張淑年

（華北有色工程勘察院有限公司，河北石家莊050021）

礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理措施探討

張淑年*

（華北有色工程勘察院有限公司，河北石家莊050021）

礦業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。礦業(yè)開發(fā)所引發(fā)的礦山環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。通過綜合分析研究目前礦山環(huán)境問題，提出有效的礦山環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理的對(duì)策，為實(shí)現(xiàn)綠色礦業(yè)，環(huán)保礦業(yè)，實(shí)施礦業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提出合理化建議。

礦產(chǎn)資源；礦山環(huán)境；治理措施

礦產(chǎn)資源是國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和人民生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著重要作用，因此，礦業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)?？梢哉f，沒有礦產(chǎn)資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，就沒有現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。礦業(yè)的開發(fā)，必然會(huì)產(chǎn)生一系列的礦山環(huán)境問題，通過分析研究礦山開采對(duì)可能出現(xiàn)的礦山環(huán)境問題，提出切實(shí)可行的治理對(duì)策和措施，對(duì)加快礦山環(huán)境的恢復(fù)治理意義重大。

1 礦山環(huán)境問題概述

我國礦山環(huán)境研究工作始于20世紀(jì)90年代后期，特別是國土資源部成立以來，堅(jiān)持“在開發(fā)中保護(hù)，在保護(hù)中開發(fā)”的原則，實(shí)現(xiàn)國土資源的開發(fā)與管理、資源開發(fā)與保護(hù)并重做了大量的礦山環(huán)境保護(hù)工作。

礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中影響環(huán)境的因素很多，其中采礦剝離地表巖土，產(chǎn)生大量尾礦等固體廢棄物是造成大量土地被壓占與破壞、植被毀壞與水土流失、大量有毒和有害物質(zhì)沉積地表引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害的最主要原因[1]。

1.1 固體廢棄物

礦山開發(fā)利用過程中產(chǎn)生的固體廢棄物主要有尾礦、廢石、煤矸石，以及燃煤電廠的粉煤灰等。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國礦山年排放尾礦達(dá)到6×108t，現(xiàn)有尾礦的總量約為100×108t。

1.2 礦山廢水

礦業(yè)開發(fā)對(duì)水的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是破壞地下水資源；二是生產(chǎn)過程中排放大量廢水。礦井水主要包括礦井開采產(chǎn)生的地表滲透水、巖石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水以及井下生產(chǎn)防塵、灌漿、充填污水、選取礦廠和洗煤廠污水。這些廢水主要包括酸性水、高硬度水、高渾濁水和含氮磷的富氧化水以及重金屬污染水、氰化物污染水和氟化物污染水等。尤其是煤礦、各種金屬非金屬礦的廢水往往以酸性水為主。酸性廢水產(chǎn)生的主要原因是由于礦石和圍巖中含有硫化礦物，在礦石開采、運(yùn)輸、選礦及廢石排放和尾礦貯存等生產(chǎn)過程中，硫化礦物氧化、分解以及微生物作用，并與水化合后形成酸性礦山廢水。

1.3 廢氣

礦業(yè)開發(fā)產(chǎn)生的廢氣主要分為煤層、煤矸石、富含黃鐵礦成分的鐵礦廢石自然產(chǎn)生的廢氣，沙漠化導(dǎo)致的揚(yáng)塵，采場、排土場和尾礦庫的風(fēng)化揚(yáng)塵，井下粉塵，天然氣和煤層氣自然以及二氧化碳?xì)馓锂a(chǎn)生的廢氣。氮氧化物、碳?xì)浠衔锖涂倯腋☆w粒物等[2]。

例如煤炭開采時(shí)就會(huì)釋放大量有害氣體（主要是瓦斯），據(jù)測算，全國平均1t煤排放瓦斯量為1.0～1.1m3,估計(jì)我國因開采煤炭每年排放到大氣中的瓦斯量達(dá)（9～10）×108m3。煤炭加工和消費(fèi)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在燃料燃燒過程排放的污染物中，96%直接來自燃煤，87%的氮氧化物、93%的二氧化硫、99%的煙塵、97%的一氧化碳是直接由煤炭燃燒產(chǎn)生的。我國每年要燃燒數(shù)億噸煤，向大氣排放的二氧化硫在1600×104t以上。目前，科學(xué)檢測證實(shí)，霧霾天氣的形成與燃煤排放有關(guān)。

1.4 地質(zhì)災(zāi)害

我國的地質(zhì)災(zāi)害大致可分為2大類：第一類主要由自然因素引起的地質(zhì)災(zāi)害，又稱第一環(huán)境問題；第二類主要是人為因素的地質(zhì)災(zāi)害，稱第二環(huán)境問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國因人類活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失平均每年約為300億元[3]。

1.5 土地資源破壞

礦山采礦對(duì)土地壓占、破壞是非常嚴(yán)重的，除采礦（尤其是煤礦）可引起大面積土地塌陷，破壞農(nóng)田、農(nóng)莊、道路以及生態(tài)環(huán)境外，礦山占損土地主要是露天采場、各種廢石堆、煤矸石山、雞尾礦庫等。據(jù)調(diào)查，每采出1×104m3石材荒料平均要壓占土地0.3hm2,地下開采造成的地面塌陷地中有50%是耕地，這對(duì)我國本來就土地資源短缺來說是一個(gè)巨大的損失。

2 礦山環(huán)境保護(hù)與治理措施

鑒于目前礦山環(huán)境存在的問題及造成的嚴(yán)重危害，圍繞礦山開采產(chǎn)生的固體廢棄物、礦山廢水、土地資源破壞及因開采礦產(chǎn)資源引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害等方面進(jìn)行研究，并制定礦山環(huán)境的治理對(duì)策。

2.1 建立健全礦山環(huán)境保護(hù)機(jī)制

2.1.1 完善對(duì)資源綜合利用和礦山環(huán)境治理的法制體系

多年來，國土資源部和有關(guān)部門十分重視并且不斷完善有關(guān)礦產(chǎn)資源綜合利用和礦山環(huán)境的保護(hù)與恢復(fù)治理的法律體系。在《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》頒布實(shí)施后，先后出臺(tái)了《環(huán)境保護(hù)法》、《土地管理法》、《土地復(fù)墾規(guī)定》、《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》、《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)定》等相關(guān)法律法規(guī)，強(qiáng)調(diào)了礦產(chǎn)資源綜合利用和礦山環(huán)境治理的內(nèi)容，提出了實(shí)行礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度和礦山環(huán)境治理保證金制度。但在已頒布實(shí)施的法律法規(guī)中，對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)僅提出了要求或指導(dǎo)意見。為適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需進(jìn)一步修改完善相關(guān)法律法規(guī)，為礦山環(huán)境的保護(hù)與治理提供有力的法律保障。

2.1.2 完善管理模式，提高對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的監(jiān)督

一是要成立一支高素質(zhì)的執(zhí)法隊(duì)伍，在日常的礦政管理中，做到依法行政、嚴(yán)格執(zhí)法。二是嚴(yán)格審批程序，提高礦山企業(yè)準(zhǔn)入條件，按規(guī)定進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，嚴(yán)格按批準(zhǔn)的開采設(shè)計(jì)、治理方案和復(fù)墾方案開采和恢復(fù)治理。嚴(yán)格執(zhí)行“三同時(shí)”制度（即一切新建、改建和擴(kuò)建的基本建設(shè)項(xiàng)目、技術(shù)改造項(xiàng)目、自然開發(fā)項(xiàng)目，以及可能對(duì)環(huán)境造成損害的其他工程項(xiàng)目，其中防治污染的防公害設(shè)施和環(huán)境保護(hù)設(shè)施，必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)），建立礦山環(huán)境治理保證金制度逐步建立環(huán)保型礦山。三是堅(jiān)決關(guān)停破壞污染環(huán)境、資源利用率低的礦山，逐步將礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用引向規(guī)?；?、集約化開發(fā)的軌道上來。四是在加大對(duì)礦山環(huán)境調(diào)查的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)礦山環(huán)境保護(hù)與治理的科學(xué)技術(shù)研究，學(xué)習(xí)和借鑒國際先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，依靠科技進(jìn)步提高資源綜合利用率。五是多渠道籌集專項(xiàng)資金，加大綜合利用及礦山環(huán)境治理的投入，開展礦山環(huán)境的綜合治理。六是通過多種方式，加大礦山環(huán)境保護(hù)的宣傳教育、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。七是礦產(chǎn)資源綜合利用與環(huán)境治理要走產(chǎn)業(yè)化道路，實(shí)行企業(yè)市場化運(yùn)作，組建一定規(guī)模的專業(yè)化公司或大型、超大型集團(tuán)來從事資源綜合利用的礦山環(huán)境治理工作，直至以產(chǎn)業(yè)得到迅速的發(fā)展[4]。

2.2 礦山環(huán)境的綜合治理

礦山環(huán)境的綜合治理主要對(duì)礦山環(huán)境存在的問題出發(fā)，根據(jù)不同類型有針對(duì)性地來進(jìn)行治理。

2.2.1 固體廢棄物綜合利用與治理

鑒于廢棄物的類型（廢石、尾礦、煤矸石、粉煤灰等）對(duì)周圍環(huán)境的不同危害，在實(shí)踐中可采取以下措施進(jìn)行綜合利用與治理。

（1）將固體廢棄物作為“二次資源”回收再利用。比如礦山開采形成的廢石、選礦產(chǎn)生的尾砂，由于受當(dāng)時(shí)采選技術(shù)的影響，尚有一定品位的有用組分不能被充分利用。隨著選礦技術(shù)、工藝、設(shè)備的改善和新的選礦方法出現(xiàn)，可對(duì)以往的礦山廢石、尾礦再次回收利用。

（2）作為原材料進(jìn)行廢石、尾礦的綜合利用。其主要利用途徑有：農(nóng)肥、建材（建筑用磚、水泥、玻璃、陶瓷、保溫隔熱材料等）、鑄石或鑄造砂原料、充填材料等[5]。

（3）采空區(qū)回填。利用采礦形成的廢石、尾礦對(duì)已閉坑的露天礦遺留的露天采坑和地下采空區(qū)進(jìn)行回填[6]，既消除了滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患，又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境。

（4）造地復(fù)田。將廢石堆、尾礦庫按一定的形狀進(jìn)行修整，表層覆土，用來綠化植樹、造地。

2.2.2 礦山廢水的治理

礦山廢水主要包括礦坑排水、選洗污水以及礦山酸性廢水等，對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大的主要是礦山酸性廢水。對(duì)礦山酸性廢水的治理方法包括：中和法、硫化沉淀法、生物法和人工濕地法等[7]。

2.2.3 土地復(fù)墾治理礦山土地復(fù)墾是指對(duì)在礦山建設(shè)、生產(chǎn)和洗選加工過程中，因挖損、塌陷、壓占等造成破壞的土地采取整治措施，使其恢復(fù)到可供利用狀態(tài)。在礦區(qū)土地復(fù)墾工程實(shí)踐中，采用的主要技術(shù)方法有以下幾種：

（1）生物復(fù)墾技術(shù)。主要內(nèi)容為土壤改良、植被品種篩選和生物增產(chǎn)，在排土場復(fù)墾、矸石山復(fù)墾及用固體廢棄物充填復(fù)墾中應(yīng)用。主要的生物復(fù)墾方法是：VA菌根接種技術(shù)、化學(xué)法復(fù)墾技術(shù)、綠肥法復(fù)墾技術(shù)、客土法。

（2）生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾技術(shù)。在采礦破壞土地的復(fù)墾利用過程中，發(fā)展和建立生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)、協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代集約型農(nóng)業(yè)。主要的方法有：①基塘復(fù)墾模式，并按生態(tài)學(xué)原理對(duì)旱田和水面進(jìn)行全面利用。②矸石山的生態(tài)復(fù)墾工程技術(shù)。③利用生態(tài)演替原理進(jìn)行土地復(fù)墾技術(shù)。④營造人工林進(jìn)行土地復(fù)墾技術(shù)。

（3）工程復(fù)墾技術(shù)。按所在地區(qū)自然環(huán)境和復(fù)墾利用方向的要求，對(duì)廢棄地進(jìn)行回填、堆壘、平整并進(jìn)行必要的防洪、排澇及環(huán)境治理等，具體應(yīng)根據(jù)礦山情況分別采取挖深墊淺的土地復(fù)墾方式、拖式鏟運(yùn)機(jī)復(fù)墾的方式、梯式動(dòng)態(tài)復(fù)墾的方式、充填復(fù)墾的方式、疏排法復(fù)墾方式等[8]。

3 結(jié)論

隨著礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，礦山環(huán)境問題將愈來愈多，恢復(fù)治理難度也將越來越大，生態(tài)與環(huán)境問題隨時(shí)會(huì)惡化，并可能出現(xiàn)難以逆轉(zhuǎn)的生態(tài)與環(huán)境災(zāi)難，如礦山環(huán)境問題不能得到及時(shí)有效地治理與恢復(fù)，這將成為全面建設(shè)小康社會(huì)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的最大障礙。因此，加強(qiáng)對(duì)礦山環(huán)境問題的研究，對(duì)可能出現(xiàn)的礦山環(huán)境問題進(jìn)行分析研究，提出切實(shí)可行治理對(duì)策，建立與市場經(jīng)濟(jì)接軌的礦山環(huán)境治理運(yùn)行機(jī)制，采取科學(xué)有效地保護(hù)與恢復(fù)治理措施，加快對(duì)礦山環(huán)境的綜合治理，改善生存環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)“綠色礦業(yè)”的發(fā)展模式[9]。

[1]武強(qiáng)，劉伏昌，李鐸.礦山環(huán)境研究理論與實(shí)踐[M].北京：地質(zhì)出版社，2005.

[2]《礦山地質(zhì)手冊》編委會(huì).礦山地質(zhì)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1995.

[3]潘懋，李鐵峰.災(zāi)害地質(zhì)學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2004.

[4]張晉傳，閆國杰.露天采礦對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響及防治對(duì)策[J].露天采礦技術(shù)，2004（4）：41-42.

[5]毛麒瑞.礦山尾礦的綜合回收與利用[J].中國資源綜合利用，2000(8):32-34.

[6]吳建國，聶忠斌.對(duì)廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理問題探討[J].黑龍江科技信息，2008（10）：15-18.

[7]程義，何哲祥，郭朝輝.礦山酸性水處理技術(shù)新進(jìn)展[J].礦業(yè)快報(bào)，2006（6）：21-23.

[8]張榮軍.關(guān)于礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的幾點(diǎn)思考[J].資源導(dǎo)報(bào)，2007（10）：24-26.

[9]梁凱，蘭井志，鄭偉.對(duì)我國礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作的對(duì)策建議[J].中國國土資源經(jīng)濟(jì)，2007（11）：47-49.

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1004-5716(2015)01-0107-03

2014-02-28

張淑年（1963-），男（漢族），河北饒陽人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦技術(shù)工作。