礦產(chǎn)勘查對(duì)生態(tài)擾動(dòng)成因分析與綠色勘查建議

韓效斌，王永剛，裴進(jìn)云，王 欣

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局第三地質(zhì)勘查院，山西 太原 030002）

生態(tài)文明被先后寫入民法總則、黨章、憲法，現(xiàn)在已經(jīng)成為了我國(guó)民事主體的行為準(zhǔn)則、黨的主張和國(guó)家的意志，生態(tài)文明被提升到前所未有的高度。在最新提出的國(guó)內(nèi)大循環(huán)概念中，自然資源的保護(hù)和開發(fā)是重要環(huán)節(jié)。在過去的地質(zhì)勘查過程中，由于技術(shù)和觀念的限制，在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的過程中會(huì)伴隨著對(duì)勘查地區(qū)環(huán)境的擾動(dòng)。隨著相關(guān)認(rèn)知和技術(shù)條件的提升，這樣的情況要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，減少負(fù)面影響。在地質(zhì)勘查過程中也要注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境，綠色勘查是礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家一致遵循的原則[1]。綠色勘查代表了國(guó)際礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的未來(lái)方向，哪家能提前收獲成效，就能在日后的行業(yè)發(fā)展過程中掌握話語(yǔ)權(quán)。綠色勘查不僅僅是一種理念，也具備文化內(nèi)核，是一種尊重自然，保護(hù)自然，尊重客觀發(fā)展規(guī)律的發(fā)展選擇。

1 侵蝕的自然原因及其后果

在自然界，侵蝕主要源自于風(fēng)力、水等自然應(yīng)力作用。在應(yīng)力的持續(xù)作用下，地表物質(zhì)會(huì)較為松散，在特定環(huán)境下會(huì)表現(xiàn)出溶解和位移情況。這種古來(lái)有之的自然應(yīng)力的長(zhǎng)期作用，會(huì)使地表形態(tài)發(fā)生改變。在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的過程中，一些人工破壞行為會(huì)加劇本不穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，造成這種侵蝕情況的加劇[2]。

1.1 風(fēng)力

風(fēng)力是一種持續(xù)作用且作用面廣泛的應(yīng)力，地面速度為13km/h～15km/h的低速風(fēng)力可以使干燥地表上的土壤顆粒懸浮在氣流中流失，在缺乏植被的環(huán)境中，表層土壤會(huì)完全流失。造成楊塵現(xiàn)象，對(duì)周邊區(qū)域的自然環(huán)境造成影響。在干旱地區(qū)，風(fēng)力侵蝕的效應(yīng)更加明顯，所以要特別注意保護(hù)風(fēng)蝕敏感地區(qū)的植被，在人工勘查過程中盡可能減少對(duì)這部分植被的破壞和影響[3]。

1.2 水

在自然環(huán)境下降雨會(huì)使得巖土表層含水量較高，并且雨滴沖擊時(shí)會(huì)造成結(jié)構(gòu)較松散的土壤出現(xiàn)破碎松散的情況。當(dāng)水分堆積在地表時(shí)會(huì)形成地表徑流通過面蝕、細(xì)溝侵蝕、沖溝侵蝕、災(zāi)難性侵蝕四種方式侵蝕地表。面蝕產(chǎn)生是由于水沿著一定的方向均勻地散布成面狀，導(dǎo)致面層土壤流失。細(xì)溝侵蝕由徑流匯集或相對(duì)集中流動(dòng)造成，在邊溝溝頂以下2.5m～3m處形成細(xì)溝；沖溝侵蝕由徑流集中或快速流動(dòng)造成，災(zāi)難性侵蝕導(dǎo)致形成深溝，由泥石流或滑坡造成。造成泥石流或滑坡是由于水與表層土壤聚集，在重力影響下產(chǎn)生滑動(dòng)位移情況。與其他侵蝕情況相比，災(zāi)難性侵蝕無(wú)論是從產(chǎn)生規(guī)模還是破壞范圍都要高出一個(gè)量級(jí)，并且整個(gè)周期準(zhǔn)備時(shí)間短，對(duì)于周圍自然環(huán)境和生產(chǎn)生活區(qū)域會(huì)造成嚴(yán)重的影響。無(wú)論是哪種侵蝕情況，都會(huì)對(duì)現(xiàn)有的排水規(guī)律產(chǎn)生持續(xù)甚至永久的影響。徑流會(huì)將周圍區(qū)域的泥沙從地表搬運(yùn)至河道，在這一過程中，下游水質(zhì)會(huì)受到影響，產(chǎn)生退化，影響下游生態(tài)環(huán)境[4]。懸浮在水面上層的泥沙會(huì)降低水體透光率，抑制水中植物的光合作用，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)速度放緩，以植物為生的動(dòng)物由于汲取不到足夠的食物，數(shù)量會(huì)急劇減少。在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的過程中，一些必要的行為可能會(huì)加劇，原有自然條件下已經(jīng)存在的地表徑流強(qiáng)度。要注意，如果勘查區(qū)域廣泛出現(xiàn)土質(zhì)松散或裸露在外，那么該區(qū)域就極為容易受到徑流的水力侵蝕。由于土層較薄缺乏依附，因此當(dāng)發(fā)生水土侵蝕時(shí)，其覆蓋范圍和嚴(yán)重程度。相較于普通地區(qū)會(huì)更加嚴(yán)重[5]。為了減少這方面的情況出現(xiàn)，在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查過程中，要謹(jǐn)慎對(duì)待勘查區(qū)域的植被，盡可能避免對(duì)植被造成破壞，減少對(duì)于當(dāng)?shù)厮亮魇a(chǎn)生的加劇效果。在頻繁出現(xiàn)強(qiáng)降雨的區(qū)域，要特別注意土壤侵蝕的狀態(tài)，如果土質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重退化，就要慎重選擇勘查方式，以避免對(duì)于原有的生態(tài)環(huán)境造成進(jìn)一步的破壞[6]。

2 礦產(chǎn)勘查活動(dòng)對(duì)地表的擾動(dòng)

礦產(chǎn)勘查過程中大量采用槽探，可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)原有區(qū)域的植被產(chǎn)生清除的情況。而且在勘查過程中，一些大型設(shè)施設(shè)備的轉(zhuǎn)運(yùn)和安裝都需要有相應(yīng)機(jī)械和車輛的幫助，頻繁的人類活動(dòng)可能會(huì)造成地表侵蝕速度加快。

2.1 植被清除

植物的根系能夠起到固定土壤的作用，而植物的葉可以防止雨水直接侵蝕地表還可以起到一定的防風(fēng)效果，在表層土壤中含有豐富的礦物質(zhì)微生物，在勘查活動(dòng)結(jié)束之后，勘查人員必須對(duì)之前破壞的植被進(jìn)行復(fù)墾，并為其提供復(fù)墾所需的營(yíng)養(yǎng)成分，如果在勘查過程中出于必要需求不得已進(jìn)行樹木砍伐或植被移除行為，在勘查結(jié)束之后，一定要設(shè)法對(duì)原有地形地貌進(jìn)行還原，尤其是要確保有足夠的植物，能保證土壤固定效果。

2.2 車輛和設(shè)備的使用

在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查過程中，一些大型設(shè)備的搬運(yùn)必須由車輛來(lái)承接，但是礦產(chǎn)勘查區(qū)域，多數(shù)情況下都是遠(yuǎn)離人類生產(chǎn)區(qū)域的偏遠(yuǎn)地區(qū)，在選擇車輛和設(shè)備參數(shù)時(shí)，要考慮到當(dāng)?shù)氐牡貏?shì)地貌以及土壤條件，在軟土區(qū)域不能選擇荷載較大的車輛和設(shè)備，否則會(huì)加劇表層土壤的流失。與個(gè)人行為相比，這種有車輛和設(shè)備參與的勘查活動(dòng)，對(duì)于周圍自然環(huán)境的影響程度會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。無(wú)論是其覆蓋范圍還是影響速度都會(huì)比單純的人工行動(dòng)產(chǎn)生更嚴(yán)重的影響，后續(xù)的復(fù)墾工作難度也會(huì)隨之增加。即便如此，在完成礦產(chǎn)勘查作業(yè)后，也必須對(duì)勘查區(qū)域進(jìn)行復(fù)墾和植被還原。

2.3 探槽和探坑

槽探是礦產(chǎn)勘查常見的技術(shù)手段，為了能夠直觀地考察勘查區(qū)域的礦產(chǎn)分布情況，對(duì)其地表進(jìn)行挖掘。過程中會(huì)形成不同的坑道，其好處在于能夠幫助作業(yè)人員直觀的考察所處區(qū)域的礦藏分布情況缺點(diǎn)在于在進(jìn)行坑道挖掘時(shí)，不可避免會(huì)對(duì)勘查區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)破壞，如果坑道選擇不當(dāng)，很有可能會(huì)對(duì)原本就叫松散的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞。影響該區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且坑道在后續(xù)可能灌入雨水，對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)造成持續(xù)性的破壞。目前還沒有特別有效的方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)坑道挖掘地緣地貌進(jìn)行復(fù)原的技術(shù)，因此在地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散，降雨較頻繁的區(qū)域，這種挖掘方式要謹(jǐn)慎投入，以防后續(xù)對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粭l件造成不可逆的變化，加劇地下區(qū)域的結(jié)構(gòu)松散情況。

3 國(guó)內(nèi)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)做法

我國(guó)西部地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，一直以來(lái)是礦產(chǎn)勘探的重點(diǎn)區(qū)域，但西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境比較脆弱，不適合的勘探方式，很有可能會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡，造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞。野外勘探工作需投入大量人員設(shè)備，在野外長(zhǎng)時(shí)間駐守，在勘查過程中會(huì)產(chǎn)生一部分生活垃圾，并且生活區(qū)與工作區(qū)要分開布置。為了減少對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粭l件的影響，在選定區(qū)域時(shí)，要盡可能選擇遠(yuǎn)離草場(chǎng)的位置，避免在勘查過程中對(duì)原有的草皮植被造成破壞，在勘查區(qū)域設(shè)置明顯的區(qū)域劃分標(biāo)志帶所有勘查工作完成之后，要對(duì)原有區(qū)域進(jìn)行及時(shí)回填，在地表進(jìn)行草皮和植被的種植，盡快恢復(fù)原有地形地貌。

在勘查過程中需要進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的施工步驟，施工區(qū)域的選擇要盡可能避開根系范圍，減少對(duì)樹木根系的破壞。在進(jìn)行槽探施工時(shí)，要對(duì)槽頂開口進(jìn)行控制，盡可能不要超過兩米，在條件允許的情況下保持1.2m，這樣施工完成后，整個(gè)施工區(qū)域的面積可以降低40%左右。可以考慮用取樣鉆代替槽探、剝土施工方法；施工后抽干泥漿池液體，將附著在壁上的水泥塊破碎并帶走。鉆機(jī)等設(shè)備在離場(chǎng)后及時(shí)對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行平整覆根，在施工過程中在周圍設(shè)置警示帶，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入出現(xiàn)安全事故。

4 防范勘查活動(dòng)對(duì)土壤侵蝕的建議

總體看來(lái)，勘查活動(dòng)應(yīng)盡量避免擾動(dòng)植被、土壤和基巖，選擇適當(dāng)?shù)目碧皆O(shè)備，減少車輛和自行式設(shè)備的使用對(duì)地表的擾動(dòng)。

4.1 避免擾動(dòng)植被

不同直徑的樹干表示樹木的生長(zhǎng)周期對(duì)于直徑超過150mm的右數(shù)要盡可能保留，因?yàn)樵撝睆较聵淠镜母到M織能夠起到較好的土壤固結(jié)作用，如果貿(mào)然砍除，很有可能會(huì)導(dǎo)致區(qū)域土壤固結(jié)能力不夠，造成水土流失。依照實(shí)際情況，盡可能對(duì)有機(jī)覆蓋層進(jìn)行保留，避免對(duì)湖泊河流區(qū)域的植被進(jìn)行砍伐破壞，在兩岸要設(shè)置10m以上的植被緩沖帶。

4.2 土壤保持

不同植物的生長(zhǎng)需要的微生物具有明顯區(qū)別，在對(duì)原地形進(jìn)行破壞時(shí)，要首先探明該區(qū)域常見的植物種類，依照種類分布判斷當(dāng)?shù)赝寥赖挠袡C(jī)物種類和含量，在付款過程中有針對(duì)性的對(duì)相關(guān)養(yǎng)分進(jìn)行補(bǔ)充，確保種植的附根植物能夠有足夠的養(yǎng)分，維持其生長(zhǎng)。盡可能減少對(duì)原有表層土壤的益處和清理，在復(fù)墾過程中優(yōu)先將這部分土壤恢復(fù)。通過恢復(fù)植被穩(wěn)固土壤是一種最經(jīng)濟(jì)和最長(zhǎng)效的地表侵蝕防治措施，這些方法從源頭控制了泥沙流失。

在擾動(dòng)表土之前考慮以下因素：如果區(qū)域內(nèi)覆蓋較厚的腐植護(hù)根層，先對(duì)護(hù)根層進(jìn)行清除，將其單獨(dú)堆放在日后復(fù)根時(shí)還需投入使用，土堆的高度，不得超過兩米，確保土壤中微生物供氧量滿足生長(zhǎng)需要，在土壤上覆蓋永久植被，防止后期出現(xiàn)水土流失情況。

5 結(jié)論

礦產(chǎn)勘查作業(yè)對(duì)于保證社會(huì)發(fā)展具有重要的作用，礦產(chǎn)勘查作業(yè)進(jìn)行過程中，要盡可能避免對(duì)勘查區(qū)域自然環(huán)境所造成的負(fù)擔(dān)和影響。