攀西地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境評價

周云帆　楊顯華　莫東林

【摘 要】基于“3S”技術(shù)，利用土地變更影像，以攀西地區(qū)的礦山環(huán)境現(xiàn)狀遙感調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)、地理等數(shù)據(jù)和對不同礦山開發(fā)類型的充分調(diào)研，結(jié)合不同類型礦山開發(fā)特點與規(guī)律，建立礦山地質(zhì)環(huán)境評價指標體系與評價方法，并對研究區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境進行評價和分析。

【Abstract】Based on the 3S technology， using land change image， status of mine environment remote sensing survey data in Panxi area as the foundation， according to the study area geology and geography data and the full investigation of different types of mine development， combined with the characteristics of mine development and law of different type， establish the evaluation index system and evaluation method of mine geological environment. And mine geological environment of the study area was evaluated and analyzed.

【關(guān)鍵詞】攀西地區(qū)；礦山環(huán)境；3S技術(shù)

【Keywords】Panxi area； mine environment； 3S technology

【中圖分類號】TD167 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0148-02

1 概述

礦產(chǎn)資源是社會經(jīng)濟發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ钪匾奈镔|(zhì)基礎(chǔ)。因此，為實施礦山環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和加強礦山環(huán)境的管理及保護，需要對礦山地質(zhì)環(huán)境做出客觀有效的評價。隨著“3S”技術(shù)的飛速發(fā)展，其已成為研究地表環(huán)境的常用手段之一。目前，許多學者利用“3S”技術(shù)對礦山環(huán)境的監(jiān)測和評價等方面進行研究并取得了豐碩的成果。

攀西地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造上屬涼山褶皺帶和華力西-印支期古裂谷帶。埋藏多種礦床，已探明有大型釩鈦磁鐵礦、稀土、銅、鉛、鋅、煤、金等54種礦產(chǎn)，其中鐵礦儲量約達六十多億噸，是中國第二大鐵礦生產(chǎn)區(qū)。通過多年的對礦山環(huán)境的遙感監(jiān)測來看，攀西地區(qū)開采礦山分布廣、開采礦種齊全。此外，長期以來受經(jīng)濟的快速發(fā)展導致礦產(chǎn)資源需求增加等因素的影響，我國的礦山開采利用比較粗放，對礦山環(huán)境的管理和保護也存在一系列的問題。為了更好地貫徹執(zhí)行國土資源部治理和保護礦山生態(tài)環(huán)境的目標。本研究在進行攀西地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測工作基礎(chǔ)上，基于“3S”技術(shù)，根據(jù)攀西地區(qū)的地理、地質(zhì)等數(shù)據(jù)和對不同礦山開發(fā)類型的充分調(diào)研，結(jié)合不同類型礦山開發(fā)特點與規(guī)律，建立一套科學合理、行之有效的礦山地質(zhì)環(huán)境評價指標體系與評價方法，對攀西地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境進行評價，為攀西地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的管理和恢復治理提供決策依據(jù)。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境評價

2.1 研究區(qū)概況

攀西地區(qū)位于四川省西南部，包括攀枝花市和涼山彝族自治州，共計22縣（市、區(qū)）。南起攀枝花市，北到冕寧，縱貫340km，面積6.75萬km2，人口451.55萬。該區(qū)位于橫斷山脈構(gòu)造帶，海拔介于488和4409m之間，地貌類型復雜多樣。屬干熱河谷氣候，明顯呈現(xiàn)出立體氣候。總地來說，區(qū)內(nèi)屬于亞熱帶季風氣候區(qū)，干濕分明，冬半年日照充足，少雨干暖；夏半年云雨較多，氣候涼爽。日溫差大，年溫差小，年均氣溫

16～17℃。如開展旅游活動，無淡旺季之分。

2.2 指標體系的構(gòu)建

①科學性原則，指標體系能夠較客觀和真實地反映礦山環(huán)境的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及內(nèi)在機制，從而保證礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價的真實性和客觀性；②完整性原則，指標體系的設立不僅要有生態(tài)環(huán)境本身質(zhì)量的指標，還應考慮對生態(tài)環(huán)境的調(diào)控指標，如礦山環(huán)境的恢復治理程度，從而完整地反映礦山環(huán)境的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及內(nèi)在機制；③實用性原則，評價指標設計要實用，要考慮數(shù)據(jù)獲取的可靠性和難易程度；④動態(tài)性原則：礦山地質(zhì)環(huán)境是一個隨社會發(fā)展需要而變化的系統(tǒng)，因此在評價指標的選取上要考慮與社會發(fā)展需求的對應性，具有一定的動態(tài)性。針對礦區(qū)環(huán)境系統(tǒng)的復雜性，參考已有研究[1-2]，并根據(jù)攀西礦區(qū)的現(xiàn)狀進行多次修改，確定了以礦山開采為主，兼顧礦山地質(zhì)環(huán)境背景，結(jié)合礦區(qū)恢復治理情況，對礦山地質(zhì)環(huán)境評價共選取地形、降雨量、植被覆蓋度、區(qū)域重要程度、構(gòu)造、巖性、邊坡結(jié)構(gòu)、開采強度、開采方式、礦種、開采密度、占地面積、災害、災害隱患、水資源破壞程度以及恢復治理情況等16個指標進行評價。參照已有研究[3]，對評價指標類型進行分級和確定指標權(quán)重。

2.3 數(shù)據(jù)處理與信息提取

遙感數(shù)據(jù)采用研究區(qū)2014年度的高分影像數(shù)據(jù)，主要包括ZY-3、ZY-102C和GF-1號等數(shù)據(jù)。信息提取以人工目視解譯為主，提取內(nèi)容有開采面、開采點、礦山占地、礦山恢復治理、地質(zhì)災害和地質(zhì)災害隱患等6個礦業(yè)活動類型。地質(zhì)數(shù)據(jù)包括攀西地區(qū)的巖性組合、地質(zhì)構(gòu)造和巖層走向數(shù)據(jù)；地理數(shù)據(jù)包括攀西地區(qū)的植被覆蓋度、年均降水量和空間分辨率為30米的坡度數(shù)據(jù)；邊坡結(jié)構(gòu)和水資源破壞程度主要是結(jié)合實地調(diào)查、遙感影像及巖層走向等所得。

2.4 評價方法

在研究區(qū)范圍內(nèi)建立2km×2km的網(wǎng)格，對礦山開發(fā)所影響的網(wǎng)格（區(qū)域）作為評價區(qū)域進行礦山地質(zhì)環(huán)境評價，對非礦山開發(fā)影響網(wǎng)格（區(qū)域）則不進行評價，其優(yōu)點在于可以有針對性地對礦山開發(fā)所影響的區(qū)域進行礦山地質(zhì)環(huán)境評價。以單個礦業(yè)活動類型及其所影響的范圍作為單個評價單元對評價區(qū)域進行評價。

基于評價區(qū)域16個單項評價指標數(shù)據(jù)，根據(jù)給定的各指標權(quán)重，得到每個評價單元礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（MGEQI），其計算方法為：MGEQI =0.03×（地形地貌+降雨量+植被覆蓋度+區(qū)域重要程度+構(gòu)造+巖性組合+邊坡結(jié)構(gòu)）+0.05×（開采強度+主要開采方式+主要開采礦種）+0.10×（開采點密度+占用土地比例+地質(zhì)災害數(shù)量+地質(zhì)災害隱患+水資源破壞程度）+0.14×礦山環(huán)境恢復治理情況。

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（MGEQI）計算結(jié)果和《礦山遙感監(jiān)測成果數(shù)據(jù)技術(shù)要求》，將礦山地質(zhì)環(huán)境分為3級，即差、中等和一般。

3 評價結(jié)果

根據(jù)礦山環(huán)境遙感解譯，得到研究區(qū)內(nèi)礦山占地網(wǎng)格面積為3140.00km2。按照上述評價體系和評價方法，得到研究區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量結(jié)果。從攀西地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的評價等級來看，礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差的面積為320.00km2，占攀西地區(qū)礦山占地網(wǎng)格面積的10.19%；礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等的面積為940.00km2，占攀西地區(qū)礦山占地網(wǎng)格面積的29.95%；礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般的面積為1880.00km2，占攀西地區(qū)礦山占地網(wǎng)格面積的59.87%。總體上看，攀西地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量為中等。

礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差的主要分布在攀西金屬礦區(qū)和冕寧稀土礦區(qū)，該區(qū)內(nèi)礦山開采密集，其中攀西金屬礦區(qū)以露天開采的鐵礦和銅礦為主，此類礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，巖層破碎，根據(jù)遙感解譯的該類礦山占地面積達80.85km2，占攀西地區(qū)礦山占地面積的61.85%，尾礦庫多達113個，且占用了大量的土地資源形成規(guī)模大、穩(wěn)定性差的排土場，嚴重影響了該類礦山的環(huán)境質(zhì)量；冕寧稀土礦區(qū)以露天開采的稀土礦為主，據(jù)調(diào)查顯示，該礦區(qū)開采規(guī)模大，開采點密集，其面積為8.97km2，大量的廢石沿河堆積，使該礦區(qū)形成15處泥石流、2處滑坡，且嚴重污染了當?shù)氐乃Y源和土地資源；礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等的礦區(qū)主要分布在會理縣、會東縣和攀枝花仁和區(qū)境內(nèi)，其中會理縣和會東縣境內(nèi)以露天開采的銅礦、鐵礦和鉛鋅礦為主，開采規(guī)模中等，但其礦區(qū)主要分布在山腰且坡度較大，礦山開采產(chǎn)生的大量廢石堆沿坡堆放、易產(chǎn)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災害，影響該類礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量；攀枝花仁和區(qū)也分布了大量地質(zhì)環(huán)境中等的礦區(qū)，該區(qū)以地下開采的煤礦為主，開采硐口達62個，大量的煤礦開采造成礦區(qū)約8.66km2的地面沉降和地下水資源破壞等一系列環(huán)境問題。礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般的礦區(qū)遍布全研究區(qū)，以非金屬礦為主，此類礦區(qū)開采規(guī)模較小、植被覆蓋較高、水資源程度破壞較低且地質(zhì)構(gòu)造簡單。

4 結(jié)語

基于土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合“3S”技術(shù)，對攀西地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀進行遙感調(diào)查，選取了影響礦山地質(zhì)環(huán)境的16個指標，建立了比較科學的評價模型，對攀西地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境進行評價。從結(jié)果來看，整體上攀西地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量屬于中等。分等級來看，礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差的礦區(qū)占網(wǎng)格面積的10.19%；礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等的礦區(qū)占地網(wǎng)格面積的29.95%；礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般的礦區(qū)占地網(wǎng)格面積的59.87%。礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差的礦區(qū)主要為金屬礦區(qū)和稀土礦區(qū)，與實地調(diào)查結(jié)果吻合，是礦山環(huán)境治理的重點礦區(qū)。

【參考文獻】

【1】仙巍，武錦輝，孫小飛，等.攀西金屬礦開采集中區(qū)地質(zhì)環(huán)境評價[J].金屬礦山，2013（11）：135-138.

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