礦山地質環境問題及生態修復方案探討

丁德建

（江西省地質局第八地質大隊，江西 上饒 334000）

礦產資源的開發和應用，從本質上來說是一把雙刃劍，在帶動國民經濟高速發展的同時也會對地質環境帶來不同程度的負面影響。過去我國經濟發展模式較為粗放，資源過度開發現象比較嚴重，對自然環境帶來了無法逆轉的破壞，并引發許多嚴重的礦山地質災害。為進一步推動我國礦產資源的有效開發，實現與地質環境之間的協調發展，踐行可持續和綠色發展理念，越來越多的專家及學者對礦山地質環境問題和生態修復展開深入研究和探討[1]。但總體來看，我國現階段在礦山地質環境問題和生態修復技術上仍存在缺陷和不足，還需展開進一步的研究，為后續實踐工作提供參照依據。

1 我國礦山生態環境發展現狀

1.1 礦產資源開發與耕地之間存在矛盾

我國國土面積遼闊，但人口基數較大，國民經濟的發展需要通過農業來為其提供保障，擴大耕地面積，增加糧食種植產量，只有這樣才可以滿足社會經濟發展的生活需求。但是新時期，由于我國各行各業發展的日益迅速，對礦產資源的需求量變大，導致礦產資源開發利用和農業經濟發展之間的矛盾和沖突問題越來越明顯，礦山開采過程中會產生大量的廢礦渣，需要占用更多的場地來堆放這些廢棄物，這從某種程度上是對生態環境破壞，壓占林地、耕地。尤其是新時期工業領域進入高速發展時期，對金屬礦產資源的需求量越來越高，這就意味著會有越來越多的土地資源被破壞，對農業的可持續發展帶來了負面影響。有些礦山企業在經濟效益的驅使之下過度開采，忽視生態環境問題，引發了許多嚴重的礦山環境問題，比如造成山體滑坡和地面塌陷等。總之，礦產資源過度開發導致耕地面積銳減的問題變得越發尖銳。

1.2 廢棄物處理手段不夠先進

我國在礦產資源開發利用上的研究起步較晚，在礦山廢棄物的處理上仍存在缺陷和不足，無法科學合理地從源頭上緩解和避免環境污染。一方面，我國雖然針對金屬礦產資源的開發和廢棄物排放制定了相關的政策和規章制度予以約束，但在實際操作過程中仍存在著漏洞，導致礦產資源在開發過程中形成的環境問題始終未能得到很好的解決[2]。在礦產開發時產生的各類廢棄物，對生態環境和人身健康將帶來威脅，其中蘊涵著大量的有毒有害物質、重金屬成分，通過地表滲透進入地下水循環系統，再通過大自然生態體系的循環，又回到人體中，對人類健康帶來極大威脅。另一方面，個別企業為了擴大利潤空間，降低成本投入，對礦山環境問題不重視，直接將未處理達標或是干脆未經處理的廢棄物就直接排放，導致我國生態污染問題越來越嚴重。

2 金屬礦山地質環境問題

2.1 資源破壞

資源破壞主要劃分為以下幾種類型：

一是破壞植被資源。在金屬礦山開采過程中，大多數采用露天開采的方式，礦山開采和或者修建礦山道路會砍伐樹木、破壞植被，如果不及時進行礦山修復，會造成水土流失，對礦區附近的自然生態環境帶來無法逆轉的破壞和影響。

二是破壞表層土壤。露天開采模式除了會對地表植被進行破壞之外，還會對地表土壤帶來影響。為了獲得礦產資源，只能將表層的土壤直接全部挖掉，最后作為廢土填埋到其他地方，而廢棄的表層土壤將在填埋之后，會出現土質改變的問題，有些變為酸性土、堿性土。

三是破壞山體資源。金屬礦山的開采過程中，對山體帶來的破壞是不可逆的，本身完整的山體也將會由于開采工作變得支離破碎，遭到嚴重破壞，整體地貌景觀出現巨大改變。

四是破壞水資源。礦山開采過程中對山體帶來破壞的同時，也會對山體中的水資源帶來許多負面影響，引發水土流失等問題。一些金屬礦區在開采之后寸草不生，會對地下水隔水層帶來嚴重破壞，導致地下水位嚴重下降。

2.2 環境污染

環境帶來的污染主要表現在以下幾個方面：

一是空氣污染。在對金屬礦山進行開采、加工和運輸時，會產生大量粉塵，同時還會排出一定的有毒有害氣體。例如，在燒制磚坯時會釋放大量二氧化硫等有毒有害氣體，使礦山附近空氣質量變差，對附近居民身體健康帶來嚴重威脅，導致農作物大量減產。

二是廢水廢渣帶來的污染。在對礦區產品進行開采和加工時，會排放出一定的廢水和廢渣。這些未經處理的廢水、廢渣含有毒物質，直接排放會造成附近水體的嚴重污染。

2.3 地質災害

金屬礦山開采多為露天開采，開挖山體，改變山體斜坡原有面貌，形成許多高陡邊坡，進而引發崩塌和山體滑坡等地質災害。采用地下開采時，會形成許多地下采空區，會造成不均勻沉降和地下水位下降等問題，嚴重地造成大面積地面塌陷。例如，我國某地區在礦區的開采過程中，由于大量抽排地下水，導致地下水位急速下降，導致與其相鄰的隔壁小鎮出現大面積的地面塌陷。

3 礦山治理的主要原則

3.1 合理規劃

在正式開展礦山生態修復治理工作之前，技術人員需要針對礦山編制相關的生態恢復治理規劃，了解開采區域的詳細地質情況，保障開展過程的科學合理。注重科學，尊重自然規律，注重環境保護和生態功能。根據當地植被類型，合理配置喬木，灌草，盡快修復邊坡的原始植被，將保護工程的植被與周圍環境融為一體，修復環境的自然外觀，避免過多的人工痕跡。

3.2 以人為本

在展開地質災害治理和環境修復之前，需始終秉承著以人為本這一原則，在充分遵循我國相關政策、環境保護準則的基礎條件下，通過更為現代化的勘查模式，對于未來有可能會出現的生態自然環境和地質災害問題進行預判和分析，同時對礦山開采行為進行動態化的實時監測，針對其中出現的違規行為進行第一時間的糾正和制止，以確保避免出現相關工作人員的人身傷亡損失[3]。

3.3 防治結合

從某種角度分析，想要從根本上規避礦山開采所引發的地質環境問題和災害問題，優化生態環境的自然保護效果，首先需要具備完善的預防意識，同時深入貫徹落實防治結合的原則。在礦山開采過程中，首先需要做好針對性的地質環境調查工作，了解附近的情況，進行全面評估，針對有可能會出現的地質災害緊急事件制定出針對性的防御機制，建立應急預案，確保在出現地質環境問題和自然災害之后，可以在第一時間進行應急處理，以緩解地質災害對周邊自然環境和對山體安全帶來的威脅。

4 礦山地質環境生態修復方案制定策略

4.1 構建長效性的礦區生態修復系統

在礦山地質環境污染中，以重金屬污染為代表并不是靜止和固定的，而是在不斷地演化和遷移。目前我國的礦山地質環境生態修復方案大多只停留在短期修復上，無法確保礦區附近土壤真正地恢復原有生態平衡，對深層次的土壤二次污染問題關注較少。因此，構建更為完善的礦區生態平衡恢復系統，有著非常重要的現實意義，迫在眉睫，勢在必行。相關人員需動態化角度，構建出有效的礦區生態修復體系，著眼于未來，對礦區污染等級進行精準判斷，并通過運用長效修復手段，以確保礦區生態修復工作得以順利推進、有序開展，加強對生態變化規律的關注和重視，并綜合當前礦區的植被、土壤、水資源、空氣自然更替的演化規律，選擇最為科學合理的修復技術[4]。

4.2 完善評估污染的風險等級

不同的礦區受到的破壞和損害程度有所不同，植被、土壤和水體的污染隱患也存在一定的差異性。相關工作人員若是只局限于單一的礦山生態破壞修復研究上，將無法滿足生態安全的標準及要求。因此，基于礦山環境現狀，需要站在不同的維度對礦區地質環境問題建立不同類別的評估指標，確保體系建立的全面性、合理性，通過合理選取風險評估指標，確定權重，對礦山環境進行風險評估，最終獲得更為客觀、全面的風險評估結果。同時對獲得的礦山環境監測數據信息進行總結分析，進而制定出更為科學、完善的修復方案，獲得更為良好的修復效果。

4.3 采納推廣自動化監測儀器手段

對于已經受到污染的金屬礦區自然生態環境來說，需要確保其等級設定指標的有效設立，并獲得精準有效的結果。如圖1所示，對生態資源環境進行自動化監測，為其提供保障。傳統的人工監測數據信息收集較為復雜，指標設立合理性不足，存在結果失真問題。若是可以通過自動化技術的有效運用，形成生態自然環境的自動監測體系，則可以有效節省自然環境的監測資源，還可以確保監測結果的精準性，為后續技術人員的修復方案制定提供有力的決策輔助[5]。在實踐中，自動化生態環境監測儀器已經獲得了普遍運用，尤其是在土壤監測中，已經獲得了非常成熟的監測結果。通過具備自動化功能的氫化物檢測技術，可以對土壤中的重金屬等元素進行全面監測，目前該技術的監測靈敏性還有很大的提升空間，未來還需將氫化物的監測范圍進行全面拓寬，對已有監測裝置進行有效改造，對監測成本進行管控。另外，還需要動態化選擇監測技術和監測辦法，明確不同時間段的礦區生態自然環境污染現狀，如可以通過對原子吸收光譜監測儀器的有效運用，對土壤污染狀況進行實時分析，以方便相關工作人員在第一時間了解到土壤的污染變化規律。

圖1 某地礦區土壤重金屬污染的自動監測結果圖

5 礦區污染的生態修復技術

目前礦區污染修復技術分為三種類型，分別為化學修復、物理修復和生物修復。化學修復主要通過將被污染的礦區融入一定的化學修復試劑，例如將化學試劑直接融入到土壤深部，以改善土壤內部重金屬污染化學元素的結構比例。化學修復技術是我國礦區生態修復的重要技術之一，合理投放化學試劑比例是化學修復技術的難點，若是比例無法達標，可能會導致礦區土壤出現二次污染。目前我國化學修復技術的主要做法是通過在自然環境中添加一定的營養元素和化合物，以改善礦區生態自然環境，避免礦區附近水體、土層遭到深層次的破壞。例如，相關工作人員可以選擇含鈣量較高的化合物以及具備營養元素的有機物，將其直接投入到水體、土壤中去，促使植被的生長速度加快，改善礦區污染環境中的各元素比例成分。其次是物理改良手段，主要是通過對礦區表層土壤的修復，優化生態自然環境。礦區的重金屬污染主要就是由于重金屬元素入侵土壤表層保護屏障，導致土地結構遭到破壞。因此，可通過物理修復技術，修復表層土壤，使得土壤修復速度加快，改善礦區生態自然水平。例如，在礦區附近撒施一定的有機物，改善附近營養元素，確保營養元素的分布均衡，也可利用農家肥或有機肥，確保土壤的成分均衡，避免土壤出現酸堿化。最后就是生物修復技術，主要就是通過種植綠色植被，涵養水源，穩固土壤。還可在土壤或水體中投放一定比例的微生物和有益物種，以改善水體和土體環境，達到生態自然環境的修復目標。

6 結論

綜上所述，隨著我國礦產資源需求的日益增加，礦山的大力開發，地質環境問題已經越發嚴峻，國家相關部門和礦山企業需加強對礦山地質環境保護治理工作的重視，尤其是要做好與我國經濟發展和國計民生密切相關的大宗急缺礦產資源的礦山生態修復工作。可以通過合理的規劃、科學先進的技術手段，使用化學、物理和生物修復技術，優化礦產地質環境，避免出現災害問題和環境污染問題，為礦產資源的穩定可持續發展奠定堅實的基礎，踐行國家綠色可持續發展理念。