衡陽市常寧水口山礦區生態環境問題及生態修復對策探討*

宋艷芳，李 鮮

（湖南工學院，湖南 衡陽 421002）

水口山鉛鋅礦區位于我國湖南省常寧市，有著近100 年的開采歷史，是國內主要的鉛鋅生產基地之一。礦業的發展帶來了一時的繁榮，也破壞了當地的生態環境，由于歷史遺留問題以及薄弱的環境保護意識，當地產生了嚴重的環境地質問題[1-3]。自2007 年以來，國家、當地政府以及礦山企業都對區內地質環境進行了積極的恢復與治理。但礦區開采時間較長，環境問題欠債較多，礦區內仍存在嚴重的地質環境問題。黨的二十大報告指出，必須牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的生態文明理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展[4]。水口山礦區的生態環境面臨這嚴峻的現實情況，修復工作符合國家大政方針，迫在眉睫。

1 礦區概況

1.1 基本概況

水口山鉛鋅礦位于衡陽市南40 km、常寧市北東35 km 處，行政上屬湖南省常寧市水口山鎮管轄，礦區面積45.59 km2。礦區位于衡陽盆地的西部，地勢總體西、南高，北、東低，地貌上主要為剝蝕、溶蝕形成的丘陵、谷地組合型地貌。礦山水文地質條件復雜，礦區內出露地層有第四系（Q）、白堊系（K）、侏羅系（J）、三疊系（P）、二疊系（T）、石炭系（C） 及泥盆系上統（D3）[5-6]。

1.2 礦區開采概況

常寧市水口山鉛鋅煤礦區的開采歷史悠久，最早開采于宋朝，正式建礦于1896 年，距今已經有120 余年歷史。礦區基本實現了集鎮化，具有完善的社會服務體系。區內礦產資源豐富，是國家及湖南省的有色金屬基地之一，包括老鴉巢、鴨公塘以及康家灣等3 個礦區。水口山鉛鋅礦1954 年開始采礦，開采方式為地下開采，開拓方式采用下盤豎（盲） 井聯合開拓法，主要開拓井筒形式為豎井。目前，鴨公塘礦區因地下水大已停采，老鴉巢礦區鉛鋅礦已采空，正在采殘礦。

2 礦區以往的治理措施及成效

2007 年以來，國家、地方及礦山企業等3 個層次均開展了生態保護修復工程，其中包括塌陷坑綜合治理（老鴨巢）、尾礦庫閉庫治理(豹市嶺尾礦庫、老鴉巢硫精礦庫)、污染場(土) 地治理、選礦廠廢水處理系統建設、修建沉淀池、擋碴墻、礦區復綠等，取得了一定效果，對當地生態環境保護起到了積極作用。

3 礦區現有地質環境問題

區內礦山地質環境問題主要有五大類：地形地貌景觀破壞、土地資源占用、土地資源污染、礦山地質災害、水資源破壞。其中，地形地貌景觀破壞、土地資源占用、土地資源污染均屬于土地占損，分布廣、對生態環境破壞嚴重，是最突出的礦山地質環境問題，地面塌陷及房屋開裂等礦山地質災害、水資源破壞是區內主要的民生問題[7-8]。

3.1 地形地貌景觀破壞

礦山系地下開采，采礦活動對地形地貌景觀造成影響主要是由尾礦、廢石堆放改變了地表自然景觀造成的，主要包括1 號、2 號廢石堆及齋家沖尾礦庫，均處于人直觀可視范圍，造成了視覺污染。礦山礦部及各工業廣場并未造成對地形地貌景觀的破壞。地形地貌景觀破壞見圖1。

圖1 地形地貌景觀破壞圖

目前，1 號廢石堆已不再堆放廢石，齋家沖尾礦庫未來作為應急庫，也不再新增尾砂堆放。2 號廢石堆仍在繼續使用，隨著時間的延續，廢石量會隨之增大，廢石堆放面積及堆放高度也會相應增大，將進一步加劇人的視覺污染程度，對區內景觀影響有加重的趨勢。

3.2 土地資源占用

土地資源占用除尾礦、廢石的堆放外，還包括礦山礦部及各工業廣場，如水口山礦部及工業廣場、康家灣礦部及工業廣場、康家灣新建選廠、一號風井工業廣場、二號風井工業廣場、三號風井工業廣場等。區內廢石堆遍布，多堆放在陡峭的山坡和溝谷中，大部分未加任何攔擋，堆積坡度一般在27°～37°，呈松散狀。廢石堆的碎石向下滾落，被再次搬移到沖溝的低洼處堆積，不利于農田耕種甚至威脅前緣的居民生命財產安全，部分廢石堆壓占水田及旱地，對土地資源破壞嚴重。

3.3 土地資源污染

土地資源污染主要是由礦山改制前礦山選礦廢水及尾礦廢水排放引起的，廢水排放至湘江支流的康家溪、曾家溪與李家溪，汛期由于淤堵，溪溝水倒灌入附近農田，導致農田受損并污染。主要分布于兩片區域：康家溪區域耕地污染和曾家溪區域耕地污染，造成1.852 km2農田受污染無法正常耕作。目前，溪溝水都已治理達標，通過溪溝水質推斷，淤泥已無污染，但耕地內殘余的污染較嚴重，造成耕地污染。耕地污染造成農田產量銳減而導致部分拋荒，給兩岸居民的生產、生活帶來極大不便。

3.4 礦山地質災害

根據調查，據現場實地調查、訪問，礦區曾在20 世紀60 年代及90 年代發生過采空區地面塌陷地質災害，如鴨公塘礦區采空區地面塌陷和老鴨巢礦區采空區地面塌陷。經回填復墾、多次綜合治理，目前均處于基本穩定狀態。另外，礦區內有一處地面塌陷變形嚴重區，即水口山鉛鋅礦南陽村—三香村地面塌陷變形破壞區。主要范圍為南陽村至三香村，面積約2.46 km2，最早發生塌陷時間為1966年，后面陸續有發生。近兩年沒有新的房屋開裂及塌陷擴大，目前處于基本穩定狀態。

3.5 水資源破壞

經調查，水口山鉛鋅礦區內泉水點因礦床開采而流量減少，甚至干枯，故礦區地下水資源（井、泉） 枯竭影響較重，礦井強排疏干區域地下水強含水層，嚴重破壞地下水均衡系統，導致地下水資源枯竭。同時，礦區內由于地面塌陷變形造成堰塘滲漏及曾家溪溪溝滲漏，根據調查統計，共有29 處堰塘滲漏，無法正常蓄水灌溉農田，雨季有少許水，枯水季節完全干枯，嚴重影響當地居民農田正常耕種。

4 礦區生態修復方案

水口山礦區地質生態環境形勢嚴峻，亟須開展全面的生態修復工作。本文依據水口山礦區地質環境問題類型及其分布特點，嘗試對其生態修復方案進行探討。

4.1 總體思路

生態修復應在因地制宜、分類治理的原則上，開展礦山環境保護與治理、資源綜合利用和污染防治、土地復墾和地質災害防治、三廢治理與循環利用，實現人與自然的和諧發展，達到環境的可持續發展，實現企地文明和諧，建設綠色礦山。

4.2 土地資源占用破壞治理工程

礦山礦業活動占用損毀土地破壞了土地生態功能、原生地形地貌景觀，遵循“宜耕則耕、宜建則建、宜水則水、宜林則林”的原則，礦山因地制宜采取切實可行的修復措施，恢復區域整體生態功能。比如，生產期間礦山各礦部及工業廣場、礦山道路以綠化環境為主，可采用撒播草籽及種植觀賞喬灌林的方法，盡量選擇常綠、抗塵、適合該區域種植的鄉土樹種（如樟樹、石楠、桂花等）。1 號、2號廢石堆根據利用情況可復墾為林地。齋家沖尾礦庫灘面經平整、覆土后可復墾為草地。

4.3 土地資源污染治理工程

生態修復不僅僅是簡單消除地災和簡單復綠，還要從自然生態系統和社會經濟系統兩大方面進行綜合考慮，通過創新手段達到經濟效益與環境效益的統一。根據礦區實際情況，提出分級治理，綠色優先，統籌經濟的修復方案：對于無污染耕地，可種植水稻、小麥、玉米、蔬菜等食物鏈作物，也可種植苧麻等非食物鏈經濟作物。對于中輕度污染耕地生態修復，采用原位鈍化+低鎘品種+pH 值調整+水分管理+灌溉水源管控模式（即在VIP+N 技術模式上進一步優化），修復為旱地，種植苧麻或低鎘品種。對于重度污染耕地修復，不種植進入食物鏈作物，防止對人體健康造成危害。通過對種植結構的調整，種植苧麻，阻斷污染物進入食物鏈，防止對人體健康造成危害，同時吸附重金屬污染物，如鎘、砷等，使得污染程度逐步降低，促進土地資源保護和可持續發展。目前，市場對苧麻的需求量很大，經濟效益可觀。麻骨可作造紙原料，或制造可做家具和板壁等多種用途的纖維板。麻殼可脫膠提取纖維，供紡織、造紙或修船填料之用[9]；苧麻纖維具有良好的穿著服用性能，是一種優良的紡織原料。這種修復治理模式，在污染治理的同時，確保了經濟效應。

4.4 礦山地質災害治理工程

對所有地面塌陷坑均可采用回填、夯實平整，覆蓋無污染耕植土?；靥顣r因地制宜，對土地較平整區域，可科學合理布設生態工程，包括生態田塊修筑、田埂修筑、生態溝渠、田間道路、生物通道、生態池等，將地面塌陷坑修復為水田，種植水稻，增加耕地覆蓋面積，提高生態環境質量；對坡地可主要布置生態土溝，修復為林地，種植欒樹。

為了預防地下開采引發的采空區地面變形地質災害的發生，后續的礦山開采過程中，須嚴格采用充填法進行采礦，徹底消除采空沉陷、地裂縫與地面變形地質災害隱患。同時，對20 世紀60 年代發生的采空區地面塌陷區進行地面變形監測，此外對尾礦庫進行巡查。

4.5 水資源破壞治理工程

加強選礦廢水綜合利用，達到零排放，杜絕選礦廢水污染地表水體；提高尾礦廢水處理技術，確保尾礦廢水達標外排，防止溪水遭受污染。加強河道生態修復，溝底可搭配種植對氮磷吸附能力強的水生植物，如苦草和黑藻等；坡面生態磚孔內種植水草；路旁靠近渠道壓頂的地方種植冬青、大葉黃楊、林奈木、紫穗槐、胡枝子等灌木植物。加強堰塘生態修復，底部配置沉水植物（如苦藻、黑藻等），四周移栽挺水植物（如蘆葦、荷、鳶尾等），以提升堰塘的生態功能。同時，部署水環境質量監測工程，通過布設水質監測點對沉淀處理后的礦坑水、尾礦庫廢水、康家溪、曾家溪水地表水進行水質常規監測。

5 結束語

水口山礦區開采歷史悠久，礦產資源豐富，礦山改制前造成的礦山地質環境問題多、情況復雜，雖進行不同層次的修復與治理，但修復任務仍然繁重，特別是土地占損、土壤污染這兩個問題。礦山生態修復要因地制宜、分類治理，要采取礦山環境保護與治理、資源綜合利用和污染防治、土地復墾和地質災害防治、三廢治理與循環利用兩級并行的有效措施，充分協調礦山與環境的共生關系，努力構建“人與自然和諧共生”的可持續發展格局。