王 健,金存鑫,田一彤
(吉林省煤田地質局物測隊,吉林 長春 130033)
經濟穩定增長下,社會對資源需求度不斷提升,礦山由于過度開發,加之安全管理力度不足,導致了一系列地質環境問題出現,嚴重破壞區域生態系統平衡。礦山地質環境問題可能誘發嚴重的地質災害,威脅到人們生命財產安全,并且會導致地質環境進一步惡化,阻礙經濟穩定增長。尤其是很多廢棄礦山,資源枯竭,無人管理,在國家和政府的支持下,需要進一步加強礦山地質環境和生態環境恢復治理。因此,在綜合分析礦山開采對環境的影響下,嘗試尋求合理措施改善,以求維護生態系統平衡,為后續相關工作開展提供參考。
在社會主義現代化事業建設和發展中,加強廢棄礦山地質環境和生態環境恢復治理,其意義較為深遠。其一,有助于生態環境恢復,實現資源合理配置與利用,創設有助于人類社會持續發展的環境。廢棄礦山治理期間,對土地資源合理開發和利用,有助于培育自然資源,減輕人類活動對自然環境帶來的破壞,通過綜合治理將其直接轉化為環境效益、資源效益和經濟效益,推動人類社會持續發展。其二,完善國家配套基礎設施。加強廢棄礦山綜合治理,針對抵制破壞問題,針對性治理,有助于改善巖石裸露問題,減少護坡、崩塌和泥石流等地質災害發生幾率,維護人們生命財產安全,區域配套的基礎設施正常使用。其三,有助于助力小康社會建設和發展[1]。以往我國經濟發展多是犧牲資源和環境為代價換取,致使生態環境惡化問題嚴重,并且這些問題未能得到及時有效解決,產生了一系列連鎖反應。加強廢棄礦山綜合治理,推動區域生態環境恢復治理工作開展,有助于助力小康社會建設和發展。另外,恢復治理被破壞的區域生態環境,逐步提升植被覆蓋率,維護生態系統平衡的同時,提升人們生活質量,其重要性不言而喻[2]。
廢棄礦山由于過度開采,資源枯竭,對周圍環境的危害較大,可能誘發嚴重的地質災害,破壞道路、鐵路,甚至造成嚴重人員傷亡。具體危害表現在以下幾個方面。
由于礦山開采,導致區域地質環境被破壞,過度開采礦產資源導致地層結構不穩定,可能出現地面塌陷事故。地面塌陷會破壞道路橋梁,如果下沉的道路和橋梁并未得到足夠關注,或是治理理念陳舊,長年累月下可能出現大面積積水問題,進而塌陷。另外,地面塌陷也會破壞河流堤壩,周圍村莊居民生活也會受到影響[3]。
很多廢棄的礦坑,由于處置不當,受到雨水沖刷可能誘發嚴重的地質災害,威脅到人們的生命財產安全。礦山開發可能造成泥石流、山體滑坡、塌陷等災害,打破原本區域的生態平衡,隨著時間推移山體傾斜度逐漸增加,巖土變形,可能受到外部作用力影響下出現嚴重的崩塌事故。尤其是廢棄礦坑中有很多隨意丟棄的礦渣,處理不當,破壞地表植被,污染土壤和地下水,對生態環境所帶來的危害是巨大的[4]。
由于廢棄礦山在開采時大肆挖掘,導致地表植被破壞嚴重,水土流失和荒漠化現象嚴重,尤其是在礦山廢棄后,受到雨水沖刷,會對周邊區域造成更大的負面影響。究其根本,是由于不合理的開采活動,過分關注經濟效益,卻忽視了土層植被保護重要性,導致土地生產能力下降,水土流失問題愈加嚴重,大量的巖石裸露。此類情況在很多礦山露天開采中也會出現,資源枯竭后,礦渣隨意堆放,導致生態環境遭受嚴重污染和破壞[5]。
礦產開采,會對土地資源帶來不同程度的破壞和影響,即土地被隨意占用,破壞土層結構穩定性,導致地面塌陷。一般情況下,土地占用多是用于煤矸石或是礦渣堆放,或是生產活動場地,由于開采活動不但加劇,導致礦區土地資源浪費現象愈加嚴重,并且受影響范圍逐步擴大。礦產開采中,會產生很多有害成分,滲透在土壤中,破壞植物生長環境,威脅到生態系統平衡。
由于礦山開采,直接或是間接污染水源,礦山開采中如果處理不當,所產生的污水、廢水和殘渣無法得到有效處理,與水沖刷后進入到周圍的土地、農田中,導致農作物被污染,威脅到生態系統平衡穩定[6]。尤其是礦山被廢棄后,無人看管,并未及時有效的恢復被剖還的環境,會導致污染問題進一步加劇,尤其是地表水和地下水,破壞含水層,水位有所升高或下降,包括煤系地層、上下覆含水層、民用經和淺部含水層的水質,均會受到不同程度的影響。
廢棄礦坑由于過度開采,區域地表植被缺失,隨意堆放的礦渣和石屑,受到大風影響漫天飛舞,污染大氣環境,導致區域的空氣質量下降,帶來一系列負面影響。
廢棄礦山地質環境和生態環境的恢復治理,首要一點是對廢棄礦山中的危巖充分清除干凈,采坑及時回填,保障土地資源得到成分開發和利用,同區域生態環境保持協調。由于治理區域的周邊礦產企業諸多,擁有豐富的礦產資源,但是生產中也會有污水、廢水排出,部分企業所排出的污水、廢水并未得到有效處理,直接排放到自然環境中,導致環境遭受污染和破壞。所以,可以將周邊礦產加工企業的工業固體廢棄物作為充填物及時回填。礦坑周邊有大量的高陡邊坡遺留,坡頂巖土開裂、松動程度不一,邊坡的穩定性較差,保障后續恢復治理工程順利進行,要充分清理干凈這些穩定性較差的巖石,自下而上回填。分層碾壓夯實填充料,預設坡面外傾斜2°,為后期排水提供支持[7]。
首先,開挖排水溝,結合區域地形和土地復墾類型,開挖排水溝,做好結構設計,修建0.8×0.5m的排水溝,整體為矩形斷面。推行全溝道襯砌形式,選用M7.5水泥砂漿和新鮮塊石修筑護壁,側壁和溝底的厚均為0.3m,開挖高度同覆土后地面保持同一水平線,水溝開挖深度控制在0.5m左右。
其次,修建儲水調節池。廢棄礦山內部應該修建儲水調節池,便于后期排水溝維護和植被種植工作開展,依據實際要求設置多個儲水調節池,形狀為矩形,規格3m×4m,深度1.5m;池底和池壁選用塊石漿砌結構,厚度0.3m。按照1:3比例配備水泥砂漿抹面防滲,厚度2cm。
最后,過水涵管。根據場地整體標高,排水溝和道路交叉區域下方修建過水涵管,優化設計排水溝流量,涵管直徑大概為0.8m。通過修建排水系統,可以有效減少雨水沖刷對廢棄礦山區域地質環境的破壞影響,為后續植被重建提供充足的水源保障,在汛期可以將雨水充分排出,有效緩解建設區域的防洪壓力,減少區域內澇災害事故的出現[8]。
廢棄礦山和周邊區域的環境恢復治理,要注重區域生態系統平衡,因地制宜進行植被重建和土地復墾工作,植被多選擇草本類、喬灌木類和花木類等植被;開墾土地則包括升天休閑區、建設用地和灌溉養殖區域。需要注意的是,對于重建植被的選擇十分重要,要充分調查礦區和周邊區域的地質環境,以及生長的植被種類,篩選環境適應性較強的植被;選擇優質植被種子,依據不同場地條件博植試驗,依據相應標準來篩選出最佳的種植品種;通過復選植物體系方式,完成恢復治理區域的綠化重建工作,并綜合評估重見效果,對于適應性較強的植物種類可以大量推廣栽種;選擇外來植物體系,在復選、決選播植試驗后,選擇質量高的品種施工;治理期間,結合區域具體情況來完善植物體系,各種花卉、樹木和草本植物合理搭配,提升園林綠化效果,整體美觀度也將大大提升。
綜上所述,從計劃經濟過渡到市場經濟,這個階段有大量的礦山被廢棄,由于過度開采導致地質環境和生態環境遭受到了不同程度的破壞,威脅到后期施工安全。加強土地、植被恢復,維護區域生態系統平衡,是廢棄礦山環境綜合治理的本質目的,不僅可以消除安全隱患,還可以重建生態系統,為社會可持續發展打下堅實基礎。