安陽縣礦山開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響及其防治對策

李俊超

【摘 要】礦山開發(fā)造成水土流失加劇、地面塌陷、滑坡、泥石流、大氣污染、土壤酸化和水污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題，必須堅持因地制宜、因害設(shè)防、科學(xué)規(guī)劃，合理布設(shè)防治措施，加快生態(tài)環(huán)境治理和建設(shè)步伐。

【關(guān)鍵詞】礦山開發(fā)；生態(tài)環(huán)境；防治

1.概況

安陽縣位于河南省北部、太行山東麓，國土面積1201km2，西部為山地、丘陵，東部為平原、凹地，其中山丘區(qū)面積754.7km2，水土流失面積660 km2，山坡坡度多在5°～25°之間，土薄石厚，生態(tài)環(huán)境相對脆弱。多年平均降水量510mm，且年際年內(nèi)分配極不均勻，水旱、風(fēng)雹、霜凍等自然災(zāi)害時有發(fā)生。

安陽縣礦產(chǎn)資源豐富，主要礦種有煤、鐵、灰?guī)r、白云巖、霞石正長巖和石膏等。2005年山丘區(qū)共有采石、鐵礦等各類企業(yè)200多個，其中磚廠、石料加工企業(yè)25個，鐵礦、煤礦等礦山企業(yè)70個，洗煤、選礦等工業(yè)企業(yè)50個，人為造成水土流失面積77.5 km2，年棄渣量78.5萬m3。大規(guī)模礦山開發(fā)帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題，使安陽縣西部山丘區(qū)原本就脆弱的生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化，如不加以治理，將嚴(yán)重制約全縣經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。

2.礦山開發(fā)帶來的環(huán)境問題

2.1 加劇水土流失

大多數(shù)礦山開采前為輕度侵蝕，開采后擾動地表、損壞植被，致使水土流失加劇，演變成中度或強(qiáng)度侵蝕，其中又以鐵礦、采石場侵蝕最為嚴(yán)重。這兩類礦山直接將原地表剝離，使山體裸露，產(chǎn)生的廢土棄渣占壓土地或直接傾入溝谷、河道，不但造成了新的水土流失，而且一旦遇到降雨，直接匯流，淤積下游河道和水庫，極易形成山洪災(zāi)害，危及人民生命財產(chǎn)安全。如銅冶鎮(zhèn)石門翁水庫原設(shè)計庫容183萬m3，經(jīng)過多年淤積，現(xiàn)實際庫容只有120萬m3。

2.2 造成地面塌陷、裂縫

礦山開發(fā)使地表以下數(shù)百米的地層及地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞，一旦遇到含水層，為保證井下安全還需大量抽排地下水，導(dǎo)致一些采空區(qū)地面塌陷、裂縫，地表已有建筑物受到影響甚至遭到破壞，區(qū)域生態(tài)環(huán)境長期不能恢復(fù)，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活。如位于許家溝鄉(xiāng)的安林煤礦，采空使地面塌陷嚴(yán)重，民居出現(xiàn)裂縫，10戶民房受到影響；又如都里鄉(xiāng)東腦鐵礦，采空使地面塌陷面積2000余m2，東腦村100多戶民房受到影響，全村400余人需整體搬遷。

2.3 誘發(fā)崩塌、滑坡和泥石流

礦區(qū)棄渣堆積如山，坡度40°～60°，高度達(dá)數(shù)十米，遇到暴雨極易產(chǎn)生滑坡；礦區(qū)開挖、爆破、剝離、堆墊、搬運(yùn)等使原地形地貌發(fā)生重大變化，固有的土石結(jié)構(gòu)被打破，往往會引起重力侵蝕，在雨季誘發(fā)崩塌、滑坡和泥石流，堵塞河道、抬高水位，引發(fā)災(zāi)害。如李珍鐵礦尾礦壩在汛期極易誘發(fā)泥石流，對銅冶鎮(zhèn)3.2萬人民群眾生命財產(chǎn)安全造成極大威脅。

2.4 水循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞，加劇了水資源短缺

許多礦山企業(yè)在生產(chǎn)過程中大量疏干排水和生產(chǎn)污水（煤礦和鐵礦會大量疏干排水，而洗煤廠和鐵粉選礦廠會產(chǎn)生水污染），直接導(dǎo)致地下水位下降和水污染。而開采后的礦山缺乏植被覆蓋，地表水入滲少，使得地下水位下降、小環(huán)境溫度升高、地表蒸發(fā)量大，造成地表水、地下水和大氣水“三水”循環(huán)失衡，久而久之會加重水土流失，破壞區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)，水資源供需矛盾更加突出。如被列為全國名泉的水冶珍珠泉，已有1400多年的歷史，泉域面積250 km2，最大涌水量2.32m3/秒，近年來由于一些工礦企業(yè)在泉域內(nèi)大規(guī)模崩山、采石、開礦、打深井等，加上連續(xù)干旱，使珍珠泉年涌水量逐年減少，由上世紀(jì)80年代年均涌水量近4500萬m3銳減到90年代年均涌水量2200萬m3，并造成珍珠泉5次枯竭，珍珠泉水工業(yè)停用，珠泉灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉面積由4.3萬畝已衰減到不足0.5萬畝，甚至水冶鎮(zhèn)居民用水每到春季都發(fā)生“水荒”。

2.5 造成大氣污染和土壤酸化

礦山開發(fā)引起大氣污染和土壤酸化，以水泥廠、煉鐵廠、鐵礦、煤礦最為嚴(yán)重。采礦和冶煉過程中會產(chǎn)生大量粉塵，春秋季節(jié)粉塵在廠礦上空或周圍飛揚(yáng)。由于粉塵中含有大量鐵、鎂、鈣、鋁、硫、碳等金屬和化學(xué)元素，使得廠礦周圍土壤在多年沉積和雨水作用下不斷酸化。如安陽縣工業(yè)重鎮(zhèn)水冶有3/4的土地受到粉塵污染，4/5的耕地大幅減產(chǎn)。

3.防治對策

礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用對安陽縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用，但在開發(fā)過程中如何減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞與影響，確保生態(tài)安全，避免生態(tài)災(zāi)難的發(fā)生，是當(dāng)前必須考慮并加以解決的重大環(huán)境問題。

3.1填堵裂縫、整平農(nóng)田，恢復(fù)排灌系統(tǒng)

對礦井開采引起的地表沉陷，首先要進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，對重要建、構(gòu)筑物下預(yù)留保護(hù)柱，對通過塌陷區(qū)的道路、管道和高壓輸電線路等，應(yīng)根據(jù)重要性和可能受損程度按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采取相應(yīng)安全措施；其次對已造成地表裂縫、塌坑，要采取土地復(fù)墾等綜合治理措施，主要為填堵地表裂縫，整平農(nóng)田，對原平地變?yōu)槠碌氐膮^(qū)域，要充填矸石，整平覆表土，恢復(fù)排灌系統(tǒng)及其它農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。塌陷區(qū)治理模式見圖1。

3.2貫徹先擋后棄原則，科學(xué)布設(shè)攔擋措施

對于新建礦山開發(fā)建設(shè)項目，應(yīng)貫徹預(yù)防為主、先擋后棄原則，科學(xué)布設(shè)攔擋措施。對于已建項目，為保證棄渣堆積體的穩(wěn)定，防止因棄渣疏松可能產(chǎn)生的碎落和塌方，應(yīng)根據(jù)棄渣場地形條件，采取分級削坡、防洪排水、攔擋防護(hù)等措施。棄渣場位于山坡坡面的，在渣場周邊設(shè)置擋渣墻、截水溝；棄渣場位于溝道的，在渣場下游設(shè)置攔渣壩，渣場沿溝道兩側(cè)布設(shè)截水溝；棄渣場位于河道灘地旁邊的，在渣場靠河道一側(cè)設(shè)置攔渣堤。棄渣場使用終期削坡開級，堆渣邊坡控制在1：1.75～1：2之間，堆渣頂部、坡面覆土，坡面可采取魚鱗坑整地、然后綠化護(hù)坡，頂部復(fù)墾或栽植喬、灌木防護(hù)林。

3.3減少水量損失，保護(hù)水資源

煤礦、鐵礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量疏干排水，其水質(zhì)一般較好，除懸浮物超標(biāo)外，其他指標(biāo)基本符合灌溉要求，作為廢水外排，既浪費(fèi)了寶貴地下水資源，又污染了周圍環(huán)境，造成地下水位下降。對于礦井疏干排水可采取綜合利用方式，在礦井周邊建設(shè)高位蓄水池、水窖等，或引入附近坑塘、水庫，經(jīng)沉淀后作為農(nóng)業(yè)灌溉用水、抗旱點種用水。同時對用水量較大的企業(yè)如洗煤廠、磁選廠等，限制開采地下水，采取煤礦與洗煤廠、鐵礦與磁選廠聯(lián)合建設(shè)方式，通過管道、引水渠將礦井疏干排水引入洗煤廠、磁選廠作為生產(chǎn)生活用水。

3.4建立農(nóng)田防護(hù)林帶

針對礦山開發(fā)建設(shè)引起的大氣污染和土壤酸化問題，一般采取在廠區(qū)周圍營造喬灌混交防護(hù)林帶，林帶結(jié)構(gòu)采用緊密結(jié)構(gòu)林帶、主林帶走向垂直于主導(dǎo)風(fēng)向，或呈小于45°的偏角，副林帶和主林帶正交。農(nóng)田防護(hù)林帶的主林帶寬8m～12m，副林帶寬4m～6m，可適當(dāng)加寬。喬灌間植，株行距可采用1×3或2×2米。按照適地適樹的原則，喬木樹種應(yīng)具有耐干旱、生長快、根系發(fā)達(dá)、分枝多、冠幅大等特點，備選樹種有欒樹、垂柳、毛白楊、側(cè)柏、刺槐等。灌木樹種要求防風(fēng)效果好，抗干旱，枝葉繁茂，萌蘗力強(qiáng)，備選樹種有紫穗槐、紫荊、檸條、紫花苜蓿、沙達(dá)旺等。

總之對于我縣礦山開發(fā)建設(shè)生產(chǎn)過程可能造成水土流失，堅持“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”的方針，本著有效、安全、經(jīng)濟(jì)的原則，有針對性地布設(shè)各項防治措施，避免或減少水土流失和危害的發(fā)生，落實法律法規(guī)的規(guī)定，使法定義務(wù)落到實處，使因礦井建設(shè)造成的人為水土流失得到控制，保護(hù)有限的水土資源，體現(xiàn)人與自然和諧相處的理念，改善生態(tài)環(huán)境，建設(shè)秀美山川。