談礦山地質環境存在的主要問題及治理措施

景熙驊

（遼寧省冶金地質勘查研究院有限責任公司，遼寧 鞍山 114038）

經濟發展與環境保護是一個緊密相關的統一體，二者之間互為影響，只有正確處理其內部關系，才能確保社會經濟的可持續發展，也才能實現人類共同的長期利益。對于礦山地質環境的治理，必須做到早治早防，科學有效，若任由地質問題惡化，不僅會影響到社會經濟的健康發展，還會引發嚴重的地質災害，威脅人身安全。為破解礦山地質環境治理難題，必須全面了解礦山地質環境的特點及存在的主要問題類型，并以此為依據深入探究、嘗試，筆者就此進行以下分析和探討。

1 礦山地質環境的特點

礦山地質是一種由自然或人為因素造就的特殊而復雜地質環境，其自身特征鮮明，也對周邊環境構成了相關影響作用，主要內容如下。

1.1 成因復雜性

礦山是礦產資源的蘊藏地，是地殼和板塊運動形成的地理形態，礦產資源是歷經漫長時間的內生成礦作用、外生成礦作用及變質成礦作用，所形成的，這個過程較為復雜，且礦產類型及礦山地理地質類型多樣。除天然形成外，人工開采是形成礦山地質特殊環境的一個主要因素，由于不同歷史時期人類礦產勘探、開采、技術及管理水平的差異，所以對礦山環境的影響破壞程度也不一樣。早期人們片面追求經濟效益，濫采亂開不顧自然環境，使得礦山及周邊區域生態問題非常嚴峻。此外，還有的礦山地質環境是自然與人為破壞的共同作用，比如某些礦產分布在沙漠、戈壁等本身條件較惡劣的地區，后期加之人工開采，使得這一地區的地質環境更加糟糕。

1.2 影響深遠性

礦山地質環境會引發各種各樣的地質災害，這關系到生態、社會、經濟、人文等多方面、多個領域的共同利益，如果防控不及時、處理不科學就會造成一連串的相關問題，可謂是“牽一發而動全身”。比如，礦山地質環境惡化，在極端天氣環境下會引發滑坡、塌方、泥石流等災害，也會在地殼內部作用及外部作用下發生地震、地裂等災害，這些災害一方面會破壞已開發的礦山工程，并波及周邊地區造成人員傷亡，農田、房屋、交通設施等受損；另一方面還可能改變原生地理結構，造成地質薄弱，帶來新的問題或更多潛藏的地質風險。

1.3 恢復困難性

礦山地質環境一旦形成便較難逆轉，某些原生礦山地質環境條件惡劣，土壤貧瘠植被分布稀疏或類型單一，本身抵御地質災害的能力較弱，經過人工開采后對植被的破壞進一步加大，致使生態環境難以自然恢復。同時，由于生態破壞力度較大，如果人工治理所花費的時間、資金、人工等成本巨大，且治理難度很大。

2 礦山地質環境問題的主要類型

礦山地質環境會造成各種各樣的問題，主要表現如下。

2.1 開采沉陷

礦產資源深埋地下，人工開采需要開挖礦坑、礦道，將地下礦產資源提取出來，會對地層結構造成巨大破壞。隨著地下礦產的大量采集，原礦床區被逐漸掏空，形成一個面積較大的采空區，在引力、內外壓力作用下，采空區的頂部巖層及土層出現形變、斷裂最后出現垮落，同時使得上部區域隨之下沉，繼而造成地表塌陷，出現“裂縫”或“天坑”等。如圖1所示，隨著開采工作面的不斷推進和擴大，采空面積也隨之增大，頂部巖土層的形變進一步加劇[1]。開采沉陷除了對地層結構、巖體造成破壞外，還在地表上直接造成道路、山體、農田、水域、房屋等下陷和結構破壞，還會引發重大開采事故等。同時，下陷區域還會因降水或地表水回灌，造成礦井積水、淹沒給礦山企業造成嚴重經濟損失。

圖1 礦產開采沉陷示意圖

2.2 土地破壞

礦山礦產資源開采過程中，一方面會因開采沉陷造成的農田土地塌陷，致使土地結構和使用功能受到破壞，導致農業減產甚至人身傷害。另一方面，開采過程中產生的礦渣、尾礦、粉塵等大量無序堆積和任意排棄，會造成土地資源占用，并且會對土壤造成污染，也將對地力構成巨大影響（見圖2）。

圖2 某鐵尾礦占用土地資源

2.3 水資源破壞

一是地下開采使得水層遭到破壞，開采過程中的大量用水，造成地下含水層水位下降、基巖裸露，打破了地層水體平衡關系，也會對巖體夠成威脅。二是，開采過程中，對水資源的污染。礦產與地下水直接混合，使得地下水體受到污染，尤其是一些有色金屬礦，含有多種金屬成分，會使得地下水重金屬超標。同時，礦產、礦渣及尾礦的任意堆放，洗礦的淋濾水，酸度高、懸浮物濃度大，包含多種重金屬離子的礦井水等的隨意排放，會導致地表水及淺層地下水受到嚴重污染，進而給人和動植物帶來健康威脅。

2.4 大氣污染

礦山作業過程中會產生并排放出多種有害氣體，會對大氣環境造成不同程度的污染。比如，礦井地下開采作業中，使用硝銨炸藥，產生CO、NO、NO2等；使用柴油或汽油的動力機械燃燒廢氣中含有大量的NOx等，如煤炭中的S、CO、CO2都會對大氣構成污染。此外，礦產開采和堆放中產生大量有害粉塵，也會污染空氣質量，造成礦山生態環境惡化（見圖3）。

圖3 礦山大氣污染

3 礦山地質環境的治理措施

3.1 筑牢生態理念，加強源頭把控

礦產是支撐經濟發展的必備資源，開采工作不可能停滯，唯有做到“綠色、科學”開采。為盡可能的減少對礦山周邊環境的影響，采礦前要做好勘探工作，需要深入且全面地研究礦區水文地質環境，建立可行性工作報告，再依據報告結果，結合地區實際制定科學的開采方案。開采過程中應合理使用相關機械設備和技術手段；為了實現有效開采，一定要結合礦產資源類型、礦層結構、地質條件等因素因勢利導，避免重復施工對地質環境的破壞。同時，還需要對礦產內部有害物質進行初步預判，這樣就能提前做好相應的應急預案，降低有害物質排放和泄漏對環境的污染。為此，要求礦山企業必須選用合理的控制方法，規避以往環境控制模式的缺陷，使環境受損保持在合理范圍，實現有效防控。

3.2 健全監管機制，加大管控力度

目前我國存在的礦山地質環境問題，很大程度上是由于我們的監管機制不健全所致。目前有些地區，因地方政策和歷史遺留等原因，致使一些礦山地質環境問題責任人不明確，治理過程中環保部門、礦產開發企業、鄉鎮集體組織及地方政府等主體之間出現了相互推脫和扯皮現象，既影響治理工作效率，也存在治理不徹底的問題。同時，由于缺少完善的綜合監督管理制度，也使得礦產開采及作業的模式粗放，環保部門在環境監督管理執法方面不到位、不嚴格、不規范，存在人情監管現象，使得很多礦山企業有恃無恐，為降低成本投入而沒有引入先進設備，執行綠色開采規定[2]。鑒于此，必須盡快建立、健全環境監督機制、生態保護機制以及礦山地質環境恢復機制，對于當前的礦山地質環境問題，環保部門應督促礦山企業嚴格按照可持續發展觀的要求，推行綠色作業模式，堅持規劃先行，摒棄傳統粗放型開采和管理模式，積極淘汰落后設備，引入更先進、更環保的開采作業設備設施，降低能源消耗和污染排放。環保部門還應聯合工商、地方政府、行業協會、群眾代表等構建立體監管體系，實行全面監管，追究環境污染主體責任，做到環境質量監測、巡查、抽檢，環保工作指導，以及獎懲的一體化，提高對礦山地質環境的監管有效性。

3.3 結合工程技術，建立長效機制

礦山地質環境治理，應堅持預防、治理和恢復相結合。政府有關部門應發揮主導作用，在加強礦山開采權管理和對礦山企業的環保資質審核的基礎上，加強植樹造林綠化工程，加強水體污染整治，在礦山周邊建立綠色隔離帶等，同時還要應運用到多種工程治理技術，對開采造成的地質環境進行修復，做到礦產開發與環境保護同步，從而有效改善礦山地質環境。

其一，針對開采沉陷問題，可使用井下矸石、爐渣尾礦等廢棄物質，對地下采空區進行充填，以此提高圍巖的支撐性，防止或減輕巖土層的垮塌。對于地表塌陷問題，可采取填充復墾和就地改造使用兩種治理措施。使用礦渣、矸石以及其他填充物對塌陷程度較輕，經驗證填充后可恢復使用功能的地表沉降區進行充填處理。其次，對于無法填充復墾的，可以因地制宜，將其改造利用。其三，對于煤矸石山或金屬礦山的地質環境問題，可以采用覆土綠化技術和非覆土綠化技術來修復生態。矸石山上覆蓋一定厚度的土層，外加粉煤灰和污泥土，遮蔽裸露的地表，給綠色植物生長創造有利條件，達到綠化修復目的。也可以矸石山縫隙間直接播撒植物種子，在植樹穴內進行適量“客土”，降低全面覆土的工程量。

4 結語

“綠水青山就是金山銀山”，生態環保是平衡生態、經濟、社會等各個關系的重要手段，必須常態化、長效化實施。礦山地質環境問題，由不合理的礦產開發及復雜的地理因素造成，危害和影響巨大，需要采取綜合治理手段。