高忠詠，趙愛軍，郭小花，李小林，郭廷鋒，張樹恒，白剛剛

(1.青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，青海西寧 810008;2.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧 810007; 3.蘭州大學(xué)，甘肅蘭州 730000)

青海東部礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理對策

高忠詠1，趙愛軍2，郭小花3，李小林2，郭廷鋒1，張樹恒1，白剛剛1

(1.青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，青海西寧 810008;2.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧 810007; 3.蘭州大學(xué)，甘肅蘭州 730000)

文章在闡述青海東部地區(qū)主要礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及問題的基礎(chǔ)上，依據(jù)礦區(qū)廢尾礦隨意堆放、河道堵塞、土地資源挖損與破壞等礦山環(huán)境地質(zhì)問題的特點(diǎn)，本著“宜林則林、宜地則地、綜合治理、持續(xù)利用”的原則，針對青海東部地區(qū)人多地少、適宜農(nóng)作物生長等自然環(huán)境特征，提出復(fù)坑平整、疏浚河道、回填表土、配套水利、植樹綠化等綜合治理措施，借以消除礦山環(huán)境地質(zhì)問題，以期達(dá)到有效恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境的目的。

青海東部;礦山地質(zhì)環(huán)境問題;治理對策

0 引言

青海省地處青藏高原東北部，自然環(huán)境條件惡劣，土地利用粗放。受自然地理環(huán)境因素的制約，可供耕作的土地資源十分有限。全省僅有耕地69.7× 104hm2，且集中分布在東部的湟水流域和西部海拔較低的盆地和灘地上。近年來，隨著青海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，其東部工程建設(shè)及建設(shè)用地隨之加大，砂料等建材資源開發(fā)利用聚增。由此導(dǎo)致青海東部地區(qū)大大小小的采砂坑場遍布了黃河水系各大支流。不僅挖損、壓占了大量耕地資源、破壞了地貌景觀，而且造成了大面積的含水層結(jié)構(gòu)破壞和水土流失，嚴(yán)重影響了青海東部地區(qū)的自然地貌景觀和水土涵養(yǎng)，同時(shí)也限制和影響了青海的農(nóng)業(yè)發(fā)展。因此，如何對青海東部地區(qū)采砂場礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行有效的恢復(fù)治理及綜合利用顯得十分重要。本文旨在從分析青海省東部地區(qū)采砂場普遍存在的環(huán)境地質(zhì)問題入手，討論其治理措施的可行性及其綜合利用方向的有效性。

1 青海東部地區(qū)概況

青海東部地區(qū)地處青藏高原與黃土高原過渡帶，系青海省政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，也是青海省人類經(jīng)濟(jì)工程活動(dòng)的主要區(qū)域。海拔2200～3000m，面積約3.6×104km2，占青海省總面積的6%(耕地占全省的81%)，集中了全省近61%的人口，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占80%以上。因此，就青海而言，該區(qū)在全省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用。

青海東部地區(qū)屬干旱半干旱大陸性氣候，以多風(fēng)、少雨、日溫差大、無霜期短為特征。由于受地形、海拔及水、熱條件的影響，形成了川水、淺山、腦山三個(gè)不同的生態(tài)環(huán)境區(qū)。冬、春季干旱和夏、秋季濕潤的氣候特點(diǎn)十分明顯。據(jù)區(qū)內(nèi)各觀測站資料，多年平均氣溫0～4.4℃，多年平均降水量357～647mm，多年平均蒸發(fā)量1500～1800mm。降水多集中在7、8、9月份，占全年降水量55%～60%，具明顯的垂直分帶性。相對濕度60%，無霜期110d，風(fēng)向多為SSE，平均風(fēng)速2.2m/s。

主要河流湟水河發(fā)源于祁連山系達(dá)坂山南坡，由西北向東南橫貫本區(qū)，至甘肅紅古注入黃河。流域面積約15342km2，年均逕流總量20.7×108m3。受青藏高原強(qiáng)烈隆升作用的影響，其河網(wǎng)支流發(fā)育。區(qū)內(nèi)湟水一級支流共32條，大通河水系支流2條，黃河水系支流8條。各河流量具歷年變幅較大，年內(nèi)分配不均的特點(diǎn)。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境問題及危害

集中了全省61%人口的青海東部地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用對地質(zhì)環(huán)境的破壞主要是開采建筑用砂料資源過程中引發(fā)的挖損、壓占土地資源、含水層結(jié)構(gòu)及地貌景觀的破壞，以及由此引發(fā)的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。而開采建筑用砂料場主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一帶。據(jù)調(diào)查:區(qū)內(nèi)累計(jì)過采面積達(dá)2 000 hm2之多。

2.1地質(zhì)災(zāi)害

采砂過程中，由于地質(zhì)環(huán)境保護(hù)等措施缺失或未能落實(shí)到位，尾礦隨意堆放，采坑不能及時(shí)回填處理，致使采區(qū)堆積了大量的固體松散物。因此，一方面挖損、壓占大面積耕地資源的同時(shí)，也嚴(yán)重阻礙了溝道的泄洪能力。松散而隨意堆放的尾砂料為泥石流儲(chǔ)備了大量的物質(zhì)來源，嚴(yán)重威脅著下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。另一方面在開采過程中未能按一定的邊坡開挖比進(jìn)行合理開挖及缺乏必要的安全意識(shí)，局部地段已形成高5～10m、長數(shù)百米的高陡邊坡。在流水侵蝕和重力作用下常失穩(wěn)致災(zāi)，嚴(yán)重影響河岸穩(wěn)定性，威脅當(dāng)?shù)鼐用裆?cái)產(chǎn)安全。

2.2 壓占、挖損土地資源

由于砂料資源多賦存于河谷階地。而河谷地帶，尤其是青海東部地區(qū)谷地帶是青海省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要場所，耕地占全省耕地總面積的81%。開采砂料資源，一方面，開采剝離地表原有耕作土壤層，挖損土地資源;另一方面，尾礦砂的隨意堆放，壓占了土地資源。

2.3 含水層結(jié)構(gòu)破壞

河谷地帶地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙潛水。采砂對地下水的影響主要表現(xiàn)為對含水層結(jié)構(gòu)的破壞以及由此導(dǎo)致的地表、地下水流場發(fā)生改變，致使部分地段居民飲用水安全受到影響。同時(shí)剝離表土，含水層裸露，地下水防污自凈能力下降，增大了地下水體的污染機(jī)率，對地下水環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。

2.4 地貌景觀的破壞

采砂對地形地貌景觀的破壞及影響主要表現(xiàn)為對原有河谷階地類型的破壞，改變了地表原始地貌形態(tài)和自然生態(tài)環(huán)境，取而代之的則是一洼洼深淺大小不一的坑塘、一個(gè)個(gè)高低起伏不平的砂堆砂梁，地表形態(tài)變得極為破碎、零亂，嚴(yán)重影響了原有地貌景觀的可視性價(jià)值。特別是有些采砂場就分布在國道或鐵路兩側(cè)，不僅造成了可視范圍內(nèi)的視覺污染，而且潛在威脅著公路、鐵路的運(yùn)營安全。

2.5 水土流失加劇

采砂破壞了原始土壤結(jié)構(gòu)及原有植被的水土涵養(yǎng)能力，導(dǎo)致采區(qū)植被覆蓋度降低、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受損、功能紊亂。加之采砂過程中排棄的大量砂土和砂礫石堆，結(jié)構(gòu)松散，抗沖蝕性差，易遭受風(fēng)蝕、水蝕和重力侵蝕而流失。如:湟水流域上游的南川河，受上游采砂場的影響，其下游(西寧段)每年都要投入大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行清淤。如:2009年3月投入55萬元資金、100多名工人，共清出30000m3淤積的泥沙。之后不到10個(gè)月的時(shí)間，河道里又再次淤滿了泥沙，每一階河道里堆積的泥沙和橡膠壩一樣高，最厚的超過1.5m。

3 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理對策

3.1 治理目標(biāo)

消除采砂場威脅人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的地質(zhì)災(zāi)害隱患，修復(fù)地貌景觀，恢復(fù)、重建采砂場區(qū)地質(zhì)環(huán)境，有效控制水土流失，將礦山地質(zhì)環(huán)境治理與礦區(qū)土地復(fù)墾相結(jié)合，有效恢復(fù)土地功能，促進(jìn)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 治理措施

3.2.1 復(fù)坑平整

針對區(qū)內(nèi)堆大坑深、高低不平、起伏較大的實(shí)際情況，宜采取以耕作田塊為平整單元的局部平整方式。就近將過采區(qū)各平整單元附近的廢棄尾砂堆回填至相應(yīng)的采砂坑中，并采用下大上小的回填原則，先恢復(fù)含水層結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行平整處理。覆坑平整過程中盡可能恢復(fù)原始地貌，在地貌景觀改變較大的地段，可使整體成階梯狀、條帶狀進(jìn)行分區(qū)分片復(fù)坑平整。整個(gè)工作過程中要做到邊回填邊碾壓密實(shí)，初步達(dá)到平整的目的。

3.2.2 河道整治

采取疏浚、攔堵與防護(hù)相結(jié)合的原則。疏浚是指疏通、挖運(yùn)現(xiàn)堆存于主河道的尾礦堆積物，使河道順暢。

攔堵是指在河道內(nèi)適當(dāng)修建攔淤壩，盡可能地將各種懸移質(zhì)進(jìn)行攔堵，實(shí)現(xiàn)渣水分離。通過對河道的疏浚與攔堵，控制水土流失，恢復(fù)地表、地下水流場。

防護(hù)是對有可能遭受河流側(cè)蝕的地段，修建防護(hù)堤。對由于強(qiáng)度、高度不夠以及防護(hù)堤基礎(chǔ)埋置于沖蝕基礎(chǔ)面以上，埋置深度不夠，易被河水掏空河堤基礎(chǔ)的地段，應(yīng)采取加固、加高、深埋等措施。

3.2.3 客土回填

尾礦砂回填整平碾壓密實(shí)后，即可進(jìn)行客土回覆作業(yè)，依不同土地用途而定。如農(nóng)田覆土厚度(自然厚度)不得低于50cm，以滿足農(nóng)作物生長要求，而植被恢復(fù)有30cm則可。

3.2.4 植被恢復(fù)

經(jīng)過復(fù)坑平整、河道整治、表土回填后，應(yīng)依據(jù)原有土地功能進(jìn)行功能恢復(fù)。本著“宜林則林、宜地則地”的原則，對原有土地是草場的礦區(qū)，選擇抗寒高原型披堿草進(jìn)行植被恢復(fù)，播籽量112.5kg/hm2，播種時(shí)間考慮到青海自然環(huán)境條件，選擇5月上旬為宜?；謴?fù)后進(jìn)行1～2a的后期管理養(yǎng)護(hù)。對原有土地是耕地或林地的情況則需進(jìn)行配套水利、道路等工程措施。

3.3 管理措施

3.3.1 過程管理

按照ISO9001質(zhì)量管理體系，實(shí)行監(jiān)理、驗(yàn)收兩級管理制度，確保工程質(zhì)量;建立、健全財(cái)務(wù)管理制度，堅(jiān)持“?？顚Ｓ谩?。

3.3.2 后期管理

后期管理是對治理恢復(fù)區(qū)經(jīng)監(jiān)理、專家依設(shè)計(jì)書目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行綜合驗(yàn)收，并交付給當(dāng)?shù)貒临Y源部門的土地進(jìn)行管理的過程。目的是保證已治理的礦山地質(zhì)環(huán)境得以恢復(fù)、土地能有效利用，免遭再破壞的有效途徑?？刹捎谩胺制綉簟?、“使用與管理”相結(jié)合的原則進(jìn)行土地的重分配。即由當(dāng)?shù)貒临Y源管理部門對治理恢復(fù)后的土地進(jìn)行綜合評價(jià)的前提下，堅(jiān)持各方權(quán)利主體的土地總面積不變，集中連片、方便生產(chǎn)的原則，參照土地綜合評價(jià)結(jié)果，按治理前各權(quán)利主體所擁有的土地比例，以典型田塊為基本單元，對治理恢復(fù)后的土地進(jìn)行分戶承包使用管理。

4 結(jié)論

青海省東部地質(zhì)礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要是:工程建設(shè)過程中開采砂料資源引發(fā)的河谷地帶土地資源挖損、壓占，地貌景觀的破壞及地下含水層結(jié)構(gòu)破壞和地表、地下水流場的改變。依其地質(zhì)環(huán)境問題特點(diǎn)，采用復(fù)坑平整、河道整治、客土回填、植被恢復(fù)四個(gè)步驟進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)。并依原有土地功能，本著“宜林則林、宜地宜地、綜合治理、持續(xù)利用”的原則，確定其治理措施及利用方向。依據(jù)這些治理步驟及治理原則，目前在青海東部地區(qū)已治理恢復(fù)近約533.3hm2砂料開采區(qū)，并恢復(fù)為耕地或林地，治理效果良好，具一定的可操作性。既消除了礦山環(huán)境地質(zhì)問題，控制了水土流失，達(dá)到了有效恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境的目的，又實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，促進(jìn)了地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］高忠詠.青海省湟水流域(徐家寨、清水河、申北、峽門、雨潤)采砂場地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目設(shè)計(jì)書［R］.2008.

［2］李小林，龍作元，高忠詠，等.青海地質(zhì)環(huán)境——青藏高原隆升與青海水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)工作［M］.北京:地質(zhì)出版社，2009.

［3］DZ/T223—2009.礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案編制規(guī)范［S］.

1003-8035(2010)03-0134-03

P66

B

2010-05-13;

2010-07-18

高忠詠(1969—)，男，山西陽泉人，工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)勘查與研究工作。

E-mail:lxl906@163.com