雷 建,李 凱
(江西有色地質礦產勘查開發院,江西 南昌 330001)
由于礦產資源開發對地質環境具有強大干擾性,人們常常忽視礦山環境保護,在開發與保護兩者之間未能達到平衡,使礦山在資源開采的過程中屢次造成礦山壓占和損毀土地、礦山地質災害頻發、尾礦庫潰壩以及礦山的地形地貌遭到破壞等礦山地質環境問題,不僅威脅到人民的生命財產安全,而且也影響著礦業和社會經濟的可持續發展[1]。廬山市成礦地質條件一般,大多為非金屬礦產,豐富的礦產資源有地熱、飾面用花崗巖、飾面用板巖,礦產資源分布一般的有高嶺土、硅石礦,其中地熱、礦泉水等礦產資源潛力較大。通過研究礦山環境地質災害問題及其勘查方法,能夠有效提高我國礦產資源的利用率,保證礦產資源的利用率[2]。
廬山市地處江西省北部,九江市南部。背倚廬山,面臨鄱陽湖,東與都昌縣隔水為鄰,西與九江縣、德安縣、共青城市接壤,北與濂溪區(原廬山區)相連,南與永修縣湖洲相接,總面積913km2,2016年,廬山市轄9鎮:南康鎮、牯嶺鎮、海會鎮、白鹿鎮、溫泉鎮、星子鎮(原蓼花鎮)、華林鎮、蛟塘鎮、橫塘鎮;1鄉:蓼南鄉。廬山市地勢呈西北高、東南低,由高山向大湖傾斜,有山體、丘陵、平地、盆地。按成因有構造、侵蝕、堆積地貌,按動力性質有河湖、冰川地貌。地質學上命名的古元古界“星子群”,是25-18億年最古老地層,中元古界“雙橋山群”、新元古界、古生界、中生界、新生界的地層巖石,在境內均有出露。李四光發現和確定的廬山第四紀冰川遺跡,包括冰斗、U谷、刃脊、角峰、冰坡、盤谷及羊背石,廣布在境內,并被列入廬山世界地質公園。
野外地面調查是礦山環境調查工作的重點,在開展地面調查之前應收集好所屬調查區的礦山名單等資料(包括礦區面積、礦山生產現狀、礦山生產能力、礦山經濟類型等)進行全面梳理,形成開展野外調查的摸底表,同時收集好調查區的1/1萬地形圖,將礦區拐點坐標投入1/1萬地形圖中,方便地面調查時及時進行野外驗證。將區域地質界線及構造信息勾繪到地形圖中,便于野外調查時對照地形圖了解地質情況。礦山環境調查工作開展前項目組應提前統一思想,形成統一的填表方法,前期可以集中在一起開展調查,熟悉工作方法后再分組開展。
礦山地質環境調查內容:包括自然環境及社會經濟概況、礦山基本情況及遠景規劃、礦山(區)地質環境條件、礦業活動對地質環境的影響與破壞、礦山地質環境保護與生態系統恢復治理等。其中自然環境及社會經濟概況、礦山基本情況及遠景規劃、礦山(區)地質環境條件信息以收集資料為主,野外地面調查工作主要針對礦業活動對地質環境的影響與破壞、礦山地質環境保護與生態系統恢復治理。
(1)地面調查。在掌握調查區地質環境條件的基礎上,查明礦山地質環境問題的類型、分布及危害狀況,評價礦產資源開發對地質環境的影響,分析礦山地質環境變化趨勢。野外調查必須深入礦山現場實地調查礦山礦業活動對地質環境的影響與破壞,礦山地質環境調查區范圍不能局限于礦山用地面積之內,應將礦業活動影響范圍作為調查區范圍。
礦山地質環境調查對象包括生產礦山、閉坑礦山及廢棄礦山。野外調查工作深入到每個礦山,根據現場所見、同時咨詢礦山工作人員圈定礦山地形地貌景觀破壞、土地資源壓占等范圍,要求基本查明礦產資源開發過程中遇到和誘發的環境地質問題對地質環境的影響與破壞(包括土地資源、水資源影響與破壞,誘發的地質災害和環境污染等),做出現狀評價、預測分析。小組人員在調查過程中要善于觀察,調查露天開采礦山時,重點調查露天采場對地形地貌景觀的破壞程度、開采過程中的廢石堆積場地對土地資源的壓占情況,同時要求調查清楚露天采場和廢石堆是否造成地質災害現象,并預測分析礦山是否存在地質災害隱患(包括露采邊坡和廢石堆的穩定性)。調查地下開采礦山時,應注意調查地下開采過程中對地下水資源的破壞與影響,開采區域是否存在地面塌陷和地面塌陷隱患等地質災害現象。調查金屬礦山時,應注意調查礦山選礦過程中的廢水排放問題、尾礦庫的穩定性及尾礦庫是否存在滲漏現象。調查礦山環境恢復治理信息包括恢復治理類別(工程治理或者自然恢復等)、恢復治理面積、恢復治理土地類型(林地、耕地等)、恢復治理效果等方面。單個礦山調查完后需對礦山存在的環境問題提出防治建議:如露天采場及采坑回填、露采邊坡治理、廢固、廢液利用方向及防治建議等。
(2)工作方法。礦山地質環境調查表格一套共計13份:表①礦山基本情況;②礦山崩塌及其隱患調查表;③礦山滑坡及其隱患調查表;④礦山泥石流及其隱患調查表、⑤礦山地面塌陷及采空區調查表;⑥礦山地下水含水層破壞調查表;⑦礦山地形地貌及景觀破壞調查表;⑧礦山土地壓占與破壞調查表;⑨礦山廢水、廢液、廢固調查表;⑩礦山土壤污染調查及樣品記錄表;礦山水質樣品采集記錄表;礦山地質環境恢復治理調查表;礦山一般控制點記錄表,根據調查礦山情況填寫相應表格,調查小組成員根據手持GPS、奧維互動地圖結合1/1萬地形手圖圈定礦山破壞范圍,并現場上圖,并記錄好坐標,礦山基本情況向礦山工作人員咨詢,廢棄礦山基本情況向當地國土部門收集。當天晚上整理完善白天填寫調查表格。
(3)采樣工作。樣品采集包括礦區土壤樣、地下水樣、地表水樣等。樣品采集點布置應注意點面結合,具有代表性,以控制礦山的污染區和污染影響區范圍為原則。樣品采集密度不少于3組/km2,(即地表水、地下水、土壤樣各3組/km2),不會產生水土污染的礦種,經現場調查確認后可不采集水土樣品。在采集樣品過程中,應觀察記錄采樣點及周邊環境狀況,填寫樣品采集記錄表,樣品采集后應及時送往化驗室檢測。
(1)礦山大多為露天開采。本次調查廬山市礦山55個,其中51個礦山開采方式為露天開采,均為磚瓦廠、采石場、采砂場、瓷土礦等,對地形地貌景觀破壞明顯,其中瓷土礦和采石場礦山廢石大多堆積在礦區內或礦區周邊,對當地環境造成明顯破壞;1個礦山(星子縣星達礦區脈石英礦)開采方式為地下開采,該礦山自登記礦區以來一直未開采,目前已廢棄,不存在環境污染及破壞;2個地熱礦和1個自來水礦為地下抽水方式生產。
(2)礦山面積較小。本次調查礦山面積均較小,只有1個礦山面積大于1.0km2,大部分礦區面積小于0.5km2,礦山地質環境調查區范圍不能局限于礦山用地面積之內,應將礦業活動影響范圍作為調查區范圍。
(3)礦山破壞環境方式。本次調查礦山破壞環境方式大多為露天開采及廢石堆積,破壞土地資源多為林地,所調查礦山均不會產生水土污染的礦種,經現場調查確認后可不采集水土樣。
(1)礦山地質災害。經實地調查及訪問,廬山市目前尚未發生礦山次生地質災害,但部分礦山存在滑坡、崩塌、泥石流隱患。地質災害隱患主要存在于建筑石材礦,其次為瓷土礦;地熱水礦、建筑用砂及磚瓦粘土礦地質災害隱患小。區內有6個礦山存在地質災害隱患7處,其中滑坡隱患3處、崩塌隱患2處、泥石流隱患2處,分布于廬山市北部和南部。
(2)地形地貌破壞。地形地貌破壞為礦產資源開發過程中改變了原有的地形地貌特征,造成地面破損、巖石裸露、植被破壞。區內該地質環境問題較為普遍,除地熱水礦外,每個生產礦山都不同程度上存在地形地貌破壞的問題,甚至有部分礦山地形地貌破壞較為嚴重。全市共計地形地貌破壞面積361.60公頃,其中21個礦山破壞面積大于采礦權面積,主要為瓷土礦、建筑石材礦;就各鄉鎮破壞面積來看,白鹿鎮、海會鎮破壞面積較大。
(3)土地資源破壞與壓占。區內土地資源破壞表現為露天開采剝離挖損土地、礦山工程壓占土地,其破壞程度與地形地貌問題相當。區內該地質環境問題也較為普遍,每個生產礦山都不同程度上存在土地資源破壞的問題,甚至有部分礦山土地資源破壞較為嚴重。全市土地資源破壞面積累計355.69公頃,突出體現在瓷土礦、建筑石材礦等礦山中;從行政區域來看,白鹿鎮、海會鎮問題比較嚴重。
中國現階段處于社會經濟快速發展得時期,需要大量礦產資源支撐經濟發展。但經濟發展不能以犧牲環境為代價,在礦產資源合理開發利用的同時,保護礦山地質環境和修復被破壞的礦山地質環境日顯重要,這一切為新興的應用性學科—礦山環境地質學帶來了前所未有的發展機遇。科學歷來是由任務帶動而發展的,是在社會發展中獲得長足進步的,因此適應社會需求,充分吸收,借鑒和融合多學科的研究方法,通過礦山地質環境調查評價、動態監測和專題研究,促進礦山地質學的創新與發展,達到礦產資源開發與礦山地質環境保護協調發展的目的。