(qiáng)對(duì)土壤表面的監(jiān)測(cè)工作，針對(duì)特殊區(qū)域要做好安全防護(hù)工作。最后，在采礦過程中，必須采用科學(xué)的開采方法，不能對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行肆意的開采，以減少對(duì)礦山地質(zhì)的損害。

6.2 地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害評(píng)估策略

工作人員必須明確礦區(qū)內(nèi)不同地質(zhì)活動(dòng)的分布以及影響范圍，從而進(jìn)行有效的地質(zhì)勘查及治理工作。在排查重點(diǎn)區(qū)域時(shí)，工作人員需要明確礦區(qū)環(huán)境以及地質(zhì)條件，包含礦區(qū)內(nèi)是否存在滑坡的危險(xiǎn)，是否存在泥石流以及崩塌等隱患，甚至山洪暴發(fā)也在考察的范疇內(nèi)，這些因素都會(huì)成為影響地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估的重要因素，能夠?yàn)榈刭|(zhì)環(huán)境治理工作提供有效的參考憑證。

首先，在進(jìn)行礦區(qū)環(huán)境的勘查工作之前，工作人員可以首先對(duì)相應(yīng)的山體狀態(tài)以及地質(zhì)情況進(jìn)行排查，使用相關(guān)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行不同區(qū)域的地質(zhì)檢測(cè)，并將信息如實(shí)記錄，同時(shí)進(jìn)行存檔保留。其次，在采礦過程中，考慮到在挖掘過程中會(huì)產(chǎn)生大量的塵土及廢石，這些廢棄材料的堆放地點(diǎn)也必須進(jìn)行指定，在挖掘工作結(jié)束之后，這些廢棄材料是否需要掩埋也必須進(jìn)行統(tǒng)籌的規(guī)劃，從而減少環(huán)境污染。

7 結(jié)語

礦產(chǎn)開采對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮重要作用的同時(shí)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。我國開始實(shí)踐和重視礦山土地復(fù)墾與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)已近40年，該領(lǐng)域已經(jīng)從“冷門”變成了“熱門”。當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)從高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展遺留眾多待修復(fù)的礦區(qū)，而經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展要求昭示礦山安全、高效、綠色、智能的發(fā)展方向，為了實(shí)現(xiàn)礦山綠色開發(fā)，生態(tài)修復(fù)是關(guān)鍵。在生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略的今天，采礦行業(yè)必然走綠色發(fā)展的道路。因此，礦山土地復(fù)墾與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)是礦山實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的根本保障。