劉萬順

摘要：開采礦產(chǎn)破壞環(huán)境，如何做到與環(huán)境和諧共處？值得深思。本文以鳳山建材有限責任公司鈦石膏回填項目為例，該項目主要利用另一公司的工業(yè)廢渣進行回填，在對環(huán)境進行治理的同時也使廢物得到充分利用，今后可作為周邊礦山環(huán)境治理的成功經(jīng)驗作為借鑒。

關(guān)鍵詞：環(huán)境治理；鈦石膏

1.項目概況

鳳山建材有限責任公司是一家開采建筑石料凝灰?guī)r的企業(yè)，按照相關(guān)要求于2017年5月關(guān)閉，原礦山開采方式為露天開采，開采許可證于2017年7月30日到期，多年開采形成一個SN向最長800m左右，EW向最寬300m左右，底面標高最低10m左右的不規(guī)則多邊形凹陷露天采坑，遺留的巨大礦坑嚴重破壞了山區(qū)的自然地貌、景觀和生態(tài)環(huán)境，還改變了原有的地形地貌，原本林地變得寸草不生，對周圍景觀也造成了極大的影響。鳳山建材有限責任公司為了消除地質(zhì)災害隱患、恢復礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，履行礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理義務(wù)人的責任，對采礦活動造成的地質(zhì)環(huán)境問題進行恢復治理。隨后鳳山建材有限責任公司編制了礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理工程設(shè)計報告，設(shè)計采用邊坡治理、場地平整、排水工程、道路工程和復綠工程等措施。

本項目回填的鈦石膏是金星鈦白公司采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時，為治理酸性廢水，加入石灰（或電石渣）以中和大量的酸性廢水而產(chǎn)生的以二水石膏為主要成分的廢渣。鈦石膏進入堆場回填前需經(jīng)過壓濾、脫水處理，含水量不大于40%。

2.項目區(qū)地質(zhì)環(huán)境情況

2.1地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)分布的地層較簡單，主要有白堊系上統(tǒng)娘娘山組火山巖和第四系地層。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造見陸郎—梅山復向斜，軸向30°～35°，槽部均為火山巖，兩翼為侏羅系下統(tǒng)磨山組；北西翼受斷裂構(gòu)造影響，出露不完整，巖石層傾向南東，傾角30°～35°。白頭山—佳山斷裂噴發(fā)帶走向30°～35°，娘娘山破火山口即位于斷裂噴發(fā)帶中部。娘娘山破火山口平面形態(tài)呈橢圓形，長軸軸向北東，面積約13km2。區(qū)內(nèi)殘存榮村、橫山兩個破火山口，分別位于娘娘山破火山口的東北部和西南部。團旗山八仙臺礦段位于橫山破火山口的西南側(cè)。區(qū)內(nèi)噴發(fā)堆積了一套白堊系上統(tǒng)娘娘山組火山巖。

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，該地區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，NNE向及近EW向兩條斷裂從礦區(qū)南、北兩側(cè)通過。受斷裂影響，礦區(qū)內(nèi)局部地段巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育。通過野外地質(zhì)測量統(tǒng)計，結(jié)合以往地質(zhì)資料綜合分析獲得，采場內(nèi)巖石節(jié)理主要有：155°∠28°、75°∠56°、320°∠65°及85°∠58°四組。

2.2項目區(qū)工程地質(zhì)條件

項目所在地團旗山礦區(qū)建筑石料用凝灰?guī)r產(chǎn)于白堊系上統(tǒng)娘娘山組火山巖地層，礦體主要為灰黑色、深灰色、灰白色粗面質(zhì)熔結(jié)角礫凝灰?guī)r、粗面質(zhì)含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r和熔結(jié)凝灰?guī)r等，呈似層狀構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀235°∠35°，巖石具弱絹云化、高嶺土化及綠泥石化。

采場內(nèi)采集新鮮的粗面質(zhì)熔結(jié)角礫凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r，經(jīng)錘擊估測其普氏巖性硬度在6級～10級。類比本地區(qū)內(nèi)同類巖石的測試結(jié)果，未風化蝕變的粗面質(zhì)熔結(jié)角礫凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r抗壓強度在80MPa～120MPa。

采場內(nèi)除局部地段巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育外，一般巖石較完整，一般不會出現(xiàn)大規(guī)模的崩塌、滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象，礦山自開采以來，尚未發(fā)生具有一定危害崩塌、滑坡等地質(zhì)災害事件。但礦山經(jīng)過多年的開采，采場內(nèi)出露的巖體受強烈風化作用，邊坡表面巖層強度降低，對邊坡穩(wěn)定性影響較大。

2.3水文地質(zhì)條件

項目所在地位于長江中下游東岸丘陵區(qū)，區(qū)域上地表水系發(fā)育，大的地表水系為西側(cè)2.0km處的長江，周邊有水塘和溝渠零星分布。治理區(qū)東南部最低處海拔+20m，高差123.38m，山坡坡度25°左右，礦體底面標高高于當?shù)刈畹颓治g基準面，山坡地形利于自然排水。項目場區(qū)內(nèi)地表水資源較貧乏，無較大的地表水體。

第四系松散巖類孔隙水含水巖組由第四系堆積坡的粘土、亞粘土、含砂碎石組成，持水性差—中等，分布在治理區(qū)地表。區(qū)內(nèi)礦體產(chǎn)出標高高于侵蝕基準面，巖石富水性弱，滲水性差，采坑地下水主要來源于大氣降水，地下水補給量小，采坑在雨季特別是暴雨時易出現(xiàn)地表山體匯水灌入采坑造成積水。目前，團旗山礦區(qū)Ⅲ號礦段已閉坑，現(xiàn)場踏勘時，露天采坑內(nèi)有少量積水。

綜上，項目區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。

3.治理工程設(shè)計

3.1建設(shè)規(guī)模

本項目鈦石膏堆存場地為鳳山建材有限責任公司治理遺留的礦坑，根據(jù)礦坑形狀及鈦石膏堆置參數(shù)，經(jīng)計算此礦坑由西側(cè)+53m標高緩坡到東側(cè)+36m標高可堆存鈦石膏約75萬m3。

3.2堆存工藝

（1）入場要求

本項目回填的鈦石膏來源于安徽金星鈦白公司生產(chǎn)鈦白粉，為治理酸性水而產(chǎn)生的廢渣，須滿足《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》（附2013年6月8日環(huán)境保護部發(fā)布的標準修改單）（GB18599-2001）的要求，不得摻加其它垃圾或污染物，進場鈦石膏含水率要求不高于40%。

（2）運輸方式與運輸?shù)缆?/p>

固體廢物鈦石膏采用自卸汽車運輸，運輸過程中覆蓋遮雨篷布，防止雨水淋濕及鈦石膏震落和揚塵。

新建鈦石膏堆場（鳳山采坑）位于安徽金星鈦白（集團）有限公司東南側(cè)，距鈦白公司約13km。鈦石膏固廢設(shè)計采用自卸汽車運輸，由鳳山采坑東側(cè)道路運進采坑回填，進場道路為水泥硬化路，直通鈦石膏回填堆場（鳳山采坑）。堆場內(nèi)運輸?shù)缆钒绰短斓V山Ⅲ級道路設(shè)計，最大縱坡9%。

（3）堆填工藝流程

利用露天采坑回填是處置一般固體廢物的一種常用方法，本項目鈦石膏堆填工藝流程示意圖見圖1。

3.3具體建設(shè)方案

具體建設(shè)方案有抽排水工程、場地平整工程、庫底及邊坡的防滲工程、滲瀝液收集導排系統(tǒng)、滲瀝液垂直導排系統(tǒng)、沉淀池、監(jiān)控井、雨污分流系統(tǒng)、安全護欄、安全車擋等輔助設(shè)施及封場工程

4.治理措施及成效

4.1治理措施

施工單位對施工現(xiàn)場主要道路進行了平整和硬化，定時對道路進行清掃，并定期進行灑水作業(yè)；施工單位對水泥等散裝物料設(shè)置了簡易材料棚堆放，對有包裝的建材采取了篷布進行遮蓋；土石方開挖均在低風天氣下進行，對開挖出的土方采取篷布進行遮蓋，完工后及時進行了回填、平整場地。

（1）導流渠

根據(jù)GB18599，為防止雨水徑流進入貯存、處置場內(nèi)，避免滲濾液量增加和滑坡，貯存、處置場周邊應設(shè)置導流渠。根據(jù)現(xiàn)場施工照片，在大壩東側(cè)設(shè)置導流渠。

（2）滲濾液集排水設(shè)施

根據(jù)前期回填驗收報告，鈦石膏堆場的滲瀝液收集導排系統(tǒng)由場底導流層、滲瀝液收集盲溝、滲瀝液集液池組成。滲瀝液首先通過卵石導流層匯集到支盲溝內(nèi)，支盲溝再匯集到中間的主盲溝內(nèi)，通過主盲溝中導排花管，將滲瀝液收集至滲瀝液集液池內(nèi)，然后通過潛水泵抽排至沉淀池。

導流層：場底導流層采用400mm厚卵石層和200g/m2土工布構(gòu)成，鋪設(shè)在防滲層之上，導流層上面可以直接回填固廢鈦石膏。

導流盲溝：根據(jù)場址的具體情況，設(shè)計采用導流盲溝來收集和導排滲瀝液。在庫底設(shè)置三條導排主盲溝，向滲瀝液收集池留有2%的下坡，主盲溝縱貫整個鈦石膏回填區(qū)域，由卵石內(nèi)包DN400的HDPE花管構(gòu)成；同時考慮到庫底部位較寬，為保證滲瀝液及時導排，設(shè)計在主盲溝兩側(cè)設(shè)置支盲溝，支盲溝向主盲溝留有2%的下坡，支盲溝由卵石內(nèi)包DN250的HDPE花管構(gòu)成。主盲溝斷面形式為梯形斷面，支盲溝斷面形式為矩形斷面。盲溝卵石層外均由一層200g/m2的無紡土工布包裹，防止花管堵塞。

滲瀝液集液池：鈦石膏在進行傾倒、回填時，在采坑內(nèi)東側(cè)預留一處10m×10m的位置不堆積排廢，作為滲瀝液集液池。

（3）堤、壩、擋土墻等措施

根據(jù)GB18599，為防止一般工業(yè)固體廢物和滲濾液的流失，應構(gòu)筑堤、壩、擋土墻等設(shè)施。根據(jù)現(xiàn)場踏勘，如下圖可見，利用鳳山礦坑側(cè)壁作為堤、壩、擋土墻等設(shè)施。

4.2治理成效

根據(jù)歷史衛(wèi)星影像分析，2003年以前，調(diào)查區(qū)域場地開始開采礦石，出現(xiàn)局部礦坑。至2016年，場地未出現(xiàn)明顯鈦石膏填埋跡象。2018年開始，場地開始出現(xiàn)鈦石膏填埋情況，后基本無變化。

2020年11月，礦山地質(zhì)環(huán)境治理結(jié)束。根據(jù)現(xiàn)場踏勘可見，目前該地塊局部逐漸覆蓋平整，局部進行了植被綠化，西側(cè)高陡邊坡存在、巖石裸露。

5.工程效益

5.1環(huán)境效益

有利于保護和修復鳳山采場及周邊生態(tài)環(huán)境；有利于慈湖高新區(qū)的建設(shè)發(fā)展；有利于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、維護人民群眾的身體健康。

5.2經(jīng)濟效益

運用金星鈦白公司生產(chǎn)的鈦石膏作為鳳山采場治理回填料，為鳳山建材有限責任公司節(jié)省了大量生態(tài)恢復治理資金，同時也為金星鈦白（集團）有限公司新建一座鈦石膏堆場節(jié)省了巨大的征地費用，對鳳山建材有限責任公司和金星鈦白有限公司都具有一定的經(jīng)濟效益。

5.3社會效益

本項目的建設(shè)對國家和社會都有著深遠的影響，有利于促進環(huán)保型、節(jié)約型、和諧社會的建設(shè)。改善慈湖高新區(qū)環(huán)境狀況，提升生態(tài)環(huán)境、人居環(huán)境狀況，拓展了城市發(fā)展空間，有效提升城市形象和人民生活質(zhì)量水平，帶動經(jīng)濟的發(fā)展。

6.結(jié)論

安徽金星鈦白公司將其生產(chǎn)的鈦石膏作為鳳山采場治理提升工程回填料，既解決了金星鈦白公司鈦石膏堆存的現(xiàn)實緊迫性問題，避免新建鈦石膏堆場占用大量土地資源、破壞生態(tài)環(huán)境，同時又為鳳山建材有限責任公司節(jié)省了大量治理資金，同時對周邊環(huán)境有了極大的提高改善。該工程的建設(shè)對修復、改善區(qū)域慈湖高新區(qū)生態(tài)環(huán)境，具有重要的意義。本項目可以達到經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益同步發(fā)展。

工程建成后會產(chǎn)生明顯的生態(tài)效益、環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。基本解決鳳山建材有限責任公司鳳山剩余采坑和安徽金星鈦白公司鈦石膏的污染問題，對保護和修復生態(tài)環(huán)境、改善空氣的環(huán)境質(zhì)量將起到積極的作用。推動土地資源的集約利用與功能置換，提高了資源利用效率，有利于建設(shè)資源節(jié)約型社會。

通過對鳳山采坑的提升治理，一方面使廢棄采坑變廢為寶，綜合利用；另一方面隨著堆場封場，復墾綠化，將改善周邊人居環(huán)境，提升社會經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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