环境开发及治理模式探讨

2022-01-01辽宁省地质勘查院有限责任公司李开

区域治理 2021年1期

辽宁省地质勘查院有限责任公司李开

我国是一个矿产开采大国，各类矿山几十万座。矿山开发为我国经济发展提供资源能源的同时，也对当地的生态环境带来了巨大影响。为此我们要认识到矿山地质环境保护和治理的重要性，在矿山开发的过程中做好生态环境保护工作。运用新技术，学习新方法，开拓新模式，坚持自然优先，整体把控，局部优化的治理理念，不断提升矿山地质环境的治理能力。

一、矿山开发对地质环境的影响

（一）植被破坏，生物多样性减少

矿山的开采主要分为露天开采和矿井开采两种。露天开采需要对矿山表面的植被进行清除，砍伐森林，铲除矿山表层植被，矿山大多位置偏僻，人类活动较少，存在大量的植被、动物、微生物，露天开采不仅会导致植被破坏，还会减少生物多样性，打破区域内的生态平衡[1]。矿井开采是针对矿藏埋藏较深的矿山采用的一种开采方式。需要从地表向下进行大量的钻井活动，少则几十米，多则数百上千米，会产生大量的泥土石块，由于交通和运输能力不足，这些泥土石块大多就近堆放，不仅占用了大量的场地，还会对地表的植被造成破坏。

（二）破坏地质结构，引发地质灾害

矿山开采会对矿山的地质结构进行破坏，产生以下地质灾害：①地层裂隙，矿山一般会使用炸药或者钻井的方式来进行开采，这些人类活动都会对地层结构造成破坏，产生底层裂隙，降低地层结构的稳定性。②地面坍塌，由于地下开采，会形成大面积的空洞区。导致矿区上方的土石结构承载能力下降，如果支撑设施缺乏，便会导致地面沉降和坍塌。③边坡失稳，矿山开采会降低矿山底部的承载能力，如果坡度较陡，矿山结构松散，便会导致矿山边坡失稳。④山体滑坡、泥石流。由于矿山开采对植被和山体结构的破坏，会降低山体的整体稳定性，如果发生强降雨天气，土壤结构更加松散，会导致山体滑坡和泥石流等地质灾害。

（三）水土流失，水土污染

由于矿山开采过程中会对矿山表层植被进行破坏，导致土壤岩石裸漏，以及水土的保持能力降低，经过雨水的冲刷，矿山表层的土壤不断减少，有机质降低，肥力下降，植被难以生长，会形成恶性循环，进一步加剧水土流失的状况。矿山的开采会破坏含水层结构，使得地下水水位降低，地表水下渗能力加强，导致地表植被干涸死亡。矿井开采产生的大量固体废弃物会堆积在矿区周围，这些废弃物不仅占用大量的土地资源，其中的有害物质还会污染土壤和水资源，危害周围植被，导致植被大面积死亡，加剧水土流失问题。此外，如果采用矿井式开采，还需要进行大量的排水工作，矿井中的废水不仅会冲刷地表，还会污染水土资源，导致水土流失，加剧土地荒漠化。

二、矿山地质环境的治理模式探讨

（一）工程改造模式

工程改造模式是指针对不同的开采方式，针对性的采用工程设施来治理矿山的地质环境问题。对于露天开采的矿山，为了减少水土流失，防止发生边坡失稳、山体滑坡和泥石流现象，在积极恢复表层植被的同时，可以采用底部水泥浇筑，搭建支撑物，覆盖防护网等措施稳固山体[2]，防止地质灾害的发生，这些方式在我国南方地区运用广泛，可以很好地改善矿山的生态环境，减小矿山开采对环境的破坏。对于地下开采方式，可以将勘探和钻井作业中产生的泥土、石块、矿渣回填到矿坑之中，再进行压实工作。不仅可以处理好矿山开采过程中产生的固体废弃物，还可以修复矿坑、平整土地。

（二）农业复垦模式

复垦模式主要是根据矿山开采状况，对矿区进行农业、林业、畜牧业和渔业改造。通过挖高填低、废弃物填充、就地取土等措施将矿区土地进行平整，根据土地的酸碱度和微量元素等信息，合理地进行农业和林业种植，不仅可以增加我国的耕地资源，还可以保持水土，改善矿区的生态环境。根据矿区环境选择合适的畜牧养殖业，对于坡度较高的矿区可以进行牛羊的养殖，平整地区开展鸡鸭鹅养殖。对于开矿而产生的矿坑，也可以合理利用，发展渔业养殖。复垦模式不仅可以改善矿区的生态环境，还可以充分利用土地资源，创造经济收益。

（三）建筑复垦模式

随着城市建设地扩张，建筑用地短缺的现象日益凸显。矿山经过开采后会留下大面积的采空区，在经过土地平整之后，利用矿区丰富的土石资源，就地取材，在矿区建造厂房、仓库、宿舍等建筑。通过建筑复垦的矿区，可以为城市企业提供仓储基地，缓解企业产品库存压力。还可以通过搬迁，将工业企业搬迁到矿区进行生产，不仅可以缓解城市用地紧张的问题，还可以减少污染，改善城市生态环境。

（四）生态景观改造模式

生态景观改造模式是一种贴近自然的矿山环境治理模式。通过改良矿区土壤、恢复矿区植被、建造生态景观等方式，在生态恢复的基础上进行矿区景观再造，依据矿山的地形地貌、水文条件等，合理构建具有观赏效果的矿山生态景观。矿山的生态景观改造要坚持自然优先的原则，通过整体设计，局部优化的方式对矿山进行改造。首先要对矿区的土壤进行改良，通过生物技术降解土壤中的有害物质，改良矿区土壤，提升土壤肥力。根据周边自然环境开展植被恢复工作，修复矿区生态环境[3]。最后依据矿山的水文和地貌特征，设计具有观赏性的景观，景观改造要在矿山原有景观的基础上开展，不可大兴土木，对矿山造成二次破坏。生态景观改造不仅可以改善矿山的地质环境，还可以为周边居民提供休闲度假场所，是一种较受欢迎的矿山治理模式。

三、矿山地质环境治理的案例分析

（一）长沙雨花区龟坡采石场

龟坡采石场废弃矿坑是由于20世纪末期采石而产生的，采石场内遍布矿坑，岩石裸露，水土流失严重，植被覆盖率低，容易引发山体滑坡和泥石流等地质灾害，生态修复工作刻不容缓。由于龟坡采石场坡势较陡，植被恢复困难，改造队伍创新方式方法，采用藤立方加厚层基材喷播技术，首先清理坡面的松散石块，然后在坡面喷播厚层基质，再用铁丝网覆盖住坡面[4]，工人采用索降的方式，在山坡上挖坑播撒树种、栽植树苗。经过生态治理的龟坡采石场植被覆盖率达到了85%以上，水土流失状况好转，消除了山体滑坡隐患。

（二）铜川市崔家沟矿山

铜川市崔家沟煤矿始于20世纪60年代，是一座历史悠久的煤矿。矿区存在岩石裸漏、矿坑密布、边坡不稳、排水不畅、植被破坏、水土污染严重等问题。2018年，铜川市政府对崔家沟煤矿进行专项整治工作。对矿区进行矿坑回填、土地平整、植被栽种、土地复垦等工作，累计回填矿坑300多万立方米，平整土地900多亩，栽种苗木2万多株，耕地复垦700余亩。极大地改善了矿区的生态环境，扩充了当地的土地资源。

（三）湖北黄石大冶铁矿

大冶铁矿开采历史悠久，具体可以追溯到三国时期。大冶铁矿是一座铁铜伴生矿，在我国历史上发挥了重要作用，但同时也带来了巨大的生态环境问题，经过长期的开发，大冶铁矿形成了无数的矿坑，产生固体废弃物3.5亿吨，占用土地4000多亩，对当地生态环境造成了极大破坏。21世纪初期，针对大冶铁矿的生态改造工程陆续开展，其中黄石国家矿山公园最为出名，这个深达444米的矿坑，经过对矿区进行植被栽种、景观改造，形成了一个集生态保护于休闲旅游为一体的4A级景区，被称为“亚洲第一天坑”，每年前往观赏的游客络绎不绝，带动了当地旅游业的发展，是矿山生态景观改造的代表。

（四）上海辰山采石场

辰山矿坑是由于上海城市建设采石造成的，在矿山山体被开采完以后，又进行了地下挖掘，逐渐形成了10000多平米的矿坑，以致大面积岩石裸漏，山体陡峭，存在极大的安全隐患。2007年，辰山采石场修复改造工程动工。在自然优先、整体把控、局部优化的设计理念指导下，对采石场进行园林式改造。充分发挥矿区瀑布、栈道、天堑等景观优势，培育具有观赏性的植物，人与自然相结合，构建和谐美好的园林景观。目前矿坑花园面积39000平方米，各类观赏植物1000余种，形成了独具特色的矿坑式园林景观。

四、结束语

矿山地质环境治理是保障我国矿产资源可持续开发的重要手段，对于促进我国经济平稳运行具有重要意义。为此，要正视矿山开发过程中存在的植被破坏、水土流失、地质结构破坏等问题，根据矿山开发的实际状况，选用科学合理的治理模式，对矿区开展土地复垦、矿坑回填、生态景观改造工作，努力改善矿山的生态环境，发挥矿山的剩余价值。