秦岭典型金属矿区地质环境问题分析与防治对策

聂文杰

[摘要]本文以秦岭山区典型金属矿区为研究对象，系统分析了采矿致因下地质环境问题的原因、类型、程度及规模。在此基础上，提出了针对性的防治对策，包括工程措施、植被措施和管理措施。以期为秦岭金属矿区生态环境保护提供一定的科学指导。

[关键词]金属矿区；地质环境；防治对策

0前言

秦岭某典型金属矿区位于陕西省境内秦岭南麓，地处E109°15′07″～109°18′08″，N33°36′40″～33°37′20″。矿区内地形复杂，山势陡峭，沟谷深切，海拔高度介于810～1674m，属于中高山侵蚀地貌。该区年平均降雨量774.5mm，夏秋两季雨量集中，暴雨频发，极易形成山洪。

秦岭山区因其独特的地质条件使该矿区富含银、铅、铜和锌多种金属矿产。其中银储量达到特大型矿床，铅、锌、铜矿综合储量达到中型矿床，另外还伴生有镍、钴、锑等有益组分。矿区现有铅矿、银矿两个大型矿山企业进行开采，长期以来为国家经济建设做出了巨大贡献。

然而，矿业开发在创造巨大经济效益的同时，也给矿区地质环境造成了严重损害。根据有关矿山地质环境问题分类方案，该典型金属矿集中表现在：矿区岩土侵蚀与流失、矿山废弃物侵占土地、矿渣泥石流隐患、尾矿库溃坝隐患、水气污染与生态破坏等。这一现状直接影响到矿山安全生产和居民健康生存，并威胁到汉江上游的生态环境安全。因此，分析研究该典型金属矿区地质环境现状，并进行治理恢复，对于减轻矿区水土流失和地表水污染，促進汉江上游的生态环境保护具有重要的现实意义。

1秦岭典型金属矿区地质环境问题分析

1.1矿区岩土侵蚀与流失

由于地处秦岭南麓，受新生代地壳抬升作用的强烈影响，该典型金属矿区内山高坡陡，土层较薄，岩体破碎，重力侵蚀作用明显。崩塌和滑坡时常发生，并在谷坡和沟头堆积了大量松散物质，为流水侵蚀提供了大量物源，夏秋两季频发的山洪为产沙和输沙提供了动力条件，致使矿区岩土侵蚀加剧，生态环境恶化。

1.2矿山废弃物压占土地

该典型金属矿区的土地资源以林地为主，耕地较少。多年来矿山掘进的巷道排出了大量弃渣。根据现场统计，40多年以来，铅矿共排放采矿废石873780m³，占地面积32560m²，银矿共排放采矿废石511780m³，占地面积13500m²。目前，两矿共排放采矿废石1385560m³，占地总面积为46060m²。这不仅直接破坏了矿区的生态环境，而且为泥石流和水气污染等地质与环境灾害的发生埋下了隐患。

1.3尾矿库溃坝隐患

尾矿库是集中储存选矿废渣、废石的人工构筑物，尾砂颗粒细小，结构疏松，容易流失，一旦遭遇暴雨或洪水，极易造成尾矿库坝体失稳溃决，松散的尾砂顷刻之间将转变成灾害性泥石流，酿成更严重的后果。目前，铅矿尾矿库已使用30年，累积堆存尾砂564000m³，尾砂高出初期坝50m；银矿尾矿库以使用24年，累积堆存尾砂1282000m³，尾砂已高出初期坝62m。由于治理与复垦不及时，裸露的尾砂随风扬撒，逢雨流失，生态恶化明显，降雨和流水冲蚀已破坏了坝体的完整性，存在溃坝隐患。

1.4矿山泥石流隐患

该矿区山高沟深，岩土松软，泥石流的自然物源丰富，降雨丰沛，地表径流汇集迅速。更为严重的是，矿山开采排放的渣石，选矿遗留的尾砂以及崩塌、滑坡产生碎屑物正在以前所未有的速度堆积在沟谷中，堵塞行洪通道，一旦发生暴雨和洪水，极易诱发灾害性矿山泥石流。目前，两矿共有矿山泥石流隐患沟6条，这些泥石流隐患沟不仅直接威胁到沟内矿山企业的生产安全，而且还威胁到下游居民区内生命财产安全。

1.5环境污染与生态破坏

矿产开发带来的环境污染更是不容忽视，其主要表现在水污染、大气污染、土壤污染以及生态破坏。在整个矿产开发过程中会排放大量的废水，包括矿坑废水、选矿库渗滤水、采矿弃渣淋溶水、冶炼废水和生活污水等。这些废水毒性不大，但其悬浮物含量高，多呈灰白色，这些废水未经处理而直接排放至沟道或河水中，造成地表水污染，并间接污染地下水、农田和农作物，威胁河流两侧居民生命安全。

2防治对策

该典型金属矿区是陕西省的老矿区，40年的连续开采已经在矿区内积累了大量废弃渣石和尾矿，构成了严重的泥石流和尾矿溃坝等地质灾害隐患，也构成了矿区环境污染和生态损害。针对矿山地质环境现状，防治工作可以采取工程加固、植被复垦与管理措施相结合的综合防治方案，力求突出重点，经济高效，兼顾放在效益、生态效益、社会效益。

2.1工程加固措施

矿山工程加固措施应因地制宜，并追求经济高效。铁丝笼装石挡墙具有施工灵活、经济高效和就地取材等优点，非常适合加固沟谷上游的渣石堆。对于位于沟谷上游的渣石堆，根据实际情况，可在渣石堆边缘修筑高3～5m、宽1，Om的铁丝笼装石挡墙，既可拦蓄并固定松散的废石，又不影响地表径流的正常排放。对于位于沟谷中下游的渣石堆，应采用更为兼顾的浆砌石透水拦渣墙固定松散的渣石堆，拦渣墙高3～5m，底部宽度≥1m，顶部宽度≥3m，采用浆砌石砌筑，间距2m设置一个泄水孔，且上下交错排列。

2.2植被复垦措施

复垦旨在控制环境污染，使部分土地复原，与当地自然生态景观协调一致，并服务一定的经济目的，尾矿库复垦要根据其极端生态环境条件，选择栽种何时的植物，以期达到最佳的治理恢复效果。所采取的措施主要有覆土造田、覆土种草、覆土育林等。针对该典型矿区尾矿库的马道、外坡、沉积滩等关键部位，采取针对性的复垦措施。首先在对马道和外坡修复的基础上进行覆土，要求马道宽度2～4m，高度2m，坡度1：1。然后分别对马道和外坡进行植被复垦。对于马道，主要以植树为主，树种可选择喜光、耐寒、耐旱、适应性强的乔木，如河北杨或臭椿等；对于外坡，主要以种草为主，草种可选择生命力强、耐旱、固沙效果好的草本，例如沙打旺等。

2.3管理措施

在工程加固措施和植被复垦措施的基础上，加强日常管护。具体管理措施包括：应实行封库育林、封坡育草，禁止放牧及其他不利幼林、草类生长和破坏整地工程的活动；受旱时应及时灌水保苗；固定专人管护，防止人畜破坏，防止林地火灾虫害：定期对新造幼林不同部位进行成活率调查，根据调查情况及时补植：对各类整理工程应长期保持完好，每年汛期后进行检查。发现损毁及时补修。

[责任编辑：王伟平]