礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)措施研究

高沖軍

（河南豫光金鉛集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南 濟(jì)源 459000）

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境概述

1.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害

地質(zhì)災(zāi)害是自然災(zāi)害的一種表現(xiàn)形式，主要由于地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)以及地質(zhì)環(huán)境的異常變化所導(dǎo)致的。工業(yè)革命之前，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的誘因，主要是由于自然因素的影響，是地殼運(yùn)動(dòng)、氣候、地質(zhì)構(gòu)成等多重因素共同作用的結(jié)果，但隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，人類生產(chǎn)力得到極大解放的同時(shí)，付出的代價(jià)卻是對(duì)礦產(chǎn)資源產(chǎn)地的大規(guī)模、破壞性開(kāi)采，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了難以逆轉(zhuǎn)的巨大破壞，隨之而來(lái)的就是人們?cè)馐艿搅俗匀坏姆词?。近些年?lái)礦山地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的頻率越來(lái)越高，結(jié)合各地爆發(fā)的礦山地質(zhì)災(zāi)害案例，此類災(zāi)害往往難以預(yù)測(cè)，其爆發(fā)形式往往是地面塌陷、滑坡、崩塌等，無(wú)論哪種形式都具有極為強(qiáng)大的破壞力，給當(dāng)?shù)匕傩盏娜松戆踩?、基礎(chǔ)設(shè)施、生存環(huán)境等都產(chǎn)生極大破壞，是當(dāng)前社會(huì)各界極為關(guān)注的災(zāi)害之一。為了當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?、?cái)產(chǎn)安全以及經(jīng)濟(jì)秩序的穩(wěn)定，相關(guān)部門需要提高礦山地質(zhì)災(zāi)害防治能力，針對(duì)新形勢(shì)下災(zāi)害發(fā)生情況予以總結(jié)和分析，及時(shí)作出有針對(duì)性的監(jiān)管、預(yù)防和控制措施，最大限度降低地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的破壞程度[1]。

1.2 地質(zhì)環(huán)境

地質(zhì)環(huán)境主要是由巖石圈、大氣圈以及水圈組成的一種環(huán)境系統(tǒng)，自然界歷經(jīng)數(shù)十億年的演化，實(shí)現(xiàn)了這三個(gè)系統(tǒng)之間能量與物質(zhì)的有機(jī)轉(zhuǎn)換。雖然生態(tài)系統(tǒng)是較為完美的循環(huán)系統(tǒng)，能平衡無(wú)數(shù)生物鏈的能量需求，但同時(shí)它也是脆弱的，一旦人為干預(yù)超出了自然消化的能力，那么便會(huì)爆發(fā)一系列人類無(wú)法承受的自然災(zāi)害。在生產(chǎn)力較為低下的時(shí)代，人類對(duì)于自然的索取還處于生態(tài)系統(tǒng)可承受范圍，隨著人類個(gè)體數(shù)量的增加，生產(chǎn)力的不斷解放，對(duì)自然的需求也開(kāi)始增加，漸漸超出了地質(zhì)環(huán)境的承受能力，伴隨著破壞性、毀滅性的作業(yè)之后，很多地區(qū)徹底打破了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，引發(fā)威脅人類生存的嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。要想及時(shí)止損，就需結(jié)合災(zāi)害發(fā)生地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，尊重自然規(guī)律下地質(zhì)環(huán)境循環(huán)規(guī)律，運(yùn)用科學(xué)手段做好防治措施。

1.3 礦山地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)災(zāi)害之間的關(guān)系

地質(zhì)災(zāi)害原本是自然力量釋放的一種不可阻擋形式，但并非是所有地區(qū)都有發(fā)生的危險(xiǎn)，自然情況下形成的地質(zhì)災(zāi)害，需要滿足地形、地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等多方面條件，并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期孕育之后才會(huì)發(fā)生。由于人類的不斷發(fā)展、壯大，導(dǎo)致影響礦山地質(zhì)的環(huán)境因素中，出現(xiàn)人為這一重要干預(yù)因素，構(gòu)建出地球環(huán)境在人類活動(dòng)下的新型平衡系統(tǒng)，只是礦山地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害之間的關(guān)系，依舊處于人類不可控范圍，只能在小范圍內(nèi)維持現(xiàn)狀或者及時(shí)止損。礦山活動(dòng)一定會(huì)對(duì)采礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境造成影響，礦山地質(zhì)由于礦物質(zhì)在漫長(zhǎng)的行程中，導(dǎo)致地下或露天部分結(jié)構(gòu)發(fā)生根本變化，本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就弱于正常山地，無(wú)論是建礦、采礦過(guò)程中對(duì)水資源使用，引發(fā)水循環(huán)的破壞和污染，在人類不加節(jié)制的破壞性挖掘后，因不節(jié)制的開(kāi)采造成城市資源已經(jīng)或?yàn)l于枯竭等，都是地質(zhì)災(zāi)害形成的主要誘因[2-5]。

2 礦山廢棄地的形態(tài)和對(duì)自然環(huán)境的影響

2.1 礦山廢棄地的形態(tài)

礦山資源經(jīng)過(guò)持續(xù)的開(kāi)采以后，如果沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行環(huán)境治理則會(huì)使土地?zé)o法再次利用。廢石堆是由于礦山資源開(kāi)采以后所遺留下來(lái)的，會(huì)使得地表裸露、植被破壞，不具備較好的持水保肥能力。采空區(qū)和塌陷區(qū)是表面礦產(chǎn)資源被開(kāi)采以后，生成的巖石外露的地所，塌陷區(qū)是地下的礦產(chǎn)資源被開(kāi)掘以后產(chǎn)生的空洞，會(huì)導(dǎo)致地面產(chǎn)生塌陷現(xiàn)象，該類廢棄地存在著水土流失、土石混雜等特點(diǎn)，很難對(duì)土地進(jìn)行再次利用。尾礦廢棄地會(huì)占用較大的面積，很多尾礦成分中都含有重金屬，如果沒(méi)有進(jìn)行有效的環(huán)境恢復(fù)與治理會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成很大的破壞。修建的礦產(chǎn)資源加工廠房、附屬設(shè)施等也會(huì)占用土地，多為鋼筋混凝土建筑，在礦山開(kāi)采完后大多會(huì)被遺棄。

2.2 礦山廢棄地對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

礦產(chǎn)資源開(kāi)采以后形成的廢棄地會(huì)破壞和侵占很多的土地資源，會(huì)對(duì)土地產(chǎn)生一定程度的污染，還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。礦業(yè)生產(chǎn)形成的廢水會(huì)對(duì)地表河流造成污染，礦粉中重金屬進(jìn)入到土壤中會(huì)使農(nóng)作物金屬含量超標(biāo)。地表植被由于礦山開(kāi)采而受到破壞，地下開(kāi)采易形成地面塌陷，還會(huì)引起滑坡、崩塌和泥石流等多種地質(zhì)災(zāi)害，大量的農(nóng)田被損，會(huì)對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)威脅。生物的多樣性也受到破壞，會(huì)使得土壤成分不合理，不具備良好的肥水保持能力，有機(jī)質(zhì)的含量不斷變少，植物無(wú)法在土壤中存活，有害物質(zhì)的存在會(huì)使得植物無(wú)法進(jìn)行正常的新陳代謝，植物根系與土壤間的平衡會(huì)被打破，大量的生物群落受到破壞而消失。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)措施

3.1 自然修復(fù)技術(shù)

3.1.1 封山育林的自然技術(shù)修復(fù)

封山育林，是指根據(jù)礦山當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況需要，對(duì)執(zhí)行山區(qū)采取全封、半封或者是輪封的方式，來(lái)在一段周期內(nèi)禁止開(kāi)采、墾荒等人為生產(chǎn)活動(dòng)，并在礦山封山區(qū)域設(shè)置好提示、警示欄，利用礦山植被的自然修復(fù)作用進(jìn)行營(yíng)林和自然培育。這種修復(fù)技術(shù)成本少、效益高，還有助于擴(kuò)大植被的覆蓋面積，提升綠色植被對(duì)土壤地質(zhì)的自然涵養(yǎng)力，是提倡度較高的一種修復(fù)方式。

3.1.2 人工播種的自然技術(shù)修復(fù)

人工播種，是指人為的進(jìn)行礦山區(qū)域的種子植物挑選，確保這些種植可以良好地適應(yīng)礦山的地質(zhì)環(huán)境和氣候條件，保證其存活率和生長(zhǎng)率，并將其有計(jì)劃地進(jìn)行種植和撒播。最好的是進(jìn)行混合播種，如此有助于利用多植被的相互作用力來(lái)涵養(yǎng)礦山地區(qū)的土質(zhì)，形成新的生態(tài)循環(huán)，以環(huán)境促進(jìn)的聯(lián)動(dòng)力幫助礦山區(qū)域的構(gòu)建新的生態(tài)景象。

3.1.3 動(dòng)物修復(fù)的自然技術(shù)修復(fù)

動(dòng)物修復(fù)，與植物修復(fù)有一定的異曲同工之處，都是借助于其本身的生長(zhǎng)特性和生活習(xí)性，來(lái)達(dá)成修復(fù)環(huán)境、改善地質(zhì)、重新維護(hù)好生態(tài)平衡的功效。例如：蚯蚓、蜈蚣等這類無(wú)脊椎動(dòng)物，是土壤生態(tài)群中的主要生物種族，它們通過(guò)本身的種族特性創(chuàng)造有機(jī)分解物，促進(jìn)了微生物體的繁殖和各種有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物在各物質(zhì)間的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于土壤的肥沃力有著良好的保持和建設(shè)作用。同時(shí)，以土壤的生產(chǎn)力再次促進(jìn)礦區(qū)植物的生長(zhǎng)，于礦山修復(fù)而言是很好的動(dòng)力因子。

3.2 土壤修復(fù)技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用

（1）客土修復(fù)在土壤修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用：客土修復(fù)，簡(jiǎn)而言之就是借助于土壤來(lái)修復(fù)土壤。已經(jīng)遭到破壞的土壤其自然修復(fù)力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到正常的標(biāo)準(zhǔn)，借助于干凈的、無(wú)污染的土壤進(jìn)行換土、填土，從而降低礦山整體土壤的污染程度，并減少已損壞土壤的占比率，使其重新提升整體土壤的自然修復(fù)力。

（2）植被修復(fù)在土壤修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用眾所周知，礦山土壤一部分帶有很強(qiáng)的重金屬性，造成土壤的強(qiáng)力污染。對(duì)此，可以利用植物的生理調(diào)節(jié)特性，來(lái)吸附土壤中的各類重金屬元素，特別一些植物本身就具備很強(qiáng)的重金屬富集能力，它們可以將吸附上來(lái)的重金屬元素轉(zhuǎn)移并存儲(chǔ)在葉片這類非重要部分，方便修復(fù)人員的及時(shí)處理，也能保證自身的正常生長(zhǎng)。

3.3 水污染處理技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用

在修復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境的過(guò)程中，修復(fù)水質(zhì)也是回復(fù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重要部分。在處理、控制礦山水污染的過(guò)程中，可以采用生物化學(xué)法、反滲透法、熱力法、濕地生態(tài)工程法等處理方法。針對(duì)于被有毒物質(zhì)或有害元素污染的水資源需要采用交換和膜等技術(shù)處理，從而達(dá)到修復(fù)礦區(qū)水污染的目的。如若在處理稀土金屬尾礦庫(kù)的地下水污染時(shí)，可以通過(guò)PRB修復(fù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行有效修復(fù)地下水污染情況，同時(shí)，貼合了我國(guó)綠色可持續(xù)發(fā)展的理念，對(duì)修復(fù)我國(guó)的礦區(qū)地下水有著十分重要的作用。

3.4 做好礦山開(kāi)采前期工作調(diào)查，對(duì)礦山進(jìn)行合理開(kāi)采

需要相關(guān)部門積極行動(dòng)起來(lái)，不斷調(diào)集人力、物力和科技手段，對(duì)各處有價(jià)值礦山進(jìn)行全方位調(diào)查，以科學(xué)而合理的手段對(duì)礦山進(jìn)行評(píng)估，明確礦山結(jié)構(gòu)、地理環(huán)境、生態(tài)組成等具體參數(shù)，做好開(kāi)采前的綜合評(píng)估，對(duì)可能出現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害的邊坡類區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，有針對(duì)性地對(duì)部分山體表面進(jìn)行加固處理，為礦產(chǎn)的安全開(kāi)采做好充足的準(zhǔn)備工作。通過(guò)對(duì)以往礦山地質(zhì)災(zāi)害案例的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，這些地區(qū)在礦產(chǎn)挖掘過(guò)程中，往往存在過(guò)度開(kāi)采的情況，也就是說(shuō)對(duì)于礦山毀滅性的挖掘，能夠增加礦山地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)概率。在對(duì)目標(biāo)礦區(qū)做好開(kāi)采準(zhǔn)備工作后，還要有專業(yè)人員以實(shí)地考察的形式，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段與經(jīng)驗(yàn)，制定出與地質(zhì)環(huán)境相匹配的合理開(kāi)采計(jì)劃，并且監(jiān)管部門要介入，以保證具體開(kāi)采過(guò)程中嚴(yán)格按計(jì)劃執(zhí)行，一旦在施工作業(yè)中發(fā)現(xiàn)山體或巖層出現(xiàn)異常，就必須對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行清場(chǎng)。如果出現(xiàn)坍塌等局面必須責(zé)令停止礦產(chǎn)開(kāi)采，同時(shí)規(guī)范礦產(chǎn)開(kāi)采人員的操作方式，以多種科學(xué)而合理措施共同降低礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率。

3.5 完善地質(zhì)防護(hù)體系

縱觀國(guó)內(nèi)外礦山地質(zhì)災(zāi)害案例細(xì)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)這些災(zāi)難在發(fā)生前幾乎都會(huì)有各種征兆，雖然理論上對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)依然屬于不可控范圍，但實(shí)際上礦區(qū)安保部門以高頻率、實(shí)地性考察，是能夠提高礦山地質(zhì)災(zāi)害成功監(jiān)控概率的。首要任務(wù)就是對(duì)礦區(qū)所在地，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，在遵循國(guó)家相關(guān)安全條例的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際參數(shù)進(jìn)行災(zāi)害防治和人員保護(hù)舉措；其次要做好開(kāi)采細(xì)化工作，比如選取最佳位置進(jìn)行邊坡排水，對(duì)可能發(fā)生滑坡地段做好加固處理，有滾石可能性的石塊要提前清除或警戒；最后就是要設(shè)置好監(jiān)控系統(tǒng)，利用紅外線裝置等高科技手段作為警報(bào)，并結(jié)合周邊設(shè)施不斷完善應(yīng)急預(yù)案，一旦危險(xiǎn)出現(xiàn)最大限度降低傷亡和損失。

3.6 政府宏觀治理措施

礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與治理離不開(kāi)政府主導(dǎo)，應(yīng)該積極加入到政府礦山治理項(xiàng)目中來(lái)，通過(guò)治理項(xiàng)目的實(shí)施來(lái)消除掉地質(zhì)災(zāi)害，讓礦山恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，將礦山轉(zhuǎn)變?yōu)檫m宜人居的區(qū)域。同時(shí)，要使礦山地質(zhì)環(huán)境保證金制度得到有效落實(shí)，建立健全礦山環(huán)境治理監(jiān)督管理制度，加強(qiáng)對(duì)礦山環(huán)境的檢查，促進(jìn)礦山生態(tài)環(huán)境的治理與恢復(fù)，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)得到協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。明確礦權(quán)的歸屬問(wèn)題，對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采進(jìn)行規(guī)范管理，對(duì)一些不具備開(kāi)采條件、會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染的小礦山應(yīng)該依法關(guān)閉。嚴(yán)厲打擊非法開(kāi)采礦產(chǎn)資源活動(dòng)，明確不同職責(zé)部門的監(jiān)管責(zé)任，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)礦山企業(yè)的檢查力度，使得此類違法開(kāi)采、破壞生態(tài)環(huán)境的行為得到遏制，保證礦產(chǎn)資源的有序開(kāi)采，防止私挖亂采和破壞生態(tài)環(huán)境現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害隱患進(jìn)行消除，使資源與環(huán)境得到和諧發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦山地質(zhì)環(huán)境治理應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，制定出符合實(shí)際需要的措施，遵循環(huán)境治理理論與生態(tài)學(xué)原理，采用切實(shí)有效的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)與重建技術(shù)，對(duì)土壤進(jìn)行改良，保證植被的有序恢復(fù)。還應(yīng)該由政府部門進(jìn)行引導(dǎo)，采取市場(chǎng)化運(yùn)作的方式來(lái)推進(jìn)綠化工程的實(shí)施，建立起科學(xué)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)機(jī)制，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。