基于水工环地质调查对河池市某县废弃矿山生态修复模式的探究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：谭辉善（1988），男，汉族，广西贵港人，大学本科，广西地矿建设集团有限公司，水工环工程师，研究方向：矿山生态修复。-138-基于水工环地质调查对河池市某县废弃矿山生态修复模式的探究 谭辉善 广西地矿建设集团有限公司，广西 南宁 530200 摘要：摘要：为落实广西壮族自治区关于加强生态文明建设的决策部署，持续推进自治区废弃矿山地质环境保护与生态修复工作向着生态化方向发展，本文以广西壮族自治区河池市某县废弃矿山为例，结合可持续发展战略，对其水工环地质现状进行详细调查，查实土地损毁、地质现状情况，探究矿山生态修复模式，提出相应的生态修复建议措施，以供参考。关键词：关键词：水工环地质；废弃矿山；生态修复 中图分类号：中图分类号：P624 0 引言 为落实广西壮族自治区关于加强生态文明建设的决策部署，持续推进自治区废弃矿山地质环境保护与生态修复工作并促进某县向着生态化方向发展，本文对某县废弃矿山水工环地质现状进行研究，并提出系统的生态修复模式，为某县经济和生态可持续发展提供良好方向。1 矿山水工环地质现状 水工环地质勘查在我国有 90 多年的历程，大范围使用于土地资源勘查、城市建设和矿山生态修复等方面，同时水工环地质调查是防治自然灾害的基础，因此需对河池市某县废弃矿山的水工环地质进行调查分析。1.1 矿山水文地质现状 某县有 3 座废弃矿山存在地下水含水层受到影响或破坏的地质环境问题（见表 1），矿区地下水位下降区面积共计 33hm2。其中某八达矿影响较严重，矿井正常涌水量 4m3/d，远小于 3000m3/d，矿区及周围主要含水层水位下降幅度小，地下水下降区面积15hm2，矿区及周围地表水漏失小，但矿区地下水质受到重金属重度污染。在其环境影响评价报告地下水监测点分析结果表中发现部分因子（砷、锑、锰、铅、铁、镉等）超标，均为重度污染，影响严重。1.2 矿山工程地质现状 1.2.1 矿山地质灾害隐患 据调查，某县矿区地质灾害类型主要有地面岩溶塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等。某县废弃矿山存在地质灾害隐患点 18 处，其中崩塌 14 处，滑坡 1 处，泥石流 3 处。据专业评估，其中崩塌、滑坡隐患大多因矿山高切坡开采、降雨诱发所致，潜在危害主要是对隐患下方的场地、建筑物和过往人员造成威胁，由于崩塌、滑坡隐患均位于采场边缘，人员活动较少，因此威胁对象少，造成危害的可能性较小，危险性也较小；部分矿山尾砂库及废石场往往置于冲沟内，汇水面积较大，极大地增加泥石流发生概率，危害程度中等，危险性中等。1.2.2 土地损毁及土壤污染情况 某县废弃矿山闭坑前采矿活动对土地损毁的方式包括损毁、压占。损毁主要是矿区开采对土地资源进行开挖破坏，压占主要是排土场、加工区、生活区对土地资源压占破坏。本次调查废弃矿山 77 座，土地损毁总面积 140.44hm2。上述废弃矿山破坏地类以林地和耕地为主，其次为城镇村及工矿用地、草地、园地 表 1 某县破坏含水层废弃矿山一览表 矿山名称 矿区地下水下降区面积 水位下降（m）矿井涌水量（m3/d）水质变化 井周边井泉水位变化 影响程度 某五圩矿 13 1520 506 轻度污染 变化不明显 较轻 某八达矿 15 1020 384 重度污染 变化不明显 严重 五圩某铅锌矿 5 1020 336 轻度污染 变化不明显 较轻 中国科技期刊数据库 工业 A-139-和其他类型土地。某县废弃矿山对土壤环境的污染，主要来源于前期开采过程中矿山洗选矿等生产工序产生的淋滤废液和机械设备渗漏产生的污染；前期矿山排放的生活污水及垃圾产生的污染；废石（土）、尾矿废渣堆场和尾矿库等区域因降雨等原因受地表水冲刷、入渗而产生的污染。1.3 矿山环境地质现状 1.3.1 地形地貌景观破坏及人类工程活动 某县废弃露天灰岩矿历经多年的人类工程活动，致使原始山体表面覆盖层及植被破坏殆尽，区内的采石场地表裸露，对矿山地质环境造成极大的破坏。因缺乏必要的生长条件，区内植被不复存在，自然恢复能力较差，造成区内大面积水土流失和石漠化，随着时间的推移，区内遭受破坏的地形地貌景观和损毁的土地植被资源将会越来越大。1.3.2 固体废弃物排放及危害 某县废弃矿山固体废弃物主要为废石（土）和尾矿废渣。固体废弃物会导致土地资源的破坏或丧失，还会因矿山废渣、废土集中堆放不及时处理，或随意堆放，形成的安全隐患，一旦遇强降雨往往可能引发崩塌、滑坡、泥石流等矿山地质灾害。另外，废石和尾矿的乱排乱放容易导致河道淤塞，其所含的硫、砷以及重金属铅、锌、汞等有毒有害物质对地表水、地下水及周边环境造成污染。废石和尾矿在干旱或大风天气的扬尘以及某些成分，如氰化物、有机物的自然风化，会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体，污染大气。2 矿山生态修复重要性及必要性 2.1 保障区域生态安全屏障质量与生态系统良性循环 2.1.1 改善生态环境，构筑珠江流域重要生态安全屏障 河池市位于珠江流域上游部位，处于流域地下水、地表水的发源地，其水质的优劣对流域生态健康至关重要。由于粗放型矿山开采及涉重金属冶炼业的发展，工业废渣不合理的堆放以及工业废水直接向地表水系排放，引发多次突发性地表水污染事件，为下游居民的饮水安全造成巨大威胁。每逢特大暴雨，废水及废渣被冲入河道，极易造成大规模重金属污染事件。因此，对废弃矿山地质环境恢复治理，可以从源头上切断地下水中污染物的来源。为推进生态文明建设，加强水土保持综合治理，提高森林覆盖率，增强水源涵养能力，防治水土流失，构建珠江流域重要生态安全屏障具有重要意义。2.1.2 增加耕地林地、提高土地利用率，促进生态系统良性循环 河池市以喀斯特地貌为主，耕地资源十分紧缺。然而多年的矿山开采，对地形地貌造成了较大规模的破坏，大量的林地、耕地被毁。通过矿区地质环境恢复治理和土地复垦举措，对矿山采坑、渣场等场地进行回填、覆土、绿化，可整治出建设用地、耕地以及林地、草地等各类生态用地，促进当地生态系统的良性循环。同时土地利用价值得到大幅提升，更可有效的增加矿区的耕地和林地，对山区十分宝贵的耕地起到很好的保护作用，提高土地利用率。2.1.3 落实当地可持续发展战略目标的需要 目前，河池市因矿山开采活动引发的矿山地质环境问题、生态环境问题依然严重，尚未进行系统的恢复治理。本项目的实施可有效消除威胁人民群众的矿山地质灾害隐患，恢复矿山企业的人居环境及工农业生产环境，保障矿区职工及附近人民群众的社会、经济活动的正常开展。为保障地方经济健康发展，对实现河池市可持续发展的战略目标等具有重大的现实意义和深远的历史意义。2.2 促进区域生态环境发展 2.2.1 改善区域生态环境，促进社会和谐稳定 因矿山开采活动引发的矿山地质环境问题日益恶化，且有不断发展蔓延的趋势，如不及时进行矿山地质环境治理，将造成更为巨大经济损失，所带来的社会影响将更为可怕。调查发现，在维护社会稳定方面，当地承受的压力日益增大，矿山地质环境的持续恶化造成的矿农纠纷不断，已明显制约河池市的可持续发展。2.2.2 打造示范性工程，为其它类似工程提供借鉴和科学依据 通过本方案的实施，力争能探索出一条废弃矿山生态修复治理的新路子，为今后同类矿山地质环境治理工作指明方向，也为今后同类矿山地质环境治理提供新的技术和方法。中国科技期刊数据库 工业 A-140-3 矿山生态修复模式 在对矿山水工环地质的调查基础上，针对矿山的生态修复提出 5 种修复模式。在矿山生态修复项目具体实施治理时，应根据自身实际情况，采用一种或多种治理模式，提升矿区国土空间和自然资源综合利用价值。3.1 开发式治理模式 对位于城镇范围、居民集中点、学校、工业园区等周边存在安全隐患、影响景观的历史遗留开采残壁，建议在具备安全生产和环境保护等条件时，引入社会资本，全部清除残损山体，通过土石料回收利用，实施开发式治理的生态修复模式。而露天矿山大面积挖损破坏土地资源，地形地貌景观和植被破坏严重，矿山开采形成高陡的“半边山”边坡，岩体裸露破碎，存在危岩崩塌地质灾害隐患，建议引入社会资本，全部清除残损山体，该方法能彻底消除地质灾害安全隐患，改善自然景观，产生新的可利用土地资源，达到残余资源和土地开发综合利用的生态环境恢复目的。3.2 生态工程治理模式 （1）对景观生态和地质环境破坏严重、城市风貌和人居环境影响强烈的废弃露采矿山，在边坡治理、拆除工业设施、土地平整、消除高陡边坡隐患的基础上，采用喷播、挂网等绿化技术，让裸岩快速复绿，重建矿山生态环境，力求短期内与周边景观融为一体。（2）对景观生态破坏较轻、裸岩土可视面较小、位置相对隐蔽的废弃露采矿山，可在简单治理消除边坡危岩体隐患后，依靠植被生长能力复绿。建议拆除工业设施，平整场地，覆土种草、种树复绿，采场边坡消除地灾隐患，并根据不同开采矿种如粘土矿、页岩矿、锰矿及石灰岩矿等，分门别类采取分级放坡、喷播、挂网等方式，种植灌木、爬藤植物及播撒草籽等复绿。该方法能消除地灾隐患，土地资源及地形地貌景观破坏得到有效修复，水土保持功能强化，植被和生态环境恢复。3.3 土地综合整治模式 按照土地利用总体规划和城市总体规划确定的土地用途，将矿山废弃地及周边空闲土地，采用土地平整、土方回填等方法，使其达到可利用的状态。废弃砖厂、露天金属矿，普遍存在露天大面积挖损、废弃工业场地压占破坏土地资源，植被无法生长恢复，场地平整较容易。针对此类废弃矿山，建议引入社会资金进行土地综合整治。拆除工业设施，平整场地，其部分土地利用现状为建设用地、采矿用地等地类的区域，按照技术规范及标准覆土复耕，并纳入耕地占补平衡、建设用地增减挂钩、土地储备计划，即有效利用土地，增加用地指标和获取收益，又完成生态环境恢复。3.4 工程防护点缀复绿治理模式 （1）对于远离交通道路、居民生产生活区，恢复情况一般，尚有安全隐患的废弃金属矿山，主要存在废石堆放、工业场地压占破坏土地资源，植被遭到破坏，采矿井口存在误入安全隐患等生态环境问题的矿区无需实施大规模治理，可采取拆除工业设施，封闭采矿井口，种树植草绿化场地。既消除安全隐患，又达到恢复生态环境的目的。（2）对于不在主要交通道路、旅游风景区及城市规划区周边的，生态环境破坏程度和矿区规模较小，对周边人民生产、生活影响程度较轻的山坡型砂石土废弃矿山，无需实施坡面复绿、土地平整等大型工程治理，仅采取采场底部开挖落石槽的简单工程措施，防范地质灾害隐患；在采场底部及边坡脚采取生物措施，覆土种树、植草及爬山虎等植被进行点缀绿化，并辅以防护网封闭采场，实现安全防护及生态环境恢复的目的。（3）针对某县废弃金属矿山通过封闭采矿井口、拆除工业设施、平整场地复垦、种树植草等简易的措施，可消除安全隐患，实现场地复绿，恢复生态环境；砂石土露采矿山则通过开挖落石槽、安全平台，设置防护网、警示牌，并辅以栽种植被复绿的手段，可达到防范地质灾害及安全隐患，构建和谐自然景观，恢复生态环境的目的。3.5 自然复绿治理模式 对于矿山地质环境问题一般，且远离城镇、交通要道、风景名胜区及居民生产生活区，矿区现状已基本自然恢复或具备自然恢复的水土环境条件，不存在地质灾害隐患或生态环境问题的废弃矿山，拟保持其生态环境，继续发挥自然修复的功能，以自然修复的生态修复模式，对损毁的土地进行复绿。4 结语 水工环地质调查为生态修复的先行步骤，可以为中国科技期刊数据库 工业 A-141-矿山的生态修复措施提供科学的指导依据，从而保证生态修复方案具备合理性及可行性。上文分析了河池市某县废弃矿区的水工环地质现状，并对此提出相应的 5 项生态修复建议措施，以提升生态系统服务功能和环境质量，优化生态系统结构和国土空间格局。参考文献 1刘文显.水工环地质工作存在的问题及解决措施J.工程技术研究,2020,5(7):279280.2梁益丹.水工环地质勘察技术与应用研究J.资源节约与环保,2019(02).3周明伟.水工环地质勘察问题分析及防治对策J.居业,2019(02).4王昌举.水工环地质调查在生态修复中的研究J.建筑技术与开发,2021,48(1):84-85.5王新星.浅析水工环地质调查在生态修复中的重要性J基层建设,2019(17).