礦山地質環境生態修復工程單元探索

時間:2022-07-11 11:06:38

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礦山地質環境生態修復工程單元探索

摘要:礦山地質環境生態修復是國土空間生態修復六大重要內容即礦山地質環境生態修復、流域和濕地生態修復、退化污染廢棄地生態修復、海洋海島海岸帶生態修復、山水林田湖草生態修復、生物多樣性與景觀生態修復之一,是對礦山地質環境治理和礦山土地復墾及礦山生態修復的整合。準確劃分礦山地質環境生態修復工程單元(單位工程、分部工程、分項工程),對于加強生態文明建設、統籌推進“五位一體”總體布局及礦山地質環境生態修復工作等方面意義深遠。

關鍵詞:礦山地質環境;土地復墾;生態環境修復;工程單元

礦山地質環境生態修復指通過多種生態環境修復手段,對礦產資源勘查開發導致的礦山生態系統破壞進行修復與重建。其內涵是平衡礦山開采與生態保護。事實上,這是一種平衡人類發展破壞與保護生態系統的方法與手段,是對礦山地質環境治理、礦山土地復墾及礦山生態修復的整合。黨的十八大以來,以同志為核心的黨中央高度重視社會主義生態文明建設,堅持把生態文明建設作為統籌推進“五位一體”總體布局和協調推進“四個全面”戰略布局的重要內容,堅持節約資源和保護環境的基本國策,堅持綠色發展,把生態文明建設融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各個方面和全過程,加大生態環境保護建設力度,推動生態文明建設在重點突破中實現整體推進。黨的十九大報告又指出“統籌山水林田湖草系統治理,實行最嚴格的生態環境保護制度”,大力踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,統籌推進國土空間綜合治理與生態修復,全面打造“美麗中國”新局面。以上為國土空間生態修復理論基礎。礦山地質環境生態修復是國土空間生態修復六大重要內容即礦山地質環境生態修復、流域和濕地生態修復、退化污染廢棄地生態修復、海洋海島海岸帶生態修復、山水林田湖草生態修復、生物多樣性與景觀生態修復之一。礦山地質環境生態修復(包括礦山地質環境治理、礦山土地復墾、礦山生態修復)是近二十年發展起來的新興行業。人們在對礦山地質環境、生態環境遭受破壞與影響的認識還很粗淺。對礦山地質環境恢復與治理、土地復墾與整治、生態修復與重建等方面的技術、經驗更是不足。因此,有必要提出問題并進行討論。

1礦山地質環境與生態環境問題

因礦產資源勘查開發等活動引發礦山地質災害、地形地貌景觀破壞和含水層破壞等問題的總稱。具體內容如下所述。

1.1礦山地質災害

(1)地面塌陷:井工開采礦山,自坑道頂部至地表,隨著采空區增大,依次形成冒落帶、裂隙帶及影響帶,最終導致地面開裂、變形等,從而引發塌陷,也叫采空塌陷。

(2)崩塌與滑坡:一是露天礦山采場或采坑形成高陡邊坡,因坡前(腳)開挖(礦山開采)失穩引發崩塌、滑坡。二是采空塌陷坑高陡邊坡,也會導致崩塌與滑坡。三是煤矸石、廢棄礦石、排土場等堆積物高、陡,也容易發生堆積體滑坡。

(3)泥石流:礦山開采產生煤矸石、廢棄礦石和排土場等堆積物,具備了物源條件,除了會發生上述滑坡外,當具備地形和水源條件時,形成泥石流。礦山地質災害威脅與危害礦山人員與設施、村民與房屋,及破壞損毀土地植被資源等。

1.2地形地貌景觀破壞

(1)土地植被資源占壓:煤矸石、廢棄礦石、排土場等堆積物占壓土地植被資源。

(2)土地植被資源破壞損毀:露天礦山采場、采坑及工業場地開挖破壞損毀土地植被資源。占壓、破壞損毀土地植被資源的類型主要分為水田、旱地、林地草地及未開發利用地4種。

(3)景觀破壞:砂石礦山、露天礦山破壞原始地貌景觀、形態、改變坡度等現象。

(4)巖石裸露:砂石礦山、露天礦山,因為采礦需要剝離淺表層巖石與土壤,大量基巖裸露地表現象。破壞損毀土地植被資源,甚至引發崩塌、滑坡等地質災害。

(5)山體破損:砂石礦山、露天礦山采礦活動,引發山體開裂、變形、破損等現象,如繼續變形,還會引發崩塌、滑坡等地質災害。井工礦山隨著采礦強度增強、采空區寬廣,也會造成山體破損,甚至引發地裂縫、地面沉降等問題。礦山地質災害、地形地貌景觀破壞等問題,它們并不孤立,有時會互相影響、互相轉化;有時則會同時存在。如“山體破損”與“崩塌、滑坡”、“巖石裸露”與“采場、采坑破壞損毀土地植被資源”,等等。所以,在礦山地質環境勘查工作中應注意區分,把握主流,定名準確。

1.3含水層破壞

(1)礦區甚至區域地下水位下降:因采礦抽排或疏干地下水后,致使礦區或區域地下水位下降。常見于儲存在地下水位甚至是當地侵蝕基準面以下的井工開采礦山。

(2)井泉流量減小甚至干枯:因采礦抽排或疏干地下水,導致礦區甚至區域地下水位下降:減少甚至斷絕了井泉補給來源,井泉流量減小甚至干枯。

(3)地表水體漏失:礦山開采引發巖、土變形、開裂,形成裂隙、裂縫等通道,使江河、湖泊、水庫、山塘等地表水體與礦井充水主要含水層甚至是采礦坑道、采空區發生水力聯系,引發地表水體漏失問題,嚴重時還會發生突水、淹礦等事故,造成礦山人員傷亡和財產損失。

(4)水質惡化:首先是含水層中地下水涌入坑道,水解礦層(煤層)中的礦物質,形成污染水,抽排至地面后,繼而污染地表水或地下水,水體質量下降、惡化。其次是煤矸石、廢棄礦石及排土場等各種堆積物,大氣降雨、地表水沖刷、淋濾堆積物,水解其中的礦物質,也會形成污染水。再次是煤矸石、廢棄礦石及排土場等各種堆積物在大氣降雨、地表水的作用下,堆積物中的泥砂進入水體,造成渾濁、泥砂含量大的問題。水質污染成分與地質環境條件和礦物種類有關,如煤礦中含黃鐵礦,污染的成分主要為SO42―,Fe2+、Fe3+,呈酸性;又如汞、銻、鉛鋅等硫化礦床礦,也主要呈酸性和SO42―超標,金屬離子則分別為Hg2+、Sb2+、Pb2+、Zn2+。再如磷礦,水解、溶解P2O5使總磷超標。礦產資源勘查開發活動,破壞礦山地質環境并引發各種礦山地質環境問題,導致礦區水、土質量下降,繼而破壞了生物(植物和動物)生長生活環境,致使生物減少、死亡甚至滅絕,造成整個生態系統失去原有的平衡。這就是礦山生態環境問題。礦山地質環境生態修復是礦山地質環境治理、礦山土地復墾和礦山生態環境修復的整合。

2礦山地質環境生態修復工程單元及基本概念

礦山地質環境生態修復,除國家投入重點、成片、集中區外,多數仍由礦山企業或地方政府承擔,按照輕重緩急,根據經濟實力,結合環保督察需要,分期分批完成。與建筑、水利等行業比較,具有投資少、要求快、工程量小、類型單一等特點。常見類型主要有堆積物處置、土地植被恢復、擋土墻、攔擋壩、排水溝、沉淀池等,是根據地質環境問題類型與規模、影響程度、治理需要等因素設計。工程單元的劃分力求簡單明了,讓一線技術人員及工人容易掌握。

2.1工程

具有單獨立項、審批、施工圖及其批準文件,并在規定工期內按有關質量要求,由持相應勘查、設計、施工、監理等資質的獨立法人資格單位共同完成的礦山地質環境生態修復項目。

2.2單位工程

單位工程就是工程的類型。如在某項礦山地質環境生態修復工程中由土地復墾、截排水溝、煤矸石廢棄礦石處置、淋濾水收納池沉淀池、擋土墻、土地植被恢復等不同工程類型組成,則1種工程類型就是1個單位工程。

2.3分部工程

具有獨立施工條件和使用功能、效益的工程單元。它是在單位工程中按工程部位、結構型式、施工特點等劃分的單元。如某礦山有多處煤矸石,那處置1處煤矸石就是1個分部工程。又如有3處土地植被恢復點,那就有3個分部工程。要修筑2條排水溝,1條排水溝就是1個分部工程,依此類推。

2.4分項工程分項工程是按不同施工方法、施工工藝、材料、工序和分段的工程。它是構成分部工程的基本項目,又稱工程子目或子目。分項工程通過較為簡單的施工過程就可以生產出來并可用適當計量單位進行計算的最小工程單元。如某一分部工程排水溝是由“挖溝槽”、“混凝土溝底”、“漿砌石溝幫”、“砂漿抹面”等組成,分別為1個分項工程。

3礦山地質環境生態修復常見工程單元劃分

礦山地質環境生態修復常見工程單元劃分見表1。

4結語

礦山地質環境生態修復是國土空間生態修復六大重要內容之一,是對礦山地質環境治理和礦山土地復墾及礦山生態修復的整合。礦山地質環境治理和礦山土地復墾是過程,礦山生態環境修復是目標。礦山地質環境問題主要有地質災害、地形地貌景觀破壞和含水層破壞。礦山生態環境問題指礦產資源勘查開發利用活動導致礦區水、土質量下降,破壞生物生長生活環境,生物減少、死亡甚至滅絕,造成整個生態系統失去原有的平衡。礦山地質環境生態修復工程單元劃分為單位工程、分部工程和分項工程。單位工程指工程類型或種類;分部工程指具有獨立施工條件和使用功能、效益的工程單元,是在單位工程中按工程部位、結構型式、施工特點等劃分;分項工程指按不同施工方法、施工工藝、材料、工序和分段的工程,分項工程是構成分部工程的基本項目,又稱工程子目或子目,它是最小的工程單元。

作者:羅康生 李仁啟 代勝 陸治斌 單位:貴州省地質礦產勘查開發局一○一地質大隊 貴州省地質環境監測院