黃金尾礦生態修復技術研究

苑興偉 劉文鋒 張義森 葛鴻亮 原福慶 陳博文 姜宏鋒

摘要：近年來我國礦山環境保護和治理工作越來越受到重視，各類礦山修復技術不斷發展。排山樓金礦開采生產過程中對原地貌和地表植被產生擾動和損毀，對整個生態系統造成巨大的破壞。以阜新市排山樓金礦區為例，探討黃金尾礦礦山生態環境破壞、礦山地質災害產生的原因，并進行理論分析，提出相應的生態修復措施。

關鍵詞：環境治理;尾礦;生態修復;可持續發展

中圖分類號：TD926.4 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2020）01-0008-02

近年來，礦山生態修復不斷強調系統理念，在加大對礦山地質環境治理的同時，更重視礦山整體生態環境的修復和礦山自然景觀再造，礦山綜合整治結束后應保證礦山生態環境與周圍協調一致并融入其中，還應與當地的環境保護、扶貧攻堅、大氣污染防治、國土空間規劃有機結合，形成穩定、可持續發展的人類命運共同體。本課題通過對黃金尾礦生態破壞及環境污染狀況進行調查與分析，篩選出適合當地礦區的污染場地植物修復技術，為礦區逐漸恢復原有生態系統提供工程技術支撐，為黃金尾礦區域的生態可持續發展提供理論依據。

1 排山樓礦山基本環境

排山樓礦山位于醫巫閭山脈中部西側低山丘陵，海拔 350～500 m。排山樓礦山原地層為花崗巖、石灰巖和石英巖，土壤為棕壤和草甸土。礦山區中部為細河和饒陽河發源地的分水嶺。待修復的工程場地位于分水嶺以東，為馬家荒河發源地，屬于饒陽河上游支流。金礦于 1997 年建成投產，礦區總面積 1.005 km2。礦山地區屬溫帶半干旱—半濕潤季風氣候，年平均氣溫 7.8 ℃，多年平均降水量 500 mm，全年 6 級以上大風日71.2 d，是氣候干旱、多大風地區。

2 排山樓礦山生態環境主要問題

排山樓礦山地處中國一級生態敏感脆弱帶上，因此排山樓金礦排巖場生態修復工程極其特殊和重要。礦區的原河流全部消失干涸，需要修復的裸地為礦山的廢棄排巖場，由亂石窖邊坡和二級平臺組成，海拔 350～425 m。排巖場人工裸地由大小不等的采礦廢石組成，石塊堅硬而沒有風化，石塊裸地厚度由三四米到幾十米，總面積27萬m2。待修復的人工亂石窖裸地自然植被的總覆蓋率不到 1%，幾乎全為1 a生的植物，僅個別地區殘留著零星分布的小灌木和楊樹幼樹。排山樓礦山開采生產過程中，由于廠區場地平整，礦區開挖與回填以及剝離土石料臨時堆放與挖取，對原地貌和地表植被產生了擾動與損毀，降低或喪失了原有地表水土保持功能，打破了外營力與土體抵抗力之間的自然平衡，造成區域內植被覆蓋面積減少、生物量減少，進而引起水土流失量增加，還存在滑坡、泥石流的隱患;此外，含有大量氰化物和重金屬的尾礦的產生與堆積，更對土壤結構產生了不可逆的污染，對整個生態系統造成了巨大的破壞。

3 排山樓礦山生態修復治理措施

3.1 山丘生態修復工程

待修復的排巖場經歷了十幾年的排巖和堆積，淺層地質環境基本穩定。因此，根據排山樓黃金礦現狀高程圖，擬仿照排巖場原地貌類型，將海拔 350～430 m 的低山丘陵修復為山丘地貌。

3.2 無填充物亂石窖邊坡削坡生境整形改造工程

為了防止排巖場內的陡坡發生泥石流、滾石和滑坡，將現有坡角≥35 °的邊坡進行削坡和均勻整形，削坡整形后的邊坡坡度不得大于 35 °。將無填充物亂石窖一律改造為有填充物亂石窖。將無填充物亂石窖深1.5 m以上的空石礫層中的空隙全部用小石礫（≤15 mm）、粗砂碎石（≤5 mm）和細碎干草（≤5 mm）填充，三者比例為3∶6∶1。填充時緩慢澆水，以使填充物均勻填充入亂石窖的孔隙中，形成穩定的充填層。在改造后有填充物亂石窖上，除喬木和灌木穴坑栽植區域外，均勻覆客土 10 cm，另加助長劑。

3.3 石砌蓄排水溝工程

在適當地點修建石砌蓄排水溝，在工程現場選取石塊，壘砌透性蓄排水溝，不得加入水泥。透性蓄排水溝的作用為：不阻礙地表水下滲，補充地下水;將溝內多余水排到下游;將多余地表水蓄存在溝內。

3.4 濕地修復工程

在排巖場北部原馬家荒河上游殘存在亂石窖邊坡邊緣的河床和馬家荒河中游亂石窖邊坡地下暗河出口河床修復濕地兩塊，根據確定濕地工程的邊界，清理濕地內石塊，平整土地，并整修石砌邊坡，邊坡厚 30～50 cm。

3.5 生態保護防火道工程

在生態修復工程區內，根據需要修建生態保護防火通道。道寬 5.0 m，高出地面 0.3～0.5 m，石塊鋪砌。

3.6 石壘擋土墻工程

在修復的山丘坡底修建石壘擋土墻，采用工程現場的石塊壘砌，不得使用水泥。石壘擋土墻墻高 1.0 m，底部寬 1.2 m，上部寬 0.8 m，底座高 0.4 m，總長度約 3 641.0 m。

3.7 尾礦庫堤壩穩固工程

修復區內尾礦庫有兩條堤壩，均未見地質環境穩定性評估，為此要進一步加強堤壩的穩固工程。堤壩一為南部的老堤壩，堤壩二為中部的新堤壩。為了加強堤壩穩固性，需要進行穩固工程，在堤壩一的邊坡下部擴修附堤，邊坡坡腳延長與原山丘連接。在堤壩二的邊坡下部擴修附堤，邊坡坡腳與原山丘相連。

3.8 生境修復工程

在山丘總體造型完成后，對山坡進行均勻整形，山丘坡度不得超過 30 °。在整形后的山丘坡地上覆蓋客土，除喬木和灌木栽植區域外，均勻覆客土30 cm，另加助長劑?？屯翗藴蕿椋?） 非農田土;2） 各種巖類的風化土，包括洪積物和坡積物，黃土和黃土狀沉積物，第四紀紅土;3） pH值6～8，不含化學污染物;4） 客土粒徑組成為≤15 mm的小石礫≤20%，≤5 mm 的小石礫占 30%，≤4 mm 的沙?！?0%;≤1 mm 的粉砂礫≤20%。

4 結語

“十分珍惜和合理利用每寸土地，切實保護耕地”是我國的基本國策。加強土地復墾工作，珍惜和合理利用土地，改善生態環境，是實現土地資源可持續利用和促進經濟、社會、環境協調發展的一項重要舉措。而現代化的礦區土地復墾工作，是完整采礦工藝流程的一個重要組成部分。因此，根據礦區污染場地情況，形成因地制宜的修復技術，使礦區生態環境破壞趨勢得到有效控制、礦區環境質量有明顯改善，是十分必要的。

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Abstract： In recent years， more and more attention has been paid to the environmental protection and treatment of mines in China， and various mine remediation technology have been continuously developed. During the mining and production process of Paishanlou Gold Mine， the original landforms and surface vegetation were disturbed and damaged， which caused great damage to the entire ecosystem. Taking the survey status of Paishanlou Gold Mine in Fuxin City as an example， this paper explored into the causes of ecological environment damage and geological disasters in the gold tailings mine， conducted theoretical analysis， and proposed corresponding ecological restoration measures.

Key words： environmental governance; tails; ecological remediation; sustainable development