矿山地质环境保护与治理恢复措施研究

高冲军

（河南豫光金铅集团有限责任公司，河南 济源 459000）

1 矿山地质灾害与地质环境概述

1.1 矿山地质灾害

地质灾害是自然灾害的一种表现形式，主要由于地质动力活动以及地质环境的异常变化所导致的。工业革命之前，各个国家和地区产生地质灾害的诱因，主要是由于自然因素的影响，是地壳运动、气候、地质构成等多重因素共同作用的结果，但随着工业的不断发展，人类生产力得到极大解放的同时，付出的代价却是对矿产资源产地的大规模、破坏性开采，对当地的地质环境产生了难以逆转的巨大破坏，随之而来的就是人们遭受到了自然的反噬。近些年来矿山地质灾害出现的频率越来越高，结合各地爆发的矿山地质灾害案例，此类灾害往往难以预测，其爆发形式往往是地面塌陷、滑坡、崩塌等，无论哪种形式都具有极为强大的破坏力，给当地百姓的人身安全、基础设施、生存环境等都产生极大破坏，是当前社会各界极为关注的灾害之一。为了当地人民的生命、财产安全以及经济秩序的稳定，相关部门需要提高矿山地质灾害防治能力，针对新形势下灾害发生情况予以总结和分析，及时作出有针对性的监管、预防和控制措施，最大限度降低地质灾害带来的破坏程度[1]。

1.2 地质环境

地质环境主要是由岩石圈、大气圈以及水圈组成的一种环境系统，自然界历经数十亿年的演化，实现了这三个系统之间能量与物质的有机转换。虽然生态系统是较为完美的循环系统，能平衡无数生物链的能量需求，但同时它也是脆弱的，一旦人为干预超出了自然消化的能力，那么便会爆发一系列人类无法承受的自然灾害。在生产力较为低下的时代，人类对于自然的索取还处于生态系统可承受范围，随着人类个体数量的增加，生产力的不断解放，对自然的需求也开始增加，渐渐超出了地质环境的承受能力，伴随着破坏性、毁灭性的作业之后，很多地区彻底打破了当地生态平衡，引发威胁人类生存的严重地质灾害。要想及时止损，就需结合灾害发生地区的地质环境特点，尊重自然规律下地质环境循环规律，运用科学手段做好防治措施。

1.3 矿山地质灾害与地质灾害之间的关系

地质灾害原本是自然力量释放的一种不可阻挡形式，但并非是所有地区都有发生的危险，自然情况下形成的地质灾害，需要满足地形、地貌和地质结构等多方面条件，并且经过长期孕育之后才会发生。由于人类的不断发展、壮大，导致影响矿山地质的环境因素中，出现人为这一重要干预因素，构建出地球环境在人类活动下的新型平衡系统，只是矿山地质环境与地质灾害之间的关系，依旧处于人类不可控范围，只能在小范围内维持现状或者及时止损。矿山活动一定会对采矿区地质环境造成影响，矿山地质由于矿物质在漫长的行程中，导致地下或露天部分结构发生根本变化，本身结构稳定性就弱于正常山地，无论是建矿、采矿过程中对水资源使用，引发水循环的破坏和污染，在人类不加节制的破坏性挖掘后，因不节制的开采造成城市资源已经或濒于枯竭等，都是地质灾害形成的主要诱因[2-5]。

2 矿山废弃地的形态和对自然环境的影响

2.1 矿山废弃地的形态

矿山资源经过持续的开采以后，如果没有及时进行环境治理则会使土地无法再次利用。废石堆是由于矿山资源开采以后所遗留下来的，会使得地表裸露、植被破坏，不具备较好的持水保肥能力。采空区和塌陷区是表面矿产资源被开采以后，生成的岩石外露的地所，塌陷区是地下的矿产资源被开掘以后产生的空洞，会导致地面产生塌陷现象，该类废弃地存在着水土流失、土石混杂等特点，很难对土地进行再次利用。尾矿废弃地会占用较大的面积，很多尾矿成分中都含有重金属，如果没有进行有效的环境恢复与治理会对自然环境造成很大的破坏。修建的矿产资源加工厂房、附属设施等也会占用土地，多为钢筋混凝土建筑，在矿山开采完后大多会被遗弃。

2.2 矿山废弃地对生态环境的影响

矿产资源开采以后形成的废弃地会破坏和侵占很多的土地资源，会对土地产生一定程度的污染，还会带来严重的生态环境污染。矿业生产形成的废水会对地表河流造成污染，矿粉中重金属进入到土壤中会使农作物金属含量超标。地表植被由于矿山开采而受到破坏，地下开采易形成地面塌陷，还会引起滑坡、崩塌和泥石流等多种地质灾害，大量的农田被损，会对人们生命财产带来威胁。生物的多样性也受到破坏，会使得土壤成分不合理，不具备良好的肥水保持能力，有机质的含量不断变少，植物无法在土壤中存活，有害物质的存在会使得植物无法进行正常的新陈代谢，植物根系与土壤间的平衡会被打破，大量的生物群落受到破坏而消失。

3 矿山地质环境保护与治理恢复措施

3.1 自然修复技术

3.1.1 封山育林的自然技术修复

封山育林，是指根据矿山当地的实际状况需要，对执行山区采取全封、半封或者是轮封的方式，来在一段周期内禁止开采、垦荒等人为生产活动，并在矿山封山区域设置好提示、警示栏，利用矿山植被的自然修复作用进行营林和自然培育。这种修复技术成本少、效益高，还有助于扩大植被的覆盖面积，提升绿色植被对土壤地质的自然涵养力，是提倡度较高的一种修复方式。

3.1.2 人工播种的自然技术修复

人工播种，是指人为的进行矿山区域的种子植物挑选，确保这些种植可以良好地适应矿山的地质环境和气候条件，保证其存活率和生长率，并将其有计划地进行种植和撒播。最好的是进行混合播种，如此有助于利用多植被的相互作用力来涵养矿山地区的土质，形成新的生态循环，以环境促进的联动力帮助矿山区域的构建新的生态景象。

3.1.3 动物修复的自然技术修复

动物修复，与植物修复有一定的异曲同工之处，都是借助于其本身的生长特性和生活习性，来达成修复环境、改善地质、重新维护好生态平衡的功效。例如：蚯蚓、蜈蚣等这类无脊椎动物，是土壤生态群中的主要生物种族，它们通过本身的种族特性创造有机分解物，促进了微生物体的繁殖和各种有机营养物在各物质间的运动，对于土壤的肥沃力有着良好的保持和建设作用。同时，以土壤的生产力再次促进矿区植物的生长，于矿山修复而言是很好的动力因子。

3.2 土壤修复技术在矿山地质环境中的应用

（1）客土修复在土壤修复技术中的应用：客土修复，简而言之就是借助于土壤来修复土壤。已经遭到破坏的土壤其自然修复力度远远无法达到正常的标准，借助于干净的、无污染的土壤进行换土、填土，从而降低矿山整体土壤的污染程度，并减少已损坏土壤的占比率，使其重新提升整体土壤的自然修复力。

（2）植被修复在土壤修复技术中的应用众所周知，矿山土壤一部分带有很强的重金属性，造成土壤的强力污染。对此，可以利用植物的生理调节特性，来吸附土壤中的各类重金属元素，特别一些植物本身就具备很强的重金属富集能力，它们可以将吸附上来的重金属元素转移并存储在叶片这类非重要部分，方便修复人员的及时处理，也能保证自身的正常生长。

3.3 水污染处理技术在矿山地质环境中的应用

在修复矿山地质环境的过程中，修复水质也是回复生态环境的一项重要部分。在处理、控制矿山水污染的过程中，可以采用生物化学法、反渗透法、热力法、湿地生态工程法等处理方法。针对于被有毒物质或有害元素污染的水资源需要采用交换和膜等技术处理，从而达到修复矿区水污染的目的。如若在处理稀土金属尾矿库的地下水污染时，可以通过PRB修复技术来进行有效修复地下水污染情况，同时，贴合了我国绿色可持续发展的理念，对修复我国的矿区地下水有着十分重要的作用。

3.4 做好矿山开采前期工作调查，对矿山进行合理开采

需要相关部门积极行动起来，不断调集人力、物力和科技手段，对各处有价值矿山进行全方位调查，以科学而合理的手段对矿山进行评估，明确矿山结构、地理环境、生态组成等具体参数，做好开采前的综合评估，对可能出现矿山地质灾害的边坡类区域进行重点监控，有针对性地对部分山体表面进行加固处理，为矿产的安全开采做好充足的准备工作。通过对以往矿山地质灾害案例的调查可以发现，这些地区在矿产挖掘过程中，往往存在过度开采的情况，也就是说对于矿山毁灭性的挖掘，能够增加矿山地质灾害出现概率。在对目标矿区做好开采准备工作后，还要有专业人员以实地考察的形式，运用先进的技术手段与经验，制定出与地质环境相匹配的合理开采计划，并且监管部门要介入，以保证具体开采过程中严格按计划执行，一旦在施工作业中发现山体或岩层出现异常，就必须对危险区域进行清场。如果出现坍塌等局面必须责令停止矿产开采，同时规范矿产开采人员的操作方式，以多种科学而合理措施共同降低矿山地质灾害发生频率。

3.5 完善地质防护体系

纵观国内外矿山地质灾害案例细节，可以发现这些灾难在发生前几乎都会有各种征兆，虽然理论上对矿山地质灾害的预测依然属于不可控范围，但实际上矿区安保部门以高频率、实地性考察，是能够提高矿山地质灾害成功监控概率的。首要任务就是对矿区所在地，按照相关标准进行矿山地质灾害风险等级划分，在遵循国家相关安全条例的基础上，结合实际参数进行灾害防治和人员保护举措；其次要做好开采细化工作，比如选取最佳位置进行边坡排水，对可能发生滑坡地段做好加固处理，有滚石可能性的石块要提前清除或警戒；最后就是要设置好监控系统，利用红外线装置等高科技手段作为警报，并结合周边设施不断完善应急预案，一旦危险出现最大限度降低伤亡和损失。

3.6 政府宏观治理措施

矿山地质环境恢复与治理离不开政府主导，应该积极加入到政府矿山治理项目中来，通过治理项目的实施来消除掉地质灾害，让矿山恢复生态环境，将矿山转变为适宜人居的区域。同时，要使矿山地质环境保证金制度得到有效落实，建立健全矿山环境治理监督管理制度，加强对矿山环境的检查，促进矿山生态环境的治理与恢复，使经济发展与生态环境保护得到协调与统一。明确矿权的归属问题，对矿产资源的开采进行规范管理，对一些不具备开采条件、会对生态环境造成污染的小矿山应该依法关闭。严厉打击非法开采矿产资源活动，明确不同职责部门的监管责任，加强对重点矿山企业的检查力度，使得此类违法开采、破坏生态环境的行为得到遏制，保证矿产资源的有序开采，防止私挖乱采和破坏生态环境现象的发生，对发现的地质灾害隐患进行消除，使资源与环境得到和谐发展。

4 结语

综上所述，矿山地质环境治理应该对现有情况进行详细调查，制定出符合实际需要的措施，遵循环境治理理论与生态学原理，采用切实有效的生态恢复技术与重建技术，对土壤进行改良，保证植被的有序恢复。还应该由政府部门进行引导，采取市场化运作的方式来推进绿化工程的实施，建立起科学的生态环境保护机制，促进社会经济的和谐发展。