于云鵬 余青霖 吉鑫淼 閆 超

(四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽 618000)

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論廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境的治理

于云鵬 余青霖 吉鑫淼 閆 超

(四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽 618000)

基于大量礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程經(jīng)驗(yàn)和理論成果，分析了礦山環(huán)境的地質(zhì)問題，確立了礦山地質(zhì)環(huán)境的治理目標(biāo)，從統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、生態(tài)優(yōu)先、確保安全、最小干預(yù)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)六方面，總結(jié)了廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境的治理原則，以供參考。

廢棄礦山，地質(zhì)環(huán)境，治理目標(biāo)，治理原則

0 引言

我國是礦業(yè)大國，有著數(shù)千年的采礦歷史。礦山開采為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，但同時(shí)也破壞著人類賴以生存的自然環(huán)境。由于過去長期實(shí)行粗放型資源開發(fā)，忽視礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理，我國遺留下了無數(shù)的廢棄礦山，引發(fā)大量的環(huán)境地質(zhì)問題，在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。

為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，我國發(fā)改委發(fā)布《“十五”生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》，將礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理列為重點(diǎn)工作。在大規(guī)模開展廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理實(shí)踐的同時(shí)，也進(jìn)行了相當(dāng)廣泛的技術(shù)探討與理論研究，發(fā)表了大量的案例及綜述。這些經(jīng)驗(yàn)及理論成果對于我國今后的治理實(shí)踐是極為重要的。本文基于這些經(jīng)驗(yàn)與成果并結(jié)合自己參與治理工程設(shè)計(jì)的體會，系統(tǒng)闡述了廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境問題、治理目的與原則，以供此類工程設(shè)計(jì)參考。

1 礦山環(huán)境地質(zhì)問題

所謂礦山地質(zhì)環(huán)境，是指礦業(yè)活動(dòng)影響到的地質(zhì)環(huán)境。這是一種相對獨(dú)立的局部環(huán)境，包括受采礦活動(dòng)影響的地下環(huán)境、地表環(huán)境及地表之上的大氣環(huán)境[1]。礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)以巖石圈為依托，礦產(chǎn)資源開發(fā)為主導(dǎo)，不斷改變地表巖石圈自然環(huán)境平衡，構(gòu)成一種不斷變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。廢棄礦山的地質(zhì)環(huán)境相對穩(wěn)定，但被破壞了的那部分巖石圈也與大氣、水、生物圈相互聯(lián)系，發(fā)生能量流動(dòng)和物質(zhì)交換。由于礦山地質(zhì)環(huán)境是破壞了的環(huán)境，故常引發(fā)多種環(huán)境地質(zhì)問題。近些年來，人們對這類問題做過大量研究[2-4]。我們可將其歸結(jié)為以下四類：地質(zhì)災(zāi)害、資源毀損、生態(tài)破壞、環(huán)境污染。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境治理目標(biāo)

1)消災(zāi)減災(zāi);2)生態(tài)恢復(fù);3)資源利用;4)治理污染。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境治理原則

廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理必須有清晰的思路，以形成切合實(shí)際的治理模式與方案，這要求我們必須遵循正確的治理原則?？偟脑瓌t是以人為本，改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境和條件。至于具體的原則，目前仍未能形成一致的意見。系統(tǒng)闡明這個(gè)問題具有重要意義，因?yàn)橹卫碓瓌t直接影響到治理目標(biāo)和方案的確定。我們根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)與自己的體會，歸納出以下六個(gè)原則。

3.1 統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施

我國有待治理的廢棄礦山遍布全境，種類繁多，治理起來非常復(fù)雜。所以，張興等人[5]提出了分區(qū)分類分級治理的原則。如考慮地區(qū)之間自然生態(tài)環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平和面臨的環(huán)境問題，將全國劃分為若干區(qū)，分區(qū)治理；考慮到不同類型的礦山有不同的環(huán)境地質(zhì)問題，可進(jìn)行分類治理。主要是針對不同地區(qū)、不同類型的礦山地質(zhì)環(huán)境，制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。但張興等人的建議還不夠成熟，推行起來有很多困難。目前，一般是針對一個(gè)省或一個(gè)地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境治理，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施[6，7]。根據(jù)環(huán)境地質(zhì)問題危害大小、輕重緩急和資金情況，將所有待治理的廢棄礦山劃分為重點(diǎn)治理區(qū)、次重點(diǎn)治理區(qū)和一般治理區(qū)。然后，對重點(diǎn)區(qū)域優(yōu)先安排，分期逐步治理。城市周邊、重要交通干線和兩側(cè)可視范圍內(nèi)的風(fēng)景名勝區(qū)，以及生活飲用水源地等重要區(qū)域內(nèi)的礦山廢棄地為重點(diǎn)治理區(qū)。

對于特定廢棄礦山的治理，也應(yīng)劃分為若干區(qū)，以便突出重點(diǎn)。一般說來，采區(qū)為重點(diǎn)，堆渣場、工業(yè)廣場則其次。統(tǒng)籌規(guī)劃還有一個(gè)重要內(nèi)容，即把礦山恢復(fù)治理與城市的土地利用規(guī)劃和城市發(fā)展的遠(yuǎn)景規(guī)劃有機(jī)結(jié)合起來[8]；這是因?yàn)殡S著城市化進(jìn)程的加快，一些廢棄礦山被推到了城區(qū)的位置。此外，礦山治理必須防止頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳的短期行為；而且山體植被恢復(fù)需要一個(gè)較長的過程，不能急功近利，特別是不應(yīng)過分注重復(fù)綠的近期效果。

3.2 因地制宜、輔助自然

在美國礦山地質(zhì)環(huán)境治理強(qiáng)調(diào)恢復(fù)破壞前的地形地貌。這個(gè)原樣復(fù)墾的原則自然是可以的，但在許多情況下卻難以做到。就我國目前條件而言，比較適當(dāng)?shù)淖龇ㄊ禽o助自然，因地制宜，宜綠則綠、宜用則用、宜耕則耕、宜景則景。特別是不應(yīng)盲目追求較高的綠化覆蓋率，做到宜露則露[9]。如對于高陡宕面的綠化，主要進(jìn)行上攀下懸的綠化處理，綠色中透露出高大的裸露巖體，也能顯示自然之美[10]。生態(tài)重建關(guān)鍵是通過植被恢復(fù)使生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自行恢復(fù)并達(dá)到良性循環(huán)。要?jiǎng)?chuàng)造條件，輔助自然，促進(jìn)植物群落從低級向高級發(fā)展，使治理區(qū)逐漸恢復(fù)到與周圍相近的生態(tài)系統(tǒng)[11]。

在確定治理目的時(shí)，應(yīng)充分考慮礦山所在地理位置。如城市周邊、旅游景點(diǎn)、交通要道兩側(cè)的礦山治理應(yīng)同時(shí)注重生態(tài)效果和景觀效果，特別要消除或減少視覺污染[12]；對位于風(fēng)景區(qū)內(nèi)的礦山，可以結(jié)合旅游開發(fā)進(jìn)行景觀再造，如對采礦坑進(jìn)行修正雕鑿，形成各種人造景觀；一些礦區(qū)地面沉降與塌陷形成積水區(qū)湖與島，可開發(fā)旅游休閑與農(nóng)業(yè)[13]。

3.3 生態(tài)優(yōu)先、綜合治理

消除地質(zhì)災(zāi)害隱患是最基本的目標(biāo)。除此之外，是生態(tài)恢復(fù)優(yōu)先還是資源利用優(yōu)先。在我國，有重經(jīng)濟(jì)輕環(huán)保的傾向。當(dāng)然，有些地區(qū)，土地是大問題，復(fù)墾可能為首選目的。但一般說來，礦山地質(zhì)環(huán)境治理以生態(tài)重建為主，土木工程建設(shè)為輔，兼顧資源開發(fā)利用。總的原則是生態(tài)社會效益優(yōu)先，在此基礎(chǔ)上爭取經(jīng)濟(jì)效益最大化。

礦山地質(zhì)環(huán)境治理涉及多方面的目標(biāo)，必然要采取多方面的措施，特別要生物措施與工程措施相結(jié)合；各種環(huán)境地質(zhì)問題往往相互關(guān)聯(lián)，治理目標(biāo)與措施也相互影響。所以，治理工作要充分考慮多方面的綜合性。

3.4 確保安全、量力而行

消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，這是礦山地質(zhì)環(huán)境治理的基本任務(wù)，也是生態(tài)恢復(fù)的前提。與此同時(shí)，還要確保治理工程不引發(fā)新的安全隱患。如在礦山宕面治理過程中，要特別注意爆破傷害、物體打擊、高處墜落、危巖崩塌等安全事故[14]；治理所用材料不得引起新的污染；對于旅游景點(diǎn)和礦山公園，要采取必要的安全措施，確保在游覽過程中不會出現(xiàn)危險(xiǎn)[15]；一些復(fù)墾區(qū)農(nóng)作物重金屬含量超標(biāo)不宜食用，所以要注意農(nóng)作物果實(shí)的安全[16]。此外，還要注意生態(tài)安全，綠化所選的植物不能對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境造成侵害[9]。這是因?yàn)橥鈦碇参锟赡茉谛颅h(huán)境中表現(xiàn)出活力，形成單一優(yōu)勢種，在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)優(yōu)勢；入侵種與土著種之間的雜交和基因滲入能給土著種帶來破壞性，有時(shí)甚至導(dǎo)致土著種的滅絕。

達(dá)到高的治理目標(biāo)、采取先進(jìn)可靠的技術(shù)，這無疑是人們所希望的。但是，礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作花費(fèi)巨大，必須考慮成本，量力而行。

3.5 最小干預(yù)、景觀和諧

廢棄礦山治理工程應(yīng)當(dāng)遵循最小干預(yù)原則，即盡可能減小對周圍自然環(huán)境的破壞，特別是盡可能保存已恢復(fù)植被的區(qū)域。如礦山宕口雖然構(gòu)成了山地自然景觀的“疤痕”，但運(yùn)用生態(tài)美學(xué)理念，利用宕面的形態(tài)，引入適當(dāng)?shù)淖匀患叭宋囊兀蓪⑵涞褡脸瑟?dú)特的景觀；礦山公園為修復(fù)式花園，應(yīng)盡可能保持自然風(fēng)貌，避免人工痕跡。在景觀美化工程中，引入現(xiàn)代景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)理念[16]。一個(gè)基本原則是尊重場地的景觀特征，保留一些典型的工業(yè)痕跡(如建筑、礦坑、石壁斷面等)。

治理工程要美觀大方，符合景觀藝術(shù)特點(diǎn)，既治理了礦區(qū)，又形成了新的生態(tài)景觀。景觀要有自己的鮮明特色，用景觀藝術(shù)的手法表現(xiàn)出地質(zhì)的特征。通過植物的合理配置，使治理區(qū)與周邊環(huán)境相互協(xié)調(diào)，以保整體景觀和諧。

3.6 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、適時(shí)調(diào)整

廢棄礦山宕面的普遍特征是高、陡、坡面無規(guī)則，且多為弱風(fēng)化或新鮮的巖質(zhì)邊坡，這些都增加了植被恢復(fù)的難度。設(shè)計(jì)是針對整個(gè)宕面而進(jìn)行的，至多是劃分出若干特征區(qū)，不可能細(xì)化到宕面的局部細(xì)節(jié)。然而，局部細(xì)節(jié)多為施工的難點(diǎn)，有的甚至關(guān)系到整個(gè)治理工程的成敗。所以，施工難以完全按照設(shè)計(jì)文件操作，有必要引入動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工的理念[9，11]。也就是說，必須根據(jù)施工過程中地質(zhì)條件、施工條件等方面的反饋信息，對原設(shè)計(jì)做必要的調(diào)整，使之更好地符合實(shí)際情況。此外，生態(tài)恢復(fù)是一個(gè)比較漫長的動(dòng)態(tài)過程，調(diào)整設(shè)計(jì)方案也是正常的；特別是中后期階段，要適時(shí)根據(jù)修復(fù)效果進(jìn)行重建方案的調(diào)整[18]。

4 結(jié)語

礦山地質(zhì)環(huán)境治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前我國的治理工作仍處于初級階段，科學(xué)化和規(guī)范化不夠，尚未形成一套成熟的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系。這里關(guān)鍵是確定合理的治理目標(biāo)，做出正確的方案設(shè)計(jì)；而要做到這一點(diǎn)，必須遵循適當(dāng)?shù)闹卫碓瓌t。

本文基于大量礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程經(jīng)驗(yàn)和理論成果，將礦山環(huán)境地質(zhì)問題概括為地質(zhì)災(zāi)害、資源毀損、生態(tài)破壞和環(huán)境污染；將礦山地質(zhì)環(huán)境治理目標(biāo)概括為消災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)恢復(fù)、資源利用和污染治理；在此基礎(chǔ)上，歸納出礦山地質(zhì)環(huán)境治理的六條基本原則，可為此類工程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

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On the treatment of abandoned mine geological environment

Yu Yunpeng Yu Qinglin Ji Xinmiao Yan Chao

(SichuanEngineeringTechnicalCollege，Deyang618000,China)

Based on the large amount of mine geology environment governance engineering experience and theoretical achievements, the paper analyzes the mine environment geology problems, establishes mine geology environment governance objectives, and summarizes abandoned mine geology environment governance principles from aspects of overall planning, location orientated, ecological priority, guaranteeing safety, minimum interference and dynamic design, with a view to provide some guidance.

abandoned mine, geological environment, governance objectives, governance principles

1009-6825(2017)09-0182-03

2017-01-15

于云鵬(1988- )，男，碩士，助教; 余青霖(1989- ),女，碩士，助教； 吉鑫淼(1988- ),女，碩士，助教； 閆 超(1986- )，男，碩士，助教

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