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浅析西部开发中矿山地质问题及防治
出处:国际互联网 日期:2007-5-15 17:22:00  浏览:807
  我国西部地区12省(区、市)人口约占全国的28%,土地面积占全国的71. 1%,矿产资源丰富,在我国已发现的171种矿产中,西部地区都有发现。目前开发利用矿产资源157种(包括亚矿种) ,有矿山企业46296个,其中大型155个,中型282个,小型45859个,工业总产值1146. 04亿元。矿业产值占西部地区工业总产值的11%,比全国平均水平高出5. 8个百分点(据中国国土资源公报, 2002)。矿产资源的开发利用为我国西部经济建设和社会发展做出了巨大贡献,但也出现了一系列环境问题,在一些地方破坏了生态平衡,影响到经济建设,甚至危及到人民的生命财产安全。如何在经济相对落后,生态系统相对脆弱的西部地区进行矿产资源开发,而又保护环境,促进当地经济的可持续发展,是我们应该关注的问题。通过对西部地区矿山环境现状的分析,对矿产开发中的环境地质问题提出治理建议,仅供同行参考。


1 矿山环境地质现状


    地质环境是指岩石圈内影响人类生存发展的各种地质因素的总称[ 1 ] 。矿山环境地质指矿区地质环境现状,以及矿山建设和采选过程中人为因素与地质环境之间的相互影响,并由此产生的地质环境破坏和污染等问题的总称[ 2 ] 。因矿山的建设和采选而引起的环境问题种类较多[ 3 ] ,主要有3大类。


1. 1 环境污染


1. 1. 1 水环境受到破坏


    矿山废水严重污染环境,金属矿山生产运行时产生的浮选尾矿浆、尾矿和废石淋浴液、生产废水以及厂区生活污水以pH值低且含有大量可溶性离子、重金属及有毒、有害元素(如铜、铅、锌、砷、镉、六价铬、汞、氰化物)等为特征,排放后破坏矿区的水均衡系统,污染地表水和地下水,使矿区水环境质量变坏。如近年一些单位和私营个体采矿者,采用汞板、蒸馏提金,氰化物堆浸等方法提金,造成矿区中汞浓度超标,地表水及地下水中的Hg、Cd、Cr、[CN ] - 超标,使地下水及地表水受到污染,不能用于工农业生产[ 4 ] 。另一方面,矿井疏干排水破坏了矿区的水均衡系统,导致矿区大面积区域地下水位下降,使原来用井泉或地表水作为工农业供水的矿山、村庄或城镇发生水荒,同时矿井的疏干排水也易引起地面塌陷,矿井突水等灾害。


1. 1. 2 矿山废弃物污染环境


    矿山开采时形成的废渣、废石、弃土堆积在采区附近占压土地和植被,使原有的地貌环境、水文地质条件受到破坏,易导致水土流失,也对泥石流的发生起到相当的作用。而在另一方面,矿山中岩石大多重金属离子含量较高,矿山废弃物的乱堆乱放,岩石中的有害元素长期受阳光、雨水和空气的作用析出,污染环境。据中国地质大学沈照理教授利用甘肃某矿区岩石所做试验,随着pH值的降低(7. 0→4. 0→2.0) ,酸性逐渐增强,许多重金属和微量元素组分的浸出浓度也呈显著增大的迹象[ 5 ] ,矿区开采时产生的含有害元素的矿渣及废石受风化侵蚀和雨水冲淋,溶出有毒有害的重金属和微量元素的量将可能增加,从而对地下水和土壤造成污染。


1. 2 资源破坏


1. 2. 1 矿产资源的浪费


    某些地方受经济利益驱动盲目审批,无偿获证,使那些不具备生产条件的企业持证开采,浪费和破坏了矿产资源,既造成了环境污染,也损害了生态环境,而且由于矿业产业集中程度低,科技含量不高,经营规模松散,导致矿产资源流失。即使在目前,仍存在一定数量的矿山在进行掠夺式开采,这些小型企业设备简陋,对矿产资源采用“采富弃贫”的开采形式,严重浪费了矿产资源。


1. 2. 2 土地资源的破坏


    矿山的建设和生产造成对土地资源的占用和破坏, 1957~1980年间,全国各项建设用地、弃地、浪费与自然灾害损失的耕地达42. 73万公顷,矿山占地达49. 1%,我国采矿业破坏的土地面积约有1. 4~20000km2 ,并且以每年200 km2 的速度增加, 2000年已达到340km2 (白雪华, 2002)。我国人多地少,人均仅占耕地1. 3亩,对于矿山毁地速度之快,必须引起高度重视,采取有效措施加以解决。除尽量少占或不占良田外,要积极开展造地复田,在复垦的土地上种植庄稼,发展森林和建设村庄,适应人民群众改善生活和生态环境的需要。


1. 3 地质灾害


    地质灾害按照灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。与西部矿山较密切的主要有以下几类地质灾害。


1. 3. 1 滑坡、崩塌、泥石流灾害


    西部地区大多数地方植被不发育,第四系松散堆积物及黄土发育,大部分地方重力侵蚀活跃,为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件。在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。比如我国最大的黄金生产地之一的河南小秦岭西峪沟金矿,由于矿山排放的废渣堆积在山坡和沟谷, 1994年7月暴雨形成矿渣泥石流沿沟下泄,致使51人死亡。


1. 3. 2 土地荒漠化


    土地的荒漠化和沙漠化的形成是一个漫长的过程,区内地下水的过度开采,造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。因采矿造成缺水的地区也在不断地增加,如山西因采矿而造成缺水的有18个县、26万人吃水困难, 30多万亩水地变成旱地。


1. 3. 3 矿 震


    采矿所诱发的地震,出现在我国许多矿山,成为矿山主要环境问题之一。由于地下矿顶板崩塌、采空区围岩变形等作用引起,大同煤矿自1956年以来出现顶板塌落而引起的大地震41次,最高震级3级,震中烈度可达Ⅶ度。四川自贡盐矿, 1974~1980年间发生0. 8~3. 8级地震288次,平均每年44次(据冯春涛, 2002)。矿山建设和采选活动,必须结合矿床地质条件、结构构造和岩体状态变化,研究确定地应力和地质结构状态变化的临界值,使矿山地质作用对矿山地质环境的影响不超过这个限度,从而保护矿区的地质环境。


2 防治措施与对策


    矿产资源的开发与开采,总伴随着地质环境的破坏与改造,而矿山不合理的开采,必将造成水土流失、土地占压和毁损、次生地质灾害、矿山废水和重金属污染,从而对当地的经济发展和人类自身造成危害。而在国际上,无论发达国家还是发展中国家,生态环境的恢复治理已作为生态建设和环境保护的重要内容。西部地区生态环境脆弱,承载能力低,遭受严重干扰和破坏后,很难在短时间内恢复,建议对矿山地质环境的治理采取如下措施和对策。


    (1) 系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测。地质环境调查是发现地质环境因素必不可少的重要手段,以调查矿区的内、外力地质作用为主,掌握矿区乃至附近区域地震、泥石流、滑坡等地质灾害发生规律,提供防治对策。加强区内地质环境监测,建立矿山环境监测网,并将其作为国家监测网的一部分,对区内的地质灾害活动规律进行全面了解,预测在何时何地发生,可能有多大规模,可能产生多大损失,为治理提供依据。


    矿山开采时破坏植被,造成水土流失,产生地表变形,形成地裂、塌陷、露采坑、废石堆等,下大雨时易诱发形成滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害,因此应切实加强矿山开发过程中可能诱发的地质灾害监测预报,采取有效防治措施,最大限度地避免突发性地质灾害发生。


    (2) 建立政府引导,市场运作机制,治理区内环境。老矿山大部分在计划经济时期建立,矿山建设初期对环保投入严重不足,没有及时对矿山生态环境进行恢复治理[ 6 ] 。而现在,大部分矿山企业负担重,经济效益较差,难以承担多年累积造成的矿山生态环境破坏的经济责任。因此,应积极争取国家和地方政府的投资,多方位筹集资金,加大恢复治理环境的力度。


    新建矿山应严格执行环境保护法规,落实矿山环境恢复治理和土地复垦的规定,由企业负担治理资金,通过政府的示范引导,本着“谁治理谁受益”的原则,制定一系列鼓励矿山治理环境的优惠政策,造就多渠道投资治理环境的良好氛围。


    (3) 坚持资源开发与生态环境保护相结合,以防为主、防治结合。西部地区大多自然环境较差,环境破坏后难以恢复,对于矿山堆放的尾矿、弃土、弃石等可能会导致滑坡、崩塌、泥石流等灾害的地方,应尽快进行治理。必须坚持开发与环保并行,决不以牺牲环保为代价,要避免先污染后治理,走以预防为主的矿产资源勘查开发之路。借鉴外国经验,加强国际合作,比如日本菱刈金矿矿山开发复耕绿化,保护环境的成功经验说明,高度机械化开采矿石,不仅节约人力以充分利用资源,还可以利用矿渣回填植树造林绿化环境[ 7 ] ,真正实现矿区乃至当地经济的可持续发展。


    (4) 加强矿山前期论证及落实地质环境保证金制度。必须将矿山地质环境影响评价报告书作为新颁及换发采矿许可证的主要评审依据。对于新建矿山厂址的选择也应首先进行环境地质勘探,提出环境地质报告,才能进行厂址的建设设计。在进行矿山建设可行性论证时,对可能造成的环境损害进行经济评估,若环境损害大于矿山应得效益,则不应进行开采,等矿山工艺水平提高后,应得效益大于环境危害时再进行开采,即使为国家急需矿种,也应考虑直接向国外进口,从而保护当地的环境资源。


    地质环境保证金是迫使采矿权人自觉履行矿山地质环境恢复治理责任的重要手段,实行“谁破坏,谁治理”的方针,把矿山环境的保护治理与经济措施密切结合起来,以确保矿山土地复垦等工作落到实处。借鉴国际经验,对矿产勘查所施工的探槽、坑道、钻孔等探矿工程,也应考虑收取地质环境保证金,督促其在矿产勘查结束后进行环境的恢复治理。


    (5) 加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展西部绿色矿业。鼓励采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。加强调查和充实西部矿山生态环境的基础数据和资料,制定矿山生态环境保护与恢复治理的科技发展计划。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等突发性地质灾害的防御和治理的研究;开发矿山“三废”高效处理与资源化的技术体系和工艺设备,以及科学高效的矿山生态环境管理信息系统和预警系统,走一条资源开发与环境保护相协调的“绿色矿业”之路。


3 结 语


    环境问题实际上是人类发展和自然协调问题,协调好了,经济能持续健康的发展,并可促进环境良性循环;协调不好,环境问题就会演化为地质灾害。无论是老矿山,新矿山,还是正在勘查开发的矿区,都应严格执行环境保护政策。对于老矿山中历史遗留地质环境问题,必须坚持以国家和地方政府投资为主体进行环境治理,对于新上矿山则必须切实执行环境保护的相关法规,坚持谁污染谁治理的原则进行治理。对于矿产勘查或待开发区也应对施工的探矿工程及时进行黄土回填,加强植树造林,治理环境。矿山企业应加强开采中设备的改造更新,提升采矿工艺水平,以高技术、高科技为先导,走以预防为主的矿产开发之路,做到资源开发与环境保护并重,促进区内经济的持续稳定健康发展。

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