廢棄礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)策略探究

摘要：隨著采礦業(yè)的不斷發(fā)展，廢棄礦山日益增多，給礦山周邊地質(zhì)與生態(tài)環(huán)境帶來諸多影響，高度重視廢棄礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)工作已刻不容緩。立足實(shí)際做好生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)工作，能有效防范地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生，有助于提高社會生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。以吉林省敦化市生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程為例，結(jié)合敦化市礦山開發(fā)利用情況、廢棄礦山情況及廢棄礦山存在的地質(zhì)環(huán)境問題，從地質(zhì)災(zāi)害治理、地形地貌景觀恢復(fù)和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)等方面提出修復(fù)措施，以期為類似工程作業(yè)提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：敦化市；廢棄礦山；生態(tài)治理；環(huán)境修復(fù)

引言

盡管礦山資源的開發(fā)利用有助于國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但過度開采也容易引發(fā)植被退化、生態(tài)破壞等問題。特別是在出現(xiàn)大量廢棄礦山的情況，若不能及時修復(fù)治理會引發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害問題，對區(qū)域健康可持續(xù)發(fā)展造成不利影響。

吉林省敦化市境內(nèi)礦山數(shù)量較多，伴隨礦山資源的不斷開采，廢棄礦山日漸增多，容易誘發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害問題，需要高度重視廢棄礦山生態(tài)治理和環(huán)境修復(fù)工作，并遵循因地制宜、生態(tài)優(yōu)先和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)原則，有效利用削減邊坡、擋土墻工程、采坑回填、覆土種樹等措施進(jìn)行治理修復(fù)[1]。

1敦化市礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀

1.1礦山開發(fā)利用現(xiàn)狀

敦化市物產(chǎn)資源豐富，有“長白山天然立體寶庫”之稱，已經(jīng)探明的各類礦產(chǎn)資源有37種，其中泥炭、硅藻土、大理石、花崗巖、橄欖石和礦泉水等儲量豐厚；金屬礦產(chǎn)資源有錳、金、鐵等，大部分為小規(guī)模群采。截至2020年底，敦化市共有各類礦山企業(yè)256家，各類礦石總產(chǎn)量350萬t，總產(chǎn)值超3.7億元。

1.2廢棄礦山基本情況

敦化市長白山區(qū)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程（二期）擬治理的礦山是存在歷史遺留問題的礦山，主要包括敦化市紅石鄉(xiāng)鄭家村采砂場、敦化市翰章鄉(xiāng)翰章村采砂場、敦化市沙河沿鎮(zhèn)全發(fā)村取料場3處廢棄礦山。

敦化市紅石鄉(xiāng)鄭家村采砂場位于市西南方向約6.5km的紅石鄉(xiāng)鄭家村東側(cè)，地勢總體為東北高、西南低，所在山體最高點(diǎn)海拔高程555m，最低點(diǎn)海拔高程524m，相對高差31m，山坡總體坡度45o，局部達(dá)80o以上。治理區(qū)地貌按成因?qū)贅?gòu)造剝蝕地貌，其形態(tài)為低山，由燕山期花崗巖組成，擬治理邊坡微地貌形態(tài)為陡崖。

敦化市翰章鄉(xiāng)翰章村采砂場位于敦化市市區(qū)西南方向6km處，距鄉(xiāng)政府所在地3km，行政區(qū)劃屬吉林省延邊朝鮮自治州敦化市翰章鄉(xiāng)[2]。地形總體趨勢為西高東低，擬治理區(qū)所在山體最高點(diǎn)海拔標(biāo)高665m， 最低點(diǎn)海拔標(biāo)高635m，相對高差30m。山坡坡度一般為50o，局部陡崖坡度可達(dá)70o以上。擬治理區(qū)地貌按成因?qū)贅?gòu)造剝蝕地貌，其形態(tài)為低山，由華力西后期花崗巖、二長花崗巖組成，微地貌為陡坡。

敦化市沙河沿鎮(zhèn)全發(fā)村取料場位于吉林省敦化市沙河沿鎮(zhèn)全發(fā)村正東700m處，距敦化市中心北東方向約15km，比鄰G201國道鶴大線與004鄉(xiāng)道黑雙線交匯處，交通較為便利。地形總體為北高南低，最高點(diǎn)海拔標(biāo)高526m，最低點(diǎn)海拔標(biāo)高500m，相對高差26m，山坡原始坡度為15o～25o，開采在局部地段形成的陡崖坡度可達(dá)80o以上。擬治理區(qū)及附近地貌按成因可分為構(gòu)造剝蝕地貌和堆積地貌，構(gòu)造剝蝕地貌形態(tài)為低山、堆積地貌形態(tài)為洪積平原。

2敦化市廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境問題

2.1采場邊坡引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害

治理礦山中的采場均采用露天開采方式，遺留下形態(tài)各異的露天開采邊坡或露天坑，同時礦區(qū)場地建設(shè)還遺留有場地邊坡、道路邊坡等。這些邊坡長時間處于自然裸露狀態(tài)，邊坡巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，經(jīng)雨淋、凍脹、風(fēng)化等作用，坡面巖體多呈塊裂狀，存在明顯脫離母巖的情況，容易引發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

2.2露天采坑破壞地形地貌景觀

治理區(qū)內(nèi)各礦山由于采石而形成多處露天采坑，礦山開采使原有植被、土壤不復(fù)存在，形成的巨大采坑對地形地貌景觀破壞嚴(yán)重。

2.3廢棄采坑和廢料堆破壞土地資源及生態(tài)環(huán)境

治理區(qū)內(nèi)由于采石形成了廢棄采坑及礦山道路，遍布大大小小的廢料堆，所占用的土地荒廢多年，現(xiàn)已雜草叢生，原有的地表植被及生態(tài)環(huán)境遭到了極大破壞[3]。

3敦化市廢棄礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)原則

按“因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理、生態(tài)優(yōu)先”的原則對敦化市紅石鄉(xiāng)鄭家村采砂場、敦化市翰章鄉(xiāng)翰章村采砂場、敦化市沙河沿鎮(zhèn)全發(fā)村取料場3處廢棄礦山進(jìn)行生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)。

3.1因地制宜原則

在開展廢棄礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)工作前，應(yīng)深入廢棄礦山進(jìn)行全面的實(shí)地勘察，根據(jù)所掌握信息資料，圍繞廢棄礦山治理目標(biāo)，因地制宜地制定生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)工作方案，保證最終礦山治理取得理想效果。

3.2經(jīng)濟(jì)合理原則

對廢棄礦山進(jìn)行治理所采取的技術(shù)措施需要經(jīng)過長期論證，待確定有較強(qiáng)的適應(yīng)性和可行性后，才能應(yīng)用于實(shí)際治理修復(fù)工作中。同時，從經(jīng)濟(jì)角度入手，科學(xué)籌劃礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)需要用到的資源，并開發(fā)利用區(qū)域現(xiàn)有資源，既能達(dá)到變廢為寶的目的，又能節(jié)省更多的治理成本。

3.3生態(tài)優(yōu)先原則

廢棄礦山治理與修復(fù)的主要目的是使受損的生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)與恢復(fù)，應(yīng)踐行生態(tài)優(yōu)先原則，根據(jù)掌握的廢棄礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，按照區(qū)域生態(tài)環(huán)境發(fā)展規(guī)劃，有步驟、有計(jì)劃地實(shí)施生態(tài)治理和環(huán)境修復(fù)工作，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境平衡、持續(xù)發(fā)展的治理目標(biāo)。

4敦化市廢棄礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)措施

4.1明確總體治理思路

堅(jiān)持“礦山資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重，礦山資源開發(fā)與環(huán)境恢復(fù)治理并舉”的基本原則，以科學(xué)進(jìn)步為先導(dǎo)，遵循地質(zhì)環(huán)境規(guī)律，最大限度地降低資源開發(fā)的環(huán)境代價，實(shí)現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益的統(tǒng)一。在治理過程中要堅(jiān)定不移地貫徹“認(rèn)真調(diào)查、統(tǒng)籌規(guī)劃、精心設(shè)計(jì)、科學(xué)施工、嚴(yán)格管理、質(zhì)量第一”的指導(dǎo)思想，這也是技術(shù)路線的核心與保證。

項(xiàng)目實(shí)施過程中要始終堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合、合理布局、突出重點(diǎn)、因地制宜、資環(huán)雙贏”的技術(shù)路線。堅(jiān)持科學(xué)性、前瞻性和實(shí)用性相統(tǒng)一的原則，正確處理好“當(dāng)前與長遠(yuǎn)、整體與局部、發(fā)展與環(huán)保”的關(guān)系。在對礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查評價與發(fā)展趨勢預(yù)測的基礎(chǔ)上，運(yùn)用科學(xué)發(fā)展觀、循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和環(huán)境規(guī)劃的原理方法，使治理區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境得到更好地保護(hù)與治理[4]。

在充分收集前人資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行野外現(xiàn)場勘查，查明礦區(qū)地形、地貌、生態(tài)環(huán)境狀況、礦區(qū)表層耕植土及覆蓋土層的厚度。對礦山原有植被、礦床開采方法、土地占用和被破壞狀況，以及治理可能、治理成本、經(jīng)濟(jì)效益、治理周期進(jìn)行調(diào)查，然后依據(jù)礦山生態(tài)學(xué)、土地經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、土壤學(xué)及區(qū)域規(guī)劃理論，結(jié)合采礦工程學(xué)特點(diǎn)，有針對性地開展由礦山開采造成的地質(zhì)環(huán)境破壞治理工程。

4.2掌握總體治理方法

4.2.1地質(zhì)災(zāi)害治理工程

為了防止廢棄礦山發(fā)生各種地質(zhì)災(zāi)害問題，需要高度重視削坡、回填、擋土墻等工作。削坡可先采用風(fēng)鉆鉆孔加爆破方法，實(shí)現(xiàn)對坡面破碎巖體的有效處理，再利用削坡后的廢石反壓邊坡坡腳，使回填后區(qū)域能夠覆土、種樹。擋土墻和排水工程施工時，可利用回填土方反壓坡腳，同時在邊坡坡腳處設(shè)置擋土墻，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。此外，還需在原水溝位置修建排水溝，將流入治理區(qū)的地表水直接引到公路邊排水設(shè)施中，實(shí)現(xiàn)對水土流失的有效治理。

4.2.2地形地貌景觀恢復(fù)工程

治理時應(yīng)重點(diǎn)落在廢棄建筑物拆除、場地平整處理、采坑回填作業(yè)和防護(hù)工程上。對于廢棄建筑物，除了要拆除采砂場內(nèi)存在的多處臨時建筑外，還可將廢棄物用于坡腳或場地平整處理上。采坑回填時采用外運(yùn)土方直接回填采坑，回填后可直接覆土種樹，恢復(fù)為林地。防護(hù)工程可采用六邊形框格護(hù)坡，在框格內(nèi)植草，既可以穩(wěn)固邊坡，又能美化環(huán)境。

4.2.3生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工程

在有效整理采砂場地后，還應(yīng)在采場平臺上覆蓋一層表土以種植樹木，并在護(hù)坡框格內(nèi)撒播草籽使邊坡復(fù)綠，同時鋪設(shè)土工布防止坡面在雨季被雨水沖刷，保護(hù)植被。

4.3針對性開展治理活動

敦化市紅石鄉(xiāng)鄭家村采砂場邊坡前有居民建筑物，坡面崩落的碎石會危及建筑物安全，利用回填土方反壓坡腳后，需在邊坡坡腳設(shè)置擋土墻。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，將擋土墻布置在已有建筑物的北側(cè)與東側(cè)，北側(cè)距建筑物2.5m，東側(cè)距建筑物10m。擋墻長度66m，墻身高2.5m，頂寬1m，基礎(chǔ)高2m，基礎(chǔ)底寬2.125m，截面積7.5m2，采用C20毛石澆混凝土砌筑。同時，鄭家村采砂場存在1處廢料堆，面積1306m2，平均高度0.6m，體積784m3，對廢料堆及廢棄采坑內(nèi)的場地進(jìn)行平整后，自采場坡頂下2～5m處，向坡底以1：2.5坡率分級回填放坡，臺段與臺段之間設(shè)置2m寬平臺，回填后平整、壓實(shí)。另外，在鄭家村采砂場回填、平整后的場地上鋪設(shè)腐殖土，為植樹綠化提供土壤環(huán)境，然后栽植元寶楓、紅松樹木，將廢棄采坑占用的場地復(fù)墾為林地。

在對敦化市翰章鄉(xiāng)翰章村采砂場進(jìn)行治理時，要對邊坡突出的巖體進(jìn)行削坡處理，削坡后將邊坡坡度比控制在1：2.5左右，然后利用削坡后的廢石反壓邊坡坡腳，形成1：2.5度緩坡，使邊坡回填后區(qū)域能夠覆土、種樹。邊坡坡面覆土恢復(fù)植被時，鋪設(shè)土工布防止坡面在雨季被雨水沖刷，保護(hù)植被。

在對敦化市沙河沿鎮(zhèn)全發(fā)村取料場進(jìn)行治理時，要在設(shè)計(jì)回填后的場地上布置橫縱交錯的排水溝。排水溝采用外購成品預(yù)制鋼筋混凝土矩形槽，長度為745m，單根矩形槽長2m，內(nèi)口寬0.7m，內(nèi)高0.7m，壁厚7.5cm，配Φ8鋼筋，每段體積為0.33m3。同時，取料場采坑采用外運(yùn)土方進(jìn)行回填，回填至與周邊地表標(biāo)高相同，然后在平整后的場地上鋪設(shè)腐殖土栽植樹木，將采坑占用的場地復(fù)墾為林地[5]。

4.4加強(qiáng)施工過程管理

4.4.1做好施工準(zhǔn)備

一方面要組織施工作業(yè)人員參加工作會議，在會議上引導(dǎo)施工作業(yè)人員了解廢棄礦山綜合治理作業(yè)方案，便于后續(xù)施工作業(yè)的有序進(jìn)行；另一方面要對施工作業(yè)使用的各種材料、設(shè)備的等質(zhì)量和性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對存在不合格的情況要及時處理，防止給整個施工造成不利影響。

4.4.2加強(qiáng)現(xiàn)場管控

由于敦化市長白山區(qū)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程（二期）擬治理的廢棄礦山包含施工內(nèi)容較多，因此要對現(xiàn)場開展作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格管控，切實(shí)保證實(shí)際治理取得理想效果。工作中要將重心落在施工關(guān)鍵點(diǎn)上，如削坡工程施工工序是檢查防護(hù)器具、清理危巖體和用推土機(jī)將廢石推至低洼處，實(shí)際作業(yè)中應(yīng)特別重視清理危巖體工序，除了要確認(rèn)非工作人員離場外，還要在處理過程中保護(hù)已有擋土墻，清坡后對坡面進(jìn)行平整。

4.4.3落實(shí)質(zhì)量檢查

在完成治理施工后，細(xì)致檢查每道工序操作，及時發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量隱患，采取針對性措施予以處理，確保廢棄礦山治理目標(biāo)的有效達(dá)成。

結(jié)語

綜上所述，圍繞敦化市長白山區(qū)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程（二期）擬治理的紅石鄉(xiāng)鄭家村采砂場、翰章鄉(xiāng)翰章村采砂場、沙河沿鎮(zhèn)全發(fā)村取料場3處廢棄礦山詳細(xì)探討廢棄礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)策略。在廢棄礦山生態(tài)治理與修復(fù)工作中，要先勘察了解廢棄礦山基本情況，再遵循“因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理、生態(tài)優(yōu)先”原則，科學(xué)地制定廢棄礦山生態(tài)治理與環(huán)境恢復(fù)工作方案。實(shí)際作業(yè)時，綜合利用削坡、回填、平整、擋土墻、栽植樹木、框格種草等工程與綠化措施，對廢棄礦山進(jìn)行治理，有效恢復(fù)區(qū)域廢棄礦山生態(tài)環(huán)境，使區(qū)域生態(tài)獲得可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介

肖洪亮（1986—），男，漢族，吉林長春人，高級工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害。