遼寧省地質(zhì)勘查院有限責任公司 李開
我國是一個礦產(chǎn)開采大國,各類礦山幾十萬座。礦山開發(fā)為我國經(jīng)濟發(fā)展提供資源能源的同時,也對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來了巨大影響。為此我們要認識到礦山地質(zhì)環(huán)境保護和治理的重要性,在礦山開發(fā)的過程中做好生態(tài)環(huán)境保護工作。運用新技術(shù),學習新方法,開拓新模式,堅持自然優(yōu)先,整體把控,局部優(yōu)化的治理理念,不斷提升礦山地質(zhì)環(huán)境的治理能力。
礦山的開采主要分為露天開采和礦井開采兩種。露天開采需要對礦山表面的植被進行清除,砍伐森林,鏟除礦山表層植被,礦山大多位置偏僻,人類活動較少,存在大量的植被、動物、微生物,露天開采不僅會導致植被破壞,還會減少生物多樣性,打破區(qū)域內(nèi)的生態(tài)平衡[1]。礦井開采是針對礦藏埋藏較深的礦山采用的一種開采方式。需要從地表向下進行大量的鉆井活動,少則幾十米,多則數(shù)百上千米,會產(chǎn)生大量的泥土石塊,由于交通和運輸能力不足,這些泥土石塊大多就近堆放,不僅占用了大量的場地,還會對地表的植被造成破壞。
礦山開采會對礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行破壞,產(chǎn)生以下地質(zhì)災害:①地層裂隙,礦山一般會使用炸藥或者鉆井的方式來進行開采,這些人類活動都會對地層結(jié)構(gòu)造成破壞,產(chǎn)生底層裂隙,降低地層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。②地面坍塌,由于地下開采,會形成大面積的空洞區(qū)。導致礦區(qū)上方的土石結(jié)構(gòu)承載能力下降,如果支撐設(shè)施缺乏,便會導致地面沉降和坍塌。③邊坡失穩(wěn),礦山開采會降低礦山底部的承載能力,如果坡度較陡,礦山結(jié)構(gòu)松散,便會導致礦山邊坡失穩(wěn)。④山體滑坡、泥石流。由于礦山開采對植被和山體結(jié)構(gòu)的破壞,會降低山體的整體穩(wěn)定性,如果發(fā)生強降雨天氣,土壤結(jié)構(gòu)更加松散,會導致山體滑坡和泥石流等地質(zhì)災害。
由于礦山開采過程中會對礦山表層植被進行破壞,導致土壤巖石裸漏,以及水土的保持能力降低,經(jīng)過雨水的沖刷,礦山表層的土壤不斷減少,有機質(zhì)降低,肥力下降,植被難以生長,會形成惡性循環(huán),進一步加劇水土流失的狀況。礦山的開采會破壞含水層結(jié)構(gòu),使得地下水水位降低,地表水下滲能力加強,導致地表植被干涸死亡。礦井開采產(chǎn)生的大量固體廢棄物會堆積在礦區(qū)周圍,這些廢棄物不僅占用大量的土地資源,其中的有害物質(zhì)還會污染土壤和水資源,危害周圍植被,導致植被大面積死亡,加劇水土流失問題。此外,如果采用礦井式開采,還需要進行大量的排水工作,礦井中的廢水不僅會沖刷地表,還會污染水土資源,導致水土流失,加劇土地荒漠化。
工程改造模式是指針對不同的開采方式,針對性的采用工程設(shè)施來治理礦山的地質(zhì)環(huán)境問題。對于露天開采的礦山,為了減少水土流失,防止發(fā)生邊坡失穩(wěn)、山體滑坡和泥石流現(xiàn)象,在積極恢復表層植被的同時,可以采用底部水泥澆筑,搭建支撐物,覆蓋防護網(wǎng)等措施穩(wěn)固山體[2],防止地質(zhì)災害的發(fā)生,這些方式在我國南方地區(qū)運用廣泛,可以很好地改善礦山的生態(tài)環(huán)境,減小礦山開采對環(huán)境的破壞。對于地下開采方式,可以將勘探和鉆井作業(yè)中產(chǎn)生的泥土、石塊、礦渣回填到礦坑之中,再進行壓實工作。不僅可以處理好礦山開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,還可以修復礦坑、平整土地。
復墾模式主要是根據(jù)礦山開采狀況,對礦區(qū)進行農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)改造。通過挖高填低、廢棄物填充、就地取土等措施將礦區(qū)土地進行平整,根據(jù)土地的酸堿度和微量元素等信息,合理地進行農(nóng)業(yè)和林業(yè)種植,不僅可以增加我國的耕地資源,還可以保持水土,改善礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。根據(jù)礦區(qū)環(huán)境選擇合適的畜牧養(yǎng)殖業(yè),對于坡度較高的礦區(qū)可以進行牛羊的養(yǎng)殖,平整地區(qū)開展雞鴨鵝養(yǎng)殖。對于開礦而產(chǎn)生的礦坑,也可以合理利用,發(fā)展?jié)O業(yè)養(yǎng)殖。復墾模式不僅可以改善礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,還可以充分利用土地資源,創(chuàng)造經(jīng)濟收益。
隨著城市建設(shè)地擴張,建筑用地短缺的現(xiàn)象日益凸顯。礦山經(jīng)過開采后會留下大面積的采空區(qū),在經(jīng)過土地平整之后,利用礦區(qū)豐富的土石資源,就地取材,在礦區(qū)建造廠房、倉庫、宿舍等建筑。通過建筑復墾的礦區(qū),可以為城市企業(yè)提供倉儲基地,緩解企業(yè)產(chǎn)品庫存壓力。還可以通過搬遷,將工業(yè)企業(yè)搬遷到礦區(qū)進行生產(chǎn),不僅可以緩解城市用地緊張的問題,還可以減少污染,改善城市生態(tài)環(huán)境。
生態(tài)景觀改造模式是一種貼近自然的礦山環(huán)境治理模式。通過改良礦區(qū)土壤、恢復礦區(qū)植被、建造生態(tài)景觀等方式,在生態(tài)恢復的基礎(chǔ)上進行礦區(qū)景觀再造,依據(jù)礦山的地形地貌、水文條件等,合理構(gòu)建具有觀賞效果的礦山生態(tài)景觀。礦山的生態(tài)景觀改造要堅持自然優(yōu)先的原則,通過整體設(shè)計,局部優(yōu)化的方式對礦山進行改造。首先要對礦區(qū)的土壤進行改良,通過生物技術(shù)降解土壤中的有害物質(zhì),改良礦區(qū)土壤,提升土壤肥力。根據(jù)周邊自然環(huán)境開展植被恢復工作,修復礦區(qū)生態(tài)環(huán)境[3]。最后依據(jù)礦山的水文和地貌特征,設(shè)計具有觀賞性的景觀,景觀改造要在礦山原有景觀的基礎(chǔ)上開展,不可大興土木,對礦山造成二次破壞。生態(tài)景觀改造不僅可以改善礦山的地質(zhì)環(huán)境,還可以為周邊居民提供休閑度假場所,是一種較受歡迎的礦山治理模式。
龜坡采石場廢棄礦坑是由于20世紀末期采石而產(chǎn)生的,采石場內(nèi)遍布礦坑,巖石裸露,水土流失嚴重,植被覆蓋率低,容易引發(fā)山體滑坡和泥石流等地質(zhì)災害,生態(tài)修復工作刻不容緩。由于龜坡采石場坡勢較陡,植被恢復困難,改造隊伍創(chuàng)新方式方法,采用藤立方加厚層基材噴播技術(shù),首先清理坡面的松散石塊,然后在坡面噴播厚層基質(zhì),再用鐵絲網(wǎng)覆蓋住坡面[4],工人采用索降的方式,在山坡上挖坑播撒樹種、栽植樹苗。經(jīng)過生態(tài)治理的龜坡采石場植被覆蓋率達到了85%以上,水土流失狀況好轉(zhuǎn),消除了山體滑坡隱患。
銅川市崔家溝煤礦始于20世紀60年代,是一座歷史悠久的煤礦。礦區(qū)存在巖石裸漏、礦坑密布、邊坡不穩(wěn)、排水不暢、植被破壞、水土污染嚴重等問題。2018年,銅川市政府對崔家溝煤礦進行專項整治工作。對礦區(qū)進行礦坑回填、土地平整、植被栽種、土地復墾等工作,累計回填礦坑300多萬立方米,平整土地900多畝,栽種苗木2萬多株,耕地復墾700余畝。極大地改善了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,擴充了當?shù)氐耐恋刭Y源。
大冶鐵礦開采歷史悠久,具體可以追溯到三國時期。大冶鐵礦是一座鐵銅伴生礦,在我國歷史上發(fā)揮了重要作用,但同時也帶來了巨大的生態(tài)環(huán)境問題,經(jīng)過長期的開發(fā),大冶鐵礦形成了無數(shù)的礦坑,產(chǎn)生固體廢棄物3.5億噸,占用土地4000多畝,對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了極大破壞。21世紀初期,針對大冶鐵礦的生態(tài)改造工程陸續(xù)開展,其中黃石國家礦山公園最為出名,這個深達444米的礦坑,經(jīng)過對礦區(qū)進行植被栽種、景觀改造,形成了一個集生態(tài)保護于休閑旅游為一體的4A級景區(qū),被稱為“亞洲第一天坑”,每年前往觀賞的游客絡(luò)繹不絕,帶動了當?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展,是礦山生態(tài)景觀改造的代表。
辰山礦坑是由于上海城市建設(shè)采石造成的,在礦山山體被開采完以后,又進行了地下挖掘,逐漸形成了10000多平米的礦坑,以致大面積巖石裸漏,山體陡峭,存在極大的安全隱患。2007年,辰山采石場修復改造工程動工。在自然優(yōu)先、整體把控、局部優(yōu)化的設(shè)計理念指導下,對采石場進行園林式改造。充分發(fā)揮礦區(qū)瀑布、棧道、天塹等景觀優(yōu)勢,培育具有觀賞性的植物,人與自然相結(jié)合,構(gòu)建和諧美好的園林景觀。目前礦坑花園面積39000平方米,各類觀賞植物1000余種,形成了獨具特色的礦坑式園林景觀。
礦山地質(zhì)環(huán)境治理是保障我國礦產(chǎn)資源可持續(xù)開發(fā)的重要手段,對于促進我國經(jīng)濟平穩(wěn)運行具有重要意義。為此,要正視礦山開發(fā)過程中存在的植被破壞、水土流失、地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞等問題,根據(jù)礦山開發(fā)的實際狀況,選用科學合理的治理模式,對礦區(qū)開展土地復墾、礦坑回填、生態(tài)景觀改造工作,努力改善礦山的生態(tài)環(huán)境,發(fā)揮礦山的剩余價值。
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人們的生活環(huán)境包括自然環(huán)境和社會環(huán)境,它囊括了對人發(fā)生影響的一切過去、如今和將來的人、事、物等全部社會存在,其中歷史傳統(tǒng)、文化習俗、社會關(guān)系等社會現(xiàn)實,則是更為重要的心理環(huán)境。人不能反映生活環(huán)境中的全部事物,實際上對人心理發(fā)生影響作用的心理環(huán)境只是人整個生活環(huán)境的一部分。在同樣的客觀環(huán)境中,每個人所受到的影響也并非一致。
現(xiàn)實環(huán)境在多大程度上能成為人的心理環(huán)境,取決于現(xiàn)實因素本身作用于人的強烈程度與人的主觀心理因素,即受人的個性傾向(如注意、興趣、需要、價值觀等)和認知結(jié)構(gòu)兩個方面影響。只有客觀環(huán)境因素對人的心理發(fā)生影響時,這些環(huán)境因素才對人的活動有作用。它才是具有主觀意義的因素,才是人的心理環(huán)境。故人的心理環(huán)境比起人的周圍客觀現(xiàn)實來要小得多。因此,生活在同一環(huán)境中的人,頭腦中的環(huán)境映象可能截然不同。而正是這種心理中的環(huán)境反映,調(diào)節(jié)著每個人的需要、動機和目標,引導和制約著一個人對周圍的人和事采取什么樣的行動。