江西省地質局第三地質大隊 崔英華
礦山行業(yè)一直都是我國十分重要的經(jīng)濟組成部分,為我國經(jīng)濟發(fā)展提供了穩(wěn)定的推動力。在我國國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展的過程中,對于各項資源的需求也在不斷增加,因而加大礦產(chǎn)資源的開發(fā)和供給的力度,以不斷推動經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在對礦產(chǎn)資源進行開采的過程中,存在著諸多問題,如落后的開采技術、陳舊開采設備、環(huán)保意識淡薄、相關制度不完善等,而這些問題都會給礦區(qū)的地質環(huán)境、生態(tài)植被環(huán)境帶來影響,而生態(tài)環(huán)境遭到破壞,會出現(xiàn)一系列的問題,如:地質災害、水資源流失、土地資源破壞、地形破壞等,其中泥石流、地面裂縫和塌陷等地質災害的發(fā)生,所帶來的損失是巨大的。根據(jù)相關研究數(shù)據(jù),每年因為地質災害造成的經(jīng)濟損失將近300億元,而這對于礦山企業(yè)的發(fā)展而言,所產(chǎn)生的影響是致命的。礦山資源開發(fā),可以為人們提供各種日常生產(chǎn)建設所需要的能源物資,因此成為社會發(fā)展的重要組成部分。但是在完成了礦山的開采之后,一旦沒有對廢棄礦山做好治理工作,就會對環(huán)境造成嚴重的污染,也不符合生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的建設理念[1]。
礦山地質生態(tài)環(huán)境修復是一項系統(tǒng)、復雜的工程。對礦山地質環(huán)境進行生態(tài)修復,礦山開采后所造成的地質損害,要通過相應的修復措施對其進行修復,而這對于生態(tài)植被環(huán)境的建設和可持續(xù)發(fā)展起著積極的作用。對地質生態(tài)環(huán)境進行修復的過程,不僅是對開采后的環(huán)境進行修復,還是提升未開采前生態(tài)系統(tǒng)的能力。對植被進行恢復和增加,不僅是構建綠色保護屏障,同時也防止生態(tài)系統(tǒng)退化,提升生態(tài)系統(tǒng)能力,其對生態(tài)環(huán)境的意義是非常大的,生物發(fā)展更趨向多樣性、生態(tài)系統(tǒng)趨向穩(wěn)定性、動物群落趨向多樣性,不斷吸引動物群落的回遷,使動物和植物群落趨向平衡,凈化空氣質量,而生態(tài)環(huán)境的整體提升,對于周邊居民生活質量的提升作用明顯[2]。
在近些年的發(fā)展中,我國礦山開發(fā)取得的效果顯著,在開采的過程中,其對地表景觀以及地質內部構造等產(chǎn)生了一定的破壞,因此對人類賴以生存的環(huán)境造成了影響。而我國礦山一般分布在經(jīng)濟欠發(fā)達的地區(qū),在實際開采的過程中,開采設備、開采工藝、開采技術等不夠先進,加之沒有制定完善的礦山開采管理制度,所以采礦中資源浪費的情況屢屢發(fā)生。與此同時,由于沒有完善的開采管理制度,一味地追求經(jīng)濟效益,忽視了對地質環(huán)境以及內部結構的保護,而如果不加以重視,對生態(tài)環(huán)境進行治理修復,則會大大影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡。因此,在對礦山進行開采的過程中,同樣要重視對生態(tài)環(huán)境的保護,盡量降低和減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,要以當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境以及地質構造特點來制定與之相符的環(huán)境治理方案,以確保礦山開采與環(huán)境保護同步進行[3]。目前對于礦山生態(tài)環(huán)境的治理技術已經(jīng)相對成熟,具體有對煤矸石山的治理、對采空區(qū)和尾礦庫的治理等,這些技術都已取得了良好效果。而對于現(xiàn)存體系也在不斷完善和優(yōu)化,如尾礦庫安全防護等,成熟的生態(tài)環(huán)境治理技術加上健全的生態(tài)修復體系,能夠確保礦山生態(tài)環(huán)境修復治理工作的有序和高效開展,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與社會的和諧發(fā)展,為可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎[4]。
以某廢棄礦山為例,為露天開采礦,形成了大片采區(qū),堅持集中連片和便于修復的基本原則,對相連采區(qū)進行統(tǒng)一規(guī)劃,將整個礦區(qū)修復劃分為23處修復治理區(qū)。整個修復治理區(qū)域總計5319畝?,F(xiàn)結合生態(tài)環(huán)境危害治理實踐,進行生態(tài)環(huán)境問題解決的總結。
對于現(xiàn)階段所建設的露天開采礦山,首先面臨的問題,就是在建設的過程中,往往會對當?shù)氐耐翆釉斐芍苯拥慕Y構性破壞,特別是對地形地貌景觀,會造成較為嚴重的破壞。其次,除了會對當?shù)氐纳襟w植被造成影響,也相應地會對其地理景觀造成一定的破壞,會形成山體的“斑禿”問題。在露天開采過程中,往往技術難度不高,因此就成為中小企業(yè)所采用的主要開采模式。同時,由于一些企業(yè)自身能力不足,導致在開采的過程中,使用的技術較為落后,進而對地質環(huán)境造成了更大的損害[5]。
在長期的發(fā)展過程中,很多中小型礦場采用的技術比較落后,同時對于環(huán)境保護的意識不足,這樣就會導致露天礦山開采中,出現(xiàn)大量的有害氣體、礦渣、尾礦以及粉塵,會直接對周邊環(huán)境帶來嚴重的污染。這些有害物質在進入水體環(huán)境后,會對周邊區(qū)域,甚至周邊省份帶來較為嚴重的水體污染。這些污染物直接導致了景觀以及植被的破壞。特別是對于露天礦而言,由于開采排放以及淋溶水的出現(xiàn),都會對地下水系統(tǒng)造成嚴重的負面影響。特別是污水當中還存在著大量的重金屬,因此就會嚴重污染地下水,對未來的環(huán)境造成深遠的負面影響。從礦山開采作業(yè)的角度分析,對原有生態(tài)環(huán)境帶來的破壞,很難從根本上避免,包括礦山建設和采選礦等,均會造成土地資源的破壞與占用。除此之外,作業(yè)期間會強制性抽排水,使得水條件被不同程度地破壞,造成地下水水位下降或者地表塌陷等問題,產(chǎn)生的水資源污染問題難以復原[6]。
礦產(chǎn)資源開采實踐中,將會產(chǎn)生大量的粉塵并且進入周圍的空氣中,在風力的作用影響下極易產(chǎn)生廢石與粉塵,使得大氣被污染。除此之外,還會引起土壤問題,例如土壤板結,破壞地貌。礦山開采作業(yè)的持續(xù)推進,使得區(qū)域地貌破壞程度加劇,例如水文條件與自然環(huán)境等。
其他生態(tài)環(huán)境問題主要有:廢渣邊坡。采礦生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣,經(jīng)過不斷地堆積后形成廢渣邊坡。其中包括沿著山體順坡傾倒形成的邊坡,還包括運輸?shù)狡履_下壓占土地產(chǎn)生的邊坡。一般來說,廢渣主要是以破碎白云質灰?guī)r和灰?guī)r為主,并且含有很少的泥巖。整個粒徑大約為2cm~35cm,部分為粒徑50cm~150cm的大塊石;整個邊坡的坡度大約為25°~50°,坡高普遍為5m~50m,厚度為1m~5m。經(jīng)過檢查,渣坡面沒有植被存在,部分坡度很小的土質邊坡位置存在少量植被,主要為荊條與雜草。至于采面,礦山大量高陡裸露開采面主要為灰?guī)r、白云質灰?guī)r組成,以長條狀或者不規(guī)則狀分布,主要為微風化和中風化,部分采面頂部達到強風化的水平。除此之外,少量開采為臺階狀,部分節(jié)理裂隙發(fā)育,整體穩(wěn)定性很差。采面坡度大約為70°~90°,采面為5m~120m,風化裂隙發(fā)育采面局部存在喬木和灌木,例如榆樹與臭椿等。礦山廢棄平臺,主要為裸露巖石平臺和礦渣堆積平臺等。整個礦區(qū)建設作業(yè)已經(jīng)停止,同時大型開采設備已經(jīng)全部拆除,僅剩部分廢棄建筑。在平臺上堆積碎石與礦渣等,偶爾見植被。除了上述問題外,還存在環(huán)境問題和采坑問題等。
當下,在絕大多數(shù)的建設單位完成了礦山的開采之后,都需要全面地提升治理的能力與力度,特別是在礦山對周邊環(huán)境已造成嚴重破壞的情形下,更需要得到有效的治理。同時,還需明確未來發(fā)展的具體進程,這樣才可以更加全面地保障未來的礦山治理工作,進而全面提升工程治理水平,把生態(tài)治理工作落到實處。首先,需要在治理的過程中,在礦山范圍內搭建網(wǎng)格固土設施,主要使用金屬質或者粗麻質的材料,以此構建出穩(wěn)定性較高的覆蓋層。這樣的覆蓋層,可以起到避免表層巖石風化脫落問題的出現(xiàn)。還需要利用三維網(wǎng)、金屬網(wǎng)、單層合成材料網(wǎng)的方式,形成良好的覆蓋層。其次,還可以使用澆筑混凝土的方式,使其表面形成固土層。這樣的處理方式,會形成較為堅固的基礎設施,進而有效地避免出現(xiàn)坍塌、泥石流等災害。最后,在治理露天開采廢棄礦山的過程中,還需要加強針對性的治理,同時注意保障對邊坡的穩(wěn)定性和保護性的針對性處理。在露天開采礦山廢棄之后,往往會形成一個較大的凹陷盆地。這是由于在完成開采之后,沒有得到及時的治理,由此經(jīng)過長期暴露之后,因受到風塵方面的影響,出現(xiàn)表層黏土附著,這樣的土層滲透性比較低。因此,在對其進行廢棄礦山治理過程中,就要從生態(tài)治理的角度入手。
當下比較常見的治理手段,首先是對其礦體周圍的巖性進行全面分析,同時對于一些局部的透水、進行水密性的加固處理,并在之后進行適當蓄水處理。這樣處理之后,可使礦山周圍生態(tài)環(huán)境得到良好的治理。其次,還可在處理的過程中,進行深水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃,以此營造出當?shù)氐酿B(yǎng)殖經(jīng)濟。在治理的過程中,為了實現(xiàn)對礦山周圍生態(tài)的系統(tǒng)性修復,還需要與周邊環(huán)境進行全面的協(xié)調發(fā)展,兼顧經(jīng)濟性并實現(xiàn)全面的返修整理工作。在這樣的治理過程中,還應加強與文旅產(chǎn)業(yè)之間的結合,以此實現(xiàn)廢棄礦山的全面改造。治理的過程中,也可以使用有機質噴灑,或者進行微生物調節(jié)的方式,實現(xiàn)生態(tài)的全面改造處理,進一步恢復土壤的地力[7]。
此礦山清理方量大約為56.6萬m3,主要包括坡面浮石清理和邊坡整治等內容。巖質邊坡采取分級削坡治理方案,每級邊坡的坡高大約為4m~120m,臺階寬度為5m~40m,坡度大約為40°~60°。治理實踐中對采礦平臺,進行全面的整合。對存在的采礦平臺和殘山,采取削高填低治理方案,修坡削方量大約45.5萬m3,整形削方量大約363.8萬m3,現(xiàn)場場地平整方量大約為470.74m3。
修復治理方案中提出在采面坡腳位置建設漿砌石擋土墻,設計為矩形斷面,墻體高度為0.5m,寬度設計為0.5m,砌筑在臺階基巖位置。使用M10漿砌塊石結構,完成建設任務。
修復方案中提出在邊坡坡頂和坡面兩側位置等,進行排水系統(tǒng)的設置。I類排水溝斷面設計為矩形,溝底厚度和溝壁厚度分別為0.3m、0.4m,溝寬度與深度均為0.5m。使用M10水泥砂漿材料和MU30毛石材料進行砌筑,排水溝裸露面按照1∶3水泥砂漿抹面方案建設,抹面的厚度大約為20mm。在排水溝基底位置,建設厚度為0.1m的C15混凝土墊層,墊層超出排水溝兩側各0.1m。對于II類排水溝,設計為U型槽結構,使用預制C20混凝土結構,長度為0.8m,上口寬度為0.5m,深度為0.45m,壁厚為0.04m。
將邊坡坡面按照掛網(wǎng)噴播進行坡面植被修復,播種狗尾草和荊條等。整個掛網(wǎng)噴播面積大約為24.1萬m2,噴播厚度大約為8mm~10mm。
對于裸露巖面和設計平臺等,進行綠化修復。修復工作中種植喬木總計8.5萬株,播撒草籽面積大約為59.9×104m2,草籽總計1.1×104kg。
經(jīng)過修復治理后,礦山的地形地貌獲得恢復,裸露邊坡上也披上新的綠裝,有效改善了視線區(qū)域內的景觀條件,促使整個區(qū)域生態(tài)環(huán)境價值總量得到提高。經(jīng)濟效益:本次修復治理項目中,對浮石廢料進行回收,獲得了3.5億元的回收資金。環(huán)境效益:生態(tài)環(huán)境治理實踐中總計種植了8萬余株喬木,大約900畝采礦破壞區(qū)得到修復,復墾為林地;總計栽植灌木5萬余柱,大約400畝采礦破壞區(qū)被復墾為灌木林地。
1.貫徹生態(tài)保護理念
從推進礦山綠色化和持續(xù)化發(fā)展的角度分析,積極貫徹綠水青山就是金山銀山的理念,打造山水林田湖一體,圍繞礦山生態(tài)問題進行全面的調查與分析,提出針對性的修復治理措施,保障整個生態(tài)環(huán)境保護目標得以實現(xiàn)。在修復治理實踐中要從礦山環(huán)境治理與生態(tài)修復等方面入手,堅持一礦一策的原則,結合礦山的實際情況采取治理措施,保障生態(tài)環(huán)境問題得到有效解決。將礦山修復和土地整治等各項內容有機地結合起來,促使修復治理工作質量得到提高。
2.積極推廣應用現(xiàn)代化技術手段
從礦山生態(tài)環(huán)境治理實踐分析,經(jīng)過多年的探索與研究,積累了豐富的經(jīng)驗,并且推出了很多的技術手段。在修復治理方面選擇適宜的技術手段和辦法,可保障治理工作高質量開展落實,能夠起到積極的作用。設計綜合修復治理方案時,要對現(xiàn)代化技術手段的應用效果進行評估與分析,優(yōu)選修復與治理的辦法,為此項工作的開展與落實提供支持,保障作業(yè)的效果。組織開展修復治理工作時,對采用的礦山生態(tài)環(huán)境修復技術,做好技術交底,使得作業(yè)人員能夠掌握修復治理的實施辦法,嚴格把控治理的效果,保障礦山生態(tài)環(huán)境問題得到有效解決與處理。
廢棄礦山對生態(tài)環(huán)境的影響很大,若沒有得到有效的處理,則會帶來難以控制的后果,因此要做好修復治理的控制。在對礦山資源開采時,要依照實際的地質情況進行科學的開采,嚴禁盲目開采和過度開采,要加強對生態(tài)環(huán)境的保護,不能一味地追求經(jīng)濟效益,而忽視對生態(tài)系統(tǒng)的保護。另外,在礦山地質環(huán)境治理及生態(tài)修復工作中,要加強對生態(tài)體系的建設,實現(xiàn)人與自然的和諧共生、和平共處,由此不斷推動可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。