(中國地質調查局牡丹江自然資源綜合調查中心,黑龍江 牡丹江 157000)
東北地區是我國重要的礦業基地,開發歷史悠久,礦產資源豐富。建國以來,東北地區礦業生產一直是國家的支柱型產業,建設有著名的鋼鐵和石油基地,為我國經濟發展做出了巨大貢獻。但是隨著礦業生產活動的進行,地質生態環境問題也隨之而來,特別是不合理開采產生的環境破壞和污染,誘發地質災害等問題,嚴重威脅周邊地區人民生命財產安全,違背了地方經濟可持續發展原則,甚至影響國民經濟。因此有必要開展東北地區礦山地質生態環境調查,完善礦山地質環境保護的規章制度,進而推進我國地質生態環境建設。
東北地區屬于溫帶大陸性季風氣候,冬季寒冷,春秋干燥涼爽,年降水量400mm~700mm,全年總降水量的80%集中在農作物生產時期,降水資源穩定。東北地區地勢平坦、土質肥沃、水源充足。
土壤主要是棕壤土、潮棕壤土,土層厚度一般0.5m~1.0m左右,呈中性、微酸性;土壤具有明顯發育層次,夾有礫石層或黑土層;土色以黃棕色、深棕色為主,質地松軟,有機質含量高,有利于農業生產的發展。東北地區礦產資源豐富,種類繁多。目前國內已發現的礦產中,在東北地區已發現137種,累計探明礦產儲量的有98種,其中40種礦產儲量居全國前列。大中小型礦產地2200余處,煤炭、鐵、銅、鋁、鉛、鋅等22種重要礦產的產地達1800余處。在百余種礦產中,煤炭、黃石、硼、鐵和金剛石等在國內外有較高評價。
受天氣和季節影響,東北地區礦山開采集中在冬季以外季節,而開采帶來的礦山環境問題也暴露出來。礦山開發引發的地質環境問題很多,礦山開采直接造成土地資源破壞,開采過程中產生的固體廢物,排放的廢氣、廢水等含有較強酸堿性和放射性,對周邊地區生態環境造成嚴重污染,此外還會誘發地質災害,這些都破壞了生態環境的平衡。
隨著礦山生產、建設和開采的進行,對地形地貌景觀造成了影響,建成的工作區域包括廠房、堆礦場等,使用的交通設施,待處理的廢棄物等所占用的土地,都對土地資源造成一定程度的破壞。東北地區礦山每年剝離巖土約2.5億噸,礦區侵占大片的山林和農田,根據對重點露天礦調查,礦區占地面積統計如圖1所示,預計以后還要繼續擴大占用土地的面積。礦山開采過程中,除了直接占用土地,還對土壤環境造成了破壞。土壤層硬化程度升高,養分含量降低,使地表植被難以正常生長,隨著土壤養分流失,土地失去了原有的生態功能。
礦山建設與開采過程中產生的固體廢物,排放的廢氣、廢水等,都會直接對礦區及周圍地域的生態環境造成污染。建設項目產生的礦井涌水、生產廢水和生活污水等,淋濾作用下廢石場堆積的廢料,浸出的有害元素和污染物,會對地表水及地下含水層的水質產生直接或間接的影響。露天礦開采中產生的化學氣體,和廢水中揮發的有害物質,還會直接影響空氣質量,造成空氣污染。
東北地區礦山,每年通過礦坑排水近3億噸,大部分都受到不同程度的污染,沒有經過處理而直接排放的工程廢物、廢水和廢氣等,嚴重污染周邊地區環境,危害當地人民群眾的生命。

圖1 東北地區礦區占地面積統計
東北地區礦山和水文地質條件復雜,加大了采礦難度,為保證工程順利進行,開采前必須要排干地下水,但也會因此產生環境問題,影響項目實施,嚴重的還會誘發地質災害,嚴重影響周邊地區人民的生活。地下水排放容易造成地下空洞,引發地面塌陷,造成鐵路、公路和橋梁的損毀,和地面建筑物毀壞。礦山開采中,在河床、公路兩側大量堆放礦石,遇到暴雨時容易出現水土流失,有可能出現滑坡、泥石流等災害現象,不僅生產和運輸會因此中斷,若出現排水不暢,則有可能沖毀公路和建筑物,造成生態失衡的同時還影響地方經濟。
東北地區豐富的礦產資源,為工業生產和經濟發展方面做出巨大貢獻,但與此同時,也對生態環境帶來不好的影響,恢復和治理地質環境已經刻不容緩,在遵循環境評價和土地規劃的原則下,必須從恢復土地資源,實行綠色開采和防治地質災害三方面制定恢復治理方案。
礦山開采對土地資源的破壞主要包括開采區和廢物堆放區兩部分,對地形地貌和地表植被影響嚴重,恢復土地資源所采取的防治措施,主要是危險巖體清除、廢石回填、恢復土壤和植被。采礦完畢后清除周圍危險巖體,填充不穩定斜坡,廢渣石料有針對性地填回礦區采坑,進行場地平整處理,使礦區與周圍地貌相一致。對于礦區土壤的修復,可以直接換土,或利用微生物和動植物來增加土壤肥力。最后選擇適宜東北地區氣候環境的植物進行種植,來恢復生態環境。
對于東北地區未來的礦山開采,必須推行綠色礦業作為礦業發展的宗旨。
礦山地質生態環境問題必須加強礦產資源勘探和評價,確定可采程度,規劃近期和遠景目標,強化綠色科學管理,改進采礦工藝,控制污染和地質災害的發生。東北地區礦業開發前,應通過環境檢測和承載力評價,建立環境評價體系、技術標準,制定綠色礦業規劃;通過勘探技術創新,優化工藝流程,減少采、選、冶過程中的毒害、污染和破壞力;通過礦山環境治理手段和生態恢復措施,實現東北地區綠色礦業的發展,實現自然資源的綠色使用。
利用先進遙感技術和環境監測技術,對潛在的地質災害隱患點進行調查,分析穩定性和危害性,進行初步評價。對采礦引起的地表塌陷、滑坡和泥石流等地質災害的地點進行調查,查清分布范圍、規模、結構特征、影響等,分析復發性和危害性,進行綜合評價。
相關部門要劃分地質災害易發區,編制地質災害防治規劃和防災預案,宣傳、普及防災知識,指導地質災害監測和預警,建立全方面防治系統。礦山地質災害防治是一個復雜的系統工程,需要政府、單位和個人的共同努力,才能完成礦山的防治工作。
本文通過對東北地區礦山地質生態環境調查問題的初步探討,總結從恢復土地資源,實行綠色開采和防治地質災害三方面來對礦山生態環境進行恢復治理。礦山地質生態環境問題是一項復雜的綜合性工程,為了能夠更加全面地研究礦山生態環境,以后應從政策、環境、系統和評估方法等多方面考慮保護治理,以推動工業和環境協調發展。此外針對復雜的礦山環境,更需要嚴謹周密地進行分析,提高調查結果的準確性,同時多注意新方法技術的應用,更科學地指導礦山開采,實現礦產行業可持續發展。