日照市露天開采礦山地質環境問題及恢復治理措施

汪繼學,尹俊凱,陳鵬,張承斌

(1.山東泰山資源勘查有限公司，山東 濟南 250100；2.日照市國土資源局，山東 日照 276800)

0 引言

日照市礦產資源豐富，礦山開發利用歷史悠久，開采礦種以露天開采非金屬礦為主，截至2017年6月，日照市共有各類礦山546個，其中在建礦山1處，生產礦山189處，關閉礦山126處，廢棄礦山230處(表1)，礦山分布情況見圖1。按礦種統計，日照市共有飾面用花崗巖礦154處，主要集中分布在五蓮街頭鎮；水泥用灰巖礦141處，主要集中在莒縣東莞一帶；建筑石料用花崗巖礦139處，主要集中在嵐山區解放村地區、嵐山區黃泥溝地區和莒縣小店—寨里河地區；頁巖礦26處，主要集中在五蓮縣于里—汪湖鎮地區；其他非金屬礦75處；鐵礦6處；金礦3處；鉛鋅礦1處；煤礦1處。

隨著經濟和城市建設的快速發展，礦產資源開發規模和強度不斷增大，對原有地形地貌造成很大破壞并占用大量土地，礦山地質環境問題日益突出[1]，影響礦業經濟可持續發展的同時，還危及社會穩定和人民生命財產安全。

表1 日照市各縣市區礦山數量統計

圖1 日照市礦山分布圖

1 礦山地質環境背景

1.1 地形地貌

日照市屬魯東丘陵地帶，總的地勢為背山面海，中高周低，略向東南方向偏斜。中部以東港區、莒縣、五蓮縣交界的嶠子山為中心，群山連綿，丘陵起伏[2]。境內間有互不銜接的山地、丘陵和分割的小平原，唯東部海濱平原和沭河兩岸沖積平原較為廣闊。最高點為五蓮縣境內的馬耳山，海拔706m；最低點為東部海濱平原地帶，海拔1～1.5m。日照市地貌自西北向東南形成了丘陵、平原、低山丘陵、海濱平原4個地貌區，以低山丘陵為主[3]。

1.2 地質條件

1.2.1 地層

工作區屬于魯東地層系，出露的地層由老到新有：古元古界粉子山群張格莊組變粒巖；中生代白堊紀萊陽群林寺山組、止風莊組、城山后組等碎屑巖地層；白堊紀青山群八畝地組、石前莊組等噴出巖地層；新生代第四紀山前組、沂河組、臨沂組、寒亭組、淮北組、旭口組地層[4]。

1.2.2 巖漿巖

受膠南隆起巖漿活動的巨大影響，日照市境內形成了較大規模的侵入巖體。其巖體可劃分為兩大活動時期，即元古代桃科期和中生代燕山期。

桃科期侵入巖在境內僅為零星出露，有酸性、基性、超基性巖類侵入。燕山晚期的侵入巖以巖體出露面積廣、單個巖體規模大為特征。一般均呈巨大的巖基產出。據其活動系列及與構造運動的關系，又劃分為艾山階段侵入巖(中性—酸性系列)和嶗山階段侵入巖(多為酸性系列)。

1.2.3 構造

日照地區大地構造位置處于沂沭斷裂帶和五-榮構造帶的交會部位，屬于華北地臺上魯東地盾、魯西臺背斜上的次級構造單元——膠南隆起、膠萊坳陷和沂沭斷裂帶。

區內構造十分復雜，前寒武紀結晶基底以不同方向、不同規模、不同層次的韌性剪切構造為基本構造格架，有多期次的褶皺疊加。中生代受郯廬斷裂帶左行平移活動的影響，脆性斷裂十分發育，形成了規模巨大、斜穿該區多方向的斷裂構造，主要見于奎山、高興和嵐山等基巖出露區，主要有NE向、NW向和近EW向3組[5]。

1.3 水文地質條件

該區大部分為低山丘陵區，位于沂沭斷裂帶昌邑-大店斷裂以東，根據山東省水文地質分區，工作區屬魯東水文地質區之膠南-日照低山丘陵裂隙水、孔隙水水文地質小區[6]。由于受地形、地貌、構造的控制，該區地下水的賦存及運動規律反映出與地形、地貌相吻合的特征。根據區域水文地質條件和含水特征，日照市地下水以孔隙水、裂隙水為主，主要有4種類型：松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水、碳酸鹽類裂隙巖溶水、基巖裂隙水。

1.4 露天開采礦床類型及開采方式

日照市已發現礦產63種，查明資源儲量的有32種，其中，煤等能源礦產1種(保有資源儲量為1.2萬t)；銅(保有銅金屬量為1.3萬t)、鈦鐵礦(保有礦石量為12000萬t)、鉛鋅礦(保有金屬量為23.2萬t)等金屬礦產7種；飾面用花崗巖(保有資源儲量為8000萬m3)、蛇紋巖(保有礦石量為14000萬t)、榴輝巖(保有礦物量為6500萬t)等非金屬礦產21種；地下水、礦泉水等水氣礦產2種。查明資源儲量的礦產地33處，其中大型礦床3處，中型礦床10余處，小型礦床20余處[7]。日照市探明的能源、金屬礦產較少，已探明的2處小型煤礦，現均已閉坑；探明的銅礦礦產地2處，主要分布在東港區高旺和五蓮縣七寶山一帶，規模均為小型。探明鈦鐵礦大型和中型礦床各1處，位于莒縣碁山鎮天寶地區，探明鉛鋅礦中型礦床1處，位于五蓮縣七寶山地區。金礦與銅礦共生，伴生有銀礦和硫鐵礦。非金屬礦探明礦產地18處，基本屬于一般非金屬礦產。

2 主要礦山地質環境問題

據調查數據顯示，日照市礦產開發以露天開采非金屬礦為主，其最主要的礦山地質環境問題是破損山體及露天采坑，主要表現對原有地形地貌造成很大破壞并占用大量土地，留下較多采石陡崖、采石平臺、廢渣堆、殘存山體、不穩定邊坡等，形成大量的采石陡崖和采石平臺[8]。尤其是在主要交通沿線可視范圍內的露天開采，造成的視覺污染和環境污染不僅嚴重影響日照市的對外形象，而且極大地阻礙了旅游業的發展。

2.1 造成嚴重的地形地貌景觀破壞

露天開采礦山需剝離表面覆蓋層、風化層、夾層、圍巖及破碎且沒有開采價值的部分礦石[9]，開采方式采用階梯式露天開采，沿礦體自上而下逐層開采，造成大面積的破損山體及露天采坑，對原有地貌景觀造成無法恢復的破壞，個別處于“三區兩線”可視范圍內，造成嚴重視覺污染。礦山開采技術落后，開采中對圍巖性質認識不足，重視不夠，采用落后的“崩塌法”、“放大炮”等開采技術[10]；綜合利用水平低，礦山開采形成的固體廢棄物隨意堆放，難以回收利用。經調查，日照市礦山開采共造成破損山體372處，露天采坑297處，主要集中在五蓮縣及莒縣境內。

2.2 破壞和占用土地資源

露天開采礦山采用直接開挖的方式，不僅對地表環境破壞、影響大，使原有土地類型遭到嚴重破壞[11]，而且礦山生產活動產生的固體廢棄物及工業廣場等占用大面積土地。經調查，日照市露天礦山開采直接或間接占用土地資源總面積1800.91hm2(表2)，其中破損山體占損土地面積701.75hm2，露天采坑占損土地面積715.94hm2，工業廣場占損土地面積105.69hm2，固體廢棄物占損土地面積166.99hm2，尾礦庫占損土地面積110.54hm2。

表2 露天礦山各地質環境問題占損土地情況

3 礦山地質環境治理現狀及存在問題

3.1 治理現狀

日照市高度重視礦山地質環境保護與恢復治理工作，2009年以來，日照市國土資源局共爭取國家、省專項資金9333萬元，市縣地方財政配套資金322萬元，共完成了26處廢棄礦山地質環境恢復治理工作，治理恢復土地面積143hm2。

日照市積極探索和采用PPP、EPC模式融資，鼓勵企業進行礦山生態恢復治理。2016年以來，山東鼎昌能源集團對莒縣丹鳳山旅游度假區范圍內6處廢棄礦坑進行了生態修復，先后投入資金3000多萬元，建成水庫、塘壩、水塘等水利設施4處，水域面積達13.33hm2。岸邊修建魚鱗坑600多個，栽植景觀松、竹子、花卉等苗木12000多株，形成了鳳鳴湖、元寶湖等多處特色景觀，成為莒縣生態建設的一道靚麗風景線。

日照市作為山東沿海旅游目的地，其礦山地質環境治理與恢復工程的實施所帶來的環境效益、經濟效益、社會及學術效益是十分明顯的。

3.2 存在問題

日照市礦山企業多為露天開采非金屬礦產的個體小型礦山企業，對于礦山地質環境問題治理重視程度不夠，投入治理礦山地質環境問題資金較少，僅有個別礦山針對工業廣場進行了簡單的綠化。同時，日照市歷史遺留廢棄礦山數量較多，尤其是位于“三區兩線”可視范圍內的露天礦山，造成嚴重視覺污染。《山東省礦山地質環境保護與治理規劃(2018—2025年)》明確要求，到2020年生產礦山地質環境治理率達到60%，歷史遺留礦山地質環境治理率達到60%；“三區兩線”可視范圍內歷史遺留礦山地質環境治理率達到80%，時間非常緊迫，資金缺口巨大，任務非常艱巨。

4 恢復治理措施與建議

4.1 采用科學有效的技術方法

露天開采礦山雖然開采方式大體相同，但是因其位置，開采方向等的不同，在治理措施選擇上應具有針對性，具體問題具體分析。根據礦山開采設計方案，礦山地質環境問題類型、分布特征及其危害性，綜合礦山地質環境影響現狀[12]，將日照市廢棄礦山地質環境恢復治理措施分為以下3種情況：

(1)礦山開采位置位于山頂，在山頂處遺留一處開采平臺。若開采平面內殘留的山體短時間內無法采平，先將坡面上的危巖體進行清理，消除安全隱患，保證施工安全；然后進行削坡整形處理，降低邊坡坡度；在坡腳平臺上修建擋土墻，擋土墻內及山體之間回填碎石[13]；將坡面和平臺進行平整，在適宜位置挖穴或砌筑種植穴，覆土綠化。若山體已經采平，平整后挖穴或砌筑種植穴，直接覆土綠化即可。

(2)礦山開采位置位于山腳，在山腳形成高陡邊坡或露天采坑。采用階梯式開采的方式，設計合理的階梯的個數和長寬高，達到設計要求后即停止開采，避免造成更大面積的土地資源損壞。對邊坡危巖體進行清理后，將礦山開采形成的各級階梯作為種植平臺，采用挖穴或筑起種植穴的方式，覆土綠化[14]。

(3)距離村莊較近的采坑且常年積水的，可對采坑進行危巖體清理，挖深，平整后，在周邊修筑攔水壩，加防護設施后可作為周邊居民的生產或生活用水水源地或灌溉用水的水源地。

4.2 積極探索融資模式

日照市現有各類歷史遺留礦山356個，其中“三區兩線”范圍內近期需要治理的礦山40個，資金缺口巨大，治理任務重，必須積極探索新的融資模式，引入社會資金，加快治理進度，還人民一片綠水青山[15]。根據日照市以往成功經驗并結合礦山地質環境調查成果，提出以下建議：

(1)通過制定稅收、財政補貼、土地使用、信貸等方面的優惠政策，按照“誰恢復、誰受益、誰使用”的原則，享有礦山廢棄的二次資源和取得礦山土地復墾后的使用權，調動多元經濟成分投入礦山地質環境治理的積極性[16]。

(2)依據礦山地質環境調查結果，結合市政府統一規劃，將各類歷史遺留礦山作如下分類：毗鄰現有風景區的多個礦山，可作為特色景觀治理區；處于深山中且具有開采價值的多個礦山，可作為開發式開采治理區；位置分散且沒有開采價值的礦山，可視具體情況靈活處理。礦山恢復治理要因地制宜，“宜糧則糧，宜林則林、宜漁則漁、宜景則景”，綜合整治，注重實效[17]。

(3)特色景觀治理區可通過招拍掛的方式出讓，由中標企業承擔礦山地質環境恢復治理的設計和施工費用，中標企業享有該片區域10～20年的經營使用權。設計必須符合政府部門相關政策，法律法規，通過相關部門驗收合格后方能施工，并且接受政府相關部門的監督管理。

(4)開發式開采治理區需整合區內現有礦山，按照開采后可直接復綠的原則進行設計，設計費用由政府相關部門承擔。設計應明確要求廢石開采和礦山地質環境治理施工分2個包進行招標，由具有相應資質和業績的單位分別承擔相應工作。同時，設計必須滿足以下幾方面要求：①必須嚴格控制采礦權范圍，以現有開采邊界為界，能不外擴就不外擴。②要明確開采方式，開采后可直接用于復綠工程。③將開采區劃分為多個小的采區，開采期限為3個月，中標企業需嚴格按照設計施工，3個月內完成設計要求的工作量，驗收合格后方能進行下一采區的開采。

設計完成后通過招拍掛方式出讓，擇優選定具有相應資質或業績的企業，承擔殘留資源的開發和礦山地質環境恢復治理。中標企業需嚴格按照設計施工，用回收殘留資源的收益進行礦山地質環境的治理。

(5)一些位置分散且沒有開采利用價值的礦山，可打包到上述2個治理區招標內容里，作為中標的附屬條件，由中標企業承擔其治理費用并享有該片區域10～20年的使用權。

4.3 建議

(1)制定嚴格企業準入制度，篩選一些信用良好、資金雄厚且具有社會責任感的優秀企業加入到礦山地質環境恢復治理的行列里來，從源頭上解決一些企業中標后不按設計進行施工治理的問題，有效預防爛尾工程。

(2)建立監督管理常態化機制，設立獎懲制度，采取應急性的強制措施[18]。對按時完成設計效果和工作量的企業，給予稅收或政策方面的優惠；對逾期未完成設計效果和工作量的企業，責令限期整改，整改不到位則對企業進行相應的懲罰，罰款甚至收回其土地使用權并將企業列入政府誠信黑名單。對隨意更改設計的企業，直接收回其土地使用權并列入政府誠信黑名單。

(3)積極開展礦山地質環境恢復治理試點工作。選擇有代表性的破壞嚴重的廢棄礦山，作為礦山地質環境恢復治理試點區，針對礦產資源開發利用所造成的地質環境破壞問題，開展礦山地質環境影響評價及恢復治理和生態建設系統工程，以可持續發展的觀點，發展綠色礦業，建立綠色礦業示范區[19]。

黨的十九大報告提出了要“加快生態文明體制改革，建設美麗中國”，對礦山地質環境恢復治理也提出了新的要求。必須高度重視礦山地質環境問題，遵循“因地制宜，經濟合理，技術可行”的原則[20]，研究制定出一套科學客觀，可操作性強的恢復治理方案。樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，為推進生態山東、美麗山東建設作出新貢獻。