某退出金礦地質環(huán)境影響評估與治理

摘要：為保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境，對某退出金礦開展地質環(huán)境影響評估與治理。通過對礦山地質災害、含水層破壞、地形地貌、水土環(huán)境污染等進行現(xiàn)狀分析與預測評估，確定礦山地質環(huán)境影響程度，并采取了針對性治理措施，包括尾渣的無害化處置與滲濾液達標處理，覆土復綠恢復原有生態(tài)，采探礦場地采礦井的封堵，露天采坑的回填、整形及復墾等。該退出金礦生態(tài)環(huán)境恢復治理效果良好，可為類似礦山地質環(huán)境的治理和恢復提供借鑒和參考。

關鍵詞：退出金礦；地質環(huán)境；綜合治理；地質災害；尾渣

中圖分類號：TD167文章編號：1001-1277（2024）05-0092-04

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240518

引言

某金礦位于四川省北部，先期邊探邊采，礦石采用炭漿提金工藝，處理規(guī)模300 t/d。因地方礦業(yè)開發(fā)政策、生態(tài)環(huán)境保護等因素［1-5］，被要求關閉退出。因此，該金礦開展了退出金礦地質環(huán)境影響評估與治理［6-11］，包含尾渣的合規(guī)處置及采探礦場地環(huán)境恢復等。

1礦山地質環(huán)境影響評估

1.1評估范圍和評估級別

該金礦進行了地質詳查探礦與尾渣綜合利用工程，尾渣綜合利用工程范圍包含在探礦登記范圍內，故本次評估范圍為露天采坑區(qū)、主廠房區(qū)、選礦廠區(qū)、變電站區(qū)、壓濾車間區(qū)、尾渣堆場區(qū)、東井區(qū)、西井區(qū)、庫房區(qū)、生活及辦公區(qū)、廠內道路及廠外道路。

礦區(qū)附近無居民住戶分布，無交通要道或建筑設施，距離保護區(qū)約11 km，但因占地類型為草地，評估區(qū)重要程度屬“較重要區(qū)”；礦區(qū)水文地質條件簡單、工程地質條件及地質構造條件復雜、開采情況復雜程度中等、地形地貌簡單，確定地質環(huán)境條件復雜程度分級屬“復雜”；生產建設規(guī)模為“中型”，從而確定礦山地質環(huán)境影響評估級別為“一級”。

1.2礦山地質災害現(xiàn)狀分析與預測評估

1）礦山地質災害現(xiàn)狀分析。礦區(qū)范圍內地質災害弱發(fā)育，無滑坡、崩塌、泥石流等地質災害，礦區(qū)內人工邊坡亦未發(fā)生變形跡象，處于基本穩(wěn)定—穩(wěn)定狀態(tài)，且礦區(qū)位于無人區(qū)，無威脅對象，故危險性低、危害性小。礦山地質災害現(xiàn)狀程度為“較輕”。

2）礦山地質災害預測評估。目前，該金礦處于探礦權退出及恢復治理階段，恢復治理項目主要涉及：①平硐封堵及露天采坑回填；②拆除既有生產設施和配套用房并復墾、復綠；③對現(xiàn)有路面進行復墾、復綠；④對既有邊坡進行整形和復綠；⑤尾渣堆場生態(tài)環(huán)境治理等。工程活動對既有生態(tài)環(huán)境破壞小，且建設后有利于自然生態(tài)環(huán)境的恢復［12-13］，建設中及建設后可能引發(fā)的地質災害危險性小。因此，預測礦山地質災害影響程度為“較輕”。

1.3礦區(qū)含水層破壞現(xiàn)狀分析與預測評估

1）礦區(qū)含水層破壞現(xiàn)狀分析。根據(jù)《礦區(qū)詳查地質報告》《金礦主豎井工程初步設計（代可研）》，礦床處于近山脊部位，地形不利于地下水聚集，礦床充水主要來源于大氣降水和石英砂巖自身水，侵蝕基準面為3 560～3 575 m，其上坑道中地下水活動甚微，僅表現(xiàn)為包氣帶滯水沿透水裂隙發(fā)育巖段及斷裂導水部位滲透下移，于硐中產生滴水（流量很小，強度無法測定），無涌水、突水現(xiàn)象。

主要礦體Ⅱ1和Ⅱ5的資源儲量推測標高多為3 650 m，多位于侵蝕基準面以上；僅Ⅱ5礦體南東段有少量推測標高為3 500 m，位于潛水面以下，但含水層富水性弱，各含水層間基本無水力聯(lián)系，礦坑涌水量小。礦床水文地質條件簡單，絕大部分地段礦坑中無地下涌水。礦體呈NW向帶狀賦存于石英閃長巖體內外接觸帶的一套接觸交代變質巖中，豎井探礦開采后改變了含水層原有結構，形成一個新的導水通道，含水層結構遭受破壞后無法修復，但影響有限。主廠房區(qū)（含主井）、東井區(qū)與西井區(qū)現(xiàn)狀條件下含水層破壞程度為“嚴重”，其他區(qū)域現(xiàn)狀條件下含水層破壞程度為“較輕”。

2）礦區(qū)含水層破壞預測評估。該金礦主井、東井與西井均作封堵處置，恢復治理工程對既有生態(tài)環(huán)境破壞小，建設后有利于自然生態(tài)環(huán)境的恢復。此外，待礦山關閉退出后，停止抽排地下水，含水層水位會逐漸恢復，因此預測礦區(qū)含水層破壞程度為“較輕”。

1.4礦區(qū)地形地貌景觀破壞現(xiàn)狀分析與預測評估

1）礦區(qū)地形地貌景觀破壞現(xiàn)狀分析。該金礦為高原丘狀地貌類型，其地面形態(tài)有山丘、緩坡、溝坡、微平地等。礦區(qū)內無交通要道或建筑設施，距離保護區(qū)約11 km，周邊無人文景觀和風景旅游區(qū)。早期探礦對原地貌形態(tài)產生了破壞，2008年至今已進行多次生態(tài)修復工作。根據(jù)現(xiàn)場調查，礦區(qū)目前仍有較大面積挖損與壓占損毀，造成植被破壞與局部巖石裸露。其中，露天采坑區(qū)對原生地形地貌景觀影響和破壞程度大，其他區(qū)域對原生地形地貌景觀影響和破壞程度較大。露天采坑區(qū)現(xiàn)狀條件下地形地貌景觀破壞程度為“嚴重”，其他區(qū)域地形地貌景觀破壞程度為“較嚴重”。

2）礦區(qū)地形地貌景觀破壞預測評估。根據(jù)現(xiàn)有恢復治理目標與工程方案，露天采坑區(qū)、主廠房區(qū)、選礦廠區(qū)、變電站區(qū)、壓濾車間區(qū)、東井區(qū)、西井區(qū)、庫房區(qū)、生活及辦公區(qū)、廠內道路、金礦駐地區(qū)，以及廠外道路將進行完全拆除與恢復治理；尾渣堆場將保留滲濾液收集池，占地面積約3 800 m2。因此，預測區(qū)域地形地貌景觀破壞程度為“較輕”。

1.5礦區(qū)水土環(huán)境污染現(xiàn)狀分析與預測評估

1）礦區(qū)水土環(huán)境污染現(xiàn)狀分析。尾渣堆場設置兩個滲濾液收集池，未設置滲濾液處理設施，主要靠蒸發(fā)來處理滲濾液。堆體表面僅覆蓋了土壤，未敷設防滲層，雨季時，落入堆體表面的雨水均轉化為滲濾液，故滲濾液收集池內的滲濾液存在外溢風險。主廠房區(qū)域堆存有約 1 200 m3的堆浸渣，占地面積約 790 m2，堆積高度約 4.5 m，堆浸渣周邊未設置滲濾液收集池，雨季產生的滲濾液直接外排進入周邊環(huán)境，進而通過地表下滲和地表徑流進入周邊地表水體和地下水中，對地下水和地表水存在污染風險［14-15］。

（1）尾渣性質。對尾渣采樣進行毒性浸出試驗，結果見表1。依據(jù)HJ 943—2018 《黃金行業(yè)氰渣污染控制技術規(guī)范》，Z3點位中下層、Z4及Z5點位上下層砷超標，其他污染物質量濃度均達標。該金礦尾礦庫為山谷型，呈西北高東南低，超標點均位于尾渣堆場下游，且中下層采樣位置均比Z1和Z2底部采樣位置低，因此雨季淋溶水中的砷隨水流遷移富集，可能導致堆場底部樣品中砷浸出濃度高。

（2）土壤。礦區(qū)邊界外布設9個土壤鉆孔采樣點位，砷超標的鉆孔點位有7個，最大超標質量分數(shù)為566 mg/kg，超標8.44倍，因而尾渣堆場所在區(qū)域土壤砷嚴重超標。該金礦在區(qū)域成礦帶上，砷是其指示性元素，周邊土壤母巖母質與此密切相關，這也是土壤砷超標的重要原因。

通過主廠房堆浸渣周圍4個土壤樣品檢測，樣品浸出液中pH、砷均超過GB 8978—1996 《污水綜合排放標準》最高限值，其余各項指標均未超。與對照土壤樣品相比，主廠房周圍土壤超標可能由于其位于探礦主井附近，前期生產過程中原礦運輸時有物料撒落到周圍土壤中。

（3）滲濾液。分析尾渣堆場滲濾液收集池內水質，并通過對比GB 8978—1996 《污水綜合排放標準》，僅1#滲濾液收集池中砷超標，超標倍數(shù)為0.806。

（4）地下水。通過尾渣堆場周邊5個監(jiān)測井水質檢測，各個監(jiān)測井中除鐵、錳、鋁、揮發(fā)酚、高錳酸鹽指數(shù)、砷、鉛、鎳部分指標不滿足GB/T 14848—2017 《地下水質量標準》中的Ⅲ類標準限值要求外，其余指標均能滿足Ⅲ類標準限值，這可能由于區(qū)域地下水本底值較高所致。

（5）地表水。連續(xù)兩個月地表水監(jiān)測指標中，第1個月砷質量濃度不滿足GB 3838—2002 《地表水環(huán)境質量標準》中Ⅲ類標準限值，礦區(qū)下游地表水水質較對照點稍高，可能由于礦山周邊區(qū)域本底值較高造成的，其他污染物均達標；因該區(qū)域溪溝均為季節(jié)性沖溝，采樣結果可能受河流水量、采樣點、采樣頻次等多方面影響。

2）礦區(qū)水土環(huán)境污染預測評估。環(huán)境恢復治理工程包含礦區(qū)內水土污染地塊的整治工作，根據(jù)恢復治理目標與工程措施，預測礦區(qū)水土環(huán)境污染程度為“較輕”。

2礦山地質環(huán)境治理

2.1尾渣堆場環(huán)境治理措施

尾渣堆場環(huán)境治理采用原地封場并生態(tài)恢復，減少雨水淋溶，削減污染物排放，將原來的污染型堆場轉變?yōu)槲廴舅p型堆場［16-19］，降低對外界環(huán)境的污染。尾渣堆場環(huán)境治理措施包括：場地清理、新建擋墻、底部防滲系統(tǒng)、地下水導排系統(tǒng)、堆渣預處理、堆體整形、滲濾液導排系統(tǒng)、封場覆蓋系統(tǒng)、雨水導排系統(tǒng)。尾渣堆場底部防滲系統(tǒng)（見圖1-a）中，渣堆上保護層、下保護層均采用600 g/m2土工布，隔離層采用2.0 mm HDPE膜，原狀土層，清表后壓實，壓實度不低于93 %。封場覆蓋系統(tǒng)（見圖1-b）中，營養(yǎng)土層厚度100 mm，支持土層厚度200 mm，排水層厚度10 mm，采用復合土工排水網；上保護層、下保護層均采用600 g/m2土工布，隔離層采用2.0 mm HDPE膜，原礦渣清表后壓實，壓實度不低于93 %。

對于砷超標尾渣進行無害化預處理試驗，添加2 %、5 %、10 %生石灰與堆渣攪拌混勻，靜置3 d、5 d、7 d后，均達到入庫要求。綜合考慮，工程采用10 %生石灰，靜置7 d，網格布點采樣，處理后尾渣均達到入庫標準。

對封場后尾渣堆場滲濾液中特征污染物砷進行處理，工藝流程見圖2。處理后溶液達到GB 8978—1996 《污水綜合排放標準》中一級排放標準要求。

2.2采探礦場地環(huán)境治理措施

原有采探礦場地的建筑物、相關設施設備（如卷揚機、空壓機、井架、軌道等）全部拆除。采用無污染的碎石土回填露天采坑區(qū)。對邊坡進行削坡整形，整形后邊坡坡比不大于1∶2。

豎井封井采用井蓋封堵方式。井蓋封堵按井筒邊緣外擴1.0 m，井筒井壁拆除深度不小于1.2 m。采用鋼筋混凝土結構，澆筑混凝土厚度不小于1 m，將井筒封閉。蓋板上如需回填土，待混凝土養(yǎng)護達到設計強度后再回填，回填土分層夯實，壓實系數(shù)不小于0.94。井蓋設置導氣孔，導氣管高出地表0.5 m，露出地面部分設為倒U形。平硐采用密閉填充開展封井回填，見圖3。

2.3土地復墾措施

損毀土地復墾方向為其他草地，根據(jù)表土剝離及當?shù)氐匦蔚孛睬闆r，確定各復墾單元覆土厚度為30 cm。其中，底部20 cm為支持土層，頂部10 cm為營養(yǎng)土層，按披堿草10 g/m2，耐高寒黑麥草6 g/m2，中華羊茅3 g/m2進行混撒。

2.4治理效果

通過礦山生態(tài)環(huán)境恢復治理，露天采坑區(qū)使用無污染碎石土回填量11.25萬m3；主廠房區(qū)對邊坡進行削坡整形，對豎井進行封堵，對堆渣進行無害化處理并轉運至尾渣堆場區(qū)進行填埋，完成覆土復墾面積3.03萬m2；東、西井區(qū)邊坡整形，降低坡比，消除地質災害隱患，覆土復綠3.19萬m2，效果較好。

3結語

針對該退出金礦存在的土地未復綠，大量黃土裸露、尾礦庫存在環(huán)境風險等問題，開展地質環(huán)境影響評估，包括礦山地質災害、含水層破壞、地形地貌景觀破壞、水土環(huán)境污染現(xiàn)狀分析及預測評估，提出相應礦山地質環(huán)境治理措施，并開展了尾渣堆場、采探場地的環(huán)境治理及土地復墾。通過科學有序開展退出金礦地質環(huán)境影響評估與治理，有效治理礦山開采帶來的水土流失、尾渣污染，恢復已損毀的土地資源，消除或減輕地質災害隱患，恢復原有草原生態(tài)，提升退出礦山與周邊地形地貌景觀的和諧度。

［參 考 文 獻］

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Geological environment impact assessment and treatment of a retired gold mine

Sun Shehu

（Hubei Sanxin Gold Copper Limited Company）

Abstract：In order to protect the regional ecological environment，geological environmental impact assessment and management are carried out on a retired gold mine.Through analysis of current situation and prediction assessment of the mine geological environment，mine geological disaster，aquifer damage，landform，water and soil environmental pollution and so on，the study finds out the impact of the disasters and takes the corresponding control measures，including detoxification of tailings and treatment of seepage water to meet standards，overburden revegetation to restore origi-nal ecology，sealing of mining shafts and mining exploration fields，backfilling，shaping and reclamation.The retired gold mine has achieved good performance in restoring the ecological environment and can be used as a reference in controlling and restoring the mines with similar geological environment problems.

Keywords：retired gold mine;geological environment;comprehensive treatment;geological disaster;tailings

收稿日期：2023-12-20; 修回日期：2024-02-01

作者簡介：孫社虎（1976—），男，工程師，從事地質技術研發(fā)工作；E-mail：476148725@qq.com