方剛 紀振付
廣東省有色金屬地質局九三一隊 廣東 汕頭 515041
關于目前廣東省內礦山地質環境問題及恢復治理研究,大量學者做了相關調研;在2007年12月,國家特邀國土資源監察專員赴廣東進行過調研,針對廣東省礦產資源開發形式歸納了存在的共性問題;錢龍兵[1]、張國沅[2]等人通過實地調查總結了汕頭、揭陽各地區的礦山地質換環境問題,并提出各自的防治觀點。本文在總結前人研究的結論上,結合地區實際,提出共性防治建議。
截止2018年底,潮汕地區持證砂石礦山共計91家[3-4],開采礦種有建筑用花崗巖、飾面用花崗巖、建筑用砂巖、陶瓷土、水泥配料用黃土、水泥配料用紅土、長石、閃長巖;其中建筑用花崗巖與飾面用花崗巖占比88%;在生產礦山65家,關閉26家,開采方式均為露天開采。隨著社會經濟的發展,對建筑用花崗巖、飾面用花崗巖礦產的需求日益增加,同時資源的過渡開采,引發了諸多礦山地質環境問題,主要有地形地貌景觀破壞、土地資源破壞、地質災害與水土環境污染。
通過實地調查,潮汕地區礦山地質災害主要是采礦工程活動引發的邊坡崩塌、滑坡,多分布在終采的采場陡坎、排土場、高陡的礦山道路、辦公生活區與工業場地邊坡段。據不完全統計,此次礦山調查共發現35處崩塌與4處滑坡地質災害隱患點(表1),均未造成人員傷亡,只有5處按照地質災害險情等級劃分為中型外,其余的都為小型地質災害;土質類崩塌合計7處,巖質類崩塌合計19處,土巖混合型崩塌合計13處;滑坡多發生在道路邊坡與堆土場邊坡。

表1 各市地質災害隱患統計表
礦山開采之所以引發一系列的地質災害,不考慮強降雨與地質條件因素,開采設計對礦山實際考慮不周全,工程設計布局不精細,而礦山實際開采中未嚴格按開采設計進行開采;另外應急部門與自然資源部門在安全生產上沒能達成共識,在礦證范圍內既要保障安全生產,又要充分利用資源,故而形成多處高陡邊坡。絕大多數礦山受場地限值,未能有效綜合利用,廢土石在未設置安全防護措施情況下隨意堆放,形成安全隱患。
地形地貌景觀破壞是露天開采礦山最嚴重的礦山地質環境問題,破壞主體為自然地形地貌、地質遺跡、人文景觀等,損毀形式為挖損與壓占;在城市周圍和主要交通干線兩側可視范圍內的露天礦山嚴重影響視覺美感,此次調查發現,在城市周圍和主要交通干線兩側可視范圍內的礦山共計41處。露天采場的挖損對地形地貌景觀破壞程度嚴重,挖損形式主要為坡面直立型、凹陷型與平面型三種。
地形地貌景觀破壞單元主要分布在礦山的采場、工業場地、辦公生活區、臨時堆土場與礦山道路等區域,累計總破壞面積1556.35公頃。露天采場大面積的挖損破壞山地,導致地表裸露,坡面水土流失嚴重。近年來隨著對礦山生態修復的重視,開采需嚴格按開發利用方案設計預留足夠平臺,除了歷史遺留關閉礦山存在直立型高陡采掘面外,基本已遏制在生產礦山隨意開采現象。

圖1 坡面直立型挖損

圖2 凹陷型挖損

圖3 平面型挖損
露天礦山開采對土地資源的破壞程度總體嚴重,破壞的土地類型多樣,損破壞土地類型占比較多的為林地、城鎮村及工礦用地、其他土地,工業場地等配套單元損毀少量園地與耕地;調查期統計三市礦山開采累計損毀林地多達656.7公頃,園地與耕地總和約44.1公頃。采掘區剝離地表土層,終采底板與邊界均為石質,對土地損毀程度嚴重,恢復難度高;損毀的耕地類型為旱地、茶園,少量望天田,以壓占形式損毀,損毀程度較嚴重,較易恢復。
調查采集礦山水樣點選址包括露天采場采坑積水、裂隙水、上下游溪流水與沉砂池水,土樣采集選址上下游溪流底泥;進行污染物特征值對比檢測。對各市樣品檢測報告數據計算單項污染指數和綜合污染指數[5],進行綜合污染評價,劃分污染程度。
通過對比分析,礦山水土環境檢測結果總體較好,污染等級基本為安全,少數有機制砂生產線的礦山水質存在輕污染;陶瓷土類礦山水質中存在草酸、重碳酸根、硫酸根離子、鐵、錳、氨氮硫酸鹽等指標超標現象,pH值總體偏酸性。
近年國家大力推進礦山地質環境恢復治理和綜合治理工作方案,不斷加強礦山環境治理和生態修復工作,逐步完善礦山地質環境治理保證金與土地復墾基金制度,大規模整頓和規范礦產資源秩序工作,關閉了一批對生態破壞嚴重的小型礦山,同時全面開展綠色礦山建設。截止2020年底,三市已完成綠色礦山建設礦山數量總計24個,汕頭9個,潮州11個,揭陽4個。
省財政廳下撥大量專項資金分配至三市進行礦山地質環境恢復治理工作,三市累計完成礦山地質環境治理面積435.01公頃。部分礦山由于規模小,范圍小,采礦方法不當,資源綜合利用率低,終采時形成大量凹陷采坑和高陡巖質邊坡;治理難度大,費用高。
問題的根本在源頭,礦山地質環境問題產生的根源在于社會的發展,建筑石料是發展的必需品,必須統籌好它們間的矛盾。
(1)因地制宜、科學合理布局開采區和采礦權
以國土空間規劃和礦產資源規劃為引領,綜合考慮各地市場需求、工程建設等情況,因地制宜、科學合理布局開采區。不在批復小范圍、小規模采礦權,支持鼓勵山體整體開發推平后平整為建設用地、平地下挖開采結束后作為余泥渣土填埋場或建設為礦山景觀公園等方式設立新采礦權。
(2)堅持生態優先
生態興則文明興,生態衰則文明衰。堅持“在保護中開發,在開發中保護”的綠色發展理念,發展綠色礦業,做好生態環境保護和資源安全合理有效開發利用。
(3)鼓勵資源綜合利用
鼓勵現有采石場增設機制砂生產線,提高廢土石的綜合利用率,減少廢土石排放。對于已關閉、廢棄或采礦權已滅失的采石場和采礦許可證證內資源瀕臨枯竭的現有采石場,原礦區范圍和礦山工業場地毗鄰區域仍有資源的,支持鼓勵在完善相關手續后,依法依規以招標拍賣掛牌方式重新出讓采礦權,促進資源科學合理安全再利用,同時也能消除部分凹陷采坑和高陡邊坡。
(4)合理規劃礦區工程布局
在編制開發利用方案時,結合礦山實際地形和國土空間規劃,合理規劃礦區工程布局;明確用地類型、范圍與面積,礦山企業應嚴格按照通過評審的開發利用方案進行工程布局。
(5)落實責任主體與資金來源
各地堅持“誰開發、誰治理”原則,明確了責任主體;生產礦山落實好礦山地質環境保護與土地復墾方案,設立礦山地質環境治理恢復基金,按規定向自然資源主管部門提交年度實施方案和書面報告[6]。對于拒不履行礦山地質環境恢復治理義務的礦山企業,有關主管部門應將其違法違規信息建立信用記錄,納入全國信用信息共享平臺并向社會公布,就其破壞生態環境的行為向人民法院提起公益訴訟。對于滅失責任主體的歷史遺留礦山,可通過社會資金與申請財政資金結合方式妥善完成礦山地質環境恢復治理。
三市現有礦山地質環境問題主要是地形地貌景觀的破壞、土地資源破壞和地質災害,其中地質災害主要發育類型為崩塌、滑坡,規模小、危害程度小、危險性小,且多發生在礦業活動不強烈地段,治理措施一般是加強監測,以清理為主,部分設置擋土墻與截水溝,輔以植樹種草進行固坡綠化[7]。本文重點探討地貌景觀的重塑和土地復墾措施。
(1)地貌景觀重塑
區內大多數礦山巖壁陡峭,在這種環境下開展復綠的技術難度大,植被存活率低。對于巖壁區域的復綠,常采用“上吊下掛式”種植爬藤復綠,但夏天巖壁溫度較高易造成爬藤死亡;可采用種植飄臺的方式,但后期養護困難。因此對于硬質垂直巖壁復綠技術的研究,也是區內石材礦山復綠的關鍵難點。
針對區內高陡花崗巖采石場巖壁,鄒浩等[8]從復綠植物選取、上爬下掛立體綠化、植物攀爬輔助、壁面降溫、基質保水續肥等方面提出了建議,可供類似礦山治理工程借鑒;也可在基巖壁上鑿孔注土種植藤類植物進行復綠,并設置滴灌系統進行后期養護。目前三市內采用此類治理方案較為成功的案例當屬汕頭市升達混凝土有限公司采石場(圖片4),其終采后形成最大采深近95m的高陡巖質邊坡。

圖片4 巖質邊坡治理前后效果對比
(2)土地復墾措施
調查發現,礦山土壤pH值普遍偏酸性,土壤質地多為砂質土,風化層有機質含量偏低,大多數礦山面臨無土可用,或是土壤質地不滿足復墾要求;植物選擇較為單一,常見的是桉樹,因多數礦山位于山頂或山坡,蓄水保水條件差,養護不及時,復墾復綠效果極差[9],投入與收效呈反比。礦山土地復墾主要需要解決土壤源與物種選擇問題。
土壤源:新建礦山在剝離表土時盡可能做好表土剝離再利用工作,并做好堆存防護措施;終采無土礦山建議盡可能利用城市生活污泥或建筑工程的剝離表土、附近廢棄礦山積存的廢渣作為客土來源,這樣既可以實現廢物利用,又可以減少土地侵占。可利用化學改良措施,通過多次少量施加鉀肥、磷肥等速效化肥和施用人畜糞便等緩釋有機肥,改良風化土,提高其土壤肥力;施加石灰粉、草木灰、碳酸鈣等堿性物質調節酸性土壤 pH值。
物種:植被恢復應考慮不同區域的特點,有針對性地選擇植物,并根據群落結構優化配置的多樣性原則進行合理的規劃和設計,形成“草本植物+灌木+喬木”層次分明的良好生態模式。盡可能選擇對礦區土壤基質有改良作用的植物種類,如種植具有固氮能力的木豆、山毛豆等豆科植物,既能改善土壤的質地、結構,又可增加土壤的養分。治理初期應選擇生長快、萌芽力強的多年生草灌植物,如狼尾草、百喜草、狗牙根、山蒼子、火棘、桃金娘等,它們可在邊坡穩定化過程中發揮重要作用。巖質類基地面,物種多選擇根系發育的低矮灌木,如三角梅、夾竹桃、毛竹、小葉榕、非洲茉莉等,裸露山體上多種炮仗花、紫藤、爬山虎、葛藤等爬藤類植物。
各地區政府應堅持預防為主、防治結合的方針,盡快建立礦山地質環境檔案和數據庫;應加強監管力度,實施礦山環境年報制度,督促采礦權人堅持“生態優先、綠色發展”的理念,邊生產邊治理,切實承擔礦山地質環境保護、治理、恢復、監測和土地復墾的主體責任,提升礦山整體環境水平,推進綠色礦山創建,促進生態文明建設和可持續發展。
遵循“宜農則農、宜林則林、宜園則園、宜水則水”的原則,結合每個礦山及周邊地區的地形地貌、社會、經濟等實際,將礦山石場治理與房地產開發、旅游、養老、療養、養殖、種植等產業融合發展。