矿山环境评价方法综述与治理经验探讨

王钧超

（1.中国地质大学（北京），北京100083；2.国家信息中心，北京100045）

我国经济的飞速发展离不开矿产资源的开发利用。但随着矿产资源长期大规模粗放式开采，导致矿山环境不断恶化，严重影响了生态平衡。矿山环境评价一直是学者们研究的重要课题。

矿山环境评价是进行矿山环境研究的关键问题之一，与评价后的治理和修复等环节环环相扣，紧密连接。矿山环境评价是在进行现场调查之后，对收集到的资料进行分析整理，把矿区的各种环境问题剖析后进行模拟和预测。由环境评价要素，矿山环境评价可分为单环境问题评价和多环境问题评价两类［1］。

1 矿山环境问题几大类型

根据问题的性质可以把矿山环境问题分为五大类：地面变形问题、矿山给排水问题、“废石、废渣、废气物”三废问题、沙漠化及水土流失问题和生态环境保护与矿山开发矛盾问题。

2 矿山环境问题评价

目前我国矿区矿产资源的不合理开发利用导致的环境问题主要有以上几种，我国的一些矿山可能只存在上述问题中的一种，而有的矿山存在多个问题，所不同的是问题轻重程度不同。

2.1 单环境问题评价

这里主要从地面变形、“三废”问题和沙漠化三个问题进行系统分析。

第一，地面变形问题。对于开采沉陷而致地面变形的主要评价方法有：影响函数法、剖面函数法、经验公式法、解析模型法等。

影响函数法和剖面函数法均根据实地采矿条件，确定具体参数，然后套用相应的数学公式，最后计算得出沉陷值。但是这两种方法都是较为简单地模拟开采沉陷，如用影响函数法来计算，就是一点沉陷值的简单叠加，点与点的影响没有多加考虑；而剖面函数法中所用的剖面函数与实际沉降盆地的形状不一定完全契合，剖面函数中有些未考虑的因素可能会存在沉降盆地形状的影响中，尤其是在预测地表变形值时偏差较大。因此，由以上两种函数法计算出的结果不够可靠。经验公式法是根据地表情况测量的数据进行分析，由经验构建公式，进而预测开采沉陷的数值结果。解析模型法是针对开采沉陷情况构建方程组，这个方程组是根据岩体特征而建立在原有的数理模型基础上的。这种方法的弊端在于选择岩体的特征参数时较为困难，一般情况下先建模型，然后再建立方程组。这种方法在选择参数时较为困难，因为岩体本身的特征难以反映实际的情况。

第二，“三废”问题。“三废”中的固体废弃物：这是影响矿山环境的主要问题，包括煤矸石、废石废渣、废弃物剥离、放射性物质、粉煤灰和尾矿库等固体废料［2］。固体废弃物堆积一般会导致六大环境效应问题：废弃物占地效应、淋滤污染效应、煤矸石等自燃而致的大气污染效应、废料放射性效应、堆积体边坡稳定和风化扬尘污染。

占地效应评价：根据航卫片关于固体废弃物的各种识别标志如颜色、形态、图案等，运用遥感对废弃物的占地面积进行解译，然后计算出结果。各种不同的固体废弃物在航卫片上呈现不同的颜色和形态。此外，GPS在占地效应评价中已有应用。

在运用遥感解译法时，可得到内容丰富、范围广泛、直观性强等一系列优点的解译内容，但是人为主观因素较大且航卫片在拍摄时受气候等条件的影响，解译效果有时大打折扣，所以在评价时建议将多种技术路线结合起来共同使用，以提高评价效果的精度，减少误差。

煤矸石等废弃物自燃的大气污染效应评价：煤矸石暴露大气中易于被氧化，当温度达到燃点便发生自燃，自燃后热量不能充分散发，产生的气体如CO、SO2排入大气造成严重的污染，危及人体健康。煤矸石氧化引致自燃等一系列过程使得地层温度与正常地层差异较大，与遥感影像资料显示的也有差别。因此，在遥感解译时，应对自燃要素进行解译，可进一步提高煤矸石等废弃物自燃的污染评价精度。

堆积体边坡稳定性评价与废弃物边坡不同之处在于组成物质不同，它主要是以在岩土体堆成的基础上形成的边坡评价理论为基准。因此，在堆积体边坡评价时可以采用岩土体的边坡评价方法。

边坡的形成主要是因为人为造成的废弃物堆积，其评价主要包括：边坡遭到破坏的方式、变形形式以及整个演变过程；影响边坡稳定性的因素；边坡稳定性影响概率等。影响边坡稳定性的主要有自然和人为两种因素，具体表现为组成斜坡的各种物质构成以及斜坡的各类特征如高坡度、结构形态、气候因素等，这是边坡失稳的决定性条件，在评价中起关键作用。

扬尘风化污染效应评价：固体废弃物长期暴露在空气中，加上周围各种环境因素的影响，发生一系列的物理和化学变化后，逐渐风化解体，形成风化物质，这些风化物质经过风吹产生扬尘，污染大气环境。

第三，沙漠化问题。根据目前的研究，沙漠化问题评价主要有以下几种方法：沙漠化监测指标评价、遥感解译评价、地理信息系统、遥感与层次分析法、耦合法等。监测指标评价是首先确定各个参数和指标，然后再进行逐个监测，便完成了沙漠化指标评价；遥感解译评价是从周期性、现有走势、宏观情况等方面对遥感的各种优势进行分析，进行评价沙漠化问题，这种方法所得到的结果较可靠；地理信息系统、遥感与层次分析法、耦合法是对影响沙漠化的各种因素，先利用遥感破译出各种数据的影响因素，再运用地理信息系统把各个影响因素统一起来，运用层次分析法分析各种因素对沙漠化的影响轻重，继而根据多源地学信息复合叠加原理，建立耦合模型，对沙漠化做出动态化的评价［3］。

2.2 多环境问题综合评价

很多矿区都同时存在多个矿山环境问题，因此，在进行环境评价时，应综合评价多环境问题，这也是多矿山环境评价的难题。对于多环境综合评价，我国取得了一些成绩，主要体现在“指标相关性”、“现代化体系”和“上市业绩效”等方面的研究，但这些指标均是确定性的［4］；尽管我国学者在矿山环境评价方面做过一些研究，并提出了相应的评价方法，但这些评价方法大都不够可靠，很多地质环境问题的不可量化和不可确定性没有涉及到，所以在进行矿山环境综合评价时可信度不高［5］。

3 我国矿山环境治理的主要经验总结

近年来，我国在矿山环境治理上力度较大，坚持治理和保护并重，在资源开发的同时，加强环境保护，扮演好“五种角色”，处理好“三个关系”，为实现经济的可持续发展，积累了丰富的经验。

1）充分发挥“五种角色”的作用。

第一，中央政府起主导作用。矿山环境的治理需要政策、投入和科技这三大要素的支持。政策引导着经济发展的方向，投入决定着环境治理的深度，科技支撑着环境治理的深入，中央政府在这几大要素上发挥主导作用，矿山环境治理得好坏取决于中央政府的重视程度，我国的矿山环境治理近年来取得的成绩正式中央政府重视的结果。

第二，地方政府起关键作用。矿山环境的治理和保护必须由地方政府统一谋划和实施。我国矿区较多，地质条件各异，资源禀赋不同，环境破坏程度不一样，加上经济发展水平不均衡和管理方式的差异，矿山环境治理的难度和重点也不一样，必须因势利导、因地制宜，根据地方政府制定的政策和规章制度执行。

第三，矿山企业发挥主体作用。矿山企业在矿山环境保护方面应发挥主体作用。按照一贯的“谁开发，谁保护”、“谁污染，谁治理”的原则，矿山企业应在矿山环境治理上承担主要责任。但由于环境治理意识不够，又缺乏制度上的约束和监管部门的监督，矿山企业的主体地位一直没有有效确立，逃避责任，未尽到应有的责任，反而把矿山环境治理的责任推给国家和政府。

第四，市场起调节作用。长期以来，由于矿山企业的污染成本较低，在政策方面没有污染付费之类的具体规定，矿山环境治理缺乏有效的制度约束。矿山环境污染治理的费用并未列入矿山经营成本，不利于矿山经济的可持续发展。因此，应如十八届三中全会所提出的“发挥市场的决定性作用”，拓宽矿山环境治理资金渠道，国家和地方财政以及企业自身三者共同为矿山环境治理筹集资金。

第五，民众起监督作用。加大宣传力度，发挥民众的监督作用。使政府、企业和民众都能充分认识到生态环境的价值，提高环境保护的意识，改变过去的“只开发、不保护”的粗放式经济增长方式和生产消费方式。由媒体宣传和广大民众的积极监督作为政府和矿山企业自觉加强环保的推动力，切实治理保护好矿山生态环境。

2）处理好“三个关系”。

第一，处理好资源开发与环境保护的关系。以“统筹兼顾，协调发展”为原则，既做好资源开发，又加强环境保护。一方面，我国作为资源生产、消费大国，经济增长需由资源作为支撑，加上每年对资源的刚性需求不断增长，矿山开发的任务异常繁重；另一方面，矿产资源开发强度较大，大多为粗放式的开发方式，生态环境遭受严重破坏，生态系统难以维持平衡。而经济要实现可持续发展，必须兼顾环境保护，大力建设绿色矿山。因此，在矿山治理方面，应从集约式开发、土地复垦、生态恢复等方面加大整顿力度，提高矿业开发门槛，杜绝已有的粗放式的开发和人为破坏活动，做到资源开发与环境保护和谐、统一。

第二，处理好政府、企业与市场的关系。发挥政府和矿山企业的积极性，做到“责任与权力相统一”，明确矿山环境治理的权力和责任，政府做好矿山开发的管理和监督职责，矿山企业对矿山环境治理和生态环境恢复有不可推卸的主体责任，同时，政府应在政策和资金上给予相应的支持，把政府和企业的责任、权力和义务划分清楚，并形成文件或规章制度加以约束。此外，还需发挥市场的作用，引入市场机制，运用市场方法筹集环境治理资金，通过竞争遴选优势企业，逐步培育和规范生态环境治理与恢复的运作机制，使市场机制与经济利益有机结合。

第三，处理好实践探索与理论创新的关系。我国多个地区地质环境复杂，地质灾害频发，经常引发严重的矿山环境问题，治理任务尤为繁重。一方面，在矿山环境治理方面，选择矿山环境治理较好的矿区作为试点，总结环境治理的经验，并加以推广，再以后的治理继续完善，直到形成比较成熟的矿山环境治理的经验和模式。另一方面，在矿山环境治理实践的基础上，多运用相关理论，对重点难点问题多方位、多角度、多领域的分析研究，探索新思路、新理论、新方法，并逐步应用到实践中，以达到更好地为矿山环境治理的目的。

［1］ 武强.我国矿山环境地质问题类型划分研究［J］.水文地质工程地质，2003，30（5）：107－112.

［2］ 孔德坊.生活垃圾卫生填埋及地质环境效应概论［J］.地质灾害与环境保护，1999，（3）：10－14.

［3］ 武强，杨明，董东林.基于GIS与AHP耦合技术的土地沙漠化模型研究［J］.工程勘察，2003，（2）：30－33.

［4］ 李锐，杨勤科，赵永安.水土流失动态监测与评价研究现状与问题［J］.中国水土保持，1999，（11）：31－33.

［5］ 宋之杰，高晓红.一种多指标综合评价中确定指标权重的方法［J］.燕山大学学报，2002，（1）：20－26.