舒順平,舒仲?gòu)?qiáng),何登華
(江西有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院,江西 南昌 330001)
江西省是礦業(yè)強(qiáng)省,贛北以有色、貴金屬礦產(chǎn)為主,贛南鎢、稀土礦產(chǎn)豐富。礦山開(kāi)采都不同程度地存在地質(zhì)災(zāi)害、破壞地形地貌、壓占土地資源、含水層破壞、水土污染等礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。隨著礦業(yè)開(kāi)發(fā)的加劇,礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)趨于嚴(yán)重,區(qū)域特征明顯[1],通過(guò)上饒市礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估方法介紹,以推動(dòng)包括鎢、稀土礦山集中區(qū)在內(nèi)的其他礦山地質(zhì)環(huán)境研究與治理恢復(fù)工作。
上饒市礦產(chǎn)資源豐富,礦種較為齊全,是我國(guó)重要銅金等有色和貴金屬國(guó)家級(jí)能源資源基地之一,也是江西省重要水泥、黑滑石、磷礦等建材非金屬省級(jí)重要產(chǎn)業(yè)基地。2017年全市現(xiàn)有登記礦山392個(gè),歷史遺留廢棄礦山640個(gè)。其中大型礦山16個(gè)、中型19個(gè)[2]。大中型礦山主要為銅、金、滑石、水泥用灰?guī)r等,小型礦山則以煤、鉛鋅、螢石、建材石料、磚瓦用黏土居多。2018年全市固體礦石產(chǎn)量7654萬(wàn)t,主要礦產(chǎn)采選業(yè)總產(chǎn)值105.07億元,礦業(yè)延伸業(yè)總產(chǎn)值1176.98億元,采選業(yè)及延伸業(yè)總產(chǎn)值1282.05億元,占全市工業(yè)總產(chǎn)值的55.31%,促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,同時(shí)快速開(kāi)采礦業(yè)引發(fā)了一系列的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。為促進(jìn)生態(tài)文明和環(huán)境治理工程建設(shè),促進(jìn)全市社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,研究區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,推進(jìn)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理工作意義重大。
全市礦山不同程度存在地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,成因復(fù)雜,給經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)阻礙。主要礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題有土地資源破壞、地形地貌景觀破壞、礦山地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞及水土污染等五類問(wèn)題。
礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題與開(kāi)采方式密切相關(guān),礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重-較嚴(yán)重礦山506座,其中露天開(kāi)采礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重-較嚴(yán)重礦山453座,占89%[2]。
主要包括采礦場(chǎng)破壞土地、廢渣堆放破壞土地、礦山次生地質(zhì)災(zāi)害破壞土地、礦區(qū)公路及生產(chǎn)設(shè)施占用破壞土地等,上饒市所有礦山用地約179.01 km2,累計(jì)占用、損壞和污染土地共約79.96 km2。土地資源破壞特征是廢棄礦山破壞面積大、損壞土地類型主要為林地、行政區(qū)德興市礦山對(duì)土地破壞最為嚴(yán)重;在礦類上以有色金屬、建材、能源礦山開(kāi)采破壞土地面積較大,占破壞總面積的80%以上,區(qū)域上以德興市土地資源破壞面積大。各土地資源破壞面積情況見(jiàn)圖1。
圖1 土地資源破壞面積各類型比例圖Fig.1 Proportion of various types of damaged land resource areas
主要表現(xiàn)為露天采場(chǎng)、礦山道路、工業(yè)廣場(chǎng)對(duì)原地形地貌進(jìn)行改造、平整等措施造成地形地貌景觀的破壞;廢渣堆、尾礦庫(kù)對(duì)原地形地貌的壓占造成的地形地貌景觀破壞等,破壞總面積124.80 km2,以建筑、有色金屬露天開(kāi)采的礦山破壞最嚴(yán)重。
上饒市礦山地質(zhì)災(zāi)害有塌陷及其伴生的地裂縫、泥石流、滑坡、崩塌、冒頂、礦坑突水等。共172處,造成重傷死亡人數(shù)119人,直接經(jīng)濟(jì)損失4100余萬(wàn)元。主要發(fā)生在能源礦山,占52%,主要地質(zhì)災(zāi)害類型為地面塌陷、礦坑突水、冒頂。礦山地質(zhì)災(zāi)害分類統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖2。
圖2 礦山地質(zhì)災(zāi)害分類統(tǒng)計(jì)圖Fig.2 Classification chart of mine geological disaster
礦區(qū)地下水疏干與均衡破壞是采礦導(dǎo)致含水層破壞而引起的又一突出的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。全市地下水均衡破壞主要分布在德興市、鉛山縣、上饒縣、橫峰縣等地,造成地下水均衡破壞的礦山,主要為煤礦、銅礦、金礦、水泥用石灰?guī)r礦及鉛鋅礦等。
上饒市有色及貴金屬礦山眾多且集中分布,礦區(qū)均存在不同程度的水土污染。其中北部德興銅礦—金山金礦多金屬礦開(kāi)發(fā)區(qū)及南部的“永平銅礦陳坊能源—多金屬礦區(qū)”和“弋陽(yáng)鐵砂街—?jiǎng)⒓医饘俚V區(qū)”嚴(yán)重。
依據(jù)《江西省礦山地質(zhì)環(huán)境詳細(xì)調(diào)查技術(shù)指南》[3],礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)分單項(xiàng)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià),綜合評(píng)價(jià)依據(jù)五類問(wèn)題圖件利用500 m×500 m的網(wǎng)格剖分進(jìn)行圖層疊加,劃分出礦區(qū)的影響程度。
單項(xiàng)評(píng)價(jià):本次評(píng)估選擇現(xiàn)狀礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題為變量[4-5],主要選擇地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞、地形地貌景觀破壞、土地資源破壞、水土污染評(píng)價(jià)五項(xiàng),按實(shí)際發(fā)生的地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià),依據(jù)《江西省礦山地質(zhì)環(huán)境詳細(xì)調(diào)查技術(shù)指南》,量化及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)列表1。
綜合評(píng)價(jià):將礦區(qū)及影響區(qū)進(jìn)行,500 m×500 m的網(wǎng)格剖分,依據(jù)《技術(shù)指南》,單元地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題綜合指數(shù)按(1)式確定、礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題綜合指數(shù)按(2)式確定,礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響綜合分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
式中:Zi為第i單元格地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題綜合評(píng)價(jià)指數(shù);Zij為第i單元第j種礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重程度值。
式中:Z為礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題綜合評(píng)價(jià)指數(shù);Zi為第i單元礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題綜合評(píng)價(jià)指數(shù);n為礦區(qū)單元總數(shù)。
表1 單項(xiàng)評(píng)價(jià)因子及量化標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Single evaluation factors and their quantitative criteria
表2 礦區(qū)綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Criteria for mining areas’comprehensive assessment
全市932個(gè)礦山,主要為地形地貌景觀破壞嚴(yán)重-較嚴(yán)重為主,土地資源破壞、含水層破壞較嚴(yán)重-較輕。通過(guò)綜合評(píng)價(jià),礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重礦山40個(gè)、較嚴(yán)重礦山438個(gè)、較輕礦山454個(gè)。
區(qū)塊劃定主要考慮礦種、地形、開(kāi)采方式、密集程度等主要因素。以分區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境破壞面積、破壞等級(jí)、礦山面積和分區(qū)面積為基本參數(shù),運(yùn)用歸一化處理的礦山地質(zhì)環(huán)境破壞綜合指數(shù)法分別確定其評(píng)價(jià)分級(jí)[3],按式(3)計(jì)算地質(zhì)環(huán)境破壞分區(qū)評(píng)價(jià)指數(shù),參照表3確定分區(qū)綜合評(píng)價(jià)分級(jí)。
式中:F為分區(qū)評(píng)價(jià)指數(shù);A為嚴(yán)重區(qū)影響程度系數(shù)(區(qū)內(nèi)各礦山綜合評(píng)價(jià)嚴(yán)重區(qū)面積之和/分區(qū)面積);B為較嚴(yán)重區(qū)影響程度系數(shù)(區(qū)內(nèi)各礦山綜合評(píng)價(jià)較嚴(yán)重區(qū)面積之和/分區(qū)面積);C為較輕區(qū)影響程度系數(shù)(區(qū)內(nèi)各礦山綜合評(píng)價(jià)較輕區(qū)面積之和/分區(qū)面積);a、b、c分別為嚴(yán)重、較嚴(yán)重、較輕權(quán)重系數(shù),取值分別為 3、2、1。
表3 礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Assessment standard for mine geological environment impact
按照礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度,將全市礦山按集中區(qū)進(jìn)行影響評(píng)估分區(qū),共分為44個(gè)區(qū),其中影響嚴(yán)重區(qū)8個(gè)、較嚴(yán)重區(qū)3個(gè),較輕區(qū)33個(gè),見(jiàn)圖3。
礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)8個(gè)共149個(gè)礦山,其中持證礦山70個(gè),廢棄礦山79個(gè)[2、6]。主要分布在德興、鉛山、萬(wàn)年一帶,區(qū)內(nèi)有大型露天開(kāi)采的銅礦、灰?guī)r,大型金礦,鉛鋅礦,區(qū)內(nèi)礦山密集,開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大,主要特征地形地貌景觀破壞嚴(yán)重、含水層破壞較嚴(yán)重、土地資源破壞嚴(yán)重、地面塌陷較嚴(yán)重、水土污染嚴(yán)重;較嚴(yán)重區(qū)3個(gè),礦山共計(jì)79個(gè),其中持證礦山28個(gè),廢棄礦山51個(gè),主要分布在上饒縣、鉛山、婺源縣一帶,區(qū)內(nèi)能源礦分布集中,地形地貌景觀破壞、土地資源破壞嚴(yán)重、地面塌陷較嚴(yán)重、含水層破壞較嚴(yán)重、水土污染較嚴(yán)重。
圖3 礦山地質(zhì)環(huán)境影響分區(qū)圖Fig.3 Classification diagram of mine geological environment impact
結(jié)合上饒礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃綜合分析,區(qū)內(nèi)土地資源破壞、地形地貌景觀破壞、采空塌陷、降落漏斗將有呈上升趨勢(shì),礦山地質(zhì)環(huán)境形勢(shì)更加嚴(yán)峻。
(1)積極推進(jìn)礦山環(huán)境管理體系,促進(jìn)礦山可持續(xù)發(fā)展。
(2)按照誰(shuí)破壞誰(shuí)治理的原則,生產(chǎn)礦山按規(guī)定提取礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理基金,廢棄礦山制定政策,鼓勵(lì)社會(huì)力量參與。
(3)針對(duì)廢棄礦山按照輕重緩急的財(cái)政支持政策,優(yōu)先開(kāi)展礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)、較嚴(yán)重區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)工作。
(4)持證礦山邊采邊治,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害破壞嚴(yán)重的能源礦山企業(yè)加強(qiáng)管理,強(qiáng)化企業(yè)責(zé)任;水土污染嚴(yán)重、地下水破壞嚴(yán)重、地形地貌景觀破壞嚴(yán)重的有色貴金屬礦山、能源礦山、水泥用灰?guī)r礦山開(kāi)展第三方監(jiān)測(cè)。
(5)防治工程要結(jié)合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三方面的效益,因礦施策。礦區(qū)土地復(fù)墾因地制宜,采用井下廢石充填先進(jìn)開(kāi)采技術(shù)。
(1)依據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀,運(yùn)用綜合評(píng)估法將全市礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估分區(qū),共圈定影響嚴(yán)重區(qū)、較嚴(yán)重區(qū)、較輕區(qū)共44個(gè),其中影響嚴(yán)重區(qū)8個(gè)、較嚴(yán)重區(qū)3個(gè),較輕區(qū)33個(gè)。
(2)德興地區(qū)礦山眾多,開(kāi)采強(qiáng)度大,區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件較復(fù)雜。礦山共計(jì)141個(gè),其中生產(chǎn)礦山44個(gè),停產(chǎn)礦山43個(gè),閉坑礦山5個(gè),在建礦山1個(gè),廢棄礦山48個(gè)[7]。歷史遺留老窿洞455個(gè),均存在安全隱患。按規(guī)模分大型礦山10個(gè)、中型礦山7個(gè)、小型礦山124個(gè)。影響區(qū)內(nèi)土地資源破壞面積35.6 km2;地形地貌景觀破壞面積28.1平方千米,影響較嚴(yán)重;地質(zhì)災(zāi)害破壞面積5.940 km2,影響嚴(yán)重;含水層破壞面積17.8 km2;水土污染面積30.7 km2,污染程度嚴(yán)重,為礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)。
(3)鉛山縣湖坊鎮(zhèn)周邊能源礦集中區(qū),出露巖性為碳酸鹽及三疊系砂巖,含煤地層為三疊系安源組區(qū)內(nèi)共分布礦山44座,其中礦山地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重礦山42座,礦山地質(zhì)環(huán)境影響較輕礦山2座,區(qū)內(nèi)分布能源礦40座,金屬礦1座,建材及磚瓦用黏土礦3座,破壞面積3.6 km2,為礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)。以上實(shí)例表明本次礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確、客觀,與礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀相符。