江西贛南地區廢棄稀土礦礦山地質環境治理方案研究

張方哲，趙婷婷，毛洪亮

（美麗華夏身體環境科技有限公司，北京 100070）

我國離子型稀土資源占世界同類資源的90%，江西贛南地區稀土資源占全國同類資源的三分之二，素有“稀土王國”的美譽。自20世紀70年代以來，贛南地區年產7000t左右混合氧化稀土，稀土礦開采在取得巨大利益的同時，也破壞了礦區的生態環境。據統計，每生產1t稀土就會產生約2000m3的尾砂[1]，采剝區、尾砂堆積區和尾砂淤積區造成地形地貌景觀破壞，水土流失嚴重，堵塞河道和水庫；稀土礦特有的開采提煉方式使礦區內水資源破壞嚴重，這些礦山地質環境問題影響當地群眾的生產生活，威脅著人民的生命和財產安全。本文以江西贛南地區某廢棄稀土礦為例，簡述廢棄稀土礦礦山地質環境問題及采取的治理方案，為同類型礦山開展治理修復活動提供參考。

1 項目區概況

項目區為丘陵地形，溝谷呈樹枝狀發育，主溝多發育于三面環山一面開口的洼地中。巖土體類型為巖漿巖，巖性為燕山期的花崗巖和震旦-寒武系的混合花崗巖，巖石風化破碎。項目區屬亞熱帶溫暖濕潤季風氣候區,多年平均降水量約1600mm，最大日降水量218.2mm，最大小時降水量為73.4mm。

2 礦山地質環境問題及危害

稀土礦的采礦、選礦和冶煉提取等每一種礦業活動都導致不同的礦山地質環境問題[2]。根據現場調查，項目區主要礦山地質環境問題為：礦山地質災害、地形地貌景觀破壞及水土污染。

2.1 礦山地質災害

（1）崩塌：項目區內尾砂堆堆積形成的邊坡坡度較陡，因暴雨期間地表水流沖刷，局部經常發生小型崩滑，由此產生的泥砂成為泥流的重要物質來源，間接對人民生命財產構成威脅。

（2）泥流：分布在溝道兩側的稀土礦尾砂堆是泥流的形成提供豐富的固體物質來源，現狀條件下區內溝谷溪流水流攜帶少許泥砂呈推移式向前移動。在暴雨期間，水流攜帶的泥砂增多，易順坡沿溝徑流產生泥流，其固體物質在溪溝河床堆積，造成的危害主要是湮沒農田，使下游居民無法正常生活。

2.2 地形地貌景觀破壞

稀土礦開采前，植被覆蓋率可達40%～70%，地表植被主要為松、杉及灌木等。礦山開采時，首先剝除地表植被，然后取殘坡積層及全風化層放于進料池中加料浸礦，浸礦結束后將尾砂傾倒于外坡堆積，形成采剝區、尾砂堆積區和淤積區，區內植被全部被破壞，地形地貌景觀破壞嚴重[3]。

2.3 水土污染

稀土礦開采池浸、堆浸工藝產生大量的廢水，排施后滲入土壤與地下水中，通過雨水沖刷由地表徑流進入附近河道或由滲濾透過地層進入河道，使項目區內水資源遭到嚴重破壞。

根據環保監測部門提供的資料，項目區周邊的河道、山塘內水體受到嚴重的污染，水體中的NH3-N、COD、SS等指標嚴重超標，河道底泥中的重金屬Pb、As、Cd、Hg等含量偏高。經取尾砂土樣化驗表明，土樣浸出液經分析PH值為4.62，屬酸性。受水土污染影響的地面寸草不生，無法耕作，土地功能嚴重退化。

3 治理方案

根據項目區廢棄稀土礦的現狀，本文從四個方面來概述治理方案：采剝區治理方案、尾砂堆積區治理方案、淤積區治理方案及土壤改良方案。

3.1 采剝區治理方案

采剝區內坡體開挖、植被破壞，在雨水沖刷下產生水土流失；坡體開挖形成高陡邊坡、破壞原有地形地貌，產生崩塌、滑坡等地質災害。

可采取的治理措施主要是削方降坡、坡面整理、排水截水和植被恢復。根據現狀，對采剝區的治理設計：

坡高大于10m、坡度大于35°的采剝區開挖坡體，治理方案為“削方降坡+擋土護面+排水截水+植被恢復”；坡高小于等于10m或坡度小于35°的采剝區開挖坡體，治理方案為“削方降坡+排水截水+植被恢復”。

3.2 尾砂堆積區治理方案

尾砂堆主要由松散土體組成，直接暴露在地表，抗沖刷能力差，在雨水沖刷下很容易產生水土流失；土體松散，堆積形成的邊坡容易產生崩塌、滑坡等地質災害；上述產生的水土流失物和崩塌、滑坡產生的物質，在溝道聚集，在降雨的影響下，易發生泥流地質災害，并淤塞溝道，淹沒農田土地。尾砂堆積區的治理措施主要由尾砂堆邊坡加固、坡面平整、截排水和植被恢復。

坡高大于10m、坡度大于35°的尾砂堆，治理方案為“擋土護面+削方降坡+排水截水+植被恢復”；坡高為小于等于10m、坡度小于35°的尾砂堆，治理方案為“削方護面+排水截水+植被恢復”。

3.3 淤積區治理方案

淤積區是由尾砂堆、采剝區中的松散土體在地表流水的沖刷下，以泥流等方式被搬運形成的。淤積區的治理措施是在適當的位置修建攔砂壩，控制淹沒區的擴大。治理方案為：攔擋庫存方案，修建攔砂壩，形成尾砂庫系統，實現對淤積的有效控制。

3.4 土壤改良方案

結合以往及當地土壤改良的成果經驗，本次項目采用無機改良劑和有機改良劑相結合的方式進行土壤改良，即石灰+鈣鎂磷肥+有機肥。

研究表明，石灰對土壤中的PH值有顯著提升作用，土壤表面負電荷增加，使土壤對重金屬的親和性增加，進而提高土壤對重金屬離子的吸附。鈣鎂磷肥不僅能為植物提供生長所需要的養分，也可以提高土壤的PH值，降低重金屬在土壤中的活性，對重金屬離子具有拮抗作用，參與競爭植物根系上的吸收點位，抑制植物對重金屬的吸收。

4 結論

本文主要闡述了廢棄稀土礦礦山地質環境的主要問題，并針對問題的空間分布分區，根據實際情況選取不同的治理方案。結合項目后期實施情況，本次治理方案取得了良好的治理效果，得到了較好的社會效益和環境效益，為科學、合理地指導和有計劃、分步驟地安排廢棄稀土礦礦山地質環境治理工作提供技術支持，對贛州市乃至江西省的廢棄稀土礦礦山地質環境的治理起典型示范作用。