矿山生态环境破坏及修复方法研究

矿山生态环境破坏及修复方法研究

钱卫明

云南省地质工程勘察有限公司

摘要：矿山开采活动在获得经济效益的同时，势必会对周边环境造成影响。以建水县临安镇某矿山为例，分析矿山开采过程中，对周边环境的破坏以及对生态的影响，探讨分析生态修复方法，并提出监测预警、逐步实施、因地制宜等策略，旨在推进生态修复工程进程的同时，构建植被缓冲区、设种植槽布置配套站、建设引储水设施，生态修复后矿区水土流失得到遏制，景观环境全面提升，对保护区内水土涵养有重要作用。

关键词：矿山；生态环境；破坏及修复

引言：矿山开采是人类社会发展的重要支撑，但同时也带来严重的生态环境破坏问题。矿山开采过程中的大规模土地破坏、水体污染、生物多样性丧失等，都对当地生态环境造成了巨大的影响。为解决这一问题，研究矿山生态环境的破坏及修复方法时必然趋势。以建水县临安镇建筑材料用石灰岩矿矿山生态环境勘查工程及生态修复工程为例，分析进行矿山修复的重要性，并提出相应科学、合理矿山修复方案，明确施工重点以及难点，修复当地生态环境。

一、矿山生态环境破坏以及修复研究背景

（一）土地破坏方面

矿山开采过程中，需要大面积开挖土石方，导致大量的土地失去植被覆盖，土壤质量下降，从而影响土壤的保持能力和水源涵养功能。为了修复土地破坏，可以采取植被恢复和土壤改良的方法。通过植被恢复，可以重新种植适应当地生态环境的植物，增加土地的覆盖度和生物多样性。同时，通过土壤改良，可以提高土壤的肥力和保水能力，促进植物的生长，加速土地的恢复过程[1]。 

（二）对水体造成严重的污染

矿山开采过程中，会产生大量的废水和尾矿，其中含有大量的重金属和有害物质。这些废水和尾矿会直接排放到附近的河流和湖泊中，引起水体的污染，对水生生物产生严重的危害。针对这一问题，可以采取水体治理和废水处理的方法。通过建设水体净化设施，可以有效地去除废水中的有害物质，净化水体，保护水生生物的生存环境。同时，可以采用尾矿综合利用的方法，将尾矿中的有用元素和矿石进行分离和提取，减少对水体的污染[2]。

（三）生物多样性的丧失

矿山开采过程中，大量的植被被破坏，导致当地的生态系统受到严重破坏，很多珍稀濒危物种面临灭绝的威胁。为了保护生物多样性，可以采取生物保护和生态恢复的方法。通过建立自然保护区和野生动植物保护基地，可以保护当地的珍稀濒危物种，避免受到进一步的破坏。同时，可以进行生态恢复工作，通过重新种植适应当地环境的植物和引入适应当地环境的动物，恢复当地生态系统的完整性和稳定性。

二、项目概况

  以建水县临安镇修复工程为例，分析研究生态环境破坏以及方法研究。建水县地理区位优势明显，属全国重要生态系统保护和修复重大工程范围，分属长江上中游岩溶区石漠化综合修复区。长期以来，县域内矿山存在着矿产资源开发利用方式粗放、利用率低、资源破坏浪费严重，重开采、轻生态修复，并不乏乡村道路建设随意挖取砂石，矿山地质环境持续恶化。目前辖区内大量历史遗留矿山环境问题，尚未得到有效的生态修复，存在着大量历史积压。这些矿山对当地库塘、河流的水质造成严重影响，导致附近生态功能严重退化，矿山地质环境问题日益恶化，且有不断发展蔓延的趋势[3]。

据调查研究发现，临安镇老母猪山石灰岩矿，主要是以制造普通建筑材料为主的石灰岩矿山，收到矿山开采以及历史开发等多因素影响，主要表现为因开矿造成的当地生态植被、地形地貌被破坏，采矿开挖形成不稳定边坡、采坑，弃渣弃土、矿山废弃厂房、堆场等压占土地资源等矿山地质环境问题。该矿区存在的地质灾害分布较单一，多处发育不同规模的不稳定边坡及高陡边坡，多为矿山开采后残留坡体。在本次矿山破坏与生态修复调查研究中，其区域内一共六个边坡，其中①③⑤欠稳定，②④⑥较为稳定，尤其是①③边坡稳定性较差，构造发育，主要发育小规模的断裂，且贯穿整个南北部，使得断裂周边岩体破碎，且存在断层角砾岩。区内岩石碎裂、垮塌严重，有具备形成滑坡、崩塌的条件。因此，对区内BP1、BP3等不稳定边坡进行分台放坡，削方会产生大量的石料，但是，为消除区内高陡边坡，可能存在的危险性及危害性，分台放坡进行生态修复治理势在必行。

三、矿山生态修复工程主要原则

（一）因地制宜

  应立足于项目区矿山环境问题实际情况，结合上述6个边坡实际情况，采取因地制宜原则，尊重当地生态环境本身特点，确定制定以及实施生态修复工程之后，可有效修复矿山地质环境，同时充分挖掘低效、废弃工矿用地的潜力，在探索保护耕地、保障发展[4]。

（二）逐步实施

  通过对项目区矿山地质环境问题进行深入分析与研究，发现目标区域具有点多面广的特点，集合项目区实际情况， 应合理制定生态修复计划，预计本次生态修复计划分3个年度，以便有序进行生态修复。

（三）监测预警

生态修复工程实施的同时，完善地表水、降雨、巡查等监测，达到监测预警与生态修复工程相结合的有机联系，实现以最小的投资，实现生态修复效果的目的。

(四)分清主次

在对矿山环境问题调查分析基础上，确定生态修复区对地表水及地下水水质影响大的采区，制定针对性的生态修复措施，起到“治一反三”的效果。并根据生态修复区景观要求，恢复耕地的要求，确定不同生态修复标准的总体设计原则。

四、矿山生态修复工程要点分析

针对建水县临安镇石灰岩矿山环境问题，依据上述环境修复工程主要原则，采用自然修复+工程生态修复组合方式进行设计以及施工。因为该项目区域土地损坏区域较为零散，并且不停高程采空区以及破碎山体陡坡呈交叉分布。

（一）西部挖损遗留区域

  针对项目西部挖损遗留区域来说，该区域靠近高速公路框锚边坡，整体修复具有较大难度。基于此，应依据现有交通道路，避免大面积挖填工程，依据零散踩空平台，进行客土配套交通、零星整平以及引灌等方式，恢复附近耕地，并在附近种植3排左右的乔灌类植物+坡脚爬藤类植物形成植物缓冲区，且对坡面可绿化，陡坡边缘种植爬藤上爬下坠提升区域景观[5]。

（二）中部高陡坡区域

  项目中部属于高陡坡区域，其边坡高差较大，并且较为破碎，存在着大量危岩体，在实际施工阶段，需要采取放坡开挖分台方式进行，并在斜坡边坡区域同样种植3排左右乔灌草植物+坡脚爬藤类植物形成植物缓冲区。

（三）东部挖损遗留区域

   矿山修复工程东部受损区域紧贴国道，在修复作业期间，尽量按照现有交通道路进行设计以及施工，同样在临边坡种植3排左右的乔灌草植物+坡脚爬藤类植物形成植物缓冲区，在修复区内合理布置地形地貌景观修复工程、客土复耕工程、拦挡工程、拆除工程、道路工程等[6]。

五、矿山生态修复工程施工路径分析

  针对项目区域内矿山环境问题，在治理方案上，以因地制宜原则为基础，划分出自然修复以及工程修复等模式。如下表1所示，为项目修复工程防治措施分析表。

表1   项目防治措施分析表

（一）拆除原有设施

  除部分边坡区域设置格挡以及保留后续修复工程需要使用的道路之外，在矿山上台修复工作前准备阶段，应拆除以往遗留的设备以及设施，如，临时建筑物、破碎站、电线杆等。针对项目西部区域来说，部分高陡坡研制边坡地段，可按照10—20m坡高1：0.75坡比分1-3台整坡，并在台上种植波斯菊、百日草以及醉蝶花等植物，同时需要配套相应排水、拦挡等措施。

（二）整平

  针对项目零星堆渣以及零碎踩空区域，应按照既有平台进行整平作业，将区域分为21个整平区块。在整平作业完成之后，按0.5m客土之后，配套灌、引、储等设施，并在边坡附近种植多种植物，以便形成植物缓冲区。通过对附近地质进行分析以及计算，预计本次挖填整平作业面积为9.91hm2，扣除植物缓冲区和农耕道路、拦挡措施、排引水农灌措施可整理出旱地，面积为107.59亩。

（三）建设种植槽

  针对矿山修复工程中平台整体土地损毁区域，应依据原地形，按照8*2m株行距穴状整地，种植乔灌木以及爬藤提升区域景观，按0.5*0.5m株行距穴状，整地种植爬藤。在完成绿化工程之后，需针对绿化实际情况相应进行管理以及养护，依据绿化面积为46.5亩。对整平区后缘分台开挖边坡区采取坡面平台外侧布置0.6m高砖墙或干砌石田埂客土形成种植槽，槽内按8*2m株行距种植乔灌木，全面撒播草籽和野花组合种子，内侧按0.5m间距交叉种植爬藤（爬山虎、常青藤、野葡萄）、地被（地石榴）。

（四）其它工程布置

在修复区内未布置工程区内，原有植被生长，属矿山历史活动影响小区域，对此区域无需再次进行治理。按各拟规划耕地区布置配套灌、引、储水设施、边坡区域、原道路及新设计农耕道路侧布置截、排水沟截流地表汇流和形成灌渠。在修复区按照设计耕地保苗需求和植物措施管护需求布置储水量约25m³的水窖配套沉砂池，按照配套1个水窖/5亩，依地势连通各截排水沟措施保障耕地农作物保苗用水和植物措施管护用水。充分利用现有道路基础上布置3.5—4m宽农耕道路满足后续耕作需要，区内无硬化路面

[7]。

六、项目实施成果

通过对项目施工现场进行调查研究，发现修复区域内表土厚0.3—2.5m，并以0.3—0.5m厚为主，场区下覆泥盆系中统曲靖组（D2dp）中厚层状石灰岩，岩体裂隙较发育，属良好的建筑用石材矿。通过方格网计算方式，预计总计挖方759810.28m³：土方60784.83m³、石方699025.45m³），整平需填方45993.13m³。在整平生态修复区域之后，一共余713817.15m³土石方。可将多余土石方作为建筑材料变废为宝。工程所余石料均可作为碎石料、毛料石以及人工砂，将其挂在相关平台上出售，产生良好修复收益保障修复资金来源。同时，在后续修复设计阶段，可按照宜耕则耕的原则，对项目修复区进行修复整地，总体本次生态修复由原采矿用地改为农用地：耕地（旱地）7.17 hm²（107.59亩），林地3.1hm²（46.5亩），按照相关政策统筹采取增减挂钩指标流转、补充耕地指标流转进行综合利用。

结语：综上所述，以云南省建水县临安镇老母猪山普通建筑材料用石灰岩矿矿山地质环境生态修复项目为例，分析矿山修复工程中的重点以及难点，并合理规范施工流程，通过实施，有效改善当地地形地貌、整治当地损坏土地、恢复破损山体。该项目的顺利实施，在恢复当地生态环境的基础上，增加地面植被面积，地下水的补给也将随之增加，对本次生态修复具有重要作用，整体上改善本次生态修复区的生态环境。

参考文献：

[1]卢璐.矿山生态环境破坏与生态修复的探讨[J].资源节约与环保,2022(12):47-50.

[2]李祥涛,李代忠,卢睿冬.矿山生态环境破坏及修复方法分析——以峨眉山市为例[J].四川地质学报,2022,42(S2):74-78.

[3]唐珏.我国矿业经济发展与生态保护现状及对策建议[J].中国矿业,2022,31(11):41-45.

[4]翟向华.矿山生态环境恢复治理和土地复垦研究[J].中国金属通报,2022(10):216-218.

[5]聿木.第二轮第六批中央生态环保督察曝光15起典型案例 严重破坏生态环境问题依然突出[J].中华环境,2022(05):51-55.

[6]胡波银.矿山生态环境破坏与生态修复方案[J].低碳世界,2021,11(08):49-50.

[7]刘德成,李玉倩,刘学贤等.废弃矿山生态环境修复技术研究——以唐山市玉田县为例[J].四川地质学报,2021,41(01):98-102.