許雷川,王士友,武 珺
(安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學院,安徽 合肥 230000)
前期礦山開采的不良影響不僅僅有廢石堆、尾礦場、采礦機械運輸?shù)脑肼?,更加嚴重的問題是對區(qū)域環(huán)境空氣、土壤、水質(zhì)等環(huán)境方面的污染以及地下采礦造成大面積地表塌陷與開裂,這些對人類造成的損失是難以估量的。本文通過對宿州市埇橋區(qū)礦山環(huán)境問題調(diào)查,以欄桿鎮(zhèn)欄東村東山廢棄坑山為例,深入研究廢棄礦山環(huán)境生態(tài)修復(fù)措施,通過設(shè)計方案的研究,得到一套切實可行的治理方案,為礦山生態(tài)修復(fù)提供技術(shù)依據(jù)。
該礦山位于宿州市埇橋區(qū)欄桿鎮(zhèn)欄東村東約2.5km處,地理中心坐標:E117°17′34.51″,N33°55′07.71″。該礦為2008年京滬高鐵便道修建時所開挖的采石礦,開采方式為露天開采,目前已廢棄,后經(jīng)山水沖刷形成現(xiàn)在的荒溝。礦山現(xiàn)狀主要為采石區(qū)和采掘影響區(qū),采坑南北長約246m東西寬約92m,總占地面積19917m2。該區(qū)地貌類型為低丘,一般標高60.3m~79.9m。按照其現(xiàn)狀劃分為三個生態(tài)修復(fù)區(qū),即采坑區(qū)、邊坡區(qū)、影響區(qū)。
(1)邊坡區(qū)現(xiàn)狀。邊坡區(qū):位于生態(tài)修復(fù)區(qū)大部分、北東部和南東部挖損區(qū)域,為開采活動形成的邊坡,挖損破壞土地植被資源面積1.33hm2(約20畝),邊坡總長1133m,坡高0.5m~12.7m,坡度16°~53°,坡體巖石風化破碎強烈。
(2)采坑區(qū)現(xiàn)狀。采坑區(qū):位于生態(tài)修復(fù)區(qū)中東側(cè),為開采活動形成的凹形采坑,挖損破壞土地植被資源面積0.22hm2(約3.33畝),采坑呈近南北走向,東西向斷面呈中間低兩邊高的凹形,東西向坡高約2m~4m,坡度28°~46°。
(3)影響區(qū)現(xiàn)狀。影響區(qū):位于生態(tài)修復(fù)區(qū)道路壓占、北部及開采宕口外圍影響區(qū)域,未對土地資源形成直接的破壞與損毀,但受土地、植被資源受礦業(yè)活動影響明顯,生態(tài)環(huán)境較差,影響面積0.44hm2(約6.55畝)。
該礦山由于開采所形成的礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要包括:對地形地貌景觀的影響與破壞、地質(zhì)災(zāi)害、廢石廢水造成的水土環(huán)境污染等幾方面。
(1)挖損對地形地貌景觀的影響與破壞。經(jīng)礦山多年開采,山體破損嚴重!原本地勢平緩的山丘,形成深淺不一的采坑、碎石遍地的裸露山體,壁面巖石破碎,部分地段風化強烈,局部人畜不可及。該區(qū)北距X056縣道150m為可視范圍,地貌景觀嚴重破壞,對過往行人造成視覺污染。
(2)礦山地質(zhì)災(zāi)害。區(qū)內(nèi)由于開采活動形成多條邊坡,坡高0.5m~12.7m,坡向主要為66°和246°兩組,坡度一般為16°~53°,坡體的巖性主要為上元古界震旦系上統(tǒng)望山組(Z2w),巖性主要為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、含海綠石砂巖夾藻灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,隱微品質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,厚度薄~中厚,地層產(chǎn)狀為240°∠38°。為更加準確直觀的判斷邊坡穩(wěn)定性,根據(jù)其工程地質(zhì)特征及野外調(diào)查的各種結(jié)構(gòu)面與邊坡的組合關(guān)系,利用理正巖土5.6版分析軟件對該邊坡采用赤平投影方法進行分析,結(jié)果顯示:生態(tài)修復(fù)區(qū)道路西側(cè)上部及下部邊坡穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定至穩(wěn)定(圖1、圖2),但在該區(qū)東西側(cè)邊坡存在大量的危巖、浮石、浮土,在強降雨、持續(xù)降雨或重力作用下可能發(fā)生局部的坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
圖1 上部邊坡赤平投影穩(wěn)定性分析
圖2 下部邊坡赤平投影穩(wěn)定性分析圖
(3)廢石廢水造成的水土環(huán)境污染。該廢棄礦區(qū)開采礦石一般為建筑石料用灰?guī)r,礦石及圍巖的化學性質(zhì)穩(wěn)定,且為機械破碎,不分解出有害組份,未見其對周邊水土環(huán)境造成污染。
根據(jù)廢棄礦坑環(huán)境破壞現(xiàn)狀及礦上巖土體特征,通過對該礦山地質(zhì)環(huán)境問題分析,本次廢棄礦山生態(tài)修復(fù)方式為:坡面清理、采坑填方覆土工程,植被恢復(fù)工程,標志牌工程。
采場邊坡采用人工撬除、機械清除的方式進行削坡,清除坡面巖體破碎處和零星分布孤石、浮石等,減少邊坡在受降雨及震動條件下發(fā)生掉塊現(xiàn)象。填方材料采用坡面清理下來的廢石,厚度約3m。該區(qū)地表基巖裸露,覆土需要土壤外購,采用符合林草地土質(zhì)量要求的黑色砂質(zhì)至質(zhì)粘土壤,土壤pH值5.50~8.50、容重≤1.4g/cm3、礫石含量≤5%、有機質(zhì)≥1%,覆土厚約0.8m。
整平覆土后噴播草籽,草種采用抗鹽堿、抗旱、抗病蟲害、耐瘠薄、耐踐踏、耐水濕、易于生長的灌草,可選用狗牙根、高羊茅等,坡底種植爬山虎,間距約為0.5m。底盤覆土后按照3m間距宕穴(尺寸:100cm×100cm×60cm)種植樹木,苗高1.2m~1.5m、地徑1.0cm~1.5cm、帶土球,坑穴底部覆土、松土劑、肥料、聚丙烯酰胺,配比為20:3:1:1。后期派專人對綠化工程進行管理維護,直至植物自然狀態(tài)下存活。
根據(jù)實際情況,在該區(qū)便于進入地段、高陡邊坡等周圍設(shè)置安全警示標志,提醒當?shù)匕傩占奥啡俗⒁馊松戆踩?、遠離采場宕口。
本文通過對該廢棄坑口礦山生態(tài)修復(fù)方案研究,分析該礦區(qū)存在的地質(zhì)環(huán)境問題,得出了一套適合該礦山類型生態(tài)修復(fù)的可行方案。方案通過削坡、場地平整及覆土、植被種植等手段有效改善了該區(qū)生態(tài)環(huán)境,減少了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,對防災(zāi)減災(zāi)起了至關(guān)重要的作用!