葉東博

（遼寧省有色地質(zhì)一〇五隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 葫蘆島 125000）

葫蘆島市多金屬礦的礦產(chǎn)資源，其規(guī)模和利用程度不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致礦區(qū)地形地貌景觀和土地資源都受到了嚴(yán)重破壞，產(chǎn)生各種類(lèi)型的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。當(dāng)前政府部門(mén)制定了生態(tài)環(huán)境的相關(guān)管理制度，指出礦山資源開(kāi)采時(shí)，應(yīng)做好生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)，解決礦山地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)礦產(chǎn)需求之間的關(guān)系，避免地質(zhì)環(huán)境受到較大破壞，而針對(duì)環(huán)境破壞區(qū)域，則要進(jìn)行科學(xué)有效的恢復(fù)治理，推動(dòng)礦山地質(zhì)環(huán)境不斷完善，加強(qiáng)金屬資源的重復(fù)利用[1]。針對(duì)地質(zhì)環(huán)境和資源遭到破壞的礦產(chǎn)區(qū)域，從綠色環(huán)保的理念出發(fā)，提出地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與綜合治理方案，為礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)措施，提供指導(dǎo)意見(jiàn)，修復(fù)多金屬礦被破壞的生態(tài)環(huán)境。

1 葫蘆島市多金屬礦開(kāi)采后的地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與綜合治理重要性

對(duì)葫蘆島市多金屬礦開(kāi)采后的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察，該礦區(qū)總體布局包括工業(yè)廣場(chǎng)、礦石臨時(shí)堆放場(chǎng)、采場(chǎng)、巷道、地下開(kāi)采坑口、廢石堆放場(chǎng)等，礦山基礎(chǔ)設(shè)施永久破壞了地貌景觀，對(duì)土地資源造成挖損壓占，形成規(guī)模體積較大的棄渣和探槽，開(kāi)采區(qū)域周邊存在水位下降、土地塌陷等問(wèn)題，開(kāi)采單位隨意堆放的廢棄礦碴，其承重結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，特殊天氣會(huì)出現(xiàn)崩塌、水土流失等現(xiàn)象，土壤常年風(fēng)化，礦山地表的采集坑和巖墻數(shù)量較多。具體現(xiàn)象如下圖所示。

由此可知，探索恢復(fù)與綜合治理方案，具有重要意義，但當(dāng)前地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理仍存在一定問(wèn)題：存放大量多金屬礦山廢棄物，污染了礦區(qū)周邊環(huán)境，造成土地資源的浪費(fèi)；山坡缺少綠植保護(hù)，產(chǎn)生水土流失、土壤荒漠化的現(xiàn)象，礦層土地較為貧瘠；礦山開(kāi)采技術(shù)和設(shè)備較為落后，工作人員環(huán)保意識(shí)較差，忽略了礦山地形地貌的恢復(fù)；土壤理化性質(zhì)惡劣，PH值嚴(yán)重偏低，土地酸化破壞范圍較大。針對(duì)以上問(wèn)題，提出地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與綜合治理方案，推動(dòng)地質(zhì)環(huán)境修復(fù)進(jìn)程[2]。

圖1 葫蘆島市金屬礦破壞的地質(zhì)環(huán)境

2 葫蘆島市多金屬礦開(kāi)采后的地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與綜合治理方案設(shè)計(jì)

2.1 加強(qiáng)多金屬礦山廢棄物處理

檢測(cè)多金屬礦山綜合治理工程，對(duì)礦山廢棄物進(jìn)行處理。增強(qiáng)治理工程的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，在線監(jiān)控礦山周邊綠化和環(huán)境，實(shí)時(shí)掌握礦山內(nèi)部的廢氣排放量，包括顆粒物濃度和氮氧化合物等，定期檢查井下老舊通道和井上地面裂痕，降低廢氣排放超標(biāo)事故發(fā)生概率，同時(shí)還要填充礦山的廢氣巷道，以礦山綠色發(fā)展為原則，減少金屬礦石向外運(yùn)輸?shù)臄?shù)量，對(duì)井下的空缺處進(jìn)行回補(bǔ)。針對(duì)多金屬礦山廢水，葫蘆島市的開(kāi)采部門(mén)應(yīng)更新礦山開(kāi)采手段，優(yōu)化礦產(chǎn)資源的洗選工藝，從源頭上控制廢水的水量，減少工業(yè)廢水排放，避免過(guò)度使用開(kāi)采階段的水資源，除此之外，還要在礦山井下和井上建立水循環(huán)系統(tǒng)，增強(qiáng)礦山周邊生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，循環(huán)利用多金屬礦層中的水分，提高水資源的利用率，同時(shí)技術(shù)人員還應(yīng)向工作人員介紹廢水的不良影響、以及廢水中含有的有害物質(zhì)，加強(qiáng)廢水處理的重視程度，避免施工期間廢水的二次利用[2]。針對(duì)多金屬礦山的井下廢氣，應(yīng)不斷更新排風(fēng)設(shè)備，包括甲烷提取、噴霧、廢氣凈化等裝置，降低二氧化硫、爆炸性氣體、硫化氫、一氧化碳、氨等井下廢氣的排放量。針對(duì)多金屬礦山的固體廢物，應(yīng)深入井下從源頭抓起，科學(xué)開(kāi)采多金屬礦的各個(gè)階層，及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和礦采技術(shù)，對(duì)開(kāi)采實(shí)施流程進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)多金屬礦層較薄的區(qū)域，則要增強(qiáng)對(duì)井下實(shí)際情況的勘探，降低金屬礦石的開(kāi)采量，在一定程度上避免固體廢物的出現(xiàn)，推動(dòng)礦山地質(zhì)的恢復(fù)治理作業(yè)。

2.2 復(fù)墾多金屬礦山土地

部署多金屬礦山恢復(fù)治理區(qū)域，復(fù)墾治理區(qū)域土地。具體部署如下圖所示：

圖2 多金屬礦土地復(fù)墾部署

剝離礦山土地的硬土層，硬覆蓋清理后，將剝離硬土回填到塌陷區(qū)，控制剝離厚度在0.2m左右。針對(duì)土層厚度較薄的開(kāi)采區(qū)域，采用亞表層和耕作層土壤，作為該區(qū)域的覆土，在區(qū)域底部先覆蓋顆粒較大的土壤，控制攤平厚度為0.1m，然后選取養(yǎng)分含量高的上層覆蓋土壤，控制攤平厚度為0.2m，從而防止剝離表土的流失，在表土堆周?chē)O(shè)置麻袋裝土攔擋措施，利用土工布遮擋土堆，增加土壤肥力的同時(shí)，減少水土流失[3]。將林木恢復(fù)作為土地復(fù)墾的重要項(xiàng)目，結(jié)合葫蘆島多金屬礦的地形、氣候、土壤等自然條件，針對(duì)沒(méi)有植被的荒地，采用正三角形配置方法，其中樹(shù)種選擇耐貧瘠、抗旱、壽命較長(zhǎng)、耐寒的鄉(xiāng)土落葉松，更加適合葫蘆島當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)選用耐熱、適應(yīng)性廣、耐旱能力強(qiáng)、耐霜凍的紫花苜蓿，進(jìn)行林下復(fù)雜地表復(fù)墾土地的覆綠，涵養(yǎng)多金屬礦的水源，阻止泥沙流失，減少地表徑流。復(fù)墾施工過(guò)程中，技術(shù)人員還應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與管護(hù)，通過(guò)臨時(shí)監(jiān)測(cè)和巡查調(diào)查等方式，檢測(cè)土地復(fù)墾區(qū)范圍，并通過(guò)林木修枝和林木密度調(diào)控等技術(shù)，保證礦山土地的植被栽種。

2.3 改善多金屬礦山地形地貌

適當(dāng)改變礦山堆積體坡面形態(tài)，治理地下含水層，改善地形地貌景觀。對(duì)廢棄礦碴堆進(jìn)行改造，按照自上而下的原則，在碴堆頂端前緣處進(jìn)行開(kāi)挖，控制開(kāi)挖深度在0.1m左右，并在地質(zhì)地貌條件優(yōu)異的坡段，布置控制點(diǎn)修建施工通道，通過(guò)適當(dāng)?shù)钠旅嬲砗驼?，保證棄碴堆積體整體穩(wěn)定性，在礦碴堆邊坡區(qū)域，增加可供利用的林地，噴灑耐酸植物草籽，去除碴石山陡坡部分，草籽選擇二月蘭、野菊花、爬山虎、紫云英、常春藤等恢復(fù)植被，且植被都能夠適應(yīng)葫蘆島種植環(huán)境，當(dāng)棄碴堆積體陡坡地帶坡度較大時(shí)，對(duì)礦渣體進(jìn)行削坡，控制削坡坡度在30°以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)礦山陡坡地帶的固坡。葫蘆島多金屬礦山開(kāi)采后，釆空區(qū)會(huì)產(chǎn)生塌陷變形，導(dǎo)致地下含水層的裂隙分布帶范圍較廣，為此要充分利用礦區(qū)可供利用的水源，在礦層局部地段修建集水池，完善礦區(qū)供水設(shè)施，采用收集沖溝匯水的方式，對(duì)礦山堆積體坡面進(jìn)行清淤處理，整治排水設(shè)施的放水孔和涵臥管，新建石梯等輔助設(shè)施，發(fā)揮出防滲和固定坡面的作用[4]。放水設(shè)施則要保證礦區(qū)耕地的灌區(qū)用水，選擇條石擋墻土壩，將塊石砌筑和漿砌條石，分別作為土壩的上游面和下游面，根據(jù)壩高適當(dāng)調(diào)整上、下游邊坡，其中條石后坡采用土石碾壓回填方式，材料使用C15鋼筋混凝土，在礦山位置較高區(qū)域，利用礦區(qū)內(nèi)飲用水源修建蓄水池，配置變壓器、取水口池、抽水管、泵站等設(shè)施，從而補(bǔ)償?shù)V區(qū)的匯水和灌溉水溝。

2.4 修復(fù)礦區(qū)酸化土壤生態(tài)

修復(fù)多金屬礦區(qū)酸化土壤，提升土地利用價(jià)值?；旌鲜褂昧装窂?fù)合肥和石灰，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤酸堿度，配制水-緩沖溶液-土壤懸浮液，釆用筆式酸度儀，測(cè)定懸浮液的平衡PH值，進(jìn)而確定礦區(qū)土壤 PH值，明確石灰粉用量，按照每畝土地35kg磷氨的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，采購(gòu)石灰和磷胺復(fù)合肥，對(duì)礦區(qū)酸化土地進(jìn)行翻耕和施肥，針對(duì)嚴(yán)重酸化區(qū)土壤，則利用植物修復(fù)的方式，在土壤表面種植油菜。將酸化土壤整理為新增耕地范圍，根據(jù)礦區(qū)地形進(jìn)行改梯治理，把小塊零散的酸化土地，以道路和溝渠為骨架，合并改造為較大塊的較緩梯地，其中梯地埂坎采用土埂和石坎相結(jié)合的方式，在內(nèi)部設(shè)置排水口和背溝，使其與礦區(qū)山溝和蓄水池相連，采用蓄-引-排的混合模式，治理坡面徑流[5]。針對(duì)酸雨破壞的林地，進(jìn)行林木種植，選擇根系發(fā)達(dá)、適合酸性土壤生長(zhǎng)的樹(shù)種，美化堆積體周邊自然環(huán)境，采用草、樹(shù)結(jié)合的種植模式，按株距3m、行距3m的距離延展植樹(shù)，并在落葉松中間插種植香椿樹(shù)苗，形成喬灌結(jié)合的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)酸化土壤的養(yǎng)分管理[3-5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

多金屬礦地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與綜合治理，是一項(xiàng)系統(tǒng)性較高的建設(shè)工程，需要對(duì)多金屬礦地質(zhì)進(jìn)行深入勘察，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況，實(shí)施相應(yīng)的恢復(fù)治理手段，同時(shí)還要關(guān)注新的技術(shù)動(dòng)向，豐富地質(zhì)恢復(fù)治理方案，改善葫蘆島地質(zhì)環(huán)境情況。