矿山地质环境保护与治理恢复措施研究 王永红

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:王永红
[导读] 摘要:当前社会处于资源开发、环境保护以及生态问题解决相矛盾的时期,矿产资源作为我国经济发展的关键动力,在大力开发矿产资源尤其是煤炭资源的同时,导致矿山所在区域的生态被破坏,环境被污染,严重影响当地居民的正常生产和生活。
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        摘要:当前社会处于资源开发、环境保护以及生态问题解决相矛盾的时期,矿产资源作为我国经济发展的关键动力,在大力开发矿产资源尤其是煤炭资源的同时,导致矿山所在区域的生态被破坏,环境被污染,严重影响当地居民的正常生产和生活。因此,在发展经济大力开采矿产资源的同时需注重对环境的保护和生态平衡问题的解决。结合当前矿山开采与环境保护同步走的原则
        关键词:矿山地质;环境保护;治理措施;恢复措施
        引言
        矿山生态修复主要针对矿区矿产资源开发利用造成的地质环境破坏和土地损毁等问题,依据土地利用规划、矿山生态保护修复规划等,按照国土空间用途管制要求,遵照宜耕则耕、宜林则林、宜草则草、宜湿则湿、宜建则建的原则,采取地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观再现、生物多样性重组等措施,统筹推进历史遗留矿山和生产矿山的生态保护修复,恢复和提升矿区生态功能,实现资源可持续利用。对于生产矿山,坚持源头严控、过程严管、末端修复,要将矿产资源开发、地质环境恢复治理与土地复垦利用统一规划、统一设计、同步实施,推动绿色矿山建设。
        1 矿山地质的形态和对自然环境的影响
        1.1 矿山地质的形态
        矿山资源经过持续的开采以后,如果没有及时进行环境治理则会使土地无法再次利用。废石堆是由于矿山资源开采以后所遗留下来的,会使得地表裸露、植被破坏,不具备较好的持水保肥能力。采空区和塌陷区是表面矿产资源被开采以后,生成的岩石外露的地所,塌陷区是地下的矿产资源被开掘以后产生的空洞,会导致地面产生塌陷现象,该类地质存在着水土流失、土石混杂等特点,很难对土地进行再次利用。尾矿地质会占用较大的面积,很多尾矿成分中都含有重金属,如果没有进行有效的环境恢复与治理会对自然环境造成很大的破坏。修建的矿产资源加工厂房、附属设施等也会占用土地,多为钢筋混凝土建筑,在矿山开采完后大多会被遗弃。
        1.2 矿山地质对生态环境的影响
        矿产资源开采以后形成的地质会破坏和侵占很多的土地资源,会对土地产生一定程度的污染,还会带来严重的生态环境污染。矿业生产形成的废水会对地表河流造成污染,矿粉中重金属进入到土壤中会使农作物金属含量超标。地表植被由于矿山开采而受到破坏,地下开采易形成地面塌陷,还会引起滑坡、崩塌和泥石流等多种地质灾害,大量的农田被损,会对人们生命财产带来威胁。生物的多样性也受到破坏,会使得土壤成分不合理,不具备良好的肥水保持能力,有机质的含量不断变少,植物无法在土壤中存活,有害物质的存在会使得植物无法进行正常的新陈代谢,植物根系与土壤间的平衡会被打破,大量的生物群落受到破坏而消失。
        2矿山地质环境问题分类与成因分析
        2.1地质灾害
        矿山地质灾害主要有地面沉降和滑坡。根据大量现场调查,许多矿区的地面沉降外观并不明显。矿区的地质灾害与矿山开采的规模,开采方法的落后和回收率低下等等因素有关;再加之受雨水冲刷和自然风化,地面塌陷时间过长导致滑坡现象时有发生。调查中我们经常发现矿山中有较典型的滑坡,均为土质滑坡。矿区地面塌陷和滑坡的形成范围也随着矿山的开采规模的扩大而扩大。
        2.2地形地貌景观破坏
        一般而言,矿山区建设项目主要有:行政办公建筑、生活建筑、矿井主轴和辅助井的工业用地以及排矸场地等。选矿过程中产生的煤炭和其他尾矿,以及从露天矿中提取的固体废物(例如剥离的废弃土壤和岩石),被堆放在地面上,导致大范围的尾矿堆渣。同时,矿山开采中含有大量的有害元素,例如硫和氮,长期堆放会造成周边大气环境的污染和对土壤环境的破坏。大片采空区造成上覆岩石和土壤的沉降,在地表形成巨大的土坑。场地修建和运行时不仅有大量的挖掘和回填工作,而且还有大量的废石堆积在废石场中。矿山露天开采破坏了地表植被例如岩石裸露和破坏山脉等等,对地形和地貌产生了严重的不利影响。


        2.3土地资源的破坏
        大部分矿山矿区主副井工业场地占用土地类型为采矿用地,但土地面积较大且排矸场占用土地类型为林地和草地,对占用的土地资源原有的生态功能有一定的不良影响。如果遭遇恶劣的暴雨天气,极易发生滑坡、泥石流等灾害。例如:煤炭资源开采中形成大量的煤矸石、矿渣、泥煤等固体废弃物为泥石流的形成提供了丰富的固体物源,矿山开采过程中造成的大范围的地面塌陷和滑坡形成了较陡的地势,再加上暴雨等天气提供充足的雨水,极大可能发生泥石流,造成更加严重的资源破坏。
        3矿山地质环境保护与治理恢复措施
        3.1地质灾害的监测
        地质灾害监测的主要目的是对可能存在的灾害进行预测,并提前采取相应的预防措施。地质灾害的监测分为简易监测和专业监测。其中,简易监测主要采用卷尺、钢尺等简单测量工具对规模较小的塌陷区进行定时测量,测量项目包括有塌陷区的面积、深度,裂缝的尺寸以及地下水的位移等;专业监测采用全占仪、激光测距仪以及经纬仪等高端测量设备对大规模的塌陷区进行定时测量,主要对塌陷区的形态、面积以及深度等参数进行测量。
        3.2地形地貌及土地资源治理工程
        地形地貌与土地资源治理工程需要矿山服务年限期满后,及时对矿山的排矸场内矸石进行清运,并对矿山的风井工业场地进行拆除、并定期覆土种植草本植物,最大程度恢复土地生态功能。具体的覆土量与树木种植量要根据矿山开采的规模大小、工期长短、开采类型进行粗略估算,进行种植经济林如杨树林,创作经济效益,促进可持续发展。
        3.3地质灾害治理工程
        环境规划重视地面塌陷及滑坡等地质灾害的恢复治理,要充填塌陷裂缝及治理已有滑坡,使得矿山在服务年限期满后,地质环境得到最大程度的恢复这是应对矿山环境地质问题的主要的对策之一。对于地面塌陷治理工程,首先要沿着表层塌陷的裂缝剥离表土。在裂纹两侧进行剥离,剥离宽度为0.3m-0.5m。剥离的土壤层堆叠在裂缝的两侧,然后填充裂缝并平整地面。当填充高度距地面约1m时,开始使用夯实木杆,然后每40cm左右夯实一次,直到它比原始表面稍低,然后放置之前剥离的表土覆盖在上面。具体的处理方法与实际裂缝的大小有关。对于滑坡治理工程:目前主要的处理方法是减少滑坡体上部的负荷和卸载,并进行防渗处理,通常采取的措施是在滑坡体的后缘挖建一个排水沟。
        3.4土壤改良
        化学改良物可以进一步提升土壤肥力。植物正常生长离不开氮、磷等成分,矿山废弃地区没有栽种植物,土壤中原有的氮、磷等都几乎消失殆尽,无法满足植物正常生长的需要,应该在矿山废弃区域施加含有氮、磷物质的肥料,对原有的土壤进行改良。可以采用优质的农用肥料,比如草木灰、农家肥等,也可以适量施加化学肥料,可以快速提高土壤的肥力,调节土壤的p H。采用含有Ca2+化合物的肥料可以降低土壤中重金属物质的毒性,因为溶液中不同离子相互间具有促进、抑制作用,提高某种离子浓度植物则会对其他物质的吸收量产生变化。
        结语
        综上所述,矿山地质环境治理应该对现有情况进行详细调查,制定出符合实际需要的措施,遵循环境治理理论与生态学原理,采用切实有效的生态恢复技术与重建技术,对土壤进行改良,保证植被的有序恢复。还应该由政府部门进行引导,采取市场化运作的方式来推进绿化工程的实施,建立起科学的生态环境保护机制,促进社会经济的和谐发展。
        参考文献:
        [1]刘德成.京津冀矿山环境修复治理措施研究--以玉田县某矿山为例[J].环境生态学,2020(11):69-73.
        [2]苑泉,张夏.矿山地质灾害防治与地质环境保护措施[J].技术与市场,2020(11):170-171.
        [3]周超,常鸣,徐璐,等.贵州省典型城镇矿山地质灾害风险评价[J].武汉大学学报(信息科学版),2020(11):1782-1791.
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