礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理

凌秀權(quán)

摘要： 隨著科技進步和社會發(fā)展，各種新技術(shù)新工藝不斷的應(yīng)用到社會生產(chǎn)中，人們改造自然能力日益增強。礦山開采技術(shù)的發(fā)展極為迅速，而礦山開采所造成的各種地質(zhì)問題也逐漸顯現(xiàn)。本文淺析了我國礦山地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)狀，對礦山地質(zhì)環(huán)境的治理與保護提出明確的整改措施，以期為相關(guān)研究人員提供新的思路和方法。

Abstract： With the progress of science and technology and social development， a variety of new technology continues to be applied to social production， people's ability to transform nature is increasing. The development of mining technology is extremely rapid， and the various geological problems caused by mining are gradually emerging. This paper analyzes the present situation of mine geological environment in China， and puts forward some specific measures to improve the management and protection of mine geological environment to provide new ideas and methods for the relevant researchers.

關(guān)鍵詞： 礦山；地質(zhì)環(huán)境；現(xiàn)狀；治理

Key words： mine；geological environment；present situation；management

中圖分類號：TD167 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）07-0009-03

0 引言

隨著社會生產(chǎn)力水平的飛速發(fā)展和進步，特別是在近年以來，科學(xué)技術(shù)在人類生活領(lǐng)域的運用越來越廣泛，而其改造自然，并在自然界中獲取的資源的規(guī)模也日漸加大，所以，人類在改造自然地過程中排放的廢棄物也與日俱增。目前，對于環(huán)境的破壞和污染已經(jīng)不僅僅限于工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)，環(huán)境問題已經(jīng)成為全球共同面臨的問題。其具體表現(xiàn)在如下方面：森林資源砍伐過度、臭氧層破壞、物種消失、耕地面積減少、酸雨危害、水資源短缺、溫室效應(yīng)、拉尼娜以及厄爾尼諾等現(xiàn)象。所有這些自然界的危害已經(jīng)引起了現(xiàn)當(dāng)代人們極大的關(guān)注。

我們所說的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，除了不可抗拒的地球自身自然動力產(chǎn)生的各種地質(zhì)活動給人類帶來的災(zāi)害外，還有由于人類的工程經(jīng)濟活動引起的地質(zhì)作用對人類造成的災(zāi)害。人類工程活動包括一切工程建設(shè)活動，而經(jīng)濟活動則包括礦產(chǎn)開采、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事活動等。

目前，人類開采自然資源對于環(huán)境的破壞能夠和火山、泥石流、地震等自然災(zāi)害相比擬，人類的活動也是一種較為特殊的地質(zhì)災(zāi)害，這些危害已經(jīng)危及到了人類的生存和發(fā)展，這已經(jīng)成為全球都在關(guān)注的問題。因此，本文闡述了研究背景，討論了我國礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，分析了礦山地質(zhì)環(huán)境的治理與保護，給出了礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與保護措施，以期為相關(guān)研究人員提供新的思路和方法。

1 我國礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

中國目前社會經(jīng)濟的發(fā)展中，礦產(chǎn)資源的作用尤為突出，礦產(chǎn)資源是我國多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料、1/3的飲用水、95%左右的一次能源、80%以上的工業(yè)原料等的來源。我國每年投入國民經(jīng)濟運轉(zhuǎn)的固體礦產(chǎn)的礦石采出量高達50多億噸，石油和天然氣高達1億多噸。目前，全國已建成國有礦山企業(yè)8400個，集體個體礦山企業(yè)27萬多個，形成了300多個以礦業(yè)為主要經(jīng)濟效益的城鎮(zhèn)。礦業(yè)在發(fā)展日趨迅速的同時，其對于環(huán)境的破壞也與日俱增，礦山的地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)極為嚴峻，我國社會經(jīng)濟的發(fā)展為此也收到很大的制約。

我國的礦業(yè)活動分為三部分，分別是選礦、礦石采掘以及冶煉。礦業(yè)活動造成的環(huán)境破壞問題很多，如表1所示。例如：礦山的開采會對土地造成直接破壞，地表土層和植被都會遭到嚴重的破壞；其產(chǎn)生的廢棄物（如矸石、尾礦等）堆放的場地較大，導(dǎo)致土地過量占用，堆置場原有的生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴重；很多酸性、堿性、重金屬成分等有害物質(zhì)存在于廢渣、礦石等固體中，這些有害物質(zhì)通過地表水、大氣的循環(huán)對周圍的水源或是土地造成污染，影響面積遠遠超出了廢棄物堆放的場地面積，而污染后則需要花費大量的財力、物力、人力和較長的時間才能得以恢復(fù)，而且想要達到原來水平的難度也很大。

1.1 采礦活動破壞了大量的耕地和建設(shè)用地

如表2所示，我國是世界性的礦業(yè)大國，大量的土地被采礦活動擠占或破壞。我國煤礦采空的塌陷面積高達8.7萬公頃，平均每采一萬噸煤土地塌陷約0.2公頃，每年新增的塌陷面積約0.4萬畝。河北開灤煤礦累計采空塌陷面積15萬畝以上，向農(nóng)民征購因塌陷而無法耕種的絕產(chǎn)田3萬余畝，每萬噸煤征地近一畝，受采空塌陷影響而遷移村莊31座，遷建費用近2億元。有資料顯示，山西省有6050個煤炭企業(yè)，在1949年至1998年之間一共生產(chǎn)原煤56億多噸，致使地下采空面積達2萬多km2，占全省土地總面積13%，地面塌陷破壞面積累計達100多萬畝，其中40%為耕地。全省排放煤矸石山有106座，累計排放煤矸石約2.7億噸，壓占土地面積3萬多畝。全省現(xiàn)有1300個鐵、鋁、銅、金等采礦企業(yè)和地方冶煉廠，采挖、破壞、塌陷與尾礦壓占土地面積25萬畝。全省有1.5萬個建材企業(yè)，取土采礦、挖沙破壞土地120多萬畝。全省有70家中央、省屬火電企業(yè)，年排放粉煤灰量650萬噸，累計總存量達3億噸，壓占土地面積2萬多畝。

1.2 采礦誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，造成大量人員傷亡和經(jīng)濟損失

礦山開采一般都會挖空礦山，這便導(dǎo)致礦山周圍山體的穩(wěn)定性大幅下降，崩塌、滑坡或是開裂等各種各樣的地質(zhì)災(zāi)害便會接踵而至。如圖1所示，長江三峽的鏈子崖下進行采煤作業(yè)，到目前已經(jīng)長達500余年，12萬m2的區(qū)域被采空，山體形成了352萬m3的危巖體，17組58條開裂縫，嚴重威脅長江航道的安全。湖北的遠安鹽池河磷礦，其6.4萬m2都已經(jīng)成為采空區(qū)，1980年6月3日，暴雨導(dǎo)致100萬m3的山體滑坡，僅僅16秒的時間就摧毀了山下所有的設(shè)施、房屋，導(dǎo)致284人直接死亡，經(jīng)濟損失高達2500萬元。

在露天采礦場滑坡的災(zāi)害時長發(fā)生。例如，甘肅的白銀礦露天采坑1983年7月9日發(fā)生100萬m3的大型滑坡；湖北襄樊市的萬山采石場90年3月17日發(fā)生滑坡，造成11人死亡；遼寧撫順的西露天采坑深300m，曾經(jīng)發(fā)生過60次滑坡等。

因為采礦排放出來的廢渣經(jīng)常會堆積在溝谷或是山坡，在暴雨侵襲下很容易造成泥石流，如圖2，四川冕寧縣的瀘沽鐵礦，在鹽井溝里面堆放達55萬m3的礦渣，在1970年5月26日發(fā)生泥石流，河溝堵塞，房屋沖毀，死亡達104人，對瀘沽鎮(zhèn)和成昆鐵路的安全造成了嚴重威脅。河南小秦嶺的西峪溝金礦，把數(shù)萬m3的礦渣全部堆放在溝底，導(dǎo)致河道受阻，在1994年7月，暴雨導(dǎo)致泥石流，道路堵塞，設(shè)施設(shè)備遭到嚴重破壞，且造成51人死亡的事故。目前還沒能夠引起教訓(xùn)，每年還是有大量的棄渣堆放在溝內(nèi)，導(dǎo)致每年都有泥石流災(zāi)害的發(fā)生。

1.3 礦區(qū)的水均衡遭到破壞，產(chǎn)生各種水質(zhì)問題

開采礦井中疏干排水是必要環(huán)節(jié)，而疏干排水勢必會破壞地下水位，導(dǎo)致礦區(qū)的水均衡系統(tǒng)受到不利影響，造成地表水無法滿足工農(nóng)業(yè)用水的需求。

礦山開采產(chǎn)生的廢水、廢渣常常會排入附近的地表水體，導(dǎo)致水體遭到污染。例如，湖北中型淺水湖泊的大治湖，深3m，面積約86.5km2，自1959年起接納了銅錄山銅礦、大冶鐵礦、大冶冶煉廠等選礦、礦坑、冶煉等產(chǎn)生的廢水和廢渣，每天高達8萬噸，導(dǎo)致大冶湖的水體受到嚴重污染，魚體鎘的含量增加了6-8倍。有資料顯示，30多座有色金屬礦山受到了由尾礦和廢渣原因?qū)е碌乃w污染。

1.4 礦山開采中廢氣、粉塵、廢渣排放，產(chǎn)生大氣污染和酸雨

在開采礦山的過程中不可避免的會排放廢渣、粉塵、廢氣等，而這些物質(zhì)會對環(huán)境造成極其嚴重的污染和破壞，甚至形成酸雨等，威脅人類的生存和發(fā)展。如圖3所示，我國很多地區(qū)都飽受酸雨困擾，尤其是長江以南、青藏高原以東地區(qū)，有資料顯示，我國酸雨區(qū)面積占國土面積30%以上。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境的治理與保護

2.1 礦山廢棄物處理——地質(zhì)環(huán)境治理基礎(chǔ)

礦山在開采過程中會產(chǎn)生大量的廢石和廢渣，而且對于礦山周圍的地質(zhì)也會造成前所未有的破壞，這些開挖的廢棄物經(jīng)常會被胡亂堆積在礦山的周邊，連同地下開采嚴重，導(dǎo)致礦山土地負荷過重，對周圍的水源造成嚴重污染，所以，植被遭到很大程度上的破壞。在礦山開采的過程中，可以將廢棄的砂石和礦石進行合理配比，回填礦山，減少礦山回填的成本支出，如此不僅較好地處理了廢棄礦物，還有利于礦山的壓實度和地質(zhì)原貌的復(fù)原。

2.2 礦山地質(zhì)災(zāi)害治理

目前，我國傳統(tǒng)的礦山開采基本上都沒有對礦坑進行回填，這便導(dǎo)致各種自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。根據(jù)礦山地質(zhì)災(zāi)害所發(fā)生的時間段，可以將其災(zāi)害類型分為緩變性地質(zhì)災(zāi)害（如荒漠化、地面沉降、沙漠化等）和突變性地質(zhì)災(zāi)害（如滑坡、地震、崩塌、泥石流等）。礦山開采會破壞地下巖石的應(yīng)力均衡，再加上礦石廢渣胡亂堆放，很容易造成邊坡不穩(wěn)固，此時一旦受到外力影響，很容易出現(xiàn)崩塌、滑坡及泥石流等自然災(zāi)害。開采礦山還很容易污染水資源，降低植被的存活率，間接導(dǎo)致土質(zhì)松散，增加了崩塌、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生率。

面對可能會出現(xiàn)的礦山地質(zhì)災(zāi)害，我們必須采取有效的治理措施，首先從水資源入手，加大治理污水力度，確保排放的污水都是經(jīng)過處理后的。此外，為恢復(fù)礦山的植被，還應(yīng)該多多種植礦山植被，解決距離地表近于采空區(qū)上部塌陷的問題及地表水滲漏造成的不必要的破壞，防止滑坡、泥石流的發(fā)生。雖然三道橋鉛鋅礦針對部分地質(zhì)環(huán)境問題以作相關(guān)考慮及保護，但措施不完善，投入少。對礦山地質(zhì)環(huán)境保護的問題是疏松的，應(yīng)致以相關(guān)的保護措施以防止環(huán)境的惡化，實現(xiàn)生態(tài)平衡。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與保護

不可否認近年來我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展礦業(yè)開采發(fā)揮了舉足輕重的作用，但同時礦業(yè)開采帶來的環(huán)境污染和破壞問題也越來越嚴重，面對這種現(xiàn)狀，我國必須采取必要的應(yīng)對措施，保護和治理礦山地質(zhì)環(huán)境，具體應(yīng)做到以下方面：

3.1 加強礦業(yè)地質(zhì)環(huán)境保護制度建設(shè)，推進礦山環(huán)境保護

相關(guān)部門要建立健全礦山環(huán)境保護法律法規(guī)和制度建設(shè)，加強工作實施的監(jiān)督和管理。環(huán)境管理部門要高度重視礦山的環(huán)境保護，有效推進礦業(yè)地質(zhì)環(huán)境的治理和保護。

3.2 加快礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護人才培養(yǎng)，促進礦山地質(zhì)環(huán)境保護工作的推進

礦山環(huán)境的保護和治理必須應(yīng)用較為先進的科學(xué)技術(shù)來予以實施。礦山環(huán)境的保護必須加強科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，尤其是礦山的綜合利用及其礦渣和尾礦的再利用，將其運用到生產(chǎn)開發(fā)的相關(guān)工作中。這樣既能減少礦山開采造成的環(huán)境問題，又能優(yōu)化資源配置。此外，為有效實施礦山地質(zhì)環(huán)境保護，應(yīng)通過培訓(xùn)等方式為其培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才。

3.3 加快礦業(yè)“三廢”回收利用技術(shù)的應(yīng)用，促進礦山地質(zhì)環(huán)境保護實施

為達到環(huán)境保護的目的，礦山開采期間還應(yīng)該做好“三廢”的回收和再利用工作，因為做好該項工作，能夠大大提高礦山的資源利用率，推動礦山地質(zhì)環(huán)境保護實施。

3.4 關(guān)于礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理與防護的分析

在礦山地質(zhì)環(huán)境的治理和防護的過程中，要加大地質(zhì)監(jiān)測力度，對周邊環(huán)境進行充分的研究。同時，我們還可以充分借鑒國外較為先進的開采技術(shù)，例如日本的菱刈金礦礦山開發(fā)已經(jīng)復(fù)耕綠化，日本對于環(huán)境保護案例的成功便說明，高度的機械化礦石的開采不僅可以加大礦物的利用率，還可以節(jié)約人力資源，倘若能夠利用礦渣將礦山回填，還能夠美化環(huán)境，實現(xiàn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和礦區(qū)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標。在此基礎(chǔ)上，還要加強相關(guān)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用，建立市場運作和政府引導(dǎo)的雙向機制，共同提升礦業(yè)開采成效。

4 結(jié)論

礦山地質(zhì)環(huán)境的治理和保護需要很長時間予以維護，迫切需要各相關(guān)部門進行長期的管理和監(jiān)控，助推礦山地質(zhì)環(huán)境能夠快速恢復(fù)原貌，有效降低其對于周邊地理環(huán)境和水質(zhì)的影響。同時，為確保礦業(yè)開采對環(huán)境的影響降到最低，國家有關(guān)部門大力加強相關(guān)技術(shù)人員的培育，研發(fā)技術(shù)手段，保證礦山地質(zhì)環(huán)境的治理和保護能夠順利且保質(zhì)保量地予以實施。通過社會團體和政府機構(gòu)共同努力，做好礦業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境保障，促進可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效實施。

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