新疆青河縣砂鐵礦采區生態環境地質問題與治理修復研究

陳 龍

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第四地質大隊，新疆 阿勒泰 836500）

新疆青河縣是一個以牧為主的邊境、高寒、易災、多災地區，農牧區生產生活條件差，貧困狀況比較嚴重，與全國同步全面實現小康相比，仍然面臨較大的壓力，境內砂鐵礦的開采更是破壞了農牧民賴以生存的基礎條件，破壞了原有生態環境，導致沙塵密布，環境惡劣。為積極響應習總書記“綠水青山就是金山銀山”和國家“山水林田湖草命運共同體”構建理念，消除青河縣砂鐵礦采區對人畜安全的威脅和對當地農牧業開發、土地利用規劃的影響，當地政府已將青河縣遺留砂鐵礦的地質環境治理及生態修復工作納入新疆額爾齊斯河流域山水林田湖草生態保護修復試點工程[1]。

1 砂鐵礦開采現狀

青河縣的砂鐵礦采挖始于2007年，經過多年的（2007年～2012年）開采，破壞的土地面積達到36.29km2，分布于青河縣六個鄉鎮。采區內遺留大量采坑、排土場和廢棄廠房，因多方原因未全部進行復墾治理。

采坑及排土場的存在使原有地形地貌景觀發生了翻天覆地的變化，對土地的損壞方式主要是壓占和挖損，使得原有草場被破壞，滿目瘡痍。采坑深度一般2m～20m，最深可達38m，坑壁近乎直立，坑壁大部分區域已存在裂縫；排土場高散堆在采坑周邊，高度一般4m～16m，最高可達40m[2]。

2 砂鐵礦生態環境地質問題

2.1 地質環境問題

2.1.1 對原有地質環境造成嚴重破壞

砂鐵礦進行開采時，由于企業疏于管理，采礦剝離的廢土及選礦形成的廢料就近堆放于采坑邊上，并未修建專門的廢渣堆場用來堆放廢料，閉礦后也未進行恢復治理，因此嚴重破壞了原有地質環境，與周邊地物景觀極不協調，同時破壞、侵占大量土地，制約了當地規劃建設和發展。

2.1.2 存在地災隱患，威脅公共設施及人畜安全

采區內采坑邊坡陡峭、排土場堆積松散，邊坡經長時間風吹雨淋，極易失穩坍塌，對區內電力等公共設施造成威脅；采區鄰近青河縣各個牧區、鄉鎮，因此對過往采區的人畜也造成了極大的安全威脅。根據調查，采區土地損毀程度為重度，區內地質災害的主要類型是土質邊坡滑坡和泥石流。

2.1.3 風沙揚塵增多、影響空氣質量

采區排土場堆積松散，植被覆蓋稀少。因堆內含有大量粉砂土，給揚塵、浮塵天氣提供了大量物源，而本區冬春季節風力強勁，常有8級～10級大風，一旦在遇到大風的時候，極易產生沙塵暴，嚴重影響周邊空氣質量和周邊作業的人群。

2.1.4 遺留建筑垃圾、廢舊設備

采區內經采挖砂鐵后遺留了大量的選礦廠地、廠房和選礦設備，對土地造成了大量的損毀和浪費，不僅與周邊的地貌、地物相不協調外，還造成了一定的土地污染和環境破壞。

2.2 生態環境問題

2.2.1 土壤污染情況

對砂鐵礦采區的土壤污染情況進行調查，采集的樣品進行pH、總石油烴和重金屬檢測，結果表明，各點位鉛、鋅、汞、鎳含量均未超過《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB15618-2018）中的風險篩選值，處于安全水平。個別樣品的鎘、砷、鉻含量超過了農用地土壤風險篩選值，但均未超過風險管制值。針對目前的土地利用現狀，采區土壤污染風險較低，整體環境健康風險可控。

2.2.2 生態損害情況

對砂鐵礦采區的生態情況進行實地調查，主要對采區內的植物物種組成、生長指標與損害現狀進行了評估，調查顯示，采區內植被損毀程度為重度。

2.2.3 生態環境問題及危害

采區大規模的砂鐵礦開采行為造成了植被退化，物種豐富度降低，生境質量惡劣，造成稀有種類減少，甚至破壞棲息地，阻斷野生動物的遷徙路線等給野生動植物構成威脅。

3 砂鐵礦地質環境治理及生態修復方案

3.1 治理修復思路

依據《新疆維吾爾自治區生態功能區劃》，采區所在地區為農牧業開發區，水土流失重點預防保護區，采區生態系統為干旱荒漠生態系統，采區周邊生態群落為荒漠草原沙生絹蒿群系。綜合考慮恢復治理資金投入情況以及近年來砂鐵礦采區已治理區域情況，總體治理修復思路為：消除采坑和排土場地質災害隱患和對人畜的安全威脅；選擇當地鄉土物種，使受損區域生態系統逐步達到周邊生態群落水平，恢復受損荒漠草原生態系統的服務功能。

3.2 治理修復方案

整個砂鐵礦采區情況復雜，采坑和排土場分布情況各異、規模大小不一，治理資金有限，采取同一種治理方法很難達到最好的治理效果，也無法形成試驗比對。方案劃分重點治理區和一般治理區進行治理。重點治理區進行全場地回填修整治理，一般治理區進行邊坡修整+區內削高填低治理[3]。

（1）重點治理區全場地回填修整治理。重點治理區是針對靠近省道、村莊、周邊人類活動較頻繁采區，按照區內挖填平衡的思路將排土場土方運回采坑進行回填治理，基本恢復受損區土地至原始地形地貌。全場地回填修整治理可從根本上恢復原有地形地貌，后期土地可規劃利用性更強，如建設用地、牧草地等，一定程度上增加了土地利用價值，擴大了治理效益。

（2）一般治理區邊坡修整+區內削高填低治理。邊坡修整：采區現狀采坑邊坡坡度為70°～90°，排土場邊坡坡度為36°～41°，邊坡不穩，一方面有地質災害隱患，另一方面，威脅人畜安全。為使治理場地及邊坡自身長期穩定安全，兼顧邊坡與周邊地形的協調性、經濟性及施工的便利性，對直立采坑壁和排土場邊坡進行修坡降載，其作用可減緩坡度，減小滑坡體體積和下滑力，可有效防止滑坡和崩塌。修坡坡度按照永久穩定邊坡、便于機械的正常施工和后期生態修復植物種子能夠順利著床生長的適宜邊坡角進行修整，采坑、排土場邊坡統一設計為小于等于20°。

區內削高填低：修坡完成后，采坑底部、排土場頂部及周邊亂采亂堆區仍有許多坑堆，地表高低不平，為保證采區整體治理效果良好，需對高低不平的地表進行削高填低治理。部分采區靠近村莊和農田、且坑堆較大的，利用區內排土場土方回填部分采坑，降低地形高差。

（3）生態修復治理。采區位于阿勒泰山前平原和洪積平原，海拔1050～1200之間，屬于溫性草原和溫性荒漠草原，草地植被由強旱生的荒漠植物和旱生的草原植物共同組成，植被組成主要以禾本科（冰草等）、菊科（蒿子等）、藜科（木地膚等）為主。生態修復植被選擇遵循以下原則：首先要優選耐寒耐旱耐貧瘠類植物，具有適應能力強特性；第二，要優選鄉土植物，避免外來植物入侵和增強礦區植物的天然入侵，利于植被與周圍環境更快融為一體；第三，保證植物群落多樣性，避免植被單一化發展。因此，根據區內植物的特征和植物種子的可得性，方案設計植物為冰草、絹蒿、駝絨藜、木地膚、沙蔥等當地常見的鄉土物種。治理修復過程中，為了填補多年生植物生長過程中的空窗期，第一年增撒當地常見的沙蓬、豬毛菜等一年生草本植物。采區周邊植被蓋度總體較低，區域綜合植被蓋度＜20%，方案設計植被蓋度10%～15%。

生態修復采用土壤培肥、微地形營造、草籽混合撒播等措施，因采區位于牧區和干旱地區，為防止不確定因素干擾，確保生態修復工作見效，后期的圍護、補植補種和補水養護等管護工作要跟進到位。

4 結語

青河縣砂鐵礦的治理修復是一項造福于民的工作，針對存在的環境地質問題，因地制宜，采取采坑回填、削坡卸載、植被恢復技術等工程措施與生物措施相結合的綜合手段，可較大程度的改善砂鐵礦開采活動所造成的地質環境問題和生態環境問題，消除鐵砂礦開采帶來的地質災害隱患以及地災隱患對人民生命財產安全的威脅，還人民群眾一個安全的生活環境。另外，經過治理修復的土地可恢復為牧草地和耕地，從而可增加地方的經濟收益。