绿色勘查综合技术方法实践——以湖北省秭归县中坝矿区钽矿预查项目为例

杨 朋， 牟宗玉， 聂开红， 张权绪

(湖北省地质局 第七地质大队，湖北 宜昌 443100)

图1 绿色勘查技术体系框图Fig.1 Block diagram of green exploration technology system

在习近平新时代中国特色社会主义思想指导下，加强生态文明建设，保护生态自然环境，已成为人民对于美好生活向往的时代呼声。党的十九大以来，国家对地勘行业提出“地质勘查与环境保护要协调发展”的更高要求，目前随着绿色勘查理念的不断深入探索与实践，全国的绿色勘查工作已拉开序幕，并逐步成为常态化[1]。湖北省绿色勘查工作起步相对较晚。2018年，湖北省国土资源厅将湖北省地勘基金项目“湖北省秭归县中坝矿区钽矿预查”列为绿色勘查示范项目，从矿区实际开展的绿色勘查工作出发，以最大程度地减少对矿区生态环境的影响与扰动为根本前提，探讨总结出适宜本区域的绿色勘查方法(见图1)。

1 国内外绿色勘查实施现状

美国在矿产资源开发利用过程中一般要求提交涉及采矿、选矿、“三废”处理、野生动植物保护、地表土破坏、矿山闭坑等多方面的环评报告。加拿大、澳大利亚在地质勘查工作中也非常重视对生态环境的保护,加拿大《萨斯喀彻温省矿产勘探指南》对地质勘查工作各个环节均进行了规范，特别是涉及到水源、农用地、野生动植物等保护情况，均提出了具体要求；澳大利亚在矿产资源勘查开发活动中对环境保护全过程进行监管，若在勘查开发过程中造成了较大环境破坏，则极可能会重新评估该项目的可行性[2]。

目前，国内已有相当一部分地区进行了多项绿色勘查工作探索。青海省有色地质矿产勘查局在青海国土资源系统率先发布了《地质勘查工作中生态环境保护的实施意见》，该意见指出了如何实现生态环境保护、如何做到维护民族团结等多条具体措施，有效探索了绿色勘查工作的具体实施规范；江西省地矿局、新疆省地矿局在矿产资源勘查开发过程中严格执行相关规范规程，将绿色勘查理念融入到相关探矿工程施工的制度和规范中，强调“注重环境卫生、尽量减少破坏植被、减小探槽开口面积、采用符合国家排放标准的柴油机”等，并要求施工完成后及时对场地进行回填复垦。

2 勘查活动对区内生态环境的影响形式

“湖北省秭归县中坝矿区钽矿预查”项目地理位置位于长江南岸，临近长江三峡水利枢纽工程和秭归县城(且位于上游)，区内地表水系发育且与长江主水系贯通，其生态系统十分重要，具有重要的水源涵养、水土保持、库岸稳定等功能，关系到区域生态环境安全，属于重点生态功能区。

通过对区内生态环境的综合分析，预查工作对生态系统影响最明显的因素是钻探和槽探，其次是勘查活动产生的垃圾管理与作业人员的行为和方法。地质勘查对环境的影响形式主要表现在以下几个方面。

2.1 地表土石方作业

预查工作涉及到的土石方作业主要为探槽，其次为钻探场地平整、简易道路修筑等。土石方开挖后，若不进行回填，会对区内树叶覆盖层、土壤、根系等水源涵养层造成破坏，很容易影响地表植被的生长环境。

2.2 污染物排放

主要包括地表废浆废液排放、尾气排放、 生产生活垃圾排放以及在地下含水层中的泥浆漏失。勘查区表层岩性风化程度较高，多呈砂土状，若钻探过程中采用具有污染性和毒性的泥浆冲洗钻孔，极易造成泥浆渗漏，从而污染表土甚至深层土。

2.3 地勘作业人员的不当行为

主要包括矿区地质工程布置机械、无选择性的路基开挖、伤害甚至抓捕野生动物、 焚烧破坏植被、随意丢弃生产生活垃圾等[3]。

3 绿色勘查技术的应用思路

根据以上分析，矿区实现绿色勘查的目的主要是：避免破坏地表生态植被及土壤、 防止有害排放污染生态环境。因此，在编制绿色勘查实施方案时应进行总体考虑和部署，在具体实施过程中应因地制宜，优化各个施工环节。

3.1 以钻代槽施工

在满足如下环境条件的生态环境区中采用浅层取样钻方法取代探槽工程。

(1) 植被较发育区，尤其是茶园、果园等区域。

(2) 土壤层较厚、探槽难以挖到基岩的区域。

采用“京QZ-30”型浅层取样钻机，占地面积极小、动力强、采取率高，可在花岗岩区实现20 m 范围内的取样工作，不仅避免了地表开挖，极大减免对生态环境的危害，而且还能增加取样深度(照片1)。

照片1 浅钻施工现场Photo 1 Shallow drilling construction site

3.2 探槽施工

(1) 在部署探槽时，主要选择埋藏较浅、对水源涵养层影响较小且有利于后期回填复绿的区域。

(2) 采用人工方式自上而下顺序开挖，开挖的岩土经编织袋带装后，依次堆码于探槽两侧平缓稳定地带。

(3) 在编织袋表面覆盖防水塑料薄膜并压实，防止编织袋在长期日晒雨淋的影响下过早腐化破损(照片2)。

(4) 加强对探槽施工过程所有资料的收集整理工作，如各类原始记录、施工影像等。

照片2 探槽施工完后全景Photo 2 Scene after trenching construction

3.3 钻探施工

3.3.1标准化机台布置

(1) 对钻探施工场地进行分区建设(图2)，设立钻进施工区、钻井液循环系统、钻具堆放区、岩心堆放区、垃圾回收区等，并在每个区设立相应的指示牌，要求现场物资、材料、工具、设备摆放整齐有序、干净美观，杜绝现场物资随意堆放造成额外压占土地[4]。

图2 标准化机台建设示意图Fig.2 Diagram of standardized machine construction

(2) 对场平剥离的表土、腐殖土层采用编织袋装袋进行统一堆放，用于施工结束后回填到场地表层。

(3) 钻探施工场地使用HDPE膜+土工布全覆盖，HDPE膜具有普通防水材料无法比拟的防渗效果，化学性质稳定，被广泛用于污水处理、化学反应池、垃圾填埋场等，可100%杜绝浆液使用过程中造成地表及地下污染(照片3)。

照片3 在地表铺设HDPE膜Photo 3 Laying HDPE film on the surface

(4) 由于矿区部分钻孔设计孔深较浅，针对浅孔尽量不开挖泥浆池，采用可重复利用的塑料桶或铁皮桶进行代替。

(5) 施工现场悬挂有工程概况牌、安全环保警示牌、施工管理制度牌、岗位责任牌、绿色钻探施工规范等指示牌，内容齐全、颜色鲜明、悬挂整齐、醒目、美观。

3.3.2环保泥浆的应用

在以往钻探施工时，施工人员普遍环保意识较差，选择泥浆材料仅仅从钻探工艺、性能等方面考虑，而忽视了泥浆原材料对环境的潜在危害。此次钻探施工过程中采用聚丙烯酰胺无固相冲洗液冲洗钻孔，具备无毒、无害、可自然降解性能，有效地避免对地下土壤及地下水造成污染。

3.3.3规范化管理

(1) 施工前，对钻探工人集中开展绿色勘查相关知识培训，推广绿色勘查理念，进一步提高环保意识，彻底改变以往只求生产效益而忽视环保的落后观念。

(2) 加强施工监督管理，实施过程中建立标准化机台建设记录表，对照记录本对标准化机台建设及施工过程进行详细记录描述。

(3) 对钻探工作各个施工环节均安排专人进行影像拍摄及原始数据采集工作，并及时归类整理，可作为绿色勘查工作检查验收的重要依据。

4 施工完成后的恢复治理

4.1 现场污染物处理

勘查施工结束后，立即拆除现场设备、物资等，将现场残留的各类杂物及污染物彻底清理。对于没有回收利用价值的废浆液，进行三级净化无害化处理，即在泥浆池中依次喷洒破胶沉淀剂、脱色吸附剂及凝聚净化剂的就地三级处理技术[5]，等待沉淀分层，排出上层清水，再将下部沉淀物就地填埋(照片4)。

照片4 废弃泥浆固化处理后就地填埋Photo 4 Solidified and landfilled waste mud

4.2 场地复垦

将前期开挖各类沟槽、简易道路时用编织袋袋装的土石进行回填，尽可能恢复为原始地形的稳定状态。之后再对表土开展松土、深翻工作，使场地达到复绿或土地耕作的要求。

4.3 场地复绿

勘查区位于鄂西低山区，气候宜人，雨水充沛。区内植被较发育，以草本植物为主，其次人工种植农作物，灌木、乔木较少。勘查施工占地类型主要为草本发育的荒地及菜地，因此在开展复绿工作时，根据不同的占地类型而采用不同的思路：①占地类型为荒地时，在对场地做到回填、松土、深翻工作后即可结束，待杂草自然生长即可达到复绿的效果；②若占地类型为菜地，在进行复绿工作首先充分征求村民意见，再雇用专人开展农作物种植工作，也可达到复绿的目的(照片5)。

照片5 钻探场地复绿效果(左为自然复绿，右为人工种植农作物复绿。)Photo 5 The greening effect of the drilling site

5 结论及建议

通过近两年来在勘查区开展绿色勘查工作，不仅在勘查区及周边宣传绿色勘查理念，更重要的是各类探矿工程均达到绿色地质勘查目的，有效降低对区内树叶覆盖层、土壤、根系等的破坏，初步形成一套适宜于鄂西地区的绿色勘查的技术体系，为湖北省制定绿色矿产勘查相关规范提供有力依据。

然而，在推进绿色勘查工作的过程中也遇到一些实际问题，如施工人员绿色勘查观念与意识还需进一步加强、缺乏专项经费支持等。综合论述，建议如下：

(1) 本地区适宜植被生长，生态系统完好，在开展复垦复绿工作时要因地制宜。在确需人工种植区域，及时开展种植工作；在可自然复绿的区域，待其自然复绿即可。

(2) 由主管部门组织地质勘查行业全员开展“绿色勘查”主题教育，牢固树立“绿色勘查” 理念，加强地质勘查从业者的环保意识。

(3) 加快制定绿色勘查工作规范、经费预算标准等，加大绿色勘查资金与政策的支持力度。