探析某廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)

江西省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì) 崔英華

一、緒論

礦山行業(yè)一直都是我國(guó)十分重要的經(jīng)濟(jì)組成部分，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了穩(wěn)定的推動(dòng)力。在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)于各項(xiàng)資源的需求也在不斷增加，因而加大礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和供給的力度，以不斷推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，存在著諸多問(wèn)題，如落后的開(kāi)采技術(shù)、陳舊開(kāi)采設(shè)備、環(huán)保意識(shí)淡薄、相關(guān)制度不完善等，而這些問(wèn)題都會(huì)給礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)植被環(huán)境帶來(lái)影響，而生態(tài)環(huán)境遭到破壞，會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，如：地質(zhì)災(zāi)害、水資源流失、土地資源破壞、地形破壞等，其中泥石流、地面裂縫和塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，所帶來(lái)的損失是巨大的。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)，每年因?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失將近300億元，而這對(duì)于礦山企業(yè)的發(fā)展而言，所產(chǎn)生的影響是致命的。礦山資源開(kāi)發(fā)，可以為人們提供各種日常生產(chǎn)建設(shè)所需要的能源物資，因此成為社會(huì)發(fā)展的重要組成部分。但是在完成了礦山的開(kāi)采之后，一旦沒(méi)有對(duì)廢棄礦山做好治理工作，就會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，也不符合生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的建設(shè)理念[1]。

二、礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境修復(fù)的意義

礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境修復(fù)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工程。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，礦山開(kāi)采后所造成的地質(zhì)損害，要通過(guò)相應(yīng)的修復(fù)措施對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，而這對(duì)于生態(tài)植被環(huán)境的建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展起著積極的作用。對(duì)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)的過(guò)程，不僅是對(duì)開(kāi)采后的環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，還是提升未開(kāi)采前生態(tài)系統(tǒng)的能力。對(duì)植被進(jìn)行恢復(fù)和增加，不僅是構(gòu)建綠色保護(hù)屏障，同時(shí)也防止生態(tài)系統(tǒng)退化，提升生態(tài)系統(tǒng)能力，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的意義是非常大的，生物發(fā)展更趨向多樣性、生態(tài)系統(tǒng)趨向穩(wěn)定性、動(dòng)物群落趨向多樣性，不斷吸引動(dòng)物群落的回遷，使動(dòng)物和植物群落趨向平衡，凈化空氣質(zhì)量，而生態(tài)環(huán)境的整體提升，對(duì)于周邊居民生活質(zhì)量的提升作用明顯[2]。

在近些年的發(fā)展中，我國(guó)礦山開(kāi)發(fā)取得的效果顯著，在開(kāi)采的過(guò)程中，其對(duì)地表景觀以及地質(zhì)內(nèi)部構(gòu)造等產(chǎn)生了一定的破壞，因此對(duì)人類賴以生存的環(huán)境造成了影響。而我國(guó)礦山一般分布在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，在實(shí)際開(kāi)采的過(guò)程中，開(kāi)采設(shè)備、開(kāi)采工藝、開(kāi)采技術(shù)等不夠先進(jìn)，加之沒(méi)有制定完善的礦山開(kāi)采管理制度，所以采礦中資源浪費(fèi)的情況屢屢發(fā)生。與此同時(shí)，由于沒(méi)有完善的開(kāi)采管理制度，一味地追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了對(duì)地質(zhì)環(huán)境以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的保護(hù)，而如果不加以重視，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理修復(fù)，則會(huì)大大影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡。因此，在對(duì)礦山進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，同樣要重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，盡量降低和減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，要以當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境以及地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)來(lái)制定與之相符的環(huán)境治理方案，以確保礦山開(kāi)采與環(huán)境保護(hù)同步進(jìn)行[3]。目前對(duì)于礦山生態(tài)環(huán)境的治理技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，具體有對(duì)煤矸石山的治理、對(duì)采空區(qū)和尾礦庫(kù)的治理等，這些技術(shù)都已取得了良好效果。而對(duì)于現(xiàn)存體系也在不斷完善和優(yōu)化，如尾礦庫(kù)安全防護(hù)等，成熟的生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)加上健全的生態(tài)修復(fù)體系，能夠確保礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理工作的有序和高效開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與社會(huì)的和諧發(fā)展，為可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[4]。

三、案例概述

以某廢棄礦山為例，為露天開(kāi)采礦，形成了大片采區(qū)，堅(jiān)持集中連片和便于修復(fù)的基本原則，對(duì)相連采區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，將整個(gè)礦區(qū)修復(fù)劃分為23處修復(fù)治理區(qū)。整個(gè)修復(fù)治理區(qū)域總計(jì)5319畝?，F(xiàn)結(jié)合生態(tài)環(huán)境危害治理實(shí)踐，進(jìn)行生態(tài)環(huán)境問(wèn)題解決的總結(jié)。

四、廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理存在的不足

（一）土地資源表層被破壞治理

對(duì)于現(xiàn)階段所建設(shè)的露天開(kāi)采礦山，首先面臨的問(wèn)題，就是在建設(shè)的過(guò)程中，往往會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐耐翆釉斐芍苯拥慕Y(jié)構(gòu)性破壞，特別是對(duì)地形地貌景觀，會(huì)造成較為嚴(yán)重的破壞。其次，除了會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳襟w植被造成影響，也相應(yīng)地會(huì)對(duì)其地理景觀造成一定的破壞，會(huì)形成山體的“斑禿”問(wèn)題。在露天開(kāi)采過(guò)程中，往往技術(shù)難度不高，因此就成為中小企業(yè)所采用的主要開(kāi)采模式。同時(shí)，由于一些企業(yè)自身能力不足，導(dǎo)致在開(kāi)采的過(guò)程中，使用的技術(shù)較為落后，進(jìn)而對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成了更大的損害[5]。

（二）水環(huán)境污染嚴(yán)重

在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，很多中小型礦場(chǎng)采用的技術(shù)比較落后，同時(shí)對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意識(shí)不足，這樣就會(huì)導(dǎo)致露天礦山開(kāi)采中，出現(xiàn)大量的有害氣體、礦渣、尾礦以及粉塵，會(huì)直接對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。這些有害物質(zhì)在進(jìn)入水體環(huán)境后，會(huì)對(duì)周邊區(qū)域，甚至周邊省份帶來(lái)較為嚴(yán)重的水體污染。這些污染物直接導(dǎo)致了景觀以及植被的破壞。特別是對(duì)于露天礦而言，由于開(kāi)采排放以及淋溶水的出現(xiàn)，都會(huì)對(duì)地下水系統(tǒng)造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。特別是污水當(dāng)中還存在著大量的重金屬，因此就會(huì)嚴(yán)重污染地下水，對(duì)未來(lái)的環(huán)境造成深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。從礦山開(kāi)采作業(yè)的角度分析，對(duì)原有生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的破壞，很難從根本上避免，包括礦山建設(shè)和采選礦等，均會(huì)造成土地資源的破壞與占用。除此之外，作業(yè)期間會(huì)強(qiáng)制性抽排水，使得水條件被不同程度地破壞，造成地下水水位下降或者地表塌陷等問(wèn)題，產(chǎn)生的水資源污染問(wèn)題難以復(fù)原[6]。

（三）破壞大氣、地貌環(huán)境

礦產(chǎn)資源開(kāi)采實(shí)踐中，將會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵并且進(jìn)入周圍的空氣中，在風(fēng)力的作用影響下極易產(chǎn)生廢石與粉塵，使得大氣被污染。除此之外，還會(huì)引起土壤問(wèn)題，例如土壤板結(jié)，破壞地貌。礦山開(kāi)采作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，使得區(qū)域地貌破壞程度加劇，例如水文條件與自然環(huán)境等。

（四）其它生態(tài)環(huán)境問(wèn)題

其他生態(tài)環(huán)境問(wèn)題主要有：廢渣邊坡。采礦生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，經(jīng)過(guò)不斷地堆積后形成廢渣邊坡。其中包括沿著山體順坡傾倒形成的邊坡，還包括運(yùn)輸?shù)狡履_下壓占土地產(chǎn)生的邊坡。一般來(lái)說(shuō)，廢渣主要是以破碎白云質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r為主，并且含有很少的泥巖。整個(gè)粒徑大約為2cm～35cm，部分為粒徑50cm～150cm的大塊石；整個(gè)邊坡的坡度大約為25°～50°，坡高普遍為5m～50m，厚度為1m～5m。經(jīng)過(guò)檢查，渣坡面沒(méi)有植被存在，部分坡度很小的土質(zhì)邊坡位置存在少量植被，主要為荊條與雜草。至于采面，礦山大量高陡裸露開(kāi)采面主要為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r組成，以長(zhǎng)條狀或者不規(guī)則狀分布，主要為微風(fēng)化和中風(fēng)化，部分采面頂部達(dá)到強(qiáng)風(fēng)化的水平。除此之外，少量開(kāi)采為臺(tái)階狀，部分節(jié)理裂隙發(fā)育，整體穩(wěn)定性很差。采面坡度大約為70°～90°，采面為5m～120m，風(fēng)化裂隙發(fā)育采面局部存在喬木和灌木，例如榆樹(shù)與臭椿等。礦山廢棄平臺(tái)，主要為裸露巖石平臺(tái)和礦渣堆積平臺(tái)等。整個(gè)礦區(qū)建設(shè)作業(yè)已經(jīng)停止，同時(shí)大型開(kāi)采設(shè)備已經(jīng)全部拆除，僅剩部分廢棄建筑。在平臺(tái)上堆積碎石與礦渣等，偶爾見(jiàn)植被。除了上述問(wèn)題外，還存在環(huán)境問(wèn)題和采坑問(wèn)題等。

五、某廢棄礦山生態(tài)修復(fù)措施

（一）治理土地資源表層被破壞措施

當(dāng)下，在絕大多數(shù)的建設(shè)單位完成了礦山的開(kāi)采之后，都需要全面地提升治理的能力與力度，特別是在礦山對(duì)周邊環(huán)境已造成嚴(yán)重破壞的情形下，更需要得到有效的治理。同時(shí)，還需明確未來(lái)發(fā)展的具體進(jìn)程，這樣才可以更加全面地保障未來(lái)的礦山治理工作，進(jìn)而全面提升工程治理水平，把生態(tài)治理工作落到實(shí)處。首先，需要在治理的過(guò)程中，在礦山范圍內(nèi)搭建網(wǎng)格固土設(shè)施，主要使用金屬質(zhì)或者粗麻質(zhì)的材料，以此構(gòu)建出穩(wěn)定性較高的覆蓋層。這樣的覆蓋層，可以起到避免表層巖石風(fēng)化脫落問(wèn)題的出現(xiàn)。還需要利用三維網(wǎng)、金屬網(wǎng)、單層合成材料網(wǎng)的方式，形成良好的覆蓋層。其次，還可以使用澆筑混凝土的方式，使其表面形成固土層。這樣的處理方式，會(huì)形成較為堅(jiān)固的基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)而有效地避免出現(xiàn)坍塌、泥石流等災(zāi)害。最后，在治理露天開(kāi)采廢棄礦山的過(guò)程中，還需要加強(qiáng)針對(duì)性的治理，同時(shí)注意保障對(duì)邊坡的穩(wěn)定性和保護(hù)性的針對(duì)性處理。在露天開(kāi)采礦山廢棄之后，往往會(huì)形成一個(gè)較大的凹陷盆地。這是由于在完成開(kāi)采之后，沒(méi)有得到及時(shí)的治理，由此經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期暴露之后，因受到風(fēng)塵方面的影響，出現(xiàn)表層黏土附著，這樣的土層滲透性比較低。因此，在對(duì)其進(jìn)行廢棄礦山治理過(guò)程中，就要從生態(tài)治理的角度入手。

當(dāng)下比較常見(jiàn)的治理手段，首先是對(duì)其礦體周圍的巖性進(jìn)行全面分析，同時(shí)對(duì)于一些局部的透水、進(jìn)行水密性的加固處理，并在之后進(jìn)行適當(dāng)蓄水處理。這樣處理之后，可使礦山周圍生態(tài)環(huán)境得到良好的治理。其次，還可在處理的過(guò)程中，進(jìn)行深水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，以此營(yíng)造出當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)。在治理的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山周圍生態(tài)的系統(tǒng)性修復(fù)，還需要與周邊環(huán)境進(jìn)行全面的協(xié)調(diào)發(fā)展，兼顧經(jīng)濟(jì)性并實(shí)現(xiàn)全面的返修整理工作。在這樣的治理過(guò)程中，還應(yīng)加強(qiáng)與文旅產(chǎn)業(yè)之間的結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)廢棄礦山的全面改造。治理的過(guò)程中，也可以使用有機(jī)質(zhì)噴灑，或者進(jìn)行微生物調(diào)節(jié)的方式，實(shí)現(xiàn)生態(tài)的全面改造處理，進(jìn)一步恢復(fù)土壤的地力[7]。

（二）土石方工程

此礦山清理方量大約為56.6萬(wàn)m3，主要包括坡面浮石清理和邊坡整治等內(nèi)容。巖質(zhì)邊坡采取分級(jí)削坡治理方案，每級(jí)邊坡的坡高大約為4m～120m，臺(tái)階寬度為5m～40m，坡度大約為40°～60°。治理實(shí)踐中對(duì)采礦平臺(tái)，進(jìn)行全面的整合。對(duì)存在的采礦平臺(tái)和殘山，采取削高填低治理方案，修坡削方量大約45.5萬(wàn)m3，整形削方量大約363.8萬(wàn)m3，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地平整方量大約為470.74m3。

（三）擋土墻工程

修復(fù)治理方案中提出在采面坡腳位置建設(shè)漿砌石擋土墻，設(shè)計(jì)為矩形斷面，墻體高度為0.5m，寬度設(shè)計(jì)為0.5m，砌筑在臺(tái)階基巖位置。使用M10漿砌塊石結(jié)構(gòu)，完成建設(shè)任務(wù)。

（四）排水工程

修復(fù)方案中提出在邊坡坡頂和坡面兩側(cè)位置等，進(jìn)行排水系統(tǒng)的設(shè)置。I類排水溝斷面設(shè)計(jì)為矩形，溝底厚度和溝壁厚度分別為0.3m、0.4m，溝寬度與深度均為0.5m。使用M10水泥砂漿材料和MU30毛石材料進(jìn)行砌筑，排水溝裸露面按照1∶3水泥砂漿抹面方案建設(shè)，抹面的厚度大約為20mm。在排水溝基底位置，建設(shè)厚度為0.1m的C15混凝土墊層，墊層超出排水溝兩側(cè)各0.1m。對(duì)于II類排水溝，設(shè)計(jì)為U型槽結(jié)構(gòu)，使用預(yù)制C20混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為0.8m，上口寬度為0.5m，深度為0.45m，壁厚為0.04m。

（五）邊坡噴播工程

將邊坡坡面按照掛網(wǎng)噴播進(jìn)行坡面植被修復(fù)，播種狗尾草和荊條等。整個(gè)掛網(wǎng)噴播面積大約為24.1萬(wàn)m2，噴播厚度大約為8mm～10mm。

（六）綠化工程

對(duì)于裸露巖面和設(shè)計(jì)平臺(tái)等，進(jìn)行綠化修復(fù)。修復(fù)工作中種植喬木總計(jì)8.5萬(wàn)株，播撒草籽面積大約為59.9×104m2，草籽總計(jì)1.1×104kg。

（七）修復(fù)治理效益、社會(huì)效益

經(jīng)過(guò)修復(fù)治理后，礦山的地形地貌獲得恢復(fù)，裸露邊坡上也披上新的綠裝，有效改善了視線區(qū)域內(nèi)的景觀條件，促使整個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境價(jià)值總量得到提高。經(jīng)濟(jì)效益：本次修復(fù)治理項(xiàng)目中，對(duì)浮石廢料進(jìn)行回收，獲得了3.5億元的回收資金。環(huán)境效益：生態(tài)環(huán)境治理實(shí)踐中總計(jì)種植了8萬(wàn)余株喬木，大約900畝采礦破壞區(qū)得到修復(fù)，復(fù)墾為林地；總計(jì)栽植灌木5萬(wàn)余柱，大約400畝采礦破壞區(qū)被復(fù)墾為灌木林地。

（八）廢棄礦山生態(tài)環(huán)境危害的治理經(jīng)驗(yàn)

1.貫徹生態(tài)保護(hù)理念

從推進(jìn)礦山綠色化和持續(xù)化發(fā)展的角度分析，積極貫徹綠水青山就是金山銀山的理念，打造山水林田湖一體，圍繞礦山生態(tài)問(wèn)題進(jìn)行全面的調(diào)查與分析，提出針對(duì)性的修復(fù)治理措施，保障整個(gè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。在修復(fù)治理實(shí)踐中要從礦山環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)等方面入手，堅(jiān)持一礦一策的原則，結(jié)合礦山的實(shí)際情況采取治理措施，保障生態(tài)環(huán)境問(wèn)題得到有效解決。將礦山修復(fù)和土地整治等各項(xiàng)內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，促使修復(fù)治理工作質(zhì)量得到提高。

2.積極推廣應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)手段

從礦山生態(tài)環(huán)境治理實(shí)踐分析，經(jīng)過(guò)多年的探索與研究，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且推出了很多的技術(shù)手段。在修復(fù)治理方面選擇適宜的技術(shù)手段和辦法，可保障治理工作高質(zhì)量開(kāi)展落實(shí)，能夠起到積極的作用。設(shè)計(jì)綜合修復(fù)治理方案時(shí)，要對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)手段的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估與分析，優(yōu)選修復(fù)與治理的辦法，為此項(xiàng)工作的開(kāi)展與落實(shí)提供支持，保障作業(yè)的效果。組織開(kāi)展修復(fù)治理工作時(shí)，對(duì)采用的礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)，做好技術(shù)交底，使得作業(yè)人員能夠掌握修復(fù)治理的實(shí)施辦法，嚴(yán)格把控治理的效果，保障礦山生態(tài)環(huán)境問(wèn)題得到有效解決與處理。

六、結(jié)束語(yǔ)

廢棄礦山對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響很大，若沒(méi)有得到有效的處理，則會(huì)帶來(lái)難以控制的后果，因此要做好修復(fù)治理的控制。在對(duì)礦山資源開(kāi)采時(shí)，要依照實(shí)際的地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)的開(kāi)采，嚴(yán)禁盲目開(kāi)采和過(guò)度開(kāi)采，要加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，不能一味地追求經(jīng)濟(jì)效益，而忽視對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)。另外，在礦山地質(zhì)環(huán)境治理及生態(tài)修復(fù)工作中，要加強(qiáng)對(duì)生態(tài)體系的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生、和平共處，由此不斷推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。