黄金尾矿生态修复技术研究

苑兴伟 刘文锋 张义森 葛鸿亮 原福庆 陈博文 姜宏锋

摘要：近年来我国矿山环境保护和治理工作越来越受到重视，各类矿山修复技术不断发展。排山楼金矿开采生产过程中对原地貌和地表植被产生扰动和损毁，对整个生态系统造成巨大的破坏。以阜新市排山楼金矿区为例，探讨黄金尾矿矿山生态环境破坏、矿山地质灾害产生的原因，并进行理论分析，提出相应的生态修复措施。

关键词：环境治理;尾矿;生态修复;可持续发展

中图分类号：TD926.4    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2020）01-0008-02

近年来，矿山生态修复不断强调系统理念，在加大对矿山地质环境治理的同时，更重视矿山整体生态环境的修复和矿山自然景观再造，矿山综合整治结束后应保证矿山生态环境与周围协调一致并融入其中，还应与当地的环境保护、扶贫攻坚、大气污染防治、国土空间规划有机结合，形成稳定、可持续发展的人类命运共同体。本课题通过对黄金尾矿生态破坏及环境污染状况进行调查与分析，筛选出适合当地矿区的污染场地植物修复技术，为矿区逐渐恢复原有生态系统提供工程技术支撑，为黄金尾矿区域的生态可持续发展提供理论依据。

1 排山楼矿山基本环境

排山楼矿山位于医巫闾山脉中部西侧低山丘陵，海拔 350～500 m。排山楼矿山原地层为花岗岩、石灰岩和石英岩，土壤为棕壤和草甸土。矿山区中部为细河和饶阳河发源地的分水岭。待修复的工程场地位于分水岭以东，为马家荒河发源地，属于饶阳河上游支流。金矿于 1997 年建成投产，矿区总面积 1.005 km2。矿山地区属温带半干旱—半湿润季风气候，年平均气温 7.8 ℃，多年平均降水量 500 mm，全年 6 级以上大风日71.2 d，是气候干旱、多大风地区。

2 排山楼矿山生态环境主要问题

排山楼矿山地处中国一级生态敏感脆弱带上，因此排山楼金矿排岩场生态修复工程极其特殊和重要。矿区的原河流全部消失干涸，需要修复的裸地为矿山的废弃排岩场，由乱石窖边坡和二级平台组成，海拔 350～425 m。排岩场人工裸地由大小不等的采矿废石组成，石块坚硬而没有风化，石块裸地厚度由三四米到几十米，總面积27万m2。待修复的人工乱石窖裸地自然植被的总覆盖率不到 1%，几乎全为1 a生的植物，仅个别地区残留着零星分布的小灌木和杨树幼树。排山楼矿山开采生产过程中，由于厂区场地平整，矿区开挖与回填以及剥离土石料临时堆放与挖取，对原地貌和地表植被产生了扰动与损毁，降低或丧失了原有地表水土保持功能，打破了外营力与土体抵抗力之间的自然平衡，造成区域内植被覆盖面积减少、生物量减少，进而引起水土流失量增加，还存在滑坡、泥石流的隐患;此外，含有大量氰化物和重金属的尾矿的产生与堆积，更对土壤结构产生了不可逆的污染，对整个生态系统造成了巨大的破坏。

3 排山楼矿山生态修复治理措施

3.1 山丘生态修复工程

待修复的排岩场经历了十几年的排岩和堆积，浅层地质环境基本稳定。因此，根据排山楼黄金矿现状高程图，拟仿照排岩场原地貌类型，将海拔 350～430 m 的低山丘陵修复为山丘地貌。

3.2 无填充物乱石窖边坡削坡生境整形改造工程

为了防止排岩场内的陡坡发生泥石流、滚石和滑坡，将现有坡角≥35 °的边坡进行削坡和均匀整形，削坡整形后的边坡坡度不得大于 35 °。将无填充物乱石窖一律改造为有填充物乱石窖。将无填充物乱石窖深1.5 m以上的空石砾层中的空隙全部用小石砾（≤15 mm）、粗砂碎石（≤5 mm）和细碎干草（≤5 mm）填充，三者比例为3∶6∶1。填充时缓慢浇水，以使填充物均匀填充入乱石窖的孔隙中，形成稳定的充填层。在改造后有填充物乱石窖上，除乔木和灌木穴坑栽植区域外，均匀覆客土 10 cm，另加助长剂。

3.3 石砌蓄排水沟工程

在适当地点修建石砌蓄排水沟，在工程现场选取石块，垒砌透性蓄排水沟，不得加入水泥。透性蓄排水沟的作用为：不阻碍地表水下渗，补充地下水;将沟内多余水排到下游;将多余地表水蓄存在沟内。

3.4 湿地修复工程

在排岩场北部原马家荒河上游残存在乱石窖边坡边缘的河床和马家荒河中游乱石窖边坡地下暗河出口河床修复湿地两块，根据确定湿地工程的边界，清理湿地内石块，平整土地，并整修石砌边坡，边坡厚 30～50 cm。

3.5 生态保护防火道工程

在生态修复工程区内，根据需要修建生态保护防火通道。道宽 5.0 m，高出地面 0.3～0.5 m，石块铺砌。

3.6 石垒挡土墙工程

在修复的山丘坡底修建石垒挡土墙，采用工程现场的石块垒砌，不得使用水泥。石垒挡土墙墙高 1.0 m，底部宽 1.2 m，上部宽 0.8 m，底座高 0.4 m，总长度约 3 641.0 m。

3.7 尾矿库堤坝稳固工程

修复区内尾矿库有两条堤坝，均未见地质环境稳定性评估，为此要进一步加强堤坝的稳固工程。堤坝一为南部的老堤坝，堤坝二为中部的新堤坝。为了加强堤坝稳固性，需要进行稳固工程，在堤坝一的边坡下部扩修附堤，边坡坡脚延长与原山丘连接。在堤坝二的边坡下部扩修附堤，边坡坡脚与原山丘相连。

3.8 生境修复工程

在山丘总体造型完成后，对山坡进行均匀整形，山丘坡度不得超过 30 °。在整形后的山丘坡地上覆盖客土，除乔木和灌木栽植区域外，均匀覆客土30 cm，另加助长剂。客土标准为：1） 非农田土;2） 各种岩类的风化土，包括洪积物和坡积物，黄土和黄土状沉积物，第四纪红土;3） pH值6～8，不含化学污染物;4） 客土粒径组成为≤15 mm的小石砾≤20%，≤5 mm 的小石砾占 30%，≤4 mm 的沙粒≤30%;≤1 mm 的粉砂砾≤20%。

4 結语

“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕地”是我国的基本国策。加强土地复垦工作，珍惜和合理利用土地，改善生态环境，是实现土地资源可持续利用和促进经济、社会、环境协调发展的一项重要举措。而现代化的矿区土地复垦工作，是完整采矿工艺流程的一个重要组成部分。因此，根据矿区污染场地情况，形成因地制宜的修复技术，使矿区生态环境破坏趋势得到有效控制、矿区环境质量有明显改善，是十分必要的。

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Abstract： In recent years， more and more attention has been paid to the environmental protection and treatment of mines in China， and various mine remediation technology have been continuously developed. During the mining and production process of Paishanlou Gold Mine， the original landforms and surface vegetation were disturbed and damaged， which caused great damage to the entire ecosystem. Taking the survey status of Paishanlou Gold Mine in Fuxin City as an example， this paper explored into the causes of ecological environment damage and geological disasters in the gold tailings mine， conducted theoretical analysis， and proposed corresponding ecological restoration measures.

Key words： environmental governance; tails; ecological remediation; sustainable development