葫蘆島市多金屬礦開采后的地質(zhì)環(huán)境恢復與綜合治理方案

葉東博

（遼寧省有色地質(zhì)一〇五隊有限責任公司，遼寧 葫蘆島 125000）

葫蘆島市多金屬礦的礦產(chǎn)資源，其規(guī)模和利用程度不斷擴大，導致礦區(qū)地形地貌景觀和土地資源都受到了嚴重破壞，產(chǎn)生各種類型的地質(zhì)環(huán)境問題。當前政府部門制定了生態(tài)環(huán)境的相關管理制度，指出礦山資源開采時，應做好生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的保護，解決礦山地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境、社會礦產(chǎn)需求之間的關系，避免地質(zhì)環(huán)境受到較大破壞，而針對環(huán)境破壞區(qū)域，則要進行科學有效的恢復治理，推動礦山地質(zhì)環(huán)境不斷完善，加強金屬資源的重復利用[1]。針對地質(zhì)環(huán)境和資源遭到破壞的礦產(chǎn)區(qū)域，從綠色環(huán)保的理念出發(fā)，提出地質(zhì)環(huán)境恢復與綜合治理方案，為礦山地質(zhì)環(huán)境的保護措施，提供指導意見，修復多金屬礦被破壞的生態(tài)環(huán)境。

1 葫蘆島市多金屬礦開采后的地質(zhì)環(huán)境恢復與綜合治理重要性

對葫蘆島市多金屬礦開采后的地質(zhì)環(huán)境進行勘察，該礦區(qū)總體布局包括工業(yè)廣場、礦石臨時堆放場、采場、巷道、地下開采坑口、廢石堆放場等，礦山基礎設施永久破壞了地貌景觀，對土地資源造成挖損壓占，形成規(guī)模體積較大的棄渣和探槽，開采區(qū)域周邊存在水位下降、土地塌陷等問題，開采單位隨意堆放的廢棄礦碴，其承重結構穩(wěn)定性較差，特殊天氣會出現(xiàn)崩塌、水土流失等現(xiàn)象，土壤常年風化，礦山地表的采集坑和巖墻數(shù)量較多。具體現(xiàn)象如下圖所示。

由此可知，探索恢復與綜合治理方案，具有重要意義，但當前地質(zhì)環(huán)境恢復治理仍存在一定問題：存放大量多金屬礦山廢棄物，污染了礦區(qū)周邊環(huán)境，造成土地資源的浪費；山坡缺少綠植保護，產(chǎn)生水土流失、土壤荒漠化的現(xiàn)象，礦層土地較為貧瘠；礦山開采技術和設備較為落后，工作人員環(huán)保意識較差，忽略了礦山地形地貌的恢復；土壤理化性質(zhì)惡劣，PH值嚴重偏低，土地酸化破壞范圍較大。針對以上問題，提出地質(zhì)環(huán)境恢復與綜合治理方案，推動地質(zhì)環(huán)境修復進程[2]。

圖1 葫蘆島市金屬礦破壞的地質(zhì)環(huán)境

2 葫蘆島市多金屬礦開采后的地質(zhì)環(huán)境恢復與綜合治理方案設計

2.1 加強多金屬礦山廢棄物處理

檢測多金屬礦山綜合治理工程，對礦山廢棄物進行處理。增強治理工程的穩(wěn)定性監(jiān)測，在線監(jiān)控礦山周邊綠化和環(huán)境，實時掌握礦山內(nèi)部的廢氣排放量，包括顆粒物濃度和氮氧化合物等，定期檢查井下老舊通道和井上地面裂痕，降低廢氣排放超標事故發(fā)生概率，同時還要填充礦山的廢氣巷道，以礦山綠色發(fā)展為原則，減少金屬礦石向外運輸?shù)臄?shù)量，對井下的空缺處進行回補。針對多金屬礦山廢水，葫蘆島市的開采部門應更新礦山開采手段，優(yōu)化礦產(chǎn)資源的洗選工藝，從源頭上控制廢水的水量，減少工業(yè)廢水排放，避免過度使用開采階段的水資源，除此之外，還要在礦山井下和井上建立水循環(huán)系統(tǒng)，增強礦山周邊生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，循環(huán)利用多金屬礦層中的水分，提高水資源的利用率，同時技術人員還應向工作人員介紹廢水的不良影響、以及廢水中含有的有害物質(zhì)，加強廢水處理的重視程度，避免施工期間廢水的二次利用[2]。針對多金屬礦山的井下廢氣，應不斷更新排風設備，包括甲烷提取、噴霧、廢氣凈化等裝置，降低二氧化硫、爆炸性氣體、硫化氫、一氧化碳、氨等井下廢氣的排放量。針對多金屬礦山的固體廢物，應深入井下從源頭抓起，科學開采多金屬礦的各個階層，及時引進先進的設備和礦采技術，對開采實施流程進行優(yōu)化，針對多金屬礦層較薄的區(qū)域，則要增強對井下實際情況的勘探，降低金屬礦石的開采量，在一定程度上避免固體廢物的出現(xiàn)，推動礦山地質(zhì)的恢復治理作業(yè)。

2.2 復墾多金屬礦山土地

部署多金屬礦山恢復治理區(qū)域，復墾治理區(qū)域土地。具體部署如下圖所示：

圖2 多金屬礦土地復墾部署

剝離礦山土地的硬土層，硬覆蓋清理后，將剝離硬土回填到塌陷區(qū)，控制剝離厚度在0.2m左右。針對土層厚度較薄的開采區(qū)域，采用亞表層和耕作層土壤，作為該區(qū)域的覆土，在區(qū)域底部先覆蓋顆粒較大的土壤，控制攤平厚度為0.1m，然后選取養(yǎng)分含量高的上層覆蓋土壤，控制攤平厚度為0.2m，從而防止剝離表土的流失，在表土堆周圍，設置麻袋裝土攔擋措施，利用土工布遮擋土堆，增加土壤肥力的同時，減少水土流失[3]。將林木恢復作為土地復墾的重要項目，結合葫蘆島多金屬礦的地形、氣候、土壤等自然條件，針對沒有植被的荒地，采用正三角形配置方法，其中樹種選擇耐貧瘠、抗旱、壽命較長、耐寒的鄉(xiāng)土落葉松，更加適合葫蘆島當?shù)厣L環(huán)境，同時選用耐熱、適應性廣、耐旱能力強、耐霜凍的紫花苜蓿，進行林下復雜地表復墾土地的覆綠，涵養(yǎng)多金屬礦的水源，阻止泥沙流失，減少地表徑流。復墾施工過程中，技術人員還應加強監(jiān)測與管護，通過臨時監(jiān)測和巡查調(diào)查等方式，檢測土地復墾區(qū)范圍，并通過林木修枝和林木密度調(diào)控等技術，保證礦山土地的植被栽種。

2.3 改善多金屬礦山地形地貌

適當改變礦山堆積體坡面形態(tài)，治理地下含水層，改善地形地貌景觀。對廢棄礦碴堆進行改造，按照自上而下的原則，在碴堆頂端前緣處進行開挖，控制開挖深度在0.1m左右，并在地質(zhì)地貌條件優(yōu)異的坡段，布置控制點修建施工通道，通過適當?shù)钠旅嬲砗驼剑ＷC棄碴堆積體整體穩(wěn)定性，在礦碴堆邊坡區(qū)域，增加可供利用的林地，噴灑耐酸植物草籽，去除碴石山陡坡部分，草籽選擇二月蘭、野菊花、爬山虎、紫云英、常春藤等恢復植被，且植被都能夠適應葫蘆島種植環(huán)境，當棄碴堆積體陡坡地帶坡度較大時，對礦渣體進行削坡，控制削坡坡度在30°以內(nèi)，實現(xiàn)礦山陡坡地帶的固坡。葫蘆島多金屬礦山開采后，釆空區(qū)會產(chǎn)生塌陷變形，導致地下含水層的裂隙分布帶范圍較廣，為此要充分利用礦區(qū)可供利用的水源，在礦層局部地段修建集水池，完善礦區(qū)供水設施，采用收集沖溝匯水的方式，對礦山堆積體坡面進行清淤處理，整治排水設施的放水孔和涵臥管，新建石梯等輔助設施，發(fā)揮出防滲和固定坡面的作用[4]。放水設施則要保證礦區(qū)耕地的灌區(qū)用水，選擇條石擋墻土壩，將塊石砌筑和漿砌條石，分別作為土壩的上游面和下游面，根據(jù)壩高適當調(diào)整上、下游邊坡，其中條石后坡采用土石碾壓回填方式，材料使用C15鋼筋混凝土，在礦山位置較高區(qū)域，利用礦區(qū)內(nèi)飲用水源修建蓄水池，配置變壓器、取水口池、抽水管、泵站等設施，從而補償?shù)V區(qū)的匯水和灌溉水溝。

2.4 修復礦區(qū)酸化土壤生態(tài)

修復多金屬礦區(qū)酸化土壤，提升土地利用價值。混合使用磷胺復合肥和石灰，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤酸堿度，配制水-緩沖溶液-土壤懸浮液，釆用筆式酸度儀，測定懸浮液的平衡PH值，進而確定礦區(qū)土壤 PH值，明確石灰粉用量，按照每畝土地35kg磷氨的補助標準，采購石灰和磷胺復合肥，對礦區(qū)酸化土地進行翻耕和施肥，針對嚴重酸化區(qū)土壤，則利用植物修復的方式，在土壤表面種植油菜。將酸化土壤整理為新增耕地范圍，根據(jù)礦區(qū)地形進行改梯治理，把小塊零散的酸化土地，以道路和溝渠為骨架，合并改造為較大塊的較緩梯地，其中梯地埂坎采用土埂和石坎相結合的方式，在內(nèi)部設置排水口和背溝，使其與礦區(qū)山溝和蓄水池相連，采用蓄-引-排的混合模式，治理坡面徑流[5]。針對酸雨破壞的林地，進行林木種植，選擇根系發(fā)達、適合酸性土壤生長的樹種，美化堆積體周邊自然環(huán)境，采用草、樹結合的種植模式，按株距3m、行距3m的距離延展植樹，并在落葉松中間插種植香椿樹苗，形成喬灌結合的生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)酸化土壤的養(yǎng)分管理[3-5]。

3 結束語

多金屬礦地質(zhì)環(huán)境恢復與綜合治理，是一項系統(tǒng)性較高的建設工程，需要對多金屬礦地質(zhì)進行深入勘察，結合實際地質(zhì)情況，實施相應的恢復治理手段，同時還要關注新的技術動向，豐富地質(zhì)恢復治理方案，改善葫蘆島地質(zhì)環(huán)境情況。