衡陽(yáng)市常寧水口山礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及生態(tài)修復(fù)對(duì)策探討*

宋艷芳，李 鮮

（湖南工學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421002）

水口山鉛鋅礦區(qū)位于我國(guó)湖南省常寧市，有著近100 年的開(kāi)采歷史，是國(guó)內(nèi)主要的鉛鋅生產(chǎn)基地之一。礦業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一時(shí)的繁榮，也破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，由于歷史遺留問(wèn)題以及薄弱的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題[1-3]。自2007 年以來(lái)，國(guó)家、當(dāng)?shù)卣约暗V山企業(yè)都對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了積極的恢復(fù)與治理。但礦區(qū)開(kāi)采時(shí)間較長(zhǎng)，環(huán)境問(wèn)題欠債較多，礦區(qū)內(nèi)仍存在嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。黨的二十大報(bào)告指出，必須牢固樹(shù)立和踐行綠水青山就是金山銀山的生態(tài)文明理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展[4]。水口山礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境面臨這嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)情況，修復(fù)工作符合國(guó)家大政方針，迫在眉睫。

1 礦區(qū)概況

1.1 基本概況

水口山鉛鋅礦位于衡陽(yáng)市南40 km、常寧市北東35 km 處，行政上屬湖南省常寧市水口山鎮(zhèn)管轄，礦區(qū)面積45.59 km2。礦區(qū)位于衡陽(yáng)盆地的西部，地勢(shì)總體西、南高，北、東低，地貌上主要為剝蝕、溶蝕形成的丘陵、谷地組合型地貌。礦山水文地質(zhì)條件復(fù)雜，礦區(qū)內(nèi)出露地層有第四系（Q）、白堊系（K）、侏羅系（J）、三疊系（P）、二疊系（T）、石炭系（C） 及泥盆系上統(tǒng)（D3）[5-6]。

1.2 礦區(qū)開(kāi)采概況

常寧市水口山鉛鋅煤礦區(qū)的開(kāi)采歷史悠久，最早開(kāi)采于宋朝，正式建礦于1896 年，距今已經(jīng)有120 余年歷史。礦區(qū)基本實(shí)現(xiàn)了集鎮(zhèn)化，具有完善的社會(huì)服務(wù)體系。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，是國(guó)家及湖南省的有色金屬基地之一，包括老鴉巢、鴨公塘以及康家灣等3 個(gè)礦區(qū)。水口山鉛鋅礦1954 年開(kāi)始采礦，開(kāi)采方式為地下開(kāi)采，開(kāi)拓方式采用下盤(pán)豎（盲） 井聯(lián)合開(kāi)拓法，主要開(kāi)拓井筒形式為豎井。目前，鴨公塘礦區(qū)因地下水大已停采，老鴉巢礦區(qū)鉛鋅礦已采空，正在采殘礦。

2 礦區(qū)以往的治理措施及成效

2007 年以來(lái)，國(guó)家、地方及礦山企業(yè)等3 個(gè)層次均開(kāi)展了生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程，其中包括塌陷坑綜合治理（老鴨巢）、尾礦庫(kù)閉庫(kù)治理(豹市嶺尾礦庫(kù)、老鴉巢硫精礦庫(kù))、污染場(chǎng)(土) 地治理、選礦廠廢水處理系統(tǒng)建設(shè)、修建沉淀池、擋碴墻、礦區(qū)復(fù)綠等，取得了一定效果，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)起到了積極作用。

3 礦區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要有五大類(lèi)：地形地貌景觀破壞、土地資源占用、土地資源污染、礦山地質(zhì)災(zāi)害、水資源破壞。其中，地形地貌景觀破壞、土地資源占用、土地資源污染均屬于土地占損，分布廣、對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，是最突出的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，地面塌陷及房屋開(kāi)裂等礦山地質(zhì)災(zāi)害、水資源破壞是區(qū)內(nèi)主要的民生問(wèn)題[7-8]。

3.1 地形地貌景觀破壞

礦山系地下開(kāi)采，采礦活動(dòng)對(duì)地形地貌景觀造成影響主要是由尾礦、廢石堆放改變了地表自然景觀造成的，主要包括1 號(hào)、2 號(hào)廢石堆及齋家沖尾礦庫(kù)，均處于人直觀可視范圍，造成了視覺(jué)污染。礦山礦部及各工業(yè)廣場(chǎng)并未造成對(duì)地形地貌景觀的破壞。地形地貌景觀破壞見(jiàn)圖1。

圖1 地形地貌景觀破壞圖

目前，1 號(hào)廢石堆已不再堆放廢石，齋家沖尾礦庫(kù)未來(lái)作為應(yīng)急庫(kù)，也不再新增尾砂堆放。2 號(hào)廢石堆仍在繼續(xù)使用，隨著時(shí)間的延續(xù)，廢石量會(huì)隨之增大，廢石堆放面積及堆放高度也會(huì)相應(yīng)增大，將進(jìn)一步加劇人的視覺(jué)污染程度，對(duì)區(qū)內(nèi)景觀影響有加重的趨勢(shì)。

3.2 土地資源占用

土地資源占用除尾礦、廢石的堆放外，還包括礦山礦部及各工業(yè)廣場(chǎng)，如水口山礦部及工業(yè)廣場(chǎng)、康家灣礦部及工業(yè)廣場(chǎng)、康家灣新建選廠、一號(hào)風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)、二號(hào)風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)、三號(hào)風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)等。區(qū)內(nèi)廢石堆遍布，多堆放在陡峭的山坡和溝谷中，大部分未加任何攔擋，堆積坡度一般在27°～37°，呈松散狀。廢石堆的碎石向下滾落，被再次搬移到?jīng)_溝的低洼處堆積，不利于農(nóng)田耕種甚至威脅前緣的居民生命財(cái)產(chǎn)安全，部分廢石堆壓占水田及旱地，對(duì)土地資源破壞嚴(yán)重。

3.3 土地資源污染

土地資源污染主要是由礦山改制前礦山選礦廢水及尾礦廢水排放引起的，廢水排放至湘江支流的康家溪、曾家溪與李家溪，汛期由于淤堵，溪溝水倒灌入附近農(nóng)田，導(dǎo)致農(nóng)田受損并污染。主要分布于兩片區(qū)域：康家溪區(qū)域耕地污染和曾家溪區(qū)域耕地污染，造成1.852 km2農(nóng)田受污染無(wú)法正常耕作。目前，溪溝水都已治理達(dá)標(biāo)，通過(guò)溪溝水質(zhì)推斷，淤泥已無(wú)污染，但耕地內(nèi)殘余的污染較嚴(yán)重，造成耕地污染。耕地污染造成農(nóng)田產(chǎn)量銳減而導(dǎo)致部分拋荒，給兩岸居民的生產(chǎn)、生活帶來(lái)極大不便。

3.4 礦山地質(zhì)災(zāi)害

根據(jù)調(diào)查，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查、訪問(wèn)，礦區(qū)曾在20 世紀(jì)60 年代及90 年代發(fā)生過(guò)采空區(qū)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害，如鴨公塘礦區(qū)采空區(qū)地面塌陷和老鴨巢礦區(qū)采空區(qū)地面塌陷。經(jīng)回填復(fù)墾、多次綜合治理，目前均處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。另外，礦區(qū)內(nèi)有一處地面塌陷變形嚴(yán)重區(qū)，即水口山鉛鋅礦南陽(yáng)村—三香村地面塌陷變形破壞區(qū)。主要范圍為南陽(yáng)村至三香村，面積約2.46 km2，最早發(fā)生塌陷時(shí)間為1966年，后面陸續(xù)有發(fā)生。近兩年沒(méi)有新的房屋開(kāi)裂及塌陷擴(kuò)大，目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

3.5 水資源破壞

經(jīng)調(diào)查，水口山鉛鋅礦區(qū)內(nèi)泉水點(diǎn)因礦床開(kāi)采而流量減少，甚至干枯，故礦區(qū)地下水資源（井、泉） 枯竭影響較重，礦井強(qiáng)排疏干區(qū)域地下水強(qiáng)含水層，嚴(yán)重破壞地下水均衡系統(tǒng)，導(dǎo)致地下水資源枯竭。同時(shí)，礦區(qū)內(nèi)由于地面塌陷變形造成堰塘滲漏及曾家溪溪溝滲漏，根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，共有29 處堰塘滲漏，無(wú)法正常蓄水灌溉農(nóng)田，雨季有少許水，枯水季節(jié)完全干枯，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用褶r(nóng)田正常耕種。

4 礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方案

水口山礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻，亟須開(kāi)展全面的生態(tài)修復(fù)工作。本文依據(jù)水口山礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題類(lèi)型及其分布特點(diǎn)，嘗試對(duì)其生態(tài)修復(fù)方案進(jìn)行探討。

4.1 總體思路

生態(tài)修復(fù)應(yīng)在因地制宜、分類(lèi)治理的原則上，開(kāi)展礦山環(huán)境保護(hù)與治理、資源綜合利用和污染防治、土地復(fù)墾和地質(zhì)災(zāi)害防治、三廢治理與循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，達(dá)到環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)企地文明和諧，建設(shè)綠色礦山。

4.2 土地資源占用破壞治理工程

礦山礦業(yè)活動(dòng)占用損毀土地破壞了土地生態(tài)功能、原生地形地貌景觀，遵循“宜耕則耕、宜建則建、宜水則水、宜林則林”的原則，礦山因地制宜采取切實(shí)可行的修復(fù)措施，恢復(fù)區(qū)域整體生態(tài)功能。比如，生產(chǎn)期間礦山各礦部及工業(yè)廣場(chǎng)、礦山道路以綠化環(huán)境為主，可采用撒播草籽及種植觀賞喬灌林的方法，盡量選擇常綠、抗塵、適合該區(qū)域種植的鄉(xiāng)土樹(shù)種（如樟樹(shù)、石楠、桂花等）。1 號(hào)、2號(hào)廢石堆根據(jù)利用情況可復(fù)墾為林地。齋家沖尾礦庫(kù)灘面經(jīng)平整、覆土后可復(fù)墾為草地。

4.3 土地資源污染治理工程

生態(tài)修復(fù)不僅僅是簡(jiǎn)單消除地災(zāi)和簡(jiǎn)單復(fù)綠，還要從自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)兩大方面進(jìn)行綜合考慮，通過(guò)創(chuàng)新手段達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況，提出分級(jí)治理，綠色優(yōu)先，統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)的修復(fù)方案：對(duì)于無(wú)污染耕地，可種植水稻、小麥、玉米、蔬菜等食物鏈作物，也可種植苧麻等非食物鏈經(jīng)濟(jì)作物。對(duì)于中輕度污染耕地生態(tài)修復(fù)，采用原位鈍化+低鎘品種+pH 值調(diào)整+水分管理+灌溉水源管控模式（即在VIP+N 技術(shù)模式上進(jìn)一步優(yōu)化），修復(fù)為旱地，種植苧麻或低鎘品種。對(duì)于重度污染耕地修復(fù)，不種植進(jìn)入食物鏈作物，防止對(duì)人體健康造成危害。通過(guò)對(duì)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，種植苧麻，阻斷污染物進(jìn)入食物鏈，防止對(duì)人體健康造成危害，同時(shí)吸附重金屬污染物，如鎘、砷等，使得污染程度逐步降低，促進(jìn)土地資源保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。目前，市場(chǎng)對(duì)苧麻的需求量很大，經(jīng)濟(jì)效益可觀。麻骨可作造紙?jiān)?，或制造可做家具和板壁等多種用途的纖維板。麻殼可脫膠提取纖維，供紡織、造紙或修船填料之用[9]；苧麻纖維具有良好的穿著服用性能，是一種優(yōu)良的紡織原料。這種修復(fù)治理模式，在污染治理的同時(shí)，確保了經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

4.4 礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程

對(duì)所有地面塌陷坑均可采用回填、夯實(shí)平整，覆蓋無(wú)污染耕植土?；靥顣r(shí)因地制宜，對(duì)土地較平整區(qū)域，可科學(xué)合理布設(shè)生態(tài)工程，包括生態(tài)田塊修筑、田埂修筑、生態(tài)溝渠、田間道路、生物通道、生態(tài)池等，將地面塌陷坑修復(fù)為水田，種植水稻，增加耕地覆蓋面積，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；對(duì)坡地可主要布置生態(tài)土溝，修復(fù)為林地，種植欒樹(shù)。

為了預(yù)防地下開(kāi)采引發(fā)的采空區(qū)地面變形地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，后續(xù)的礦山開(kāi)采過(guò)程中，須嚴(yán)格采用充填法進(jìn)行采礦，徹底消除采空沉陷、地裂縫與地面變形地質(zhì)災(zāi)害隱患。同時(shí)，對(duì)20 世紀(jì)60 年代發(fā)生的采空區(qū)地面塌陷區(qū)進(jìn)行地面變形監(jiān)測(cè)，此外對(duì)尾礦庫(kù)進(jìn)行巡查。

4.5 水資源破壞治理工程

加強(qiáng)選礦廢水綜合利用，達(dá)到零排放，杜絕選礦廢水污染地表水體；提高尾礦廢水處理技術(shù)，確保尾礦廢水達(dá)標(biāo)外排，防止溪水遭受污染。加強(qiáng)河道生態(tài)修復(fù)，溝底可搭配種植對(duì)氮磷吸附能力強(qiáng)的水生植物，如苦草和黑藻等；坡面生態(tài)磚孔內(nèi)種植水草；路旁靠近渠道壓頂?shù)牡胤椒N植冬青、大葉黃楊、林奈木、紫穗槐、胡枝子等灌木植物。加強(qiáng)堰塘生態(tài)修復(fù)，底部配置沉水植物（如苦藻、黑藻等），四周移栽挺水植物（如蘆葦、荷、鳶尾等），以提升堰塘的生態(tài)功能。同時(shí)，部署水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工程，通過(guò)布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)沉淀處理后的礦坑水、尾礦庫(kù)廢水、康家溪、曾家溪水地表水進(jìn)行水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

水口山礦區(qū)開(kāi)采歷史悠久，礦產(chǎn)資源豐富，礦山改制前造成的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題多、情況復(fù)雜，雖進(jìn)行不同層次的修復(fù)與治理，但修復(fù)任務(wù)仍然繁重，特別是土地占損、土壤污染這兩個(gè)問(wèn)題。礦山生態(tài)修復(fù)要因地制宜、分類(lèi)治理，要采取礦山環(huán)境保護(hù)與治理、資源綜合利用和污染防治、土地復(fù)墾和地質(zhì)災(zāi)害防治、三廢治理與循環(huán)利用兩級(jí)并行的有效措施，充分協(xié)調(diào)礦山與環(huán)境的共生關(guān)系，努力構(gòu)建“人與自然和諧共生”的可持續(xù)發(fā)展格局。