淺談貴州省黔西南歷史遺留廢棄金礦礦山環境綜合治理措施

吳 鵬，斯恩智*

隨著“十四五”來臨，“推動綠色發展 促進人與自然和諧共生”仍然是重點話題及工作任務，廢棄礦山尤其是歷史遺留廢棄金礦對于貴州省來說都是不可忽略的問題，本文對黔西南州歷史遺留廢棄金礦礦山地質環境問題綜合治理進行了簡要分析。

貴州省黔西南州礦產資源豐富，被譽為中國“金州”，金礦的開采歷史比較悠久，由于上個世紀金礦開采熱潮，黔西南州金礦遍地開花，涌現出一批大大小小的金礦，甚至發現過“貞豐爛泥溝金礦”這樣的舉世明珠。近年來，隨著我國對經濟轉型的高質量發展戰略的實施，黔西南州關閉了許多金礦開采礦山，但是這些廢棄礦山殘留的裸露開采面以及大量歷史遺留廢渣對生態環境的影響十分嚴重，不僅對自然景觀的破壞，尤其廢渣中的重金屬嚴重影響周邊植物、水資源以及當地人口居住環境。如何有效地對這些廢棄礦山進行綜合治理，是當地環境可持續穩定發展的關鍵。因此，需要對這些礦山環境恢復治理措施進行深入研究，并提出有效的綜合治理方案。

1 礦山地質環境概述

1.1 地理位置與交通

勘查區位于安龍縣戈塘鎮岔河村干溝二組，與安龍縣城直線距離50km，地理坐標東經105° 16′16.14″，北緯25°17′45.10″，安龍縣干溝金礦開采歷史遺留廢渣綜合治理項目勘查區面積為0.322km2。從安龍縣城經省道到達戈塘鎮，由戈塘鎮轉鄉村公路可到達勘查區。

1.2 氣象水文

本區屬亞熱帶季風性濕潤氣候，地處云貴高原南緣，冬春寒冷，夏秋涼爽，雨水充沛。區內多年平均氣溫14.42℃～15.96℃，最低月（1月）平均氣溫5.2℃～8.0℃，最熱月（7月）平均氣溫21.7℃～22.3℃，平均溫差14.3℃～16.5℃。據安龍縣近10年降雨量統計，年降雨量676mm～1474mm，年最大降雨量1474mm，年最小降雨量676mm，年平均降雨量1228.03mm。從降水量的時間分配來看，全年78.35%的降水量集中在5月～8月。區內蒸發量，多年平均值為1508.77mm，年最高1665.30mm，年最低1533.60mm。

礦區內屬珠江流域北盤江水系，礦區內無地表水，存在季節性溪溝，且溪溝常年有水，溪溝受大氣降水影響明顯，雨季水量較大，旱季水量小或處于干涸狀態，區內地表水主要為大氣降水補給。經查《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》，取用《貴州省年最大1小時點雨量均值等值線圖》、《貴州省年最大1小時點雨量Cv值等值線圖》，得項目地的一小時平均點雨量為42mm，Cv=0.40，Cs=3.5Cv，分別取P=10%和P=5%，查《皮爾遜III型頻率曲線的模比系數KP值表》得KP=10%=1.53，KP=5%=1.78，由此計算得10年一遇最大1小時降水量為64.26mm；20年一遇最大1小時降水量為74.76mm。根據地形圖量算，截水溝上游集雨面積為0.07km2。

1.3 地形地貌

勘查區地處貴州高原向廣西丘陵過渡的斜坡地帶，區內總體地勢為南部高，北部低，地勢由南部向北面傾斜，最高點位于勘查區東南面1506m處的無名山頭，最低點位于圖幅中北面蔬菜大棚，海拔1328m，最大相對高差達178m；勘查區內海拔一般在1330m～1400m，相對高差70m。勘查區總體上屬構造侵蝕地貌類型，侵蝕地貌為南-東向展布的峰叢，含煤地層等經多次風化剝蝕形成低凹的溝谷或緩坡地形。

1.4 地層巖性

根據現場勘查，勘查區出露的地層為第四系殘坡積層（Qel+dl）、二疊系中統茅口組（P2m）。

（1）第四系殘坡積層（Qel+dl）：主要分布于溝谷及緩坡地帶。由殘坡積物、塌積物（粘土、亞粘土及巖塊、碎石等）組成。硬～可塑，碎石含量一般在10%，粒徑0.5cm～10cm，碎石為風化的泥巖及砂巖碎塊，具有一定的粘性，結構松散，透水性強。

（2）二疊系中統茅口組（P2m）：由灰色中厚層灰巖組成，地層產狀40°∠8°，抗風化能力強。茅口組有明顯侵蝕間斷，古侵蝕面凸凹不平，與上覆地層龍潭組之間存在蝕變帶，為含金礦層位，是本次綜合治理礦山開采破壞的主要破壞層位。

1.5 地質構造與地震

（1）區域構造?？辈閰^，在于大地構造位置屬楊子準地臺西南緣晴?。昌垬嬙熳冃螀^中部，臨近右江造山帶，區域屬于放馬坪背斜北西翼，區域內主要構造線呈北東向展布。

（2）礦區構造。勘查區西側發育一斷層，區內構造簡單，為一單斜構造。地層總體走向北西～南東，傾向北東40°，傾角8°。局部見小的撓曲現象，斷裂構造不發育。

根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015），地震動反應譜特征周期為0.40s，地震動峰值加速度為0.05g。根據地震動峰值加速度分區和地震基本烈度對照表，地震基本烈度小于Ⅵ度區。

1.6 水文地質條件

（1）含水巖組及類型。根據區內出露的地層巖性、含水介質及地下水動力條件，可將區內地下水類型劃分為巖溶裂隙水和第四系松散類孔隙水二大類。

①巖溶裂隙水。主要賦存于二疊系中統茅口組（P2m）灰巖泥巖節理裂隙中，含水性不均勻，巖溶較為發育，靠大氣降水補給，通過碳酸鹽巖之中的溶蝕裂隙、溶洞、落水洞等對地下水進行補給，經調查，區內未見井泉出露。②第四系松散孔隙水。主要賦存第四系覆蓋碎石土、含碎石粉質粘土及強風化泥巖的松散孔隙中，經大氣降水補給后沿松散土體孔隙下滲至巖土接觸面、巖石節理裂隙中。最終排入斜坡前緣沖溝低洼處。

（2）地表水。地表水主要來源大氣降水斜坡堆渣場周邊及影響范圍內有一條季節性溪溝，發育堆渣場東部，由南向北東徑流。地表水主要來源大氣降水。礦區內水文地質條件簡單，小沖溝發育，溝水動態不大，季節性變化不顯著，雨季流量變大，枯季流量較小或干枯。

1.7 巖土體工程地質特征

根據區內出露巖石的力學性質、巖性及組合關系、巖石堅硬程度和巖體的完整程度，將區內的巖體劃分為第四系松散巖類工程地質巖組及硬質巖類工程地質巖組兩類。

（1）第四系松散巖類工程地質巖組。該類巖組主要為第四系殘坡積層（Qel+dl）：巖性以含碎石粉質粘土、粉質粘土為主，碎石含量約10%～20%，表層有植物根系及腐殖質，結構較為松散，孔隙度較大，透水性強，力學強度低，具有較強的壓縮性、膨脹性、崩解性和可塑性，工程性質差，易發生不穩定斜坡地質災害。

（2）硬質巖類工程地質巖組。此類巖組主要分布在二疊系中統茅口組（P2m）中，其巖性主要為灰色、深灰色中厚層灰巖。該類巖組巖石抗風化能力強，隔水性中等，力學強度高，工程性質高。

1.2.6 土壤植被

干溝金礦礦區植被覆蓋率不高，基本上是裸露的礦渣。土壤主要以紅壤和黃壤為主，天然植被為常綠闊葉林，多為次生的馬尾松和灌叢等。紅壤發育于較深厚的紅色風化殼粘土層上，含鐵鋁較多，粘土礦物以高嶺土為主，土壤呈酸性。許多地方植被破壞后水土流失比較嚴重。主要農作物為玉米、蔬菜，礦區北部有人工大棚種植竹蓀。

2 廢棄金礦環境問題概述

貴州省黔西南州廢棄金礦礦山地質環境問題大同小異，類型相似，只是規模分布不同，具體問題有地形地貌景觀破壞、土地資源損毀、誘發地質災害隱患、水土污染嚴重等情況。

2.1 地形地貌景觀破壞

黔西南州廢棄金礦多為露天開采，礦山開采活動必定造成地形地貌景觀破壞，開挖山體、堆渣場的建設、礦山道路的修建，都對植被的生存環境造成了極大破壞。

2.2 土地資源損毀

黔西南州廢棄金礦廢渣的堆放以及殘留建筑物對土地資源造成壓占、損毀，同時，被破壞的土地無法進行農作物的種植，進而浪費了大量的土地資源。同時由于土地資源的損毀及礦山廢渣的堆積，使未經過處理的土地因污染，不能進行農作物的種植，進而浪費了大量的土地資源。

2.3 地質災害隱患嚴重

黔西南州廢棄金礦礦山環境綜合治理主要突出問題之一，便是地質災害的隱患。黔西南州金礦為卡琳型金礦，多發育在斷層接觸帶或是碳酸鹽巖與碎屑巖的接觸的位置，因此金礦開采面形成的高陡邊坡更容易發生落石、崩塌及滑坡等地質災害。堆渣場中廢渣成分為硅化泥巖、碎石等，廢渣形成的不穩定斜坡在大氣降水的作用下，降雨易于從坡面滲入，易引發堆渣場滑坡和泥石流等地質災害。

（1）崩塌。因為對山體的開挖，在礦體分布區域形成大量的開采邊坡，礦體危巖多為碳酸鹽巖，裸露的圍巖在降雨、風化作用及構造影響下，發育較多的裂縫，加上開采的影響破壞，巖體的穩定性進一步降低，局部形成臨空面，在未來降雨作用下，危巖體有發生崩塌的可能性。

（2）滑坡。由于礦體地層分布的原因，多為軟質巖或軟硬相間的位置，導致礦體位置的穩定性較差，加上開采、修路等人類活動的影響，其原始穩定性被破壞，形成高陡邊坡，且大部分廢棄金礦均未按照階梯式開采，其邊坡穩定性大打折扣，加上邊坡受地質構造影響，發育大大小小裂隙，形成泥質軟化帶，在大雨天氣，其含水飽和度過載，軟化帶失穩，最終引發滑坡地質災害。

（3）泥石流。不僅僅是因開采，未進行處理的堆渣場也是形成泥石流地質災害的重要因素。因為貴州省黔西南地形地貌的特點，廢棄礦山堆渣場的選擇和建立選擇就近原則，大多數位于斜坡中上部，這就為泥石流的形成提供了物質基礎。這些堆渣場基本沒有經過加固支護，礦區范圍內也沒有截排水溝對大氣降水進行引導、分流，遇到持續降雨天氣，或者是暴雨季節，這部分廢棄礦山有發生泥石流的可能性。

2.4 水土環境污染嚴重

水土環境污染為廢棄金礦礦山環境綜合治理面臨的重中之重的問題，堆渣場中的廢渣在大氣降水的作用下，容易淋濾出有毒的淋溶水，對地表水及地下水造成污染，同時嚴重影響周圍土壤及植物。尤其貴州省黔西南州卡琳型金礦圍巖多為碳酸鹽巖，巖溶較為發育，如果大量淋溶水的滲入，會對地下水造成嚴重的影響。

3 廢棄金礦礦山治理的必要性

由于廢棄金礦存在上述環境問題，破壞了自然景觀、地形地貌，存在各種地質災害隱患，部分區域還影響到群眾的生活用水，甚至威脅到群眾的身體健康，因此廢棄金礦的治理的十分必要的。

4 廢棄金礦治理的措施及研究

廢棄金礦的治理首先我們要明確治理目標，礦山地質環境問題的治理要具有區域性、適用性以及針對性。這類廢棄金礦均為歷史遺留礦山，對于“誰破壞、誰治理”的原則不適用，但是可以推行“誰治理、誰受益”的原則。若是廢棄金礦的治理能引進社會資源，那么對于政府將能減輕不少的財政負擔，同時更便于管理。

對于貴州省黔西南廢棄金礦來說，礦山地質環境恢復治理主要針對礦山現狀地質環境問題來確定，總的來說從以下幾個方面來著手。

4.1 采場邊坡恢復治理方案的研究

因采礦活動形成的高陡邊坡是廢棄金礦的主要問題，不僅僅自身穩定性差，容易引發各種地質災害，對附近人、動物及農作物等造成安全隱患，同時邊坡自身及周圍環境的破壞，造成大量的土地資料浪費，需要通過系統的治理來解決這一系列問題。

因為此類多為一級高陡邊坡，無臺階，坡度多為40°～60°，第一步需要清楚邊坡上的松散危巖，再對其進行削坡治理，同時要根據坡面分布情況修建相應的排水工程，橫溝、縱溝均要考慮。最后要對坡面進行綠化工程，種草、爬藤植物，臺階處栽種喬木，固定其穩定性，防止水土流失，并在坡腳修建擋土墻。例如安龍縣干溝金礦的治理，采場邊坡按照上述方式進行治理初期取得了較好的成果，但是削坡后，綠化效果較差，加上削坡后發現里面出露含煤地層，這部分軟弱層在降雨作用下，形成局部小范圍沖溝。

對于此問題，建議可以選址三峽大學自行研制的植被混凝土生態修復技術，對其含煤區域的邊坡進行噴漿，這一技術能夠將植被混凝土原料攪拌后噴射到巖石表面，從而形成較厚的植被混凝土，在保護植被的同時，促進草本植被的自然生長。同時防止雨水對原始邊坡的接觸，形成淋溶水，造成水土污染。

此外對于興仁縣老寨河金礦這類廢棄礦山，堆渣場體積規模大，高度高的情況，要根據堆渣場的分布特征，設計相應的擋土墻，以防止滑坡、泥石流等地質災害，確保其穩定性。

4.2 排水系統方案的研究

由于黔西南州廢棄金礦礦山地理位置的特殊性，排水系統的建設更加關鍵。因為這類礦山和生產礦山不同，由于資金及人員管理的等因素，新建立污水處理系統以及長期派人管理都很難實現，更因為這類礦山在關閉時候就拆除了礦山的電力設施。因此合理布設排水系統更顯得重要。

仍然以安龍縣干溝金礦治理為例，整個治理區修建了截排水溝，在治理區水出口處設置了廢渣處理池，但是同其他礦山不同的是，為了使雨污分離，對排水溝做了處理，即在水溝中間設立一個隔斷，使得治理區外的水流入其對應的水溝若不對治理區范圍內邊坡進行沖刷，也不流經堆渣場，會造成淋溶水。同時治理區內的水單獨流入另外一條路徑，不進行外排，于是在北側低洼處，特意將其邊溝高度修建高于其堆渣場高度，一是對其基礎進行加固，二是防止因雨水沖刷，將其廢渣帶到治理區外。

4.3 治理區生態修復工程方案的研究

礦區生態修復工程不僅僅是植被恢復這個層面，由于金礦區的特殊性，植物種類的選擇更顯得重要。植被種植前，首先是石灰層的鋪設，其次是粘土防滲層，最后才是鋪設種植土種植植物。

石灰層的鋪設在于對堆渣場的廢渣進行脫氰化處理，同時中和治理的酸堿度；防滲層的鋪設目的在于防止大氣降水與廢渣接觸。

在石灰層、粘性黏土防滲層的鋪設完成后，耕作層的鋪設應該嚴格控制其土石比和土壤肥力，確保所種植植物的存活率。植物的選擇要優先考慮當地所生長種類，同時適當地種植的能吸附重金屬的、成活率高的植物來混種，喬木、灌木和草種均按照此方法來，盡可能選擇不同生長周期的植物。這樣形成小的植物種群，既能保證防治水土流失、邊坡穩定性，又能改善治理區土壤質量，最終與周邊環境和諧相處。

此外對于廢渣的處理，盡可能原地凈化處理，目前常用的方法主要有分臺階放坡或者就地回填。所以對于部分礦山中零星堆放的少量廢渣建議先進行處理，再集中堆放至其堆渣場。

4.4 治理區治理效果檢驗的研究

由于邊坡治理，植被復綠等措施成果均可以通過視覺來判斷是否有成效，但是重金屬污染只能通過技術手段來判斷。因此監測井的布設顯得尤為重要。在進行工程治理前，對礦區范圍內和范圍外分別進行采樣，了解當地土壤重金屬含量和分布情況，以及治理區內重金屬污染情況。

礦山治理時，在礦山外側上游及下游分別設立一口監測井，監測井深度為當地地下水深度。治理結束后，通過一個水文年內在兩口井內取樣4次，通過這4次結果對比，來驗證治理效果。

5 開發利用

歷史遺留廢棄金礦的開發利用一直以來都有爭議，一般來說可以種植合適的經濟作物，例如興仁市的老寨河金礦治理區就種植了符合當地生長的果樹，但是也會有質疑的聲音，廢棄金礦區所種植的食物是否安全、重金屬含量是否超標，直接食用是否對人類健康造成影響，甚至還會質疑這些經濟作物能否正常生長。

這幾年，黔西南州有一部分生產露天礦山恢復治理區會種植桑樹（目的為了養殖蠶，獲得桑蠶絲）、蜂糖李等經濟作物，并取得良好的效果，既為礦山企業解決了生態修復問題，同時也從另一方面增加礦山企業收入，有效的證明了習總書記說過的“綠水青山就是金山銀山；寧要綠水青山，也不要金山銀山”。因此，只要廢棄金礦生態修復工程達到了標準、要求，就算是不種植經濟作物，也能有效的提高了這類礦山的價值和意義。

6 結語

貴州省黔西南州作為貴州省的西南地區，在過去交通不便利，地區偏遠，工業不發達，人民生活水平較全省而言偏落后，但是豐富的礦產資源大大改善了這一狀況。礦產資源對于我們人來說，其重要性不言而喻，人類的發展離不開物質基礎的支撐，但是隨著科學發展觀、可持續發展等理念的提出和全民普及，我們應加大對生態環境的保護力度，對歷史遺留廢棄礦山應采用因地制宜地方式開展綜合治理，同時加強高新技術的研究力度，提高綜合利用率。同時積極引用社會資金，完善礦山“誰治理，誰受益”政策與細則，調動全社會力量，為生態保護事業做貢獻。