京津冀周边及汾渭平原（河南省）废弃矿山地质环境治理及生态修复研究

徐振英 赵振杰

摘要：河南省是一个矿产资源大省，矿产开采在带来巨大经济效益的同时，也不可避免地造成一系列矿山地质及生态环境问题[1-2]。文章详细分析了废弃矿山生态环境问题及形成的原因，在废弃矿山地质及生态环境问题现状调查的基础上，提出了废弃矿山恢复治理及生态修复方案及保障措施，为我省矿山修复提供了技术参考。

关键词：京津冀周边;废弃矿山;地质环境治理;生态修复

中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）12-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.111

Study on geological environment treatment and ecological restoration of abandoned mines

around Beijing Tianjin Hebei and Fenwei plain （Henan Province）

Xu Zhenying，Zhao Zhenjie

（Geological Environmental Monitoring Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450016，China）

Abstract：Henan Province is a large province of mineral resources. Mineral mining brings huge economic benefits， but also inevitably causes a series of mine geological and ecological environment problems[1][2].This paper analyzes the ecological environment problems of abandoned mines and their causes in detail.Based on the investigation of the geological and ecological environment problems of abandoned mines，this paper puts forward the restoration and treatment of abandoned mines and ecological restoration schemes and safeguard measures，which provides technical reference for mine restoration in our province.

Key words：Around Beijing，Tianjin and Hebei;Abandoned mines;Geological environment control;Ecological restoration

废弃露天矿山生态修复治理范围为京津冀周边、汾渭平原（河南省）的郑州市、开封市、濮阳市、洛阳市、三门峡市等重点城市周边20km范围以内的重点区域，面积约11 323.94km2。京津冀周边（河南省）涉及郑州市、开封市、濮阳市3市10县（市、区），汾渭平原（河南省）涉及洛阳市、三门峡市等2市10县（市、区）。本次纳入治理任务的各类废弃矿山图斑400个，治理面积1 307.25hm2。

1 废弃矿山引起的矿山地质问题的原因

1.1 开发过程中追求经济效益，环境意识淡薄

在過去相当长的时期内，企业往往过分注重其经济效益，环境意识淡薄，在不断追求自身利益的同时，对当地的矿产资源进行无序开采，在开采过程中对周围环境造成了严重破坏，加之对其监管不到位，缺乏配套的矿山治理措施，从而为今后的生态环境问题埋下隐患。

1.2 缺乏对废弃矿山的治理

企业在生产过程中，大多不按方案设计的开采方式及开采进度开采，对矿区的后续工作没有进行合理的安排[3]，当矿产资源枯竭时，企业对于废弃矿山没有进行及时的恢复及修复，致使废弃矿山的生态环境问题突出。

1.3 地表复杂的自然地理环境

矿区地表地形多为山地，陡坡及冲沟发育，复杂的地形地貌和地质构造条件，在自然的风化侵蚀作用下，岩体结构极易破碎。特别是在开采过程中，由于环保意识淡薄及缺乏对地表植被的保护，造成严重的水土流失和石漠化，从而加剧地质环境问题的发生。

1.4 开采技术及修复技术原因

矿山开采离不开技术的支撑，由于小型矿山的开采方法和选矿工艺落后，大多无环保措施，加之又不注意废弃矿区恢复治理，致废弃矿山地质环境问题日趋严重。另外一个技术层面原因，主要表现在生态修复路径上，矿山生态修复未与矿山周边景观、产业发展、乡村振兴等紧密结合，矿山生态修复类型单一[4]。

2 废弃矿山地质及生态环境问题现状

根据调查，区内废弃露天矿山生态环境问题主要包括矿山地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏等[5]，局部还存在土壤污染、水体污染、粉尘污染等问题。

2.1 矿山地质灾害

区内废弃露天矿山地质灾害主要为崩塌、滑坡。矿区崩塌主要表现为矿山开采形成的采场、废渣场直接发生崩塌灾害，如露天采场形成的危岩体。区内矿区滑坡多为排渣场、废石场滑坡，或由于坡脚开挖形成的临空面引发滑坡。

2.2 地形地貌景观破坏

地形地貌景观破坏指矿产资源开发活动改变了原有的地形地貌特征，造成山体破损、岩石裸露、植被破坏等现象。区内废弃露天矿山地形地貌景观破坏主要表现为露天开采的采石场和铝粘土矿致使山体破损、岩石裸露及植被破坏，废渣排放也对地形地貌景观产生一定影响。

2.3 土地资源破坏

土地资源破坏指矿产资源开发活动导致的土地原有功能丧失、土壤质量下降的现象。区内废弃露天矿山土地资源破坏主要表现为固体废弃物压占土地、露天开采挖损土地等。

2.4 矿山土壤污染、水体污染及粉尘污染

矿山土壤污染是指采矿作业对土壤环境污染。采矿作业产生的污染物进入土体后，通过土体对悬污染物质的物理机械吸收、阻留、胶体物理化学吸附、化学沉淀、生物吸收等过程，不断在土壤中累积，当达到一定数量的时候，便引起土壤成分、纺构、性质和功能的恶化，并开始在植物体内积累，影响植物的正常生长和发育，使作物产量和质量下降，最终影响人体健康。

矿山土壤污染从开始污染到导致后果有一个很长的逐步积累过程，不易引起人们的重视。土壤一旦污染就很难降解，其中重金属污染是个不可逆过程。土壤污染后后果严重，这种污染通过食物链危害人和动物，严重时使人类失去赖以生存的土地。区内矿山土壤污染主要通过水体污染、粉尘污染、固体废弃物污染等形式引发。

水体污染，污染源土要有矿坑水和尾矿水，既可通过灌溉的形式直接进入土壤，也可通过矿山水仓、尾矿池、废水管渠的泄漏，经地下、地表水系进入土壤。特点是沿河流或干渠呈树枝状或片状分布。粉尘污染，污染物来自被污染的矿山粉尘。特点是以大气污染源为中心呈椭圆状或条带状分布，长轴沿主风向伸延，污染面积和扩散距离，取决于污染物质的性质、排放量及形式。固体废弃物污染，固体废弃物在土壤表面堆放或处理矿岩和尾矿时，通过大气扩散或降水淋滤，使周围地区的土壤受到污染。

2.5 植被破坏

矿石埋藏于表层土以下，开采矿山需要先行剥离表层土，这就破坏了矿区土地使用类型，使原来的绿地荡然无存，并影响周围植被的生长，剥离废弃物的堆放也严重破坏了植被的生长，导致矿区植被覆盖率降低、农作物减产，另外，植被的破坏极易造成水土流失[6]。

3 废弃矿山恢复治理及生态修复方案

废弃矿山治理的总目标：重点支持打赢蓝天保卫战三年行动计划，开展京津冀周边、汾渭平原（河南省）重点区域内废弃露天矿山生态工作，有效推进污染防治，改善区域生态环境和生态环境质量，降低区域矿山地质灾害的发生率，保障区域生态安全。

依据区域的自然生态、环境特点和当地实际情況，以京津冀周边及汾渭平原（河南省）重点城市废弃露天矿山为重点，科学选取矿山生态治理技术。对于不同破坏类型的矿山地质环境问题采取相应的修复措施。废弃露天矿山生态修复措施主要分为自然恢复和工程修复两大类。

3.1 自然恢复

处于人类活动较少的比较偏远的山地丘陵区域和河滩等，宜选择自然修复措施。可以实施简单的覆土、拦挡工程和生物措施，进行自然修复。

3.2 工程恢复

针对区内各种矿山地质环境问题，工程修复措施主要包括松散岩石清理、废渣清运、土壤重构、植被重建、截排水沟、拦挡坝（墙）等。（1）对矿山开采形成的高陡边坡、裸岩，采取松散岩石清理清除、拦挡墙等坡面整治措施，消除崩塌、滑坡的威胁，采取生物工程措施，改善破坏的地形地貌景观。（2）对矿山开采形成的废渣堆、排土场等采取废渣清运及拦挡墙、排水沟，消除崩塌、滑坡、泥石流灾害的威胁，保障矿山地质环境的安全稳定;采取土壤重构、植被重建措施等，恢复地形地貌景观。（3）对采场、废渣场、工业广场等矿山生产建设废弃地等进行回填、清理平整、覆土、土壤重构、截排水沟、植被重建等措施，增加耕地或林草地面积，防止水土流失，改善矿区生态环境。同时，治理工程需与景区开发规划、景区特征相结合。（4）对废渣、粉尘等引起的土壤污染，采取截排水沟、土壤重构、植被重建等措施，改善土壤质量。

4 保障措施与效益分析

4.1 保障措施

（1）加强组织领导。针对历史废弃露天矿山地质环境问题，整合地方政府、财政、自然资源等部门的力量，加快形成党政齐抓、上下共管、横向到边、纵向到底的工作格局。（2）规范管理机制。（3）严格经费管理。（4）建立监督制度。（5）强化理念宣传。

4.2 效益分析

（1）环境效益。通过实施保护与治理工程，体现了“在保护中开发，在开发中保护”“依靠科技进步，发展循环经济，建设绿色矿业”等矿山地质环境保护的基本原则，降低了地质灾害发生的可能性和危害性，改善了矿山开采对地形地貌景观的破坏，保证了周边居民的人身安全及生活环境，促进居民的和谐团结与社会稳定。（2） 通过土地复垦与生态重建，建立起新的土地利用生态体系，形成新的人工和自然绿色景观，起到蓄水保土的作用，使项目区恢复原有的良好生态环境，保持当地植被生态系统间的良性循环，调节区域小气候，使生态环境趋于平衡，生态效益良好。（3）社会效益。通过项目的实施，基本消除了由于矿山开采带来的生态环境及地质方面的影响，使周围的群众能够正常的生产、生活，促进矿区区域可持续发展，对全社会的安定团结和稳定发展也有重要意义，具有重要的社会效益。

5 结语

随着社会的高速发展，生态环境的重要性日益凸显。京津冀周边及汾渭平原（河南省）重点区域内历史遗留废弃矿山的地质及生态环境遭到破坏，存在矿山地质灾害隐患及区域环境污染等问题。针对河南省废弃矿山存在的地质环境问题，提出了重点区域内废弃矿山恢复治理及生态修复方案及保障措施，为我省矿山修复提供了技术参考，对区域环境修复和绿色可持续发展具有重要意义。

参考文献

[1]闫昱睿，赵学理.铜川历史遗留废弃露天开采地质环境问题及恢复治理措施[C]//第二届中国西部矿山地质环境保护学术论坛论文摘要集，2020：21.

[2]李钦韬，彭涛，杨健，等.京津冀地区废弃矿山地质环境治理及生态修复方案研究[J].现代矿业，2020（06）：205-208.

[3]曹鼎鑫，杨了然，魏强.废弃矿山引起的环境地质灾害及其防治研究[J].地球，2015（03）：347.

[4]王雁林，陈沛，赵永华，等.渭河平原废弃露天矿山区域生态修复路径探讨[J].自然资源管理，2020（02）：20-26.

[5]刘军，王寿成，杨自安，等.河北张家口矿山地质环境问题及生态修复治理对策[J].矿产勘查，2019（02）：370-377.

[6]王勇，张小彪.关于废弃露天矿山地质环境问题及恢复治理措施[J].世界有色金属，2018（11）：274-275.

收稿日期：2020-11-05

基金项目：中央财政资金项目（财资环[2019]23号）。

作者简介：徐振英（1966-），女，汉族，本科学历，高级工程师，研究方向为矿山地质环境调查评价与地质灾害防治。