新疆庫爾勒市某花崗巖礦地質(zhì)環(huán)境影響評估與治理

朱建華

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，烏魯木齊 830091）

礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估是對礦山建設(shè)、開采、廢棄物處理等環(huán)節(jié)對地質(zhì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行系統(tǒng)分析、評價和預(yù)測的過程[1]。這一過程可以預(yù)測和評估礦山開采和廢棄物處理等活動對地質(zhì)環(huán)境造成的直接或間接的影響，可以為礦山可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持，同時該評估能夠確保礦山開采和廢棄物處理等活動符合法律法規(guī)的要求[2-3]。新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，但地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，地貌單元較多，礦山一般位于市郊，地質(zhì)信息和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)相對不足，同時地質(zhì)環(huán)境影響評估主要依賴于專家經(jīng)驗(yàn)和一些基本工程技術(shù)手段，缺乏前沿技術(shù)的應(yīng)用。近年來對廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價與治理的研究結(jié)果[4-7]較多，但對于新疆地區(qū)位于市郊的礦山如何進(jìn)行高質(zhì)量高效率的地質(zhì)環(huán)境影響評估的研究則較少。

礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及預(yù)測評估能較好地降低礦業(yè)活動對礦區(qū)原始地形地貌的損毀，并較大程度地保障礦區(qū)及周邊人員人生安全及財產(chǎn)安全[8-9]。其主要目的在于查明礦區(qū)范圍內(nèi)及采礦活動可能影響到的區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境情況，并在預(yù)測評估過程中提出切實(shí)可行的地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及破壞預(yù)防的措施，排查可能發(fā)生的地質(zhì)環(huán)境問題，并由此提出一些合理的建議，完善礦山開采工作[10-12]。在調(diào)查過程不能只局限在礦區(qū)范圍內(nèi)的情況，更應(yīng)調(diào)查周邊居民及交通情況，或是距礦區(qū)最近居民點(diǎn)情況，對其周邊人文、地質(zhì)、水及大氣等環(huán)境狀況做全面地調(diào)研與評價[13-15]。

1 礦山基本情況

1.1 礦山地質(zhì)環(huán)境背景

該花崗巖礦山位于庫爾勒市南東方向，直線距離約7 km，露天開采建筑用花崗巖，設(shè)計公路開拓汽車運(yùn)輸方案，設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為20 萬m3/a。

礦區(qū)位于中天山南麓塔里木盆地北緣地帶，地貌形態(tài)主要為低山丘陵地貌，區(qū)內(nèi)地勢總體呈東部高、西部低，海拔1 100.96～1 154.13 m，區(qū)內(nèi)地形相對的高差10～20 m，其中最大高差約53 m，地形坡度一般5～15°，局部大于20°，地形切割不大，調(diào)查范圍內(nèi)無溝谷及陡崖，地勢相對平坦。東部山體部分基巖裸露，其余地帶均為第四系覆蓋。

本區(qū)屬于典型的大陸性干旱氣候，四季、晝夜溫差變化較大，年均氣溫11.6 ℃，夏季炎熱，平均氣溫26 ℃以上，極端高溫達(dá)40 ℃，冬季嚴(yán)寒，平均氣溫－7.0 ℃，最低氣溫達(dá)－25.3 ℃。區(qū)內(nèi)干旱缺水，無地表徑流，年蒸發(fā)量為2 788.2 mm；年平均降水量57.4 mm。礦區(qū)內(nèi)植被不發(fā)育，砂礫石地裸露，區(qū)內(nèi)總體氣候特征夏季炎熱，冬季寒冷，晝夜溫差大，春、秋多揚(yáng)塵。

礦區(qū)整體大地構(gòu)造位置屬塔里木板塊北緣活動帶庫魯克塔格早古生代前陸盆地西段，南接塔里木地塊。礦區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，巖性以片麻狀花崗巖為主，呈致密結(jié)構(gòu)，質(zhì)地堅硬，厚度相對較大，力學(xué)強(qiáng)度較高，巖體較完整。礦區(qū)內(nèi)無斷層通過，構(gòu)造活動不強(qiáng)烈，僅在花崗巖體中發(fā)育有脆（韌）性剪節(jié)理帶，一般寬度不大于0.2 m，延伸數(shù)米至數(shù)十米不等，對巖體的完整性有一定影響。

礦區(qū)內(nèi)地層出露簡單，為第四系上更新統(tǒng)～全新統(tǒng)洪積層（Q3～4pl），主要由灰色礫石、粗砂、細(xì)砂和砂土組成，分布于礦區(qū)西部及北部地帶。

礦區(qū)內(nèi)的花崗巖中圈出了Ⅰ、Ⅱ兩條礦體，Ⅰ號礦體分布于礦區(qū)北部，東西長256 m，南北寬215 m，面積58 541 m2，北部、西部被第四系覆蓋，根據(jù)區(qū)域資料顯示，其向深部延伸穩(wěn)定，推測延伸深度大于100 m。Ⅱ號礦體分布于礦區(qū)南部，北西向出露長210 m，南西向出露寬105 m，出露面積16 198 m2，其向深部延伸穩(wěn)定，推測延伸深度大于100 m。2 條礦體巖石中礦物總體分布較均勻，組構(gòu)較均一，構(gòu)造不發(fā)育，巖石結(jié)構(gòu)完整。礦體中除發(fā)育兩期石英脈外其他脈巖不發(fā)育。

礦區(qū)處于動峰值加速度0.2 g 區(qū)，地震基本烈度為Ⅷ度，屬次不穩(wěn)定區(qū)，工程建設(shè)條件中等適宜，應(yīng)在開采建設(shè)工程中加強(qiáng)抗震和工程措施。

礦區(qū)內(nèi)無地表徑流，未見有地下水出露，區(qū)內(nèi)溝谷只有在降雨量較大時才有短暫流水，水過即干涸，開采區(qū)雨水易于排泄，礦石為花崗巖，堅硬致密，不易滲透，礦區(qū)不會形成大量積水。

1.2 礦山布局

該礦山為新建礦山，礦山總體布局由露天采場、礦部生活區(qū)、工業(yè)廣場和礦山道路組成，占地總面積為9.36 公頃。礦山各項(xiàng)設(shè)施如圖1 所示。

圖1 礦區(qū)擬建設(shè)施圖

2 礦山地質(zhì)環(huán)境問題及影響程度評價

礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估主要是針對評估區(qū)內(nèi)采礦活動導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害影響、含水層影響、地形地貌景觀影響、水土環(huán)境污染和大氣污染5 個指標(biāo)進(jìn)行，評估區(qū)范圍為該花崗巖礦申請礦區(qū)范圍、礦山用地范圍并向外適當(dāng)擴(kuò)展至礦業(yè)活動可能影響的范圍，本礦礦區(qū)范圍為0.231 3 km2，所圈定的評估區(qū)面積為0.383 7 km2。

2.1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀問題及評價

礦山屬新建礦山，目前尚未進(jìn)行開采，均為原始地表形態(tài)，無地質(zhì)環(huán)境治理工作開展。礦山前期未進(jìn)行任何采礦活動，目前為原始地表，根據(jù)開采境界圈定結(jié)果，全礦擬建一露天采場，地表境界長約460 m，寬約260 m，地形坡度5°左右，經(jīng)開采后將形成露天采坑，底部境界長約445 m，寬約247 m，最終露天采場面積約74 700 m2。露天采場北側(cè)開采Ⅰ號礦體，東西長256 m，南北寬215 m，面積58 541 m2；露天采場南側(cè)開采Ⅱ號礦體，北西向出露長210 m，南西向出露寬105 m，出露面積16 198 m2。礦部生活區(qū)占地面積2 000 m2，原始地形坡度約4°，位于礦區(qū)西南側(cè)礦界內(nèi)，礦部生活區(qū)已建辦公室、宿舍、食堂和庫房等磚混結(jié)構(gòu)房屋，建筑面積約175 m2，并配有化糞池一個、污水處理池各一個。工業(yè)廣場設(shè)于礦界內(nèi)西南部的戈壁灘中，占地面積約14 900 m2，原始地形坡度約4°，工業(yè)廣場內(nèi)部建筑面積200 m2，整體采用鋼結(jié)構(gòu)。礦山道路總占地面積約2 000 m2，原始地形坡度約4°，采用礦山三級公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，路基寬約8 m。

礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀影響評價圍繞現(xiàn)場情況選取了評價指標(biāo)，保證參數(shù)的適用性[16]。采礦活動對地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞、地形地貌景觀影響和破壞、水土環(huán)境污染和大氣污染的礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀影響評估，將礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀影響評估劃分為較嚴(yán)重區(qū)和較輕區(qū)。

較嚴(yán)重區(qū)：面積1.89 hm2，主要為工業(yè)廣場、礦部生活區(qū)和礦山道路。

1）地質(zhì)災(zāi)害影響現(xiàn)狀：目前礦山未進(jìn)行任何采礦活動，僅建設(shè)有礦部生活區(qū)、礦山道路以及工業(yè)廣場，采場仍處原始形態(tài)，無人工高陡邊坡，現(xiàn)狀下發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地形地貌條件不充分，評估區(qū)除以上地段外均保持原有地形地貌形態(tài)，無其他工程建設(shè)活動，評估區(qū)現(xiàn)狀條件下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度弱，危害程度小，危險性小，現(xiàn)狀評估礦山地質(zhì)災(zāi)害的影響程度較輕。

2）含水層破壞現(xiàn)狀：本礦山目前尚未進(jìn)行開采，礦山無廢水排放，礦區(qū)及附近無開采地下水活動，未影響到礦區(qū)地下水及周邊生產(chǎn)生活供水，現(xiàn)狀評估采礦活動對地下含水層的影響程度較輕。

3）地形地貌景觀影響現(xiàn)狀：工業(yè)廣場、礦部生活區(qū)和礦山道路的建設(shè)對地表破壞程度較大，損毀形式主要為壓占，對原有的地形地貌景觀影響和破壞程度較嚴(yán)重。原始地貌如圖2 所示，壓占情況如圖3所示。

圖2 礦區(qū)原始地形地貌圖

圖3 礦區(qū)設(shè)施壓占土地情況

4）水土環(huán)境污染現(xiàn)狀：現(xiàn)狀情況下礦山無任何采礦活動，無任何污水排放，地表土壤暫未被影響，因此評價對地表水污染及土壤環(huán)境污染影響較輕。

5）大氣污染現(xiàn)狀：礦山現(xiàn)狀條件下未進(jìn)行采礦活動，無采礦人員活動，遇到大風(fēng)天氣，可能引起少許揚(yáng)塵，會對原始礦區(qū)及周邊環(huán)境造成較小污染，但影響程度較輕，現(xiàn)狀評估礦山采礦活動對大氣環(huán)境影響程度為較輕。

較輕區(qū)：面積36.48 hm2，主要為現(xiàn)狀擬建露天采場和除上述以外的區(qū)域?，F(xiàn)狀評估地質(zhì)災(zāi)害的影響程度較輕，對含水層破壞現(xiàn)狀、地形地貌景觀影響現(xiàn)狀、水土環(huán)境污染現(xiàn)狀和大氣污染現(xiàn)狀的影響程度較輕。

現(xiàn)狀衛(wèi)星影像如圖4 所示。

圖4 礦區(qū)遙感影像圖

綜上所述，采礦活動對地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞、地形地貌景觀影響和破壞、水土環(huán)境污染和大氣污染的現(xiàn)狀評估結(jié)論見表1。

表1 礦山地質(zhì)環(huán)境問題現(xiàn)狀評價表

2.2 礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測問題及評價

采礦活動對地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞、地形地貌景觀影響和破壞、水土環(huán)境污染和大氣污染的預(yù)測評估劃分為嚴(yán)重區(qū)、較嚴(yán)重區(qū)和較輕區(qū)。

嚴(yán)重區(qū)：面積7.47 hm2，包括露天采場。

1）地質(zhì)災(zāi)害影響預(yù)測：露天采場設(shè)計采用凹陷露天開采方式。采場邊坡由于開采易形成高陡臨空面，且由于礦體在采礦過程中邊坡表面巖體經(jīng)排鉆打眼和爆破后，結(jié)構(gòu)被破壞，邊坡穩(wěn)定性變差，荷載強(qiáng)度降低，受機(jī)械振動、降水、地震和自身重力等作用的影響，邊坡穩(wěn)定性變得較差，易形成不穩(wěn)定斜坡，易引發(fā)開采面邊緣巖質(zhì)崩塌，規(guī)模為小型，崩塌物以塊石、碎石為主，崩塌威脅施工人員和設(shè)備的安全，以上崩塌災(zāi)害發(fā)育在采場內(nèi)。

預(yù)測評估采礦活動引發(fā)或加劇崩塌災(zāi)害的可能性較大，危害程度中等，危險性中等。采礦活動不易引發(fā)或加劇滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷和地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，預(yù)測評估上述地質(zhì)災(zāi)害危害程度小，危險性小，預(yù)測評估礦山地質(zhì)災(zāi)害對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕—較嚴(yán)重。

2）含水層破壞預(yù)測：礦山為露天開采，本地區(qū)地下水埋深在70～100 m，礦區(qū)采坑最大開采深度約44 m，最低開采位于地下水位之上，露天開采不會形成礦坑涌水，預(yù)測評估采礦活動對地下含水層的影響程度較輕。

3）地形地貌景觀影響預(yù)測：預(yù)測評估露天采場對地形地貌景觀的影響程度為嚴(yán)重。

4）水土環(huán)境污染預(yù)測：礦山露天開采最低開采標(biāo)高高于礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面，地下水埋藏較深，無礦坑涌水與生產(chǎn)廢水，不會對地表和地下水體造成污染，同時生活污水進(jìn)行無害化處理，修建全封閉的污水處理池和化糞池，處理達(dá)標(biāo)后，用于礦區(qū)綠化或定期對礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行灑水降塵，預(yù)測評估礦山后期開采對水環(huán)境污染影響程度較輕。

礦山土壤環(huán)境污染源主要為礦石、生活垃圾等固體物，經(jīng)測定礦石無污染，生活垃圾暫存在垃圾桶內(nèi)，定期拉運(yùn)至指定垃圾填埋場統(tǒng)一處理，預(yù)測評估礦山后期開采對土環(huán)境污染影響程度較輕。

5）大氣污染預(yù)測：礦山生產(chǎn)中的大氣污染物主要為揚(yáng)塵，在后續(xù)生產(chǎn)過程中采用經(jīng)過處理的生活廢水對礦區(qū)進(jìn)行灑水降塵，能夠有效地減輕礦區(qū)大氣污染，且礦山擬建設(shè)大氣污染監(jiān)測點(diǎn)對礦區(qū)大氣進(jìn)行監(jiān)測，及時對揚(yáng)塵區(qū)域進(jìn)行灑水降塵工作，預(yù)測評估采礦活動對大氣環(huán)境的影響程度為較輕。

較嚴(yán)重區(qū)：面積1.89 hm2，主要為工業(yè)廣場、礦部生活區(qū)和礦山道路。預(yù)測評估該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，預(yù)測影響程度較輕，對含水層破壞預(yù)測、水土環(huán)境污染預(yù)測和大氣污染預(yù)測的影響程度較輕，對地形地貌景觀影響預(yù)測較嚴(yán)重，與現(xiàn)狀一致。

較輕區(qū)：面積29.01 hm2，除嚴(yán)重區(qū)、較嚴(yán)重區(qū)外的其他區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測影響程度較輕，對含水層破壞現(xiàn)狀、地形地貌景觀影響現(xiàn)狀、水土環(huán)境污染現(xiàn)狀和大氣污染現(xiàn)狀的影響程度較輕。預(yù)測評論結(jié)果見表2。

表2 礦山地質(zhì)環(huán)境問題預(yù)測評估表

3 結(jié)束語

本礦山為新建礦山，應(yīng)在開采前將礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)措施實(shí)施到位，在露天采場外圍設(shè)置圍欄和警示牌。做好地質(zhì)環(huán)境保護(hù)預(yù)防措施，開采期間進(jìn)行人工巡查，巡查內(nèi)容包括危巖體情況等，雨季加強(qiáng)巡查力度，同時每年進(jìn)行地形地貌遙感解譯工作，進(jìn)行水土環(huán)境污染以及大氣污染監(jiān)測，建立地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測體系，防范地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險于未然。同時，礦山閉坑后應(yīng)及時在復(fù)墾期采取相應(yīng)的土地復(fù)墾措施，如砌體拆除工程、土地平整工程、削坡工程。將礦區(qū)恢復(fù)到原始地貌狀態(tài)。