朱建東， 尤靜靜， 劉興平， 陳 松， 劉錦明

(1.資源與生態(tài)環(huán)境地質湖北省重點實驗室(孝感)，湖北 孝感 432000； 2.湖北省地質局 第六地質大隊，湖北 孝感 432000)

黨的十八大提出“大力推進生態(tài)文明建設，努力建設美麗中國”的戰(zhàn)略決策，十八屆五中全會提出“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，黨的十九大提出將中國建設成為“富強、民主、文明、和諧、美麗”的現(xiàn)代化強國，那么如何圍繞生態(tài)文明建設總體要求，將綠色發(fā)展理念貫穿于地質勘查開發(fā)利用與保護全過程，成為找礦勘查工作中面臨的首要挑戰(zhàn)[1-3]。

近年來，緊扣國家生態(tài)文明建設戰(zhàn)略決策部署及長江經濟帶綠色發(fā)展需求，湖北省自然資源廳先后開展了《湖北省礦產資源綠色勘查研究》、《湖北省固體礦產綠色勘查技術預可研》和《湖北省固體礦產綠色勘查項目管理體系》等課題研究與制度探索[4]。湖北省地質局堅持長江經濟帶“共抓大保護，不搞大開發(fā)”的戰(zhàn)略定位，堅持“保護優(yōu)先、綠色勘查、依法治理、和諧勘查”的綠色勘查工作方針[5]，并在找礦勘查工作實踐中發(fā)現(xiàn)，既要找到金山銀山又要留住綠水青山，既要實現(xiàn)生態(tài)文明建設又要尋求找礦突破，綠色勘查則是必勝法寶之一[6-9]。

基于此，2018年5月，湖北省地質局第六地質大隊秉承健康、安全、綠色勘查理念，堅持因地制宜、科技引領綠色勘查的原則，提出實施綠色勘查示范項目“湖北省四方山—團山溝礦區(qū)錳礦預查綠色勘查項目”。該綠色勘查示范區(qū)位于湖北省東北部(圖1-a)，呈北西向展布，行政區(qū)劃屬湖北省孝昌縣小悟鄉(xiāng)和武漢市黃陂區(qū)蔡店街道管轄(圖1-b)。從立項、實施到驗收，湖北省地質局第六地質大隊將綠色勘查的理念、技術以及生態(tài)保護措施貫穿到項目全過程，同時在實踐中，借鑒青海、貴州等地區(qū)綠色地質勘查工作實例[10-16]，合理選擇有利于生態(tài)環(huán)境保護的勘查技術方法、工藝和設備等，在駐地建設、場地平整、勘查施工、環(huán)境修復等方面實施嚴格管控。在滿足地質勘查目的的前提下，達到對生態(tài)環(huán)境擾動最小化，最終實現(xiàn)地質勘查與生態(tài)環(huán)境保護的協(xié)調發(fā)展。本文通過分析四方山—團山溝錳礦綠色勘查開展情況及其成效，總結綠色勘查經驗，對進一步推動鄂東北地區(qū)乃至湖北省綠色勘查提供借鑒參考。

圖1 湖北省四方山—團山溝綠色勘查示范區(qū)地理位置圖Fig.1 The geographic location map of Sifangshan-Tuanshangou greenexploration demonstration area in Hubei province1.縣市;2.鄉(xiāng)鎮(zhèn);3.省界;4.縣界;5.鄉(xiāng)鎮(zhèn)界線;6.鐵路;7.高速公路;8.國道或省道;9.水域或河流;10.示范區(qū)地理位置或范圍。

1 勘查區(qū)概況

四方山—團山溝礦區(qū)地處桐柏山與大別山接壤段南坡地帶，屬低山、丘陵區(qū)。該區(qū)地形北西高、南東低，多形成“V”字形山谷地貌。區(qū)內屬亞熱帶大陸性季風氣候，氣候溫和濕潤。區(qū)內自然生態(tài)環(huán)境微景觀類別屬于植被茂密區(qū)，植被自愈能力相對較強，植被主要為落葉闊葉林、常綠闊葉林、針葉林混雜林。據(jù)礦區(qū)自然資源(地類)不完全統(tǒng)計，區(qū)內林地面積占比約73.44%，耕地面積占比約16.24%，二者之和占比近90%，其余少量為園地、裸露地、公共設施用地等(1)湖北省地質局第六地質大隊，湖北省孝昌縣四方山—黃陂區(qū)團山溝礦區(qū)錳礦預查綠色勘查項目報告，2020。。

礦區(qū)位置交通較為便利，公路、鐵路縱橫交錯，京廣鐵路、107國道及京珠高速公路均從工作區(qū)西側南北向穿過，省道、縣市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路及村村通公路與國道相連交織成網(wǎng)。2018—2019年湖北省地質局第六地質大隊對四方山—團山溝礦區(qū)開展了綠色勘查工作，查明該錳礦具有較大找礦潛力和綠色開發(fā)利用前景，這必將為當?shù)氐V業(yè)開發(fā)帶來新的機遇，促進和帶動當?shù)叵嚓P行業(yè)的發(fā)展，改善當?shù)厝嗣竦纳钏?，同時對當?shù)厣搅炙帘３帧⑺春B(yǎng)等生態(tài)保護意義重大。

2 綠色勘查開展情況

根據(jù)四方山—團山溝錳礦找礦需求，結合區(qū)內生態(tài)環(huán)境綜合分析，本次勘查工作對區(qū)內生態(tài)環(huán)境影響較大的因素是槽探工程和鉆探工程，其次是勘查過程中產生的污染物、噪聲和工作人員的不當行為。礦區(qū)內各類設計、施工部署均以保護生態(tài)環(huán)境為前提，進而達到地質找礦的目的。實現(xiàn)礦區(qū)綠色勘查的目的是避免破壞地表植被與土壤，防止有害物排放污染生態(tài)環(huán)境。

2.1 立項論證及設計階段

在項目立項論證階段，通過前期野外踏勘工作，摸清綠色勘查專題區(qū)內的自然資源概況、當?shù)孛耧L民俗、道路條件等情況，并從道路建設、平臺搭建、工程施工以及后期恢復治理等方面進行全方位的考查和可行性研究。在理念上時刻注重綠色勘查、生態(tài)保護[17]，將項目駐地的選擇與建設、勘查施工手段的布置、巖芯運輸方式以及巖芯庫的選址等都提前考慮[18]；進行探槽、鉆孔施工設計時，優(yōu)先考慮當?shù)氐牡匦蔚孛?，在符合地質規(guī)范的基礎上對工程布置進行優(yōu)化，盡可能減少對場地的占用，盡最大可能地減少對植被的破壞，實現(xiàn)資源勘查與環(huán)境保護相協(xié)調。

2.2 野外施工階段

2.2.1項目駐地的選擇與建設

(1) 項目組臨時辦公場所及生活駐地位置均選擇就近租用當?shù)鼐用穹课?即孝昌縣小悟鄉(xiāng)青石街)，避免另外占用土地，以此減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。

(2) 項目駐地內部進行合理的規(guī)劃和布局，分生活區(qū)、辦公區(qū)和物資儲備區(qū)等，并結合當?shù)厝罕娮诮绦叛龊惋L俗習慣，規(guī)范設置關于項目科學規(guī)范管理、綠色和諧勘查、安全文明生產等內容的標語、宣傳牌、指示牌，實現(xiàn)項目組與當?shù)鼐用竦暮椭C相處。

2.2.2地質填圖

(1) 盡量減輕對填圖路線及周邊植被的踩踏擾動，嚴禁砍伐灌(樹)木，不得亂挖植被覆蓋層，禁止捕獵魚類及野生動物。

(2) 地質填圖工作過程中，注重對生態(tài)環(huán)境的保護，對產生的固體廢棄物，如廢電池、塑料包裝袋、易拉罐、塑料瓶等進行分類收集，帶回項目駐地集中處理。

(3) 工作區(qū)植被茂盛，在填圖過程中嚴禁使用明火，加強火源管理，不亂丟火種，預防發(fā)生森林火災事故。

2.2.3槽探工程

(1) 在滿足預查設計規(guī)范要求的前提下，槽探工程施工位置優(yōu)先布設在植被稀疏、露頭較好的地帶，或是利用工作區(qū)已有的廢置采坑，以此大大減少挖掘面積及對地表植被的破壞。

(2) 對植被覆蓋較好、生態(tài)恢復較慢的地區(qū)，采用“淺鉆代槽”新方法，盡量減少探槽數(shù)量。首先在開展探槽施工時，采用人工開挖方式，嚴格控制探槽施工規(guī)格，合理控制探槽施工場地平場面積，一般平場范圍為探槽開挖邊界周圍2 m，以減少地表開挖范圍及破壞、壓占土地。其次，根據(jù)地形坡度，在緩坡地段探槽兩側鋪設環(huán)保土工布隔離層(圖2-a)，將剝離的表層腐殖土和開挖的底土、基巖碎石分別擺放于環(huán)保土工布隔離層上或裝袋處理，堆存高度約0.8 m，探槽兩端不堆放土石，減少對植被的占壓。

(3) 探槽施工中將土工布或編織袋翻折(圖2-b)，遮擋開挖的土石方，預防水土流失，同時預防滑塌或坡面泥石流。施工完成后及時開展場地清理、場地回填平整(圖2-c)及對破壞的植被地段進行補種等(圖2-d)，盡可能恢復植被原貌。

圖2 槽探工作綠色勘查開展情況Fig.2 The situation of trenching of green prospectinga.槽探工程施工前鋪設土工布隔離層;b.槽探工程施工中；c.槽探工程施工后回填；d.槽探工程施工后撒種復綠。

2.2.4鉆探工程

(1) 鉆機設備及道路規(guī)劃：本次綠色勘查鉆探施工設備選擇便攜式GJ-240-2A，具有占地少、節(jié)能減排等特點。根據(jù)設計鉆孔位置提前進行線路規(guī)劃，優(yōu)先選用已有的道路，盡量不修或少修臨時道路，最大限度地減少道路修筑對地表生態(tài)環(huán)境的擾動。

(2) 鉆孔位置選取：在鉆孔設計上盡量采用“一基多孔”，優(yōu)先考慮植被少、坡度小、通行便利的地段。本次工作鉆探工程絕大多數(shù)布置在公路邊、地形平緩地段，在保證控制斜深偏離不大的情況下，可沿勘探線方向前后移動，擇優(yōu)選擇植被發(fā)育較少地段，從而從源頭上減少對生態(tài)環(huán)境的擾動。

(3) 規(guī)范化機臺建設：一是在機場作業(yè)區(qū)和鉆機設備底部鋪設架空隔板墊層和油污防滲隔離層(圖3-a)，有效保護土壤不受污染；二是在運輸通道、操作場地和油料存放庫等架設木板或鐵絲網(wǎng)等防滑、防壓設施，防止土壤板結而無法恢復；三是充分發(fā)揮施工場地功能區(qū)建設作用，按照鉆探施工設備、附屬設施安裝、施工操作、鉆進液循環(huán)系統(tǒng)、材料物資存放、臨建房屋等的需要，依據(jù)現(xiàn)場地形條件進行分區(qū)布置，并配備相應指示牌，規(guī)范施工現(xiàn)場，做到安全文明施工。

(4) 鉆井液及防滲處理：泥漿池、沉淀池、廢漿池、循環(huán)槽用防水材料作防滲漏處理，施工時采用無毒無害、可自然降解、優(yōu)質環(huán)保沖洗液。在鉆探施工過程中，不斷加強鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的改造升級，鉆孔采用內循環(huán)鉆進，使用移動式泥漿箱存儲鉆井液(圖3-b)，及時對鉆井液二次循環(huán)利用，減少鉆進液的外溢，滿足施工質量和環(huán)境保護的雙重要求。

(5) 規(guī)范管理及驗收：秉承節(jié)能、環(huán)保綠色勘查要求，示范區(qū)對鉆機機臺場地中的清水池、泥漿池、鉆井液、巖芯存放地、相關綠色制度標牌、周邊水和野生動植物保護以及產生噪聲粉塵與廢棄物管理等都作出相應綠色管理要求。在鉆孔施工完成驗收后，及時對施工區(qū)以及道路進行恢復治理工作(圖3-c、-d)。

圖3 鉆探工作綠色勘查開展情況Fig.3 The situation of drilling of green prospectinga.鉆探施工前對鉆機相關設備和排污通道采取防滲處理;b.移動式泥漿箱存儲鉆井液；c.鉆探工程施工；d.鉆探工程施工后復墾復綠。

2.3 施工完成后的恢復治理措施

(1) 勘查區(qū)污染物處理：填圖過程中使用的GPS廢舊電池一律帶回駐地，集中存放，統(tǒng)一處理；槽探工程驗收結束后，對使用過的隔離層和可降解的編織袋回收再利用；鉆孔封孔后，所有現(xiàn)場施工設備、物資和臨建設施等及時搬離施工現(xiàn)場，對泥漿池進行回填，并立即對勘查區(qū)內所有施工場地的生活垃圾、工業(yè)廢棄物、油污、廢液、沉渣及其它固體廢物垃圾等進行分類清理，帶回項目駐地或當?shù)丨h(huán)保部門指定地點集中處理。

(2) 場地復墾復綠：對開挖的溝槽進行回填平整，對僅壓占未挖損的場地，采取深翻松土、培土等方式進行恢復，促進覆土厚度、土質與周邊土壤自然狀態(tài)相協(xié)調；當槽探、鉆探場地涉及林地復綠時，根據(jù)當?shù)鼐用窦吧鐣洕l(fā)展和環(huán)境協(xié)調的要求，復綠林木品種選擇適合當?shù)厣L的馬尾松、香樟和油茶樹等，合理科學種植施工，同時采用在樹間播撒適宜當?shù)厣L的原生草種的方式進行種草復綠。此次恢復治理工作基本達到了現(xiàn)場無污染破壞痕跡，生態(tài)恢復良好，與周邊生態(tài)環(huán)境協(xié)調的目的(圖4)。

圖4 湖北四方山—團山溝示范區(qū)復墾復綠效果對比圖Fig.4 The contrast chart of reclamation and greening effect of Sifangshan-Tuanshangou green exploration demonstration area in Hubei provincea、b.探槽施工與復墾、復綠效果對比圖;c、d.鉆孔施工與復墾、復綠效果對比圖。

3 綠色勘查成效分析

四方山—團山溝錳礦區(qū)綠色勘查工作取得了較好的成效，比如形成了較完善的綠色勘查制度，完成了研究區(qū)內山、水、林、田、湖等自然資源概況及采坑調查，因地制宜總結出工程施工中一些切實可行的綠色勘查新方法、新工藝等，這在鄂東北地區(qū)乃至湖北省起到一定綠色勘查示范和引領的作用。

3.1 因地制宜開展探礦工程施工

地質勘查施工應該堅持“預防為主，防治結合”的工作思維，同時要因地制宜，探索自身發(fā)展模式[19]。本次四方山—團山溝錳礦綠色勘查項目從設計、踏勘到施工，再到驗收全過程中嚴格生態(tài)環(huán)境保護準入門檻：一是根據(jù)區(qū)內植被發(fā)育特征，從項目探礦工程設計布置初始就將生態(tài)環(huán)境指標考慮在內；二是在開展槽探工作時，與傳統(tǒng)勘查方式相比，綠色勘查采用了“以鉆代槽”的方法，盡量降低對生態(tài)植被的影響；三是在工程施工中通過試點施工，總結出對槽探工程中挖出土石的兩種處理方法，即對施工位置較陡的槽探工程，選擇編織袋裝袋處理防治水土流失，而對于施工位置相對較平緩的槽探工程，由于發(fā)生水土流失的可能性不大，可降低成本，采用彩條布鋪設方法處理。

3.2 新技術新工藝的應用

(1) 鉆機型號優(yōu)選。在施工中堅持科技引領、綠色勘查的原則，本次綠色勘查鉆探施工設備型號選擇GJ-240-2A。該設備體量小，集成度高，便于拆解、組裝，適宜人工搬運，施工操作安全簡便，勞動強度低，生產效率高，工程質量好，具有占地面積少、易于運輸、節(jié)能減排、安全環(huán)保等優(yōu)點。另外，依據(jù)地質勘查目的和施工要求，選擇繩索取芯金剛石鉆進施工，該鉆探技術較為先進，不需要傳統(tǒng)式地將鉆桿全部提出鉆孔，巖芯采取率高。

(2) 環(huán)保型鉆井液的應用。傳統(tǒng)鉆探施工采用添加劑以鉻質泥漿等為主的“聚合物”型水基鉆井液[17]，對植物影響較大。本次綠色勘查鉆探施工改用以“無毒、無害”為主的添加劑，使用環(huán)保型鉆井液，配方主要由防塌劑、堵漏劑組成，使用材料易于降解，與地下水不發(fā)生反應，不會造成地下水及地表水污染。同時在施工過程中嚴格管理鉆井液的使用，做好防滲、護壁及凈化處理，采用環(huán)保堵漏材料或下入套管等方法進行封堵，嚴禁將廢漿、廢液隨意外排。

3.3 生態(tài)環(huán)境恢復治理效果

總體上，示范區(qū)通過對探槽、鉆孔等探礦工程的工程布置、工程施工和恢復治理三個方面采取一系列預防和治理措施，較大程度地減少了地表擾動面積。其中對擾動土地、植被的面積槽探工程減少了2 500 m2，鉆探工程減少了690 m2，其減少的面積分別達到設計面積的34.72%和78.41%，很大程度地降低了復墾復綠范圍，有效降低了施工過程中各類漿液遺漏造成地表及地下污染，減少了對區(qū)內生態(tài)環(huán)境的擾動；同時通過后期的復墾復綠措施，所有探礦工程施工擾動面積均完成了恢復治理，達到了對生態(tài)環(huán)境的幾乎零破壞。

4 結論與建議

湖北省孝昌縣四方山—黃陂區(qū)團山溝錳礦綠色勘查項目從社會關系協(xié)調、項目設計到施工現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境保護及施工完成后的環(huán)境恢復治理等各個環(huán)節(jié)，均將綠色勘查的理念貫徹始終。通過因地制宜運用適宜該區(qū)的綠色勘查新技術新工藝新設備等，最大限度地減少地質找礦活動對環(huán)境的影響破壞，對生態(tài)環(huán)境恢復治理效果顯著，極大地推動了該區(qū)地質勘查高質量發(fā)展，實現(xiàn)了該區(qū)地質找礦和環(huán)境保護雙贏的綠色勘查模式，為鄂東北地區(qū)綠色勘查項目的展開積累了寶貴的經驗，樹立了典型的示范作用。然而，在這兩年的綠色勘查工作中也發(fā)現(xiàn)存在施工人員綠色勘查觀念與意識不強、“以鉆代槽”與項目經費預算的矛盾、缺乏相關的配套資金等問題，綜合分析后提出如下建議：

(1) 加大綠色勘查理念宣傳力度，加強綠色勘查方面的立法、行業(yè)標準規(guī)范、主題教育及相關培訓、實踐。

(2) 加大綠色勘查新技術研發(fā)，如運用無人機地質勘探、高精度遙感解譯等提高勞動生產效率，節(jié)能環(huán)保。

(3) 完善淺鉆技術的綠色勘查技術要求及預算標準，加大綠色勘查資金與政策的支持力度。