黃 樂

（瀏陽市自然資源局，湖南 瀏陽 410300）

長(zhǎng)期以來，礦產(chǎn)開發(fā)處于粗放型的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，大量礦山開發(fā)導(dǎo)致資源枯竭。廢棄礦山是人類為獲得礦產(chǎn)資源而對(duì)土地進(jìn)行劇烈改造的區(qū)域，是劇烈人為干擾下的一種特殊的環(huán)境類型。隨著人們生態(tài)環(huán)境意識(shí)的提高，礦山地質(zhì)環(huán)境問題受到社會(huì)的普遍關(guān)注，如何恢復(fù)和治理廢棄礦山的地質(zhì)環(huán)境成為專家學(xué)者探討的焦點(diǎn)。本文以廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境中存在的問題為切入點(diǎn)，探討廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的相關(guān)措施，以期為其恢復(fù)治理工作提供參考。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估

受到礦山自身特性的影響，其環(huán)境破壞原因大多是礦物的開采挖掘所導(dǎo)致的，礦山周邊產(chǎn)生了大量的固體廢棄物無人處理，廢棄物大面積堆積使原有的地貌景觀遭到破壞，開采場(chǎng)周邊的自然植被遭到嚴(yán)重碾壓。由于人們一味追求礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而忽視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，導(dǎo)致地區(qū)的礦區(qū)因礦業(yè)活動(dòng)而誘發(fā)了地面沉降，水均衡破壞等問題。

礦產(chǎn)資源的開采對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的危害十分嚴(yán)重，比如露天砂石礦產(chǎn)資源多處于山區(qū)或丘陵地區(qū)，海拔大多在100m～1000m之間。人們?cè)诼短扉_采時(shí)，很容易形成露天邊坡，導(dǎo)致滑坡事故多發(fā)。

另外有礦區(qū)位于泥石流發(fā)育的泥石流溝上游，在多雨季節(jié)時(shí)，礦物開采所產(chǎn)生的固體礦渣，將會(huì)形成泥石流，使周邊城鎮(zhèn)居民的生活受到影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜吧?；礦山地質(zhì)環(huán)境的評(píng)估需要遵循一定的原則，制定健全的評(píng)估指標(biāo)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐V山的實(shí)際情況，選擇最為適合的定量評(píng)估方式，按照礦山開采對(duì)周邊環(huán)境的破壞程度，以及對(duì)周邊居民日常生活的影響程度，將評(píng)估結(jié)果按照危害程度劃分，找到主要矛盾的形成原因，并以此為依據(jù)，將原有的恢復(fù)治理方案加以改進(jìn)。

選取具有獨(dú)立性的評(píng)估指標(biāo)，避免重復(fù)計(jì)算所導(dǎo)致的評(píng)估結(jié)果偏差，保證評(píng)估的科學(xué)性與真實(shí)性。礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估體系是一個(gè)有機(jī)整體，必須客觀全面地反映出礦山資源分布情況，生態(tài)環(huán)境，采礦工程活動(dòng)等各系統(tǒng)指標(biāo)，且反映出上述指標(biāo)間的相互關(guān)聯(lián)程度。

2 廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境中存在的問題

礦產(chǎn)開采都會(huì)影響礦區(qū)地貌，尤其是露天開采模式。礦區(qū)生產(chǎn)以挖損土地和剝離土地為主，地表植物被砍伐，植被大面積損毀，山巖大面積裸露，與此同時(shí)，開采所產(chǎn)生的大量固體廢棄物會(huì)侵占很多土地資源，導(dǎo)致許多林地及農(nóng)用地荒廢。廢棄物的大量堆積及常年擱置，使得礦區(qū)土壤性質(zhì)下降，水土流失及大氣污染都較為嚴(yán)重，進(jìn)而降低了礦區(qū)生物的多樣性，生態(tài)群落及生態(tài)環(huán)境都遭到嚴(yán)重破壞。礦產(chǎn)開采很有可能對(duì)地下水資源含水層造成破壞，若長(zhǎng)時(shí)間廢棄而無正規(guī)管理，則會(huì)造成水污染擴(kuò)散至地下水，給附近居民用水帶來安全威脅。

2.1 大面積占用土地

大部分礦區(qū)露天開采過程中，廢石剝離能力比較有限，造成廢棄物的大量堆載，占用大量地耕地及林地。開采過程中，臨時(shí)居住建筑、工廠及礦區(qū)道路等也會(huì)大量占用土地資源。土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi)加劇了人地矛盾，嚴(yán)重影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也加劇了土地荒漠化及水土流失，生態(tài)環(huán)境更加惡化，對(duì)附近植被造成一定破壞。露天開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，外排廢棄物占用的土地是遠(yuǎn)高于開采區(qū)，大量土地資源被浪費(fèi)，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。

2.2 植被被破壞

在礦山開采過程中不可避免地會(huì)不同程度地改變?cè)械孛驳匦?，給地表景觀帶來極大影響。露天開采過程中會(huì)破壞植被或者造成植被損毀和砍伐，工業(yè)設(shè)施、尾礦及廢水排放等的大量碾壓和占用使原有植被遭到不可逆性的破壞。礦區(qū)可能散布著剝離的大量廢棄石，植物無法存活，數(shù)量不斷降低，適應(yīng)能力差的植物甚至消失，植物及動(dòng)物的數(shù)量及種類都會(huì)大量減少，生態(tài)系統(tǒng)急劇惡化，生物多樣性嚴(yán)重改變，從而加劇了生態(tài)環(huán)境惡化。

2.3 生態(tài)環(huán)境問題突出

礦山的長(zhǎng)期開采導(dǎo)致大量可利用土地被占用，尤其是露天開采，其外排的大量廢棄物不僅造成大量土地資源浪費(fèi)，還給周圍大氣環(huán)境造成極大污染，導(dǎo)致環(huán)境惡化。開采過程中產(chǎn)生的粉塵大量浮于地表，在風(fēng)力作用下，會(huì)嚴(yán)重污染周圍空氣，導(dǎo)致空氣質(zhì)量急劇降低。無序堆積的大量廢棄土石，結(jié)構(gòu)松散，極易被搬運(yùn)，在風(fēng)和雨水的作用下向周邊迅速擴(kuò)散，加上大多巖土中碳酸鈣的含量較高，空隙大，少有水肥，無生物性的作用，磷、氮的含量比較低，很難生長(zhǎng)植物。同時(shí)，礦產(chǎn)資源的開采導(dǎo)致礦區(qū)土地巖石裸露，起伏不平，土壤缺失，造成生物生長(zhǎng)環(huán)境急劇惡化。此外，大量的開采活動(dòng)加重了礦區(qū)土壤板結(jié)及水土流失，原有生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，鄉(xiāng)土植物群落幾乎蕩然無存，植物發(fā)生逆向演替。

2.4 景觀破壞嚴(yán)重

礦山的大量露天開采給礦區(qū)地貌帶來嚴(yán)重影響，殘?jiān)珨啾诒椴迹脖煌耆?，整體地貌嚴(yán)重破壞。周圍大量廢棄物的堆載導(dǎo)致林地及農(nóng)作物被大量破壞，動(dòng)植物及生物群落破壞嚴(yán)重，整個(gè)景觀系統(tǒng)生硬、單調(diào)，極為不自然，同周圍自然景觀非常不協(xié)調(diào)。景觀破壞導(dǎo)致礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，水污染、大氣污染等問題嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用裆?。林地和農(nóng)用地的減少也降低了礦區(qū)周圍民眾的收入，加上不斷蔓延的水土流失導(dǎo)致礦區(qū)周圍土壤肥力和保水能力下降，整個(gè)生態(tài)鏈的效益普遍減少。

3 廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理

3.1 土壤恢復(fù)治理方法

3.1.1 墊層法

墊層法適用于地下水位以上的土壤局部或整片處理，可處理的濕陷性黃土層的厚度為1m～3m。依據(jù)廢棄礦山地形特征和廢棄礦采坑調(diào)查結(jié)果，按照采坑的實(shí)際寬度、深度對(duì)其坑內(nèi)殘山、邊坡浮石、巖墻和外圍渣堆等進(jìn)行清除，將挖方廢渣用于平整低洼處，進(jìn)行墊層補(bǔ)救。清理堆載廢棄物時(shí)，應(yīng)充分考慮采坑附近填料是否充足，廢棄物為首選填料，以確保土地資源恢復(fù)的效益最大化。礦區(qū)土地平整后，土壤層厚度下降，會(huì)出現(xiàn)基巖裸露和無土壤層的問題。礦區(qū)土壤流失嚴(yán)重，要想恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，人們必須先改良土壤，恢復(fù)土壤層后方可復(fù)綠。廢棄土地可以通過客土覆蓋的方式恢復(fù)土壤層，人們可以將礦區(qū)附近可利用土源覆蓋到修復(fù)的土壤位置，為復(fù)綠提供土壤條件。

3.1.2 擠密法

擠密法適用于處理地下水位以上且飽和度≤65%的濕陷性黃土，可處理的濕陷性黃土層厚度為5m～15m。廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理中改進(jìn)后的擠密法，即擠密強(qiáng)夯法應(yīng)嚴(yán)格按以下步驟進(jìn)行：平整場(chǎng)地→標(biāo)第一遍夯點(diǎn)位置，測(cè)量場(chǎng)地高程→起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置→測(cè)量夯前錘頂高程→將夯錘起吊到預(yù)定高度，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程→重復(fù)上步，在強(qiáng)夯完成后應(yīng)填平凹坑，用落距6m低能量夯錘滿夯一遍，使夾層土密實(shí)。

3.2 植被恢復(fù)治理方法

采用土壤恢復(fù)治理方法整治好土壤后，要選擇抗逆性強(qiáng)的植物，構(gòu)建人工植物群落，有效恢復(fù)植被，確保礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理效果。合理選擇修復(fù)植物是礦區(qū)植物群落恢復(fù)的關(guān)鍵，如果選擇的植物難以成活，就很難達(dá)到植被恢復(fù)效果。因此，在選擇植物時(shí)，人們要充分考慮土壤性質(zhì)、區(qū)域條件和坡向等因素，選擇適應(yīng)能力強(qiáng)、抗病蟲害效果好且能生長(zhǎng)在貧瘠干旱區(qū)域的植物，確保其根系深、生長(zhǎng)速度快且冠幅擴(kuò)展快，具有經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。

植物群落是恢復(fù)治理礦區(qū)生態(tài)環(huán)境首先要考慮的重要內(nèi)容，選擇合適的植物群落極為關(guān)鍵，要確保其同周邊生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。植物群落品種的差異直接影響礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)成本和植物群落穩(wěn)定性，所以要依據(jù)保持水土穩(wěn)定和因地制宜的原則，合理選擇和搭配植物品種，構(gòu)建起由草、藤、灌、喬等組成的生態(tài)群落體系，其間要堅(jiān)持鄉(xiāng)土植物與外來植物相結(jié)合、維持生物多樣性的修復(fù)原則。植被修復(fù)技術(shù)主要有階梯法、PMS植生基材噴射法和客土噴播法等，其中邊坡復(fù)綠采用階梯法，土壤性質(zhì)改善選用客土噴播法，高陡邊坡選用PMS植生基材噴射法。

重建景觀是廢棄礦山治理中與礦區(qū)歷史人文、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)統(tǒng)一的工作，合理重建景觀能夠確保礦山同周圍環(huán)境的統(tǒng)一和諧，推動(dòng)當(dāng)?shù)厝宋陌l(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。廢棄礦區(qū)是人為劇烈擾動(dòng)的破壞性景觀，也是人類為獲取資源對(duì)土地的一種破壞，開采前后，礦區(qū)景觀發(fā)生天翻地覆的變化，景觀的生態(tài)平衡被打破，改變的景觀已經(jīng)超出或失去自我調(diào)節(jié)能力，使得景觀更加突兀。因此，要想重建景觀，人們必須充分了解礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、人文景觀、歷史背景、景觀破壞程度及主要污染等，科學(xué)評(píng)估廢棄礦區(qū)的景觀破壞程度，依據(jù)美學(xué)原理科學(xué)地規(guī)劃用地，以強(qiáng)化礦區(qū)社會(huì)活動(dòng)管理，改善廢棄礦區(qū)生態(tài)景觀，確保其治理后能夠長(zhǎng)期正向演替。

4 恢復(fù)治理方案改進(jìn)

結(jié)合礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估結(jié)果，將礦山劃分為不同區(qū)域，實(shí)行分區(qū)治理，按照區(qū)內(nèi)相似、區(qū)際相異的原則，將其分為地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)、預(yù)防區(qū)以及保護(hù)區(qū)三類。將破壞較為嚴(yán)重的地區(qū)劃分為礦山環(huán)境治理區(qū)，針對(duì)該區(qū)域重點(diǎn)治理。采用超前開采利用疏干水的方法，在含水層被破壞之前，選擇合適的統(tǒng)籌方式，將其存儲(chǔ)起來，以保證供水水源充足。根據(jù)山體滑坡的穩(wěn)定性評(píng)估結(jié)果，確定工程規(guī)模及工程量，制定科學(xué)的開礦方案，避免無序開采造成簡(jiǎn)單的坡高和坡角，并及時(shí)搭建支擋工程，加固該區(qū)域并修建排水工程建設(shè)。在礦產(chǎn)開采結(jié)束后，向所產(chǎn)生的地面塌陷及裂縫處灌注水泥砂漿，采取密閉，灌漿措施，保護(hù)地下坑道安全。若地面塌陷規(guī)模較小，可以直接向其填充固體廢渣，并禁止周邊居民在該區(qū)域內(nèi)開展生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)。

因廢棄物大面積堆積使原有的地貌景觀遭到破壞區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)修復(fù)工作前，對(duì)區(qū)域內(nèi)植被資源進(jìn)行一次調(diào)查摸底，嚴(yán)格控制礦山開采廢石占用土地，禁止在規(guī)定場(chǎng)地外開展礦業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，禁止挖損土地，破壞植被，隨意倒渣。具體實(shí)施方案在原礦堆場(chǎng)后背部修建擋墻，礦區(qū)沿河道修建河堤護(hù)坡，將廢石堆積場(chǎng)地清理出來，進(jìn)行綠化治理。

根據(jù)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)一步評(píng)估，對(duì)泥石流高發(fā)區(qū)采取斜坡多級(jí)截水措施，使徑流繞開形成區(qū)，直接進(jìn)入溝口，消除泥石流形成的水動(dòng)力條件；另外設(shè)置攔擋，可以起到減速滯淤的效果。

5 結(jié)語

恢復(fù)廢棄礦區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境，對(duì)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，避免發(fā)生地質(zhì)自然災(zāi)害具有重要作用。生態(tài)環(huán)境恢復(fù)是治理廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境的基礎(chǔ)，必須在消除地質(zhì)災(zāi)害的前提下平整和恢復(fù)土地資源，恢復(fù)植被資源，為廢棄礦區(qū)營造良好的生態(tài)環(huán)境。在廢棄礦山的恢復(fù)治理過程中，人們可以采取回填露天開采坑、修筑排水系統(tǒng)、重構(gòu)植被生態(tài)體系等措施，修復(fù)土地資源，種植多種植物，以改善廢棄礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，為周圍民眾創(chuàng)造宜居的生活環(huán)境。