黃金尾礦生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

苑興偉 劉文鋒 張義森 葛鴻亮 原福慶 陳博文 姜宏鋒

摘要：近年來(lái)我國(guó)礦山環(huán)境保護(hù)和治理工作越來(lái)越受到重視，各類礦山修復(fù)技術(shù)不斷發(fā)展。排山樓金礦開采生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原地貌和地表植被產(chǎn)生擾動(dòng)和損毀，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)造成巨大的破壞。以阜新市排山樓金礦區(qū)為例，探討黃金尾礦礦山生態(tài)環(huán)境破壞、礦山地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因，并進(jìn)行理論分析，提出相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)措施。

關(guān)鍵詞：環(huán)境治理;尾礦;生態(tài)修復(fù);可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：TD926.4 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1674-1161（2020）01-0008-02

近年來(lái)，礦山生態(tài)修復(fù)不斷強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)理念，在加大對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境治理的同時(shí)，更重視礦山整體生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和礦山自然景觀再造，礦山綜合整治結(jié)束后應(yīng)保證礦山生態(tài)環(huán)境與周圍協(xié)調(diào)一致并融入其中，還應(yīng)與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)、扶貧攻堅(jiān)、大氣污染防治、國(guó)土空間規(guī)劃有機(jī)結(jié)合，形成穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的人類命運(yùn)共同體。本課題通過(guò)對(duì)黃金尾礦生態(tài)破壞及環(huán)境污染狀況進(jìn)行調(diào)查與分析，篩選出適合當(dāng)?shù)氐V區(qū)的污染場(chǎng)地植物修復(fù)技術(shù)，為礦區(qū)逐漸恢復(fù)原有生態(tài)系統(tǒng)提供工程技術(shù)支撐，為黃金尾礦區(qū)域的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 排山樓礦山基本環(huán)境

排山樓礦山位于醫(yī)巫閭山脈中部西側(cè)低山丘陵，海拔 350～500 m。排山樓礦山原地層為花崗巖、石灰?guī)r和石英巖，土壤為棕壤和草甸土。礦山區(qū)中部為細(xì)河和饒陽(yáng)河發(fā)源地的分水嶺。待修復(fù)的工程場(chǎng)地位于分水嶺以東，為馬家荒河發(fā)源地，屬于饒陽(yáng)河上游支流。金礦于 1997 年建成投產(chǎn)，礦區(qū)總面積 1.005 km2。礦山地區(qū)屬溫帶半干旱—半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫 7.8 ℃，多年平均降水量 500 mm，全年 6 級(jí)以上大風(fēng)日71.2 d，是氣候干旱、多大風(fēng)地區(qū)。

2 排山樓礦山生態(tài)環(huán)境主要問(wèn)題

排山樓礦山地處中國(guó)一級(jí)生態(tài)敏感脆弱帶上，因此排山樓金礦排巖場(chǎng)生態(tài)修復(fù)工程極其特殊和重要。礦區(qū)的原河流全部消失干涸，需要修復(fù)的裸地為礦山的廢棄排巖場(chǎng)，由亂石窖邊坡和二級(jí)平臺(tái)組成，海拔 350～425 m。排巖場(chǎng)人工裸地由大小不等的采礦廢石組成，石塊堅(jiān)硬而沒有風(fēng)化，石塊裸地厚度由三四米到幾十米，總面積27萬(wàn)m2。待修復(fù)的人工亂石窖裸地自然植被的總覆蓋率不到 1%，幾乎全為1 a生的植物，僅個(gè)別地區(qū)殘留著零星分布的小灌木和楊樹幼樹。排山樓礦山開采生產(chǎn)過(guò)程中，由于廠區(qū)場(chǎng)地平整，礦區(qū)開挖與回填以及剝離土石料臨時(shí)堆放與挖取，對(duì)原地貌和地表植被產(chǎn)生了擾動(dòng)與損毀，降低或喪失了原有地表水土保持功能，打破了外營(yíng)力與土體抵抗力之間的自然平衡，造成區(qū)域內(nèi)植被覆蓋面積減少、生物量減少，進(jìn)而引起水土流失量增加，還存在滑坡、泥石流的隱患;此外，含有大量氰化物和重金屬的尾礦的產(chǎn)生與堆積，更對(duì)土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不可逆的污染，對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的破壞。

3 排山樓礦山生態(tài)修復(fù)治理措施

3.1 山丘生態(tài)修復(fù)工程

待修復(fù)的排巖場(chǎng)經(jīng)歷了十幾年的排巖和堆積，淺層地質(zhì)環(huán)境基本穩(wěn)定。因此，根據(jù)排山樓黃金礦現(xiàn)狀高程圖，擬仿照排巖場(chǎng)原地貌類型，將海拔 350～430 m 的低山丘陵修復(fù)為山丘地貌。

3.2 無(wú)填充物亂石窖邊坡削坡生境整形改造工程

為了防止排巖場(chǎng)內(nèi)的陡坡發(fā)生泥石流、滾石和滑坡，將現(xiàn)有坡角≥35 °的邊坡進(jìn)行削坡和均勻整形，削坡整形后的邊坡坡度不得大于 35 °。將無(wú)填充物亂石窖一律改造為有填充物亂石窖。將無(wú)填充物亂石窖深1.5 m以上的空石礫層中的空隙全部用小石礫（≤15 mm）、粗砂碎石（≤5 mm）和細(xì)碎干草（≤5 mm）填充，三者比例為3∶6∶1。填充時(shí)緩慢澆水，以使填充物均勻填充入亂石窖的孔隙中，形成穩(wěn)定的充填層。在改造后有填充物亂石窖上，除喬木和灌木穴坑栽植區(qū)域外，均勻覆客土 10 cm，另加助長(zhǎng)劑。

3.3 石砌蓄排水溝工程

在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)修建石砌蓄排水溝，在工程現(xiàn)場(chǎng)選取石塊，壘砌透性蓄排水溝，不得加入水泥。透性蓄排水溝的作用為：不阻礙地表水下滲，補(bǔ)充地下水;將溝內(nèi)多余水排到下游;將多余地表水蓄存在溝內(nèi)。

3.4 濕地修復(fù)工程

在排巖場(chǎng)北部原馬家荒河上游殘存在亂石窖邊坡邊緣的河床和馬家荒河中游亂石窖邊坡地下暗河出口河床修復(fù)濕地兩塊，根據(jù)確定濕地工程的邊界，清理濕地內(nèi)石塊，平整土地，并整修石砌邊坡，邊坡厚 30～50 cm。

3.5 生態(tài)保護(hù)防火道工程

在生態(tài)修復(fù)工程區(qū)內(nèi)，根據(jù)需要修建生態(tài)保護(hù)防火通道。道寬 5.0 m，高出地面 0.3～0.5 m，石塊鋪砌。

3.6 石壘擋土墻工程

在修復(fù)的山丘坡底修建石壘擋土墻，采用工程現(xiàn)場(chǎng)的石塊壘砌，不得使用水泥。石壘擋土墻墻高 1.0 m，底部寬 1.2 m，上部寬 0.8 m，底座高 0.4 m，總長(zhǎng)度約 3 641.0 m。

3.7 尾礦庫(kù)堤壩穩(wěn)固工程

修復(fù)區(qū)內(nèi)尾礦庫(kù)有兩條堤壩，均未見地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性評(píng)估，為此要進(jìn)一步加強(qiáng)堤壩的穩(wěn)固工程。堤壩一為南部的老堤壩，堤壩二為中部的新堤壩。為了加強(qiáng)堤壩穩(wěn)固性，需要進(jìn)行穩(wěn)固工程，在堤壩一的邊坡下部擴(kuò)修附堤，邊坡坡腳延長(zhǎng)與原山丘連接。在堤壩二的邊坡下部擴(kuò)修附堤，邊坡坡腳與原山丘相連。

3.8 生境修復(fù)工程

在山丘總體造型完成后，對(duì)山坡進(jìn)行均勻整形，山丘坡度不得超過(guò) 30 °。在整形后的山丘坡地上覆蓋客土，除喬木和灌木栽植區(qū)域外，均勻覆客土30 cm，另加助長(zhǎng)劑?？屯翗?biāo)準(zhǔn)為：1） 非農(nóng)田土;2） 各種巖類的風(fēng)化土，包括洪積物和坡積物，黃土和黃土狀沉積物，第四紀(jì)紅土;3） pH值6～8，不含化學(xué)污染物;4） 客土粒徑組成為≤15 mm的小石礫≤20%，≤5 mm 的小石礫占 30%，≤4 mm 的沙?！?0%;≤1 mm 的粉砂礫≤20%。

4 結(jié)語(yǔ)

“十分珍惜和合理利用每寸土地，切實(shí)保護(hù)耕地”是我國(guó)的基本國(guó)策。加強(qiáng)土地復(fù)墾工作，珍惜和合理利用土地，改善生態(tài)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的一項(xiàng)重要舉措。而現(xiàn)代化的礦區(qū)土地復(fù)墾工作，是完整采礦工藝流程的一個(gè)重要組成部分。因此，根據(jù)礦區(qū)污染場(chǎng)地情況，形成因地制宜的修復(fù)技術(shù)，使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞趨勢(shì)得到有效控制、礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量有明顯改善，是十分必要的。

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Abstract： In recent years， more and more attention has been paid to the environmental protection and treatment of mines in China， and various mine remediation technology have been continuously developed. During the mining and production process of Paishanlou Gold Mine， the original landforms and surface vegetation were disturbed and damaged， which caused great damage to the entire ecosystem. Taking the survey status of Paishanlou Gold Mine in Fuxin City as an example， this paper explored into the causes of ecological environment damage and geological disasters in the gold tailings mine， conducted theoretical analysis， and proposed corresponding ecological restoration measures.

Key words： environmental governance; tails; ecological remediation; sustainable development