摘要：通過對廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復和治理工程,可以有效地減少水土污染、水土流失,消除地質(zhì)災害隱患,恢復可利用的土地資源,改善礦區(qū)和周邊居民的生產(chǎn)和生活環(huán)境,達到礦地和諧,為廢棄礦山周邊社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：廢棄礦山; 地質(zhì)環(huán)境; 治理;
近年來,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級,我們國家對生態(tài)環(huán)境的整治、修復工作越來越重視,資金投入越來越大。特別是廢棄礦山是我們?nèi)祟悓ψ匀唤缢魅×粝碌囊粋�傷疤,為了修復廢棄礦山對地質(zhì)環(huán)境的影響、改善礦山及周邊的人居環(huán)境,需要對廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境進行治理。
廢棄礦山的廢棄地是指在采礦或采石過程中所破壞的未經(jīng)一定處理而無法使用的土地。包括:由剝離表土、開采的巖石碎塊和低品位礦石堆積而成的廢石堆積地;礦體采完后留下的采空區(qū)和塌陷區(qū)形成的采礦廢棄地;開采礦石經(jīng)選出精礦后產(chǎn)生的尾礦堆積形成的尾礦廢棄地;采礦作業(yè)面、機械設(shè)施、礦石輔助建筑和道路交通等先占用后廢棄的土地。
礦業(yè)廢棄地多以重金屬污染和礦山酸性排水污染為主,治理內(nèi)容以生態(tài)修復和污染治理為主。礦山地質(zhì)環(huán)境修復受地形地貌、氣候特征、水文條件、土壤物理化學生物特征、表土條件、潛在污染以及開采方式等因素的制約,因此,修復技術(shù)方法和實施方案的選擇需要考慮各方面因素的影響,通過治理不僅使環(huán)境得到恢復,同時為再續(xù)發(fā)展提供更多的有效資源。現(xiàn)根據(jù)江西省尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理示范工程的治理實例,對廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理進行一些探索,為廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理提供一些思路。
1 尋烏縣石排廢棄稀土礦現(xiàn)狀
尋烏縣石排廢棄稀土礦自20世紀70年代以來,采用露天開采方式。共經(jīng)歷了3個開采階段:第一階段為20世紀80年代開始至2003年的20多年間,采用池浸生產(chǎn)工藝,采用遍地開采,造成資源浪費嚴重,引發(fā)了水土流失、礦區(qū)沙化的問題;第二階段為2004年起明確采礦權(quán)人主體責任,各相關(guān)部門協(xié)同監(jiān)管的采礦監(jiān)管體系,初步保證了礦山地質(zhì)環(huán)境的不進一步惡化;第三階段為2007年8月起,全面停止了稀土開采生產(chǎn)活動,對“開采和保護”提出了剛性要求。但尋烏縣石排廢棄稀土礦的礦山地質(zhì)環(huán)境未按相關(guān)要求進行恢復治理,水土流失、礦區(qū)沙化的問題未得到有效治理,使礦區(qū)范圍內(nèi)土體松散,基本無植被覆蓋,水土流失嚴重,土壤貧瘠,保水保肥能力較差,區(qū)域景觀受到嚴重破壞。礦區(qū)內(nèi)主要的地質(zhì)環(huán)境問題包括:次生地質(zhì)災害較為發(fā)育,地質(zhì)地貌景觀遭受嚴重破壞,土地資源壓占與破壞,水土流失,水土污染造成礦區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化。
2 尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理采取的技術(shù)方法
尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理示范工程的治理措施總體包括工程治理和生物治理兩大部分。工程治理措施主要包括八大類:地形整理工程、截排水溝工程、邊坡防護工程、擋土墻工程、聯(lián)絡線工程、涵管工程、警示牌和標志墻工程。生物治理措施主要包括兩個分項:土壤改良和植被恢復。
地形整理工程:為使采剝區(qū)、堆浸地、尾砂堆積地等的巖土體達穩(wěn)定狀態(tài),對這些不同類型的廢棄地進行整體規(guī)劃、統(tǒng)一治理。對治理方向為林地、草地區(qū)域,僅進行平臺溝壑土方回填平整、清除不穩(wěn)定邊坡體與邊坡修整,以滿足林、草種植需要和排水需要;對于治理方向為建設(shè)用地的區(qū)域,則挖填方平衡,采用階梯式整地,邊坡采用分級放坡;對于治理方向為耕地的區(qū)域則隨坡就勢進行整地,地形為平臺的整地為平臺,地形為坡面的整地后仍為邊坡。
截排水溝工程:遵循“橫截、縱排、塘蓄”的原則,一般沿單級平臺后緣布置橫向截水溝,不同高程水平的多級平臺邊緣布置縱向聯(lián)絡排水溝,治理區(qū)內(nèi)地表徑流通過縱橫交叉的截排網(wǎng)絡最終排向治理區(qū)地低洼處的積水塘,以及治理區(qū)外自然溝谷。截排水溝施工流程為:混凝土墊層→底板鋼筋綁扎→底板模板安裝→底板混凝土澆筑→側(cè)墻、頂板內(nèi)模安裝→側(cè)墻、頂板鋼筋綁扎→側(cè)墻、頂板外模安裝→側(cè)墻、頂板混凝土澆筑。
邊坡防護工程:對于治理區(qū)內(nèi)高陡不穩(wěn)定邊坡,采用削坡、生態(tài)袋堆疊或者鋪環(huán)保草毯進行綠化處理。生態(tài)袋堆疊加固法在系統(tǒng)三角內(nèi)摩擦緊鎖結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用以高品質(zhì)新型軟體環(huán)保材料為主體的生態(tài)袋,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋、水泥、混凝土等硬體建材,袋與袋之間配置連接扣及粘合劑,使結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定的受力整體,具備透水不透土,易于植物生長的特性,集節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保、綠化防護為一體,全力打造富有生命力、會呼吸、零污染的永久性生態(tài)自然邊坡,構(gòu)建人與自然的和諧發(fā)展。生態(tài)袋堆疊法護坡工藝流程:清理場地→裝封袋子→底部基礎(chǔ)層施工→底部基礎(chǔ)層安裝施工→中上部生態(tài)袋安裝施工→封頂→綠化。
擋土墻工程:為防止邊坡失穩(wěn),在松散土體邊坡下修建擋土墻,有效的防治邊坡失穩(wěn)。建重力式漿砌石擋土墻,采取梯形斷面,墻面直立,墻背傾斜,墻身頂寬1.12 m,底寬1.75 m,墻背傾斜率為0.15,凈高1.5 m,基礎(chǔ)埋深0. 5 m。
聯(lián)絡線工程:為保證施工運料通行方便及滿足治理區(qū)未來道路交通需求,對原有已破壞的簡易道路進行改造修整,采用天然砂礫石路面。道路設(shè)計平均寬度為3.5 m,路面厚0.5 m。
涵管工程:溝道水面從道路穿過時,需要架設(shè)涵管。涵洞直徑為?1 000 mm和?600 mm兩種,材料為預制的鋼筋混凝土圓管涵。與排水溝相連的涵管直徑為?1 000 mm,與截水溝相連的涵管直徑為?600 mm。施工流程:基坑開挖→夯填砂礫石墊層→澆筑砼基礎(chǔ)→涵管安裝→涵管接口→涵背回填。
警示牌和標志墻:警示牌在湖邊、溝道兩側(cè)、高陡邊坡下設(shè)置警示牌設(shè)施,保護過往車輛行人安全以及保護環(huán)境。布設(shè)標志墻用于項目概況介紹和宣傳標語,
土壤改良:該工程以物理化學和生物種植綜合措施相結(jié)合的方法對土壤進行改良,采用生石灰拌合表土。具體步驟如下:對于治理方向為耕地、林地和草地區(qū)域,受到酸性污染的地表土,包括尾砂堆及尾砂淤積地,按平均每畝用量0.4 t生石灰標準,采用人工播撒或機耕播撒的方式將生石灰粉均勻拌入表土(地面以下30 cm以內(nèi)土層),使其充分與表層土混合反應,以中和稀土礦區(qū)土質(zhì)的酸性,提高pH值。
植被恢復:該工程主要在新增林地和補種林地區(qū)域進行林草混合植被恢復,在采剝區(qū)巖質(zhì)坡面下栽植攀爬植物。其中林草工程安排在春季或秋季的雨前或雨后播種,先種樹后種草;爬山虎安排在深秋落葉期。樹種選擇適合當?shù)厣L的加勒比松、濕地松和馬尾松。種樹工序如下:平地→打穴→施肥→種植(補植)→穴撫(追肥)→撫育;草種選用馬塘草、寬葉雀稗、圓雀稗、畫眉草、百喜草、狗牙草、大蔸草等耐酸、根系發(fā)達、適生的多年生混合草籽,采用條播播,播種密度為草籽45 kg/hm2(3kg/畝)。平臺每隔30 cm、邊坡每隔20 cm人工開挖寬15 cm、深10 cm的等高水平溝并選用混合草籽45 kg/hm2、拌有機肥600 kg/hm2、磷肥375 kg/hm2,充分拌勻后均勻撒播于水平溝中,不要蓋土。爬山虎栽植在C20混凝土種植槽中,槽寬1 m,高1 m,壁厚0.1 m。槽長與邊坡坡腳等長。種植槽內(nèi)覆蓋耕植土。
3 尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理成果分析
尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程采用國家和地方共同出資冶理的模式籌措廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程的資金,共投資5 636.86萬元。通過廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程的實施,江西省尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理取得良好效果。其礦山地質(zhì)環(huán)境治理成果有:新增建設(shè)用地0.832 4 km2(約83.3 hm2),新增可利用耕地0.320 1 km2(約32 hm2),新增可利用林地1.439 3 km2(約143.94 hm2),恢復可利用林地1.195 9 km2(約119.6 hm2);消除了礦區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災害隱患,遏制礦區(qū)水土流失;實現(xiàn)礦區(qū)土地復墾,改變了礦區(qū)土壤酸性污染的現(xiàn)狀,將采礦造成的廢棄地改變?yōu)榭衫玫耐恋?經(jīng)過礦區(qū)地形地貌重塑和植被恢復,改善了礦區(qū)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境。
治理工程實施后,通過土地整治工程極大地改善了礦區(qū)周邊眾多村落居民的生產(chǎn)生活條件,保護和恢復了礦區(qū)附近村莊農(nóng)田。通過次生地質(zhì)災害的治理,消除了影響礦山安全生產(chǎn)和周邊群眾生命財產(chǎn)安全的不利因素。礦區(qū)截排水工程的實施,使礦區(qū)及附近的攔擋設(shè)施得到修葺和建設(shè),有效地減少了山洪泥石流地質(zhì)災害的發(fā)生,改善了當?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境和耕種環(huán)境。為當?shù)厣鷳B(tài)恢復和社會經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
4 結(jié)語
通過對江西省尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理示范工程的治理,說明礦山環(huán)境治理應因地制宜,避免單一化,要充分利用綜合手段,根據(jù)當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際,在立足環(huán)境保護的前提下,爭取土地資源多元化可續(xù)利用。
參考文獻
[1] 江西省人民代表大會常務委員會.江西省地質(zhì)災害防治條例[S].2013.
[2] 江西省國土資源廳、江西省財政廳.江西省地質(zhì)環(huán)境項目管理暫行辦法[贛國土資發(fā)[2013]4號] [G].2013.
[3] 江西省國土資源廳.江西省礦山環(huán)境恢復治理與土地復墾方案編制技術(shù)要求(試行)[贛國土資字[2015]86號][G].2015.9.
[4] 江西省尋烏縣石排廢棄稀土礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理示范工程(2014年度)施工圖設(shè)計[R],2015.
