施建斌，盧愛(ài)冬，錢(qián)靜，周丹，王宇波

（1.江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)，徐州 221004；2.銅山區(qū)國(guó)土資源局，徐州 221116）

徐州市銅山區(qū)山體地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)

施建斌1，盧愛(ài)冬2，錢(qián)靜1，周丹1，王宇波1

（1.江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)，徐州 221004；2.銅山區(qū)國(guó)土資源局，徐州 221116）

在調(diào)查露采宕口現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用定性與定量相結(jié)合的層次分析法，建立系統(tǒng)評(píng)價(jià)的結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型。通過(guò)計(jì)算分級(jí)，確定礦山地質(zhì)環(huán)境極差區(qū)、較差區(qū)和一般區(qū)的范圍和面積。結(jié)果表明，該區(qū)山體地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量總體較差，地質(zhì)災(zāi)害隱患多。但經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)幕謴?fù)治理，大多數(shù)宕口和礦山廢棄土地可得到利用。

地質(zhì)環(huán)境；現(xiàn)狀調(diào)查；綜合評(píng)價(jià)；銅山區(qū)

1 山體地質(zhì)概況

徐州市銅山區(qū)山體出露的地層主要局限于下元古界和下古生界。受徐－宿弧形構(gòu)造和巖石抗風(fēng)化剝蝕能力的影響，北部寒武系中上統(tǒng)地層多組成山體，奧陶系的地層多出現(xiàn)在山體的兩側(cè)；西南部幾乎全部分布寒武系地層，以張夏組和崮山組組成主要山體；東南區(qū)絕大部分山體由震旦系地層構(gòu)成，僅小范圍內(nèi)分布寒武系中統(tǒng)張夏組灰?guī)r。

從褶皺特征看，多形成背斜或單斜山體，極少數(shù)山體為向斜構(gòu)成。山體斷裂總體展布特征為北東向，與地層走向一致，斷裂密度較大，以壓扭性的逆斷層為主，受北西向斷裂切割。

山體中巖漿巖，除了少數(shù)煌斑巖、苦橄玢巖脈穿插外，北部分布有鉀長(zhǎng)流紋巖，東南部的山體中分布的則主要為輝綠巖。

2 山體地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

受地方政府委托，筆者對(duì)銅山區(qū)山體地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了現(xiàn)狀調(diào)查。從調(diào)查結(jié)論看，長(zhǎng)期的開(kāi)山采石，使得銅山區(qū)山體地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，區(qū)內(nèi)山體中有643個(gè)露采宕口，毀占土地面積約1094.73 hm2，其中直接毀占森林面積104.52 hm2；地形地貌景觀破壞嚴(yán)重，且不可恢復(fù)，尤其是對(duì)一些自然或人文景觀保護(hù)區(qū)破壞嚴(yán)重；而區(qū)內(nèi)部分宕口邊坡高陡，巖石中構(gòu)造發(fā)育，加之存在軟弱夾層，易形成崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害，區(qū)內(nèi)存在諸多地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。

3 山體地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)方法

本項(xiàng)目采用簡(jiǎn)單易行的定性與定量相結(jié)合的層次分析法。其基本方法是對(duì)于一個(gè)包括多方面因子而又難以準(zhǔn)確量化的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)時(shí)，可以根據(jù)各種因子之間的關(guān)系，理順組合方式和層次，據(jù)此建立系統(tǒng)評(píng)價(jià)的結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型；對(duì)模型的各種模糊性因子，根據(jù)它們對(duì)于影響對(duì)象的影響程度，通過(guò)專家評(píng)判確定量化指標(biāo)，然后根據(jù)評(píng)價(jià)模型的需要，通過(guò)判斷矩陣逐層得出各方面因子的作用權(quán)重或指標(biāo)數(shù)值，最后計(jì)算出最高層次的評(píng)價(jià)目標(biāo)值。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)

經(jīng)調(diào)查分析和咨詢篩選，按照《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案編制規(guī)范》（DZ/T 223－2009）的相關(guān)要求，確定本次評(píng)價(jià)的目標(biāo)層是山體礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)，要素層為地質(zhì)環(huán)境影響程度和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度，指標(biāo)層為生態(tài)環(huán)境破壞等11個(gè)，構(gòu)成評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)（圖1）。這些指標(biāo)基本針對(duì)本區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀確定的，比如本區(qū)露采礦山廢棄物綜合利用率基本為100%，故沒(méi)有考慮廢棄物堆放問(wèn)題；再如地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，由于本區(qū)僅見(jiàn)極小規(guī)模的崩塌等，故將已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害情況調(diào)整為邊坡的地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)條件及自然條件等。

圖1 地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Hierarchy chart of geo－environment evaluation

3.3 指標(biāo)權(quán)重及評(píng)價(jià)模型

權(quán)重的確定是通過(guò)專家咨詢、篩選、打分，確定每一層各個(gè)因子之間的相對(duì)重要性比值，利用層次分析法的判斷矩陣計(jì)算每一層各因子相對(duì)于上一層的相對(duì)重要性權(quán)值。通過(guò)計(jì)算矩陣的特征值和特征向量得出每一個(gè)指標(biāo)及每一層次各因子的權(quán)重。表1是銅山區(qū)露采礦山環(huán)境評(píng)價(jià)判斷矩陣及相對(duì)權(quán)重的計(jì)算結(jié)果，經(jīng)一致性檢驗(yàn)其隨機(jī)性比值CI均小于0.1，通過(guò)檢驗(yàn)。

表1 地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)計(jì)算表Table 1 Computation of judgment matrix and consistency test

根據(jù)表1的計(jì)算結(jié)果，得出銅山區(qū)山體礦山地質(zhì)環(huán)境指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)的權(quán)重，各層次權(quán)重值見(jiàn)表2。

表2 地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重表Table 2 Weightings of evaluation indexes

本次評(píng)價(jià)以層次分析法為核心，ARCGIS作為系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)，采用綜合指數(shù)評(píng)價(jià)模型的加權(quán)平均法進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，其公式為：

式中，PI為評(píng)價(jià)單元指數(shù)值；pi為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元指標(biāo)值；Wi為不同環(huán)境要素對(duì)環(huán)境影響的不同作用的權(quán)重。采用同樣的方法可以計(jì)算要素層的分指數(shù)值和目標(biāo)層的綜合指數(shù)值。

根據(jù)銅山區(qū)山體露采礦山的具體情況，為方便計(jì)算機(jī)運(yùn)算，將各評(píng)價(jià)單元指標(biāo)層的指標(biāo)值確定如表3。

表3 地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)值Table 3 Values of evaluation indexes

ARCGIS提供各種空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理、分析和表達(dá)等功能，作為本次層次分析法的運(yùn)行平臺(tái)，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)單元的地質(zhì)環(huán)境綜合指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果以專題地圖的形式輸出。將包含計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)庫(kù)與地理底圖的屬性表進(jìn)行鏈接，利用ARCGIS附加的空間分析和地理統(tǒng)計(jì)分析模塊自動(dòng)對(duì)各評(píng)價(jià)單元的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)，并生成礦山地質(zhì)環(huán)境的分等級(jí)圖。

具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)本區(qū)實(shí)際情況確定為：C1＜1.67為地質(zhì)環(huán)境影響較輕區(qū)，1.67≤C1≤2.34為地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重區(qū)，C1＞2.34為地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)；C2＜1.67為地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)，1.67≤C2≤2.34為地質(zhì)災(zāi)害中等易發(fā)區(qū)，C2＞2.34為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)；A＜1.67為地質(zhì)環(huán)境綜合質(zhì)量一般區(qū)，1.67≤A≤2.34為地質(zhì)環(huán)境綜合質(zhì)量較差區(qū)，A＞2.34為地質(zhì)環(huán)境綜合質(zhì)量極差區(qū)。在指標(biāo)權(quán)重和評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)上，按照綜合指數(shù)的大小，根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，判斷評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)境影響程度、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性和地質(zhì)環(huán)境綜合質(zhì)量。

3.4 地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)

根據(jù)計(jì)算分級(jí)的結(jié)果看，全區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響程度嚴(yán)重的宕口65個(gè)，面積652.41 hm2，占宕口總面積的59.6%，充分表明了本區(qū)地質(zhì)環(huán)境破壞的嚴(yán)重程度。評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 地質(zhì)環(huán)境影響程度分類統(tǒng)計(jì)表Table 4 Classification by influencing degree of geo－environment

3.5 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)

從計(jì)算分級(jí)結(jié)果看，全區(qū)地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)的宕口有32個(gè)，占總數(shù)的4.98%，但是本區(qū)中等易發(fā)的宕口數(shù)卻占到51.48%，數(shù)量達(dá)331個(gè)（表5），占51.48%，地質(zhì)災(zāi)害隱患較多。

表5 露采宕口地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性統(tǒng)計(jì)表Table 5 Geohazard－proneness of open pits

4 地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)是將地質(zhì)環(huán)境影響程度和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性結(jié)合起來(lái)，對(duì)銅山區(qū)山體露采宕口進(jìn)行的一個(gè)整體評(píng)價(jià)。從計(jì)算分級(jí)看，全區(qū)地質(zhì)環(huán)境綜合質(zhì)量極差的宕口60個(gè)，約占總數(shù)的10%，但是其面積達(dá)604.38 hm2，占總面積的55.21%，可見(jiàn)本區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量總體較差。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表6和圖2。

表6 露采礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表Table 6 Geo－environmental quality of open－mined pits

5 結(jié)論與建議

經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，銅山區(qū)山體地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量總體較差，地質(zhì)災(zāi)害隱患諸多。雖然露采宕口已基本全部關(guān)閉，但是綜合治理率很低，宕口遺留的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題未得到解決。

圖2 銅山區(qū)山體地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)圖Fig.2 Synthetic evaluation of geo－environment quality for the Tongshan mountains

開(kāi)展礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理，是國(guó)土資源部出臺(tái)的一項(xiàng)重要政策。根據(jù)銅山區(qū)露采宕口現(xiàn)狀，建議在開(kāi)展此項(xiàng)工作時(shí)，可以采取以下幾種治理模式：城鄉(xiāng)結(jié)合部的廢棄宕口整治模式，是在先消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的前提下，采用“景觀再造”結(jié)合“工程整治”模式進(jìn)行治理，可以達(dá)到這一目的；在交通干線兩側(cè)的諸多廢棄宕口，對(duì)行人造成了嚴(yán)重的視覺(jué)污染，打造交通干線兩側(cè)的綠化帶，是整治這些廢棄宕口的主要目的，這類治理模式可以采用“生態(tài)保護(hù)”模式；重要的文物景觀保護(hù)區(qū)，治理工程比較復(fù)雜，可以采用“應(yīng)景改造”和“綜合治理”模式。

銅山區(qū)露采礦山廢棄地超過(guò)1200 hm2，這些廢棄地經(jīng)整治后，對(duì)緩解銅山區(qū)的土地緊缺狀況，將起到積極的作用，礦山廢棄地的綜合利用具備了良好的前景。

［1］施建斌，盧愛(ài)冬，錢(qián)靜，等.江蘇省徐州市銅山區(qū)山體礦產(chǎn)資源與地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告［R］.江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)，2011.

［2］黃敬軍，李向前，陸華.江蘇省露采礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)研究［J］.水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2005，（5）：97－100.

［3］任凌宇.礦山地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)［J］.河北省科學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，23（1）：39－41.

［4］徐友寧，何芳，張江華.西北地區(qū)礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)［J］.西北地質(zhì)，2002，（4）：154－166.

［5］張江華，徐友寧，陳社斌，等.區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)［J］.西北地質(zhì)，2003，36（增）：197－200.

［6］李崖.國(guó)家環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫(kù)的研究［J］.環(huán)境科學(xué)研究，1991，（3）：1－6.

［7］王國(guó)良.層次分析法在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中的應(yīng)用［J］.西部探礦工程，2006，（9）：286－288.

［8］楊春霞.城市地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究［R］.南京師范大學(xué)，2006：5－13.

［9］李娜，高德政.基于GIS的地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)研究［J］.四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，27（4）：292－295.

［10］張吉軍.模糊層次分析法（FAHP）［J］.模糊系統(tǒng)與科學(xué)，2000，14（2）：80－88.

SYNTHETIC GEO－ENVIRONMENT EVALUATION FOR THE MOUNTAINS IN TONGSHAN DISTRICT，XUZHOU

Shi Jian－bin1，Lu Ai－dong2，Qian Jing1，Zhou Dan1，Wang Yu－bo1
（1.5－th Geology Brigade，Jiangsu Bureau of Geology and Mineral Resources，Xuzhou 221004，China；2.The Bureau of Land Resources of Tongshan，Xuzhou 221116，China）

Based on the investigation of the open－mined Pits，a hierarchical method with a combination of qualitative and quantitative analysis is used to establish a evaluation structure and mathematical model.The calculation and classification has determined the scope of areas poorest，poorer and poor in geo－environment.The results show that the geo－environmental quality of the mountains is poor，as a whole，with potential geo－h(huán)azards.However，with appropriate recovery and treatment，most of the pits and abandoned land are available to use.

geo－environment；investigation；synthetic evaluation；Tongshan District

X141

:A

1006－4362（2012）02－0036－04

施建斌（1965－ ），男，安徽肥東人，高級(jí)工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。

2011－12－29改回日期:2012－03－05