我国矿山地质环境调查工作探讨

2018-03-31李建中张进德中国地质大学武汉环境学院湖北武汉430074中国地质环境监测院北京0008

水文地质工程地质 2018年4期

李建中，张进德(.中国地质大学(武汉)环境学院，湖北武汉 430074；.中国地质环境监测院，北京 0008)

当前和今后一个时期，随着我国工业化、城镇化的快速发展，对矿产资源的需求将越来越大，资源与环境的矛盾会更加突出。党的“十八大”将生态文明建设提高到更加重要的地位。作为生态环境与地质灾害问题比较突出的矿业基地，是生态文明建设不可逾越的鸿沟。今后，无论是推进矿业基地的绿色矿山建设，还是开展历史遗留的矿山地质环境问题综合治理，都离不开矿山地质环境调查数据的支撑。

1 我国矿山地质环境概况

我国是世界上的矿业大国，矿产资源的开发利用具有悠久的历史。近年来，全国各类生产矿山曾一度保持在11万多个，年采掘矿石总量近百亿吨。矿产资源的开发利用已成为我国国民经济建设的重要组成部分，而矿业活动也成为影响矿区地质环境的主要外部作用力，其影响结果主要表现为矿山地质环境问题的产生[1]。长期以来，由于矿产资源开发活动过快，开发强度过大，加剧了矿区地质灾害、生态破坏和环境污染，严重威胁到矿区周围人民生命财产安全，制约着矿业自身乃至整个国民经济的可持续发展。

1.1 矿山地质灾害

矿产资源开发活动强烈改变了矿区的地质环境，导致地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等各种地质灾害的发生。其中采空区地面塌陷是矿区最主要的矿山地质灾害，采空区地面塌陷又以煤炭矿山最为严重。据统计，全国因采矿活动引发各类地质灾害累计约25 000 处，造成的直接经济损失约350亿元。

1.2 矿区含水层破坏

矿山在建矿、采矿过程中严重破坏了区域地下水系统的均衡和补径排条件，导致矿区及周边区域性的地下水位下降，进而引发矿区地下水资源破坏。据测算，全国采矿活动平均每年抽排地下水超过60亿吨，全国矿区含水层受影响的范围不断扩大。特别是地处平原盆地区的煤炭矿区，含水层的破坏问题十分严重。

1.3 矿区地形地貌景观和土地资源破坏

矿区地面塌陷等地质灾害、露天采场和采矿产生的大量固体废弃物堆放等对地形地貌景观和土地资源造成了严重破坏。这不仅加剧了矿区生态破坏和土地资源短缺的矛盾，还导致土地的经济和生态效益严重下降。据统计，全国各类矿山累计破坏土地接近400万公顷，按照全国11万个生产矿山计算，平均每个矿山破坏土地超过36公顷。

1.4 矿区水土环境污染

矿山“三废”排放中主要以液体和固体废弃物为主。采矿形成的矿坑水、选矿废水等不达标排放，以及采矿废石、煤矸石、尾矿渣等堆放不当，构成了矿区水体和土壤的污染源。由此导致大多数矿区的水土环境都遭受不同程度的污染。据初步测算，全国采矿业平均每年排放液体废水超过40亿吨，而采矿产生的固体废弃物累计积存量也超过400亿吨。

2 以往矿山地质环境调查工作基础

2.1 全国矿山地质环境摸底调查

为了进一步摸清全国矿山地质环境底数，中国地质调查局于2013年完成了新一轮以省为单元全国矿山地质环境摸底调查，调查矿山数量超过11万座。通过新一轮全国性的矿山地质环境摸底调查，全面系统地摸清了全国矿山地质环境问题类型、分布及其危害，更新了全国矿山地质环境数据库，并与上一轮全国摸底调查[1]数据进行了对比。本轮调查成果为编制“十三五”全国矿产资源规划和全国矿山地质环境保护与治理区划奠定了基础。

2.2 典型矿区矿山地质环境调查示范

完成了晋陕蒙能源基地神东煤炭开采区、吉林辽源煤矿区、陕西潼关金矿区、小秦岭金矿区、黑龙江双鸭山煤炭矿区、河北邯邢煤炭矿区共6个典型矿区的矿山地质环境问题调查。通过开展典型矿区矿山地质环境调查示范，探索了区域矿山地质环境调查工作的技术路线、工作方法和成果表达与应用。

2.3 国家级矿山地质环境监测示范区建设

开展了湖南冷水江、湖北大冶、河南焦作、河北承德武烈河流域共4个国家级矿山地质环境监测示范区建设工作。通过推进矿山地质环境监测示范区建设，总结了监测技术方法、手段、工作程序以及数据分析和评估方法，探索了矿山地质环境监测的关键技术方法，为全面开展全国矿山地质环境监测积累而经验，为最终建立健全全国矿山地质环境监测体系奠定基础。

2.4 全国矿山地质环境信息平台建设

开发了全国矿山环境地质信息系统平台软件，建立了一个集数据录入、数据存储、数据查询、数据处理、统计分析、打印输出、图形显示等功能的信息系统平台，实现了矿山地质环境调查数据管理的标准化、规范化、高效化，实现了调查数据应用的多样化、快速化、准确化，提高了国土资源大调查的信息化技术水平，提升了为政府管理部门进行矿山地质环境管理提供数据支撑的能力。

2.5 以往工作存在的不足

(1)已完成的全国矿山地质环境调查工作以摸底调查为主，突出了全面性和宏观性，但调查的精细化程度不够。对于我国矿产资源开发所产生的矿山环境地质问题的成因、分布规律、动态变化等方面的调查研究程度远远不能满足新形势下矿山环境保护工作的需要。

(2)调查工作在面向国家生态文明建设重大需求方面的支撑能力薄弱。我国重要生态功能区内矿产资源开发引发的矿山环境问题的调查评价工作尚未系统地开展；国家重要规划矿区的地质环境详细调查工作，以及资源开发的经济、技术、环境控制等综合评估不能完全满足绿色矿山建设的要求。

(3)矿山地质环境调查过程中开展专题研究工作不足。采矿活动影响下地质环境演变过程极其复杂，涉及多学科交叉。只有通过对矿山集中开采的整个区域单元进行深入的水文地质、环境地质调查，才能揭示矿产资源开发引发矿山地质环境问题的特征及其演变规律，才能提出有针对性的预防控制措施和恢复治理技术方法，才能提高矿区生态文明建设成效。

3 当前矿山地质环境调查工作面临形势

(1)当前我国正处在经济快速发展时期，国民经济建设对矿产资源的需求旺盛，矿产资源开发与环境保护的矛盾日益突出。而我国许多矿区地质环境破坏已远远超过了区域环境的承载能力和自然恢复能力，已成为制约区域经济可持续发展的重要因素[2～3]。

(2)矿产资源开发区通常都是某类矿产资源富集的区域，它既是重要成矿区带，又是重要经济区和重大地质环境问题区[4]。该区域的主要社会经济活动以矿业为主导，由于矿产资源的开发利用吸引和带动各类人群向矿区聚集，因此该区域又涉及许多重大社会民生问题，矿山地质环境问题已经影响到了区域的社会民生。

(3)党的“十八大”将生态文明建设提高到了一个新的高度，这是顺应历史发展趋势的必然选择。作为生态环境与地质灾害比较突出的矿产资源基地是生态文明建设不可逾越的鸿沟。今后加强矿产资源基地地质环境保护和预防，加快矿山地质环境综合治理与生态修复，将成为我国矿区生态文明建设的重要任务。

(4)我国绝大多数矿产资源基地没有开展过专门的地质环境调查，区域的地质环境条件不清，采矿活动诱发的矿山地质环境问题的发生、发展和演变规律不清，区域地质环境影响效应不清，严重制约着矿产资源基地地质环境保护与治理工作的开展。

4 今后矿山地质环境调查工作思路

矿山地质环境调查工作应当与我国国民经济和社会发展阶段的不同需求相适应。“十二五”规划期间矿山地质环境调查工作的主要目标是摸清全国矿山地质环境问题的家底，当前这项工作已圆满完成。今后矿山地质环境调查工作应当围绕着矿区生态文明建设和矿业可持续发展的重大需求进行部署，统筹兼顾，突出调查工作重点，注重调查成果的应用。因此，调查工作区的确定应充分考虑调查区域的地位和作用，以及对当地社会经济发展的重要性，重点选择大型矿产资源基地开展地质环境调查。进一步强化关键问题(重大问题)的科学研究，提升地质环境调查与研究的能力和水平。

4.1 总体目标

面向我国矿山地质环境保护与恢复治理工作需要，选择大型矿产资源基地，开展前瞻性、基础性的地质环境调查工作。通过调查，深入分析矿业开发对区域地质环境的影响，提出防治对策，服务于老矿业基地的经济转型、地质灾害治理、土地复垦和生态修复[5]，以及新建矿业基地的绿色生产和矿山环境问题预防，提升国家地质环境调查工作的工作程度和服务水平，促进矿业基地的生态文明建设。

4.2 主要任务

(1)开展我国重要老矿业基地地质环境调查。摸清区域地质环境现状，查明区域主要矿山地质环境问题及其危害，深入分析矿业开发对区域地质环境的影响，提出针对不同矿产资源基地的矿山环境保护对策措施。

(2)开展新建大型矿产资源基地地质环境调查。查明区域地质环境背景条件，分析影响矿产资源开发与矿业基地建设的地质环境因素，评估区域地质环境条件对矿业活动的敏感性和制约作用，预测可能出现的矿山环境地质问题及发展变化趋势，提出区域矿山地质环境保护预防对策建议。

(3)开展专题研究和综合研究。针对矿山地质环境领域的一些重大问题，开展矿产资源开发生态环境风险评估方法、新建矿产资源基地地质环境动态监测、我国矿山生态环境补偿机制等专题研究，推动矿山地质环境调查、监测与恢复治理方面的技术进步；同时开展全国矿山地质环境综合研究，为开展矿山地质环境监督管理提供决策依据。

4.3 工作部署设想

(1)东北煤铁矿产基地地质环境调查。工作区地处东北老工业基地[6]，区内矿产资源开发为国民经济建设做出过巨大贡献，历史遗留的矿山环境问题严重，存在经济转型和矿区生态修复等重大问题。调查工作重点是详细查明长期的矿产资源开发活动对区域地质环境的影响效应和影响程度，提出对策建议。

(2)华北煤铁矿产基地地质环境调查。煤铁矿产开发在区域经济中占比较重要的地位，随着京津冀一体化发展，迫切需求资源合理配置和开发，面临矿业持续发展和生态环境保护问题。调查工作重点是详细查明煤铁矿产资源开发对区域地质环境的影响，以及区域地质环境对今后矿产资源开发的承载能力。

(3)华东有色金属和稀土矿产基地地质环境调查。该地区的稀土和钨矿在国内外占有举足轻重的地位，但矿业开发引发了土地破坏和区域水土环境污染[7]问题，当前面临着的巨大国际压力，最关键的问题是如何处理好资源合理开发与环境保护的关系。调查工作重点是详细查明历史时期大规模矿产开发对区域地质环境的影响特征及影响程度，提出综合整治对策。

(4)中南有色金属和化工原料矿产基地地质环境调查。区域内有色金属和化工原料矿产开发造成的水土环境污染问题尤为突出，涉及到长江中下游地区粮食生产与安全问题，迫切需要摸清矿业活动与地下水和土壤污染物的产生、运移关系。调查工作重点是详细查明区域内有色金属和化工原料矿产开发对区域地质环境的影响效应、影响规律和影响程度，提出防治对策。

(5)西南煤炭和化工原料矿产基地地质环境调查。该区域属于我国经济欠发达地区，矿业开发促进了经济发展，但由于大规模煤炭和化工原料开发引发大量地质灾害和水土污染问题，严重影响了人民群众的生产生活，处理好矿业开发与经济发展的关系问题是一个重要需求。调查工作重点是详细查明大规模煤炭和化工原料开发对区域地质环境的影响程度，以及区域地质环境对今后矿产资源开发的承载能力，提出对策建议。

(6)西北煤炭和多金金属矿产基地地质环境调查。工作区地处我国西北生态脆弱区和严重缺水地区，区内煤炭资源和金属矿产丰富，矿产资源开发强度越来越大，并具有将来建设多个矿业基地的潜力，处理好矿业活动与生态环境保护的矛盾问题事关区域经济社会的可持续发展。调查工作重点是详细查明拟规划建设的矿业基地区域地质环境背景条件，评估其对大规模矿业活动的承载能力，提出区域矿山地质环境事前保护预防对策建议。