礦山地質環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）

礦山地質環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）

礦業已成為我國國民經濟的重要基礎產業。礦業開發所引發的礦山環境問題日趨嚴重。通過綜合分析研究目前礦山環境問題，提出有效的礦山環境保護與恢復治理的對策，為實現綠色礦業，環保礦業，實施礦業經濟可持續發展提出合理化建議。

礦產資源；礦山環境；治理措施

礦產資源是國民經濟、社會發展和人民生活的重要物質基礎，對國家經濟建設起著重要作用，因此，礦業已成為我國國民經濟的基礎產業。可以說，沒有礦產資源的持續穩定供應，就沒有現代經濟的發展。礦業的開發，必然會產生一系列的礦山環境問題，通過分析研究礦山開采對可能出現的礦山環境問題，提出切實可行的治理對策和措施，對加快礦山環境的恢復治理意義重大。

1 礦山環境問題概述

我國礦山環境研究工作始于20世紀90年代后期，特別是國土資源部成立以來，堅持“在開發中保護，在保護中開發”的原則，實現國土資源的開發與管理、資源開發與保護并重做了大量的礦山環境保護工作。

礦產資源開發過程中影響環境的因素很多，其中采礦剝離地表巖土，產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沉積地表引發各種地質災害的最主要原因[1]。

1.1 固體廢棄物

礦山開發利用過程中產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。據統計我國礦山年排放尾礦達到6×108t，現有尾礦的總量約為100×108t。

1.2 礦山廢水

礦業開發對水的影響表現在兩個方面：一是破壞地下水資源；二是生產過程中排放大量廢水。礦井水主要包括礦井開采產生的地表滲透水、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、運輸、選礦及廢石排放和尾礦貯存等生產過程中，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

礦業開發產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生的廢氣，沙漠化導致的揚塵，采場、排土場和尾礦庫的風化揚塵，井下粉塵，天然氣和煤層氣自然以及二氧化碳氣田產生的廢氣。氮氧化物、碳氫化合物和總懸浮顆粒物等[2]。

例如煤炭開采時就會釋放大量有害氣體（主要是瓦斯），據測算，全國平均1t煤排放瓦斯量為1.0～1.1m3,估計我國因開采煤炭每年排放到大氣中的瓦斯量達（9～10）×108m3。煤炭加工和消費也會對環境造成污染。據統計，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生的。我國每年要燃燒數億噸煤，向大氣排放的二氧化硫在1600×104t以上。目前，科學檢測證實，霧霾天氣的形成與燃煤排放有關。

1.4 地質災害

我國的地質災害大致可分為2大類：第一類主要由自然因素引起的地質災害，又稱第一環境問題；第二類主要是人為因素的地質災害，稱第二環境問題。據統計，在我國因人類活動引發的地質災害所造成的直接經濟損失平均每年約為300億元[3]。

1.5 土地資源破壞

礦山采礦對土地壓占、破壞是非常嚴重的，除采礦（尤其是煤礦）可引起大面積土地塌陷，破壞農田、農莊、道路以及生態環境外，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。據調查，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，這對我國本來就土地資源短缺來說是一個巨大的損失。

2 礦山環境保護與治理措施

鑒于目前礦山環境存在的問題及造成的嚴重危害，圍繞礦山開采產生的固體廢棄物、礦山廢水、土地資源破壞及因開采礦產資源引發的地質災害等方面進行研究，并制定礦山環境的治理對策。

2.1 建立健全礦山環境保護機制

2.1.1 完善對資源綜合利用和礦山環境治理的法制體系

多年來，國土資源部和有關部門十分重視并且不斷完善有關礦產資源綜合利用和礦山環境的保護與恢復治理的法律體系。在《中華人民共和國礦產資源法》頒布實施后，先后出臺了《環境保護法》、《土地管理法》、《土地復墾規定》、《地質災害防治條例》、《礦山地質環境保護規定》等相關法律法規，強調了礦產資源綜合利用和礦山環境治理的內容，提出了實行礦山環境影響評價制度和礦山環境治理保證金制度。但在已頒布實施的法律法規中，對礦山環境保護僅提出了要求或指導意見。為適應當前經濟的發展，需進一步修改完善相關法律法規，為礦山環境的保護與治理提供有力的法律保障。

2.1.2 完善管理模式，提高對礦山地質環境保護的監督

一是要成立一支高素質的執法隊伍，在日常的礦政管理中，做到依法行政、嚴格執法。二是嚴格審批程序，提高礦山企業準入條件，按規定進行礦山地質環境影響評價，嚴格按批準的開采設計、治理方案和復墾方案開采和恢復治理。嚴格執行“三同時”制度（即一切新建、改建和擴建的基本建設項目、技術改造項目、自然開發項目，以及可能對環境造成損害的其他工程項目，其中防治污染的防公害設施和環境保護設施，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產），建立礦山環境治理保證金制度逐步建立環保型礦山。三是堅決關停破壞污染環境、資源利用率低的礦山，逐步將礦產資源的開發利用引向規模化、集約化開發的軌道上來。四是在加大對礦山環境調查的基礎上，加強礦山環境保護與治理的科學技術研究，學習和借鑒國際先進的經驗與技術，依靠科技進步提高資源綜合利用率。五是多渠道籌集專項資金，加大綜合利用及礦山環境治理的投入，開展礦山環境的綜合治理。六是通過多種方式，加大礦山環境保護的宣傳教育、保護環境的意識。七是礦產資源綜合利用與環境治理要走產業化道路，實行企業市場化運作，組建一定規模的專業化公司或大型、超大型集團來從事資源綜合利用的礦山環境治理工作，直至以產業得到迅速的發展[4]。

2.2 礦山環境的綜合治理

礦山環境的綜合治理主要對礦山環境存在的問題出發，根據不同類型有針對性地來進行治理。

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）對周圍環境的不同危害，在實踐中可采取以下措施進行綜合利用與治理。

（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、選礦產生的尾砂，由于受當時采選技術的影響，尚有一定品位的有用組分不能被充分利用。隨著選礦技術、工藝、設備的改善和新的選礦方法出現，可對以往的礦山廢石、尾礦再次回收利用。

（2）作為原材料進行廢石、尾礦的綜合利用。其主要利用途徑有：農肥、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）采空區回填。利用采礦形成的廢石、尾礦對已閉坑的露天礦遺留的露天采坑和地下采空區進行回填[6]，既消除了滑坡等地質災害隱患，又恢復了生態環境。

（4）造地復田。將廢石堆、尾礦庫按一定的形狀進行修整，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，對生態環境影響較大的主要是礦山酸性廢水。對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 土地復墾治理礦山土地復墾是指對在礦山建設、生產和洗選加工過程中，因挖損、塌陷、壓占等造成破壞的土地采取整治措施，使其恢復到可供利用狀態。在礦區土地復墾工程實踐中，采用的主要技術方法有以下幾種：

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

（2）生態農業復墾技術。在采礦破壞土地的復墾利用過程中，發展和建立生態環境良性循環、協調發展的現代集約型農業。主要的方法有：①基塘復墾模式，并按生態學原理對旱田和水面進行全面利用。②矸石山的生態復墾工程技術。③利用生態演替原理進行土地復墾技術。④營造人工林進行土地復墾技術。

（3）工程復墾技術。按所在地區自然環境和復墾利用方向的要求，對廢棄地進行回填、堆壘、平整并進行必要的防洪、排澇及環境治理等，具體應根據礦山情況分別采取挖深墊淺的土地復墾方式、拖式鏟運機復墾的方式、梯式動態復墾的方式、充填復墾的方式、疏排法復墾方式等[8]。

3 結論

隨著礦業經濟的高速發展，礦山環境問題將愈來愈多，恢復治理難度也將越來越大，生態與環境問題隨時會惡化，并可能出現難以逆轉的生態與環境災難，如礦山環境問題不能得到及時有效地治理與恢復，這將成為全面建設小康社會和實現可持續發展目標的最大障礙。因此，加強對礦山環境問題的研究，對可能出現的礦山環境問題進行分析研究，提出切實可行治理對策，建立與市場經濟接軌的礦山環境治理運行機制，采取科學有效地保護與恢復治理措施，加快對礦山環境的綜合治理，改善生存環境，真正實現“綠色礦業”的發展模式[9]。

[1]武強，劉伏昌，李鐸.礦山環境研究理論與實踐[M].北京：地質出版社，2005.

[2]《礦山地質手冊》編委會.礦山地質手冊[M].北京：冶金工業出版社，1995.

[3]潘懋，李鐵峰.災害地質學[M].北京：北京大學出版社，2004.

[4]張晉傳，閆國杰.露天采礦對地質環境的影響及防治對策[J].露天采礦技術，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.對廢棄礦山地質環境、生態環境恢復治理問題探討[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新進展[J].礦業快報，2006（6）：21-23.

[8]張榮軍.關于礦山地質環境恢復治理的幾點思考[J].資源導報，2007（10）：24-26.

[9]梁凱，蘭井志，鄭偉.對我國礦山地質環境保護工作的對策建議[J].中國國土資源經濟，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，現從事地質找礦技術工作。