露天開采礦山歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題及恢復治理措施研究

李詩強，胥佳佳，段召強，吳俊良

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局二0二地質(zhì)隊，四川 宜賓 644002；2.四川省宜賓市自然資源和規(guī)劃局，四川 宜賓 644002）

露天開采礦山在礦產(chǎn)資源開發(fā)階段，多包括錳礦、煤礦、砂石礦等。在其開采期間，常需要借助爆破、開挖等技術，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的深度挖掘。而在其開采后，若不及時針對開采區(qū)域地質(zhì)結構予以修復，隨著時間的推移，將誘發(fā)地質(zhì)災害。據(jù)此，應充分結合礦山開采特征，處理好遺留問題，便于露天礦逐步實現(xiàn)生態(tài)修復目標。

1 露天開采礦山恢復治理歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題的實踐價值

露天開采礦山針對歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題實施恢復治理，具有突出的實踐價值，主要體現(xiàn)在下述三個部分：

（1）保護土地資源，在露天開采礦山過程中，對于礦石的開采，常需要占據(jù)大面積土地資源。然而，經(jīng)過對歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題實施妥善處理，原有的采坑將重新恢復生產(chǎn)力，其周邊環(huán)境也將有所凈化，最終促使土地資源有機會實現(xiàn)二次使用。

（2）改善礦區(qū)條件，露天礦在開采礦產(chǎn)資源時，為了獲取更高效益，常處于一種過度開采狀態(tài)，這就造成開采人員對于浮土、圍巖的挖掘更加深入，致使地質(zhì)層遭受破壞，從而隨著時間的發(fā)展，而發(fā)生泥石流等災害，不利于周邊生活條件的有效改善。在其恢復治理措施落實中，礦區(qū)環(huán)境將有所凈化，便于優(yōu)化礦區(qū)民眾生活條件[1]。

（3）防治地質(zhì)災害，在露天礦歷史遺留環(huán)境地質(zhì)問題的修復與治理工作中，常需要在礦區(qū)設置防護欄或者建設擋土墻，用于維護地質(zhì)結構的完整度。在此期間，也能夠適當防治地質(zhì)災害，保護周邊民眾的人身安全。所以，注重露天礦歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題的妥善處理，對于礦區(qū)科學管理具有積極影響。

2 露天開采礦山歷史遺留常見地質(zhì)環(huán)境問題

從我國開采的露天礦中，可發(fā)現(xiàn)，其常見的歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題，主要包括下述四點：

（1）大量占用土地資源，土地資源的占用，致使周邊區(qū)域可用土地資源有所縮小。為了保證礦山開采活動的順利實施，在礦區(qū)周邊一般不種植農(nóng)作物，這就導致土地資源出現(xiàn)閑置浪費現(xiàn)象，甚至部分礦區(qū)在關閉后始終使用土地資源存放固廢物，不利于提高土地資源的利用率。

（2）誘發(fā)礦區(qū)地質(zhì)災害，礦山開采工作中，常需要針對地質(zhì)結構進行破壞，便于采集礦產(chǎn)資源。而在其開采作業(yè)中，會造成原有的地質(zhì)結構出現(xiàn)失衡狀況，并且隨著多次爆破、挖掘，礦山邊坡也會失去穩(wěn)定性，由此增加山體松散度，誘發(fā)滑坡災害。同時，肆意堆放的礦渣等物質(zhì)，也會導致山體承擔的負載力過大，尤其在遭遇雷雨天氣，更易形成流體物質(zhì)，促使礦區(qū)頻繁存在地質(zhì)災害隱患。

（3）水土流失荒漠化，在露天礦開采環(huán)節(jié)，常需要對山體、礦區(qū)中的植物進行清理，以免干擾開采進度。此時，會破壞生態(tài)均衡性，誘發(fā)水土流失等問題，促使開采后的礦區(qū)呈現(xiàn)荒漠化趨勢。

（4）生態(tài)環(huán)境惡劣化，開采中產(chǎn)生的污水、礦渣，若處理不當或直接丟棄在開采現(xiàn)場，極易造成生態(tài)環(huán)境受到破壞，甚至會污染水資源，故而應加強處理。

3 露天開采礦山歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題的恢復治理措施

3.1 合理劃分開采區(qū)

露天開采礦山在處理歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題時，要想進一步提高土地資源的使用面積，應合理劃分開采區(qū)，尤其在礦區(qū)關閉后，也應當精準分析開采區(qū)范圍，待確定好開采區(qū)后，需制定完善的治理方案，對開采區(qū)進行重點修復，避免開采區(qū)邊緣處出現(xiàn)外延現(xiàn)象，導致關閉后的礦區(qū)依舊占有大量的土地資源。特別是對已廢棄的礦區(qū)，更需要重新啟用原有開采區(qū)的土地資源，一方面應當?shù)玫较嚓P部門的指導，將其列入土地整治重點項目中。另一方面，可脫離政府資金，自行對開采區(qū)實施綜合治理。具體方法如下：第一，需對現(xiàn)已完成開采任務的露天礦礦區(qū)劃分情況進行調(diào)查，并按照1:5000的比例尺繪制地質(zhì)圖，用于細致的分析礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境分布規(guī)律，并且以此為依據(jù)確定土地資源二次開發(fā)空間；第二，需對開采礦產(chǎn)類型進行調(diào)查，以礦區(qū)為基本單位對其實施地質(zhì)調(diào)查。例如在石礦項目中，需精準分析礦區(qū)開采數(shù)量與種類，如頁巖、花崗巖、砂巖等，這樣才能判定開采區(qū)是否適合作為開墾區(qū)[2]。

實際上，遺留露天礦大體上可分為兩種類型，即已廢棄準許開采礦山以及已關閉禁止開采礦山。前者在恢復治理中，依舊以開發(fā)為主要修復手段，促使礦區(qū)可開采資源實現(xiàn)最大化利用，而且還能借此展現(xiàn)出土地資源的價值，避免出現(xiàn)資源損耗問題。后者應以一邊開發(fā)一邊治理為主實施治理。此時，應采用先進技術探測開采區(qū)是否存在殘余礦產(chǎn)資源，如X射線熒光技術、GPS感應系統(tǒng)等，繼而節(jié)省治理成本。

3.2 注重地質(zhì)災害勘查

在已探明的156種礦產(chǎn)資源中，常需要借助露天礦開采模式獲取大量礦產(chǎn)。而對于開采后礦區(qū)形成的采坑以及礦渣堆都應當進行妥善處理，并且還需要定期開展礦區(qū)地質(zhì)災害勘查工作，以免因地質(zhì)隱患，導致露天礦出現(xiàn)更為嚴重的地質(zhì)災害。

本文主要以數(shù)量多達740 個礦區(qū)的河北承德市為例，總結適合的勘查手段。在宜賓市露天礦山中，金屬與非金屬礦山較多 。在其開采階段，該區(qū)域常見的問題多包括含水層破壞、地貌景觀破壞等，致使該區(qū)域存在較高的地質(zhì)災害風險?？梢詤⒖汲械率兄卫斫?jīng)驗，對露天礦山開展地質(zhì)勘查，專門建立數(shù)據(jù)庫， 用于分析地質(zhì)環(huán)境特征，從而保證治理工作擁有可靠依據(jù)，隨時掌握礦區(qū)修復動態(tài)。此外，承德市還提出“一調(diào)六查一提勘查模式”，促使在此種勘查手段下，承德市露天礦遺留地質(zhì)環(huán)境問題治理成效顯著[3]。

3.3 應用植物再造技術

露天礦在開采礦產(chǎn)資源階段，常因過度開發(fā)誘發(fā)水土流失問題，其中最為主要的原因是植被的大量清除。而對于露天礦遺留問題的妥善處理，還應當借助植物再造技術，于露天礦山體上再次種植綠色植物，以此運用植物的固土能力，重新恢復山體原始面貌。其中最為主要的是應當根據(jù)礦區(qū)特征優(yōu)選植物。此外，在植物再造技術實踐應用環(huán)節(jié)，還可注重植被生長周期，避免長勢緩慢，無法發(fā)揮出固土作用。

再如山東省沂源縣占地面積為1.76k㎡的已開采結束的93處礦區(qū)，在其恢復治理環(huán)節(jié)，結合當?shù)貧夂驐l件，選擇種植馬尾松、黃櫨等植物，不但增加了礦區(qū)美觀度，而且還展現(xiàn)出了顯著的綠化價值。結合植物再造技術，現(xiàn)已擁有40畝種植林木的空間，并且有150畝土地資源重新成為耕地，為當?shù)厝朔N植農(nóng)作物，這種借助社會投資、聯(lián)合林木種植的治理方式，能夠得到當?shù)卣拇罅Ψ龀郑⑶夷茉谝欢〞r間內(nèi)，為礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的改造提供持久保障。所以，應當充分利用土地資源種植植物，由此實現(xiàn)邊坡石頭的掉落以及山體崩塌風險的有效控制。治理人員應注重植物類型的調(diào)研，以鄉(xiāng)土植物為首選，便于強化歷史遺留問題的治理效果。

3.4 綜合化統(tǒng)籌治理

從相關治理結果中可發(fā)現(xiàn)：雖然部分地區(qū)已然意識到露天礦歷史遺留地質(zhì)環(huán)境問題治理的重要性，并開始制定各種計劃，但在這期間，更需要采用綜合化統(tǒng)籌治理方式，避免單純采用一種治理手段，誘發(fā)過度種植、過度覆蓋、過度硬化等問題。例如某露天礦采用修建混凝土道路的方式，增加山體穩(wěn)固度，但因其硬化范圍較為廣泛，導致該礦區(qū)中植物長勢緩慢，甚至出現(xiàn)植物枯萎等后果。據(jù)此，應靈活選用治理手段，并在政府指導下，認真落實治理內(nèi)容，確保經(jīng)過政府管理部門統(tǒng)籌規(guī)劃，露天礦地質(zhì)環(huán)境問題能從根本上得以解決。

參照內(nèi)蒙古地區(qū)的綜合治理經(jīng)驗，生態(tài)環(huán)境部專門就當?shù)芈短斓V普遍存在的遺留問題，提出礦山生態(tài)修復舉措，用于指引各部門針對內(nèi)蒙古露天礦實施有效治理，使其逐步恢復原始生態(tài)狀態(tài)。其中在植物種植上，為了進一步提高修復資金的利用率，采用喬木+灌木種植模式，對林木實施養(yǎng)護，并且還種植了許多地被草木，用于加強土壤肥沃能力。同時，面對混凝土道路的修建，科學劃分修路空間，對于適宜修路的區(qū)域?qū)嵤┬蘼?。而部分適宜種植苗木的土地則種植相應的植物。

此外，還可通過農(nóng)作物種植補貼政策，鼓勵當?shù)厝思尤肼短斓V治理項目中。周邊民眾為了挽留損失，常擔憂露天礦周邊土壤肥力不足而放棄種植農(nóng)作物。當?shù)卣刹捎冒l(fā)放補貼的方式，調(diào)動民眾積極性。如為每個地區(qū)設置種植面積額度，在其達標后可按照一定標準發(fā)放補助，這樣既能維持露天礦生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，又能對糧食生產(chǎn)力的提升產(chǎn)生積極影響。

4 結論

綜上所述，露天開采礦山自完成開采任務后，將處于關閉狀態(tài)。若不及時對開采區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境進行改善，易引發(fā)更嚴重的地質(zhì)環(huán)境問題，故而應當從開采區(qū)合理劃分、地質(zhì)災害強化勘查、植物再造技術、綜合化統(tǒng)籌治理等方面著手，確保經(jīng)過治理后，礦山開采區(qū)能恢復原始面貌，維護礦產(chǎn)開發(fā)安全。