景泰县矿山地质环境生态修复建议

2021-12-01霍文杰王宏睿刘如珍

世界有色金属 2021年9期

霍文杰，王宏睿，刘如珍，郁文

（甘肃工程地质研究院，甘肃兰州 730000）

景泰县位于甘肃省白银市西北，该县东临黄河，与白银市永靖县隔河相望，西面与甘肃省武威市的古浪县、天祝县相邻，南面与白银市白银区和兰州市的皋兰县、永登县相邻，北接宁夏回族自治区和内蒙古自治区。景泰县属于温带干旱大陆性气候，冬冷夏热、昼夜温差较大，干旱少雨且蒸发量较大，多年平均降水量184.8mm，最大降水量298.9mm，最小降水量94.8mm。多年平均蒸发量2190.2mm，是降水量的12倍。降水集中于7～9月，约占全年降水量的61.5%。降水量在区域上分布不均匀，从南向北逐渐减少。黄河是景泰县唯一一条过境河流，由尾泉进入景泰县，途经县境东界的龙湾、索桥、五佛、翠柳等地，由北长滩下五龙旋口流出县境，进入宁夏中卫县境内。景泰县各类矿山主要分布在中-高山、低山、丘陵、山间盆地、山前倾斜平原、阶地、台地、河谷平原与峡谷等地貌内，景泰县的土壤主要有亚高山草甸土、灰褐土、黑钙土、栗钙土、灰钙土、灌淤土、潮土、水稻土、盐土、风沙土、石质土、粗骨土和新积土等。

1 修复景泰县矿山环境的必要性与迫切性

景泰县在开发矿山的同时也产生了一系列矿山地质环境问题，主要是矿山地质灾害、矿山地形地貌景观破坏、占用及破坏土地资源（露天采场、采坑及矿山工程建设所致）、影响及破坏地下含水层、废水废渣对环境的影响；同时，依据五部委下发的《关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》（国土资发【2016】63号）以及原国土资源部办公厅下发了《关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》等文件，景泰县矿山地质环境修复工作也提上日程。

矿山地质灾害：在景泰县，矿山地质灾害发生的主要原因为开采形成小范围崩塌和滑坡隐患；开采矿山形成的塌陷区。经调查，景泰县因矿产资源开发所诱发的地质灾害共有50处，威胁人数353人，威胁财产3765万元，土地损毁面积125.5hm2。其中滑坡隐患2处，占总地质灾害数量的4.00%，威胁人数20人，威胁财产100万元；崩塌34处，占总地质灾害数量的68.0%，威胁人数128人，威胁财产1065万元；地面塌陷（含地裂缝）隐患14处，占总地质灾害数量的28.00%，威胁人数205人，威胁财产2600万元。以上矿山地质灾害包括废弃、闭坑和政策性矿山的地质灾害，其中小型崩塌5处，威胁16人，威胁财产130万元；小型地面塌陷（伴生地裂缝）5处，威胁25人，威胁财产500万元。

占用及破坏土地资源：占用及破坏土地资源，开发矿山会占用并破坏土地资源是一个普遍性的环境问题，占用及破坏土地资源：矿山占用及破坏土地资源是一个普遍性的环境地质问题，几乎每一处矿山或多或少、不同程度地存在着占用破坏土地资源的问题，主要是露天采坑、掌子面及部分矿山对山体坡脚进行削坡或开拓矿山道路等对原生的地形地貌景观的挖损，或者为废弃渣堆、地面建筑工程等压占土地资源。统计景泰县116处矿山中的99处矿山，发现共计破坏土地面积：1712.52hm²；可恢复土地面积：1370.02hm²，6个矿山土地类型为采矿用地，55个矿山土地类型为草地，6个矿山土地类型为耕地地，31个矿山土地类型为裸地，1个矿山土地类型为沙地。

影响及破坏地下含水层：该类问题主要体现在景泰县境内的矿山和金属矿矿区范围内。这两类矿山井下开采时会挖掘矿体及围岩，破坏地下含水层结构，造成矿井涌水，但矿井涌水量较小（小于170m3/日），未造成矿区及周围地表水体漏失，区域内的浅层裂隙水位小范围下降幅度小，对矿区及周围主要含水层造成的影响较小。

废水废渣对环境影响：景泰县的废水排放以矿山为主，其中矿坑每年排水总量23.7万m3，可利用14.2万m3，用于选矿，部分用于灌溉；另外区内所有矿山均有废渣排除，其中矿山废渣中含硫，污染生态，危害较大，而其它建材类矿山废渣和废石多以生产过程中产生的废弃砖块、剥离物为主，危害较小。上述矿山累计废渣量为278.62×104m³，影响范围139.31hm2。其中的政策性关闭矿山场地也有固体废弃物堆放，累计废渣量为54.3×104m³，影响范围27.2hm2；废弃的矿山在以往生产过程中产生的废弃物、剥离物产生的危害较小，累计废渣量为14.43×104m³，影响范围7.22hm2。

2 景泰县矿山地质环境生态修复方法

矿山影响可划分为严重、较严重和一般三个区，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ来标识。其中景泰县红水镇红沙岘一带、景泰县草窝滩翠柳村一带、景泰县草窝滩翠柳村一带、景泰县正路镇、中泉镇一带矿山地质环境问题严重，矿山以小型为主，开采形成塌陷、露天采场和渣堆，由于规模小，对含水层影响很小。目前，矿山矿山地质环境生态修复方法主要三种，分别是物理修复、化学修复和生物修复，由于景泰县金属矿藏较少，矿山生态修复主要以物理和生物修复为主，涉及化学修复很少。

选择修复办法的原则是：坚持矿产资源开发与环境保护并重，最大限度地依靠科技力量减少各种灾害风险；坚持谁开发谁治理；坚持立足当地实际情况，边开发边治理。

2.1 矿山地质灾害生态修复措施

矿山地质灾害生态修复措施主要使用物理修复和生物修复方法，主要依据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223—2011)、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T 0219—2006）、《地质灾害危险性评估规范》《甘肃省地质灾害防治工程勘查设计技术要求（试行）》（甘肃省国土资源厅2003年5月）等技术规范。

景泰县矿山地质灾害主要以滑坡、崩塌、地面塌陷（含地裂缝）等地质灾害隐患为主，规模较小，首先使用物理方法消除矿山地质灾害隐患，然后使用生物方法修复复绿，复绿时应尽量考虑使用耐旱、保水力强、易生根的植物。

在景泰县的矿山中，废弃渣堆和采矿时形成了滑坡隐患，治理时首先应分级削坡，然后覆土，覆土中应添加有机肥，覆土厚度30cm～50cm，并整平。为防止废石滑落，应在渣堆坡脚修建挡渣墙。在渣堆表面复绿时，推荐在沙埋红砂、珍珠枝条，这两种荒漠植物属于景泰县原生荒漠植物，两者根系都较短，极其耐旱而且保水力极强，故建议在渣堆原土表面压埋种植并定期浇水。

景泰县矿山塌陷区的地质灾害主要表现为地面塌陷与地裂缝，塌陷区利用废渣分层回填，等沉陷下落后再次回填，直至沉陷稳定，然后覆土，覆土时应添加有机肥，覆土厚度30cm～50cm；对于地裂缝，根据尺寸，可分为自然恢复和人工治理两种途径。自然恢复：裂缝宽度小于10cm，以自然恢复为主，10cm以下的裂缝对地表植被影响有限，借助风沉积、雨水冲击等自然动力，这类裂缝在较短时间内可以恢复；人工治理：裂缝宽度大于10cm，采用人工就近挖取高处土石方直接充填，并将地块挖高填低进行平整。这种方法土方工程量小，土壤的理化性质扰动较小。裂缝回填工序：裂缝处表层土剥离和存放→裂缝充填→表土回覆。塌陷区表层生态修复：种植沙棘、红砂、珍珠等植物，避免在裂缝处种植，而是在裂缝两侧种植，由于沙棘植物属于胡颓子科灌木,根系发达,直根可达2m,须根可达8m以上,抗早能力和固土能力强,种植密度选择1m＊1m或1m＊2m。

景泰县的矿山崩塌灾害隐患主要集中在露天矿采坑边缘，建议先削方将陡立的采坑边界变成缓坡，然后回填采坑，最后表土覆盖整平，然后铺设植生地毯，植生地毯是由土工织物、草种和肥料组成的一体化水土保持产品，可在一段时间内为种子提供肥料，而且抗雨水冲刷能力强；对于地下开采矿层，首先回填矿井巷道，浆砌石封闭井口使用浆砌石封闭井口，然后原土覆盖整平，在春季、夏季雨后和秋季播撒草籽，建议以披碱草为主，披碱草是一种多年生耐旱、抗盐碱的高原草甸草，生命力较强。

2.2 修复受损景观

景泰县区内的矿山主要以压占、挖损产生塌陷的方式影响交通干线两侧风景。尽量回填来解决废渣堆压占风景区土地的问题，交通干线两侧粘土矿在前期开采取土过程中，形成多处大小不一的废弃采坑，破坏地形地貌和土地资源，采坑底部凹凸不平，边界陡立。对采坑进行整平，边界陡立的采坑进行刷方减小坡度形成缓坡，并覆盖原来的表层土、施肥并种植红砂属和包括珍珠在内的猪毛菜属等耐旱且有一定经济价值的植物。