废弃采石矿山地质环境问题与治理

废弃采石矿山地质环境问题与治理

王素清

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摘要：随着对“维护生态文明，保护绿水青山”理念的践行和发展，我国对生态文明建设工作越发重视。在矿山开采完毕后，由于内部存在采空区域，导致整体地质结构中存在一定的塌陷风险，同时，在开采过程中会对地下水和土壤产生严重的影响，严重破坏生态平衡。因此，相关人员应结合实际情况，制定恰当的环境治理政策，从而提高对环境的保护效果。

关键词：废弃采石矿山；地质环境；问题；治理措施

1研究区概况

研究区内地貌属低山丘陵，地形起伏变化较大，最大高程为129.06m，分为南北两个采石宕口。北侧宕口边坡的坡顶种植松柏，坡面岩石裸露，坡脚为采石废弃地，坡体高差为2～34m。南侧宕口边坡的坡顶也种植松柏，坡面岩石裸露，坡脚为采石废弃地，分布大块径滚石，南侧宕口偏西区域坡体高差为4～40m，偏东区域坡体高差为4.0～62.8m。

地下水主要含水层分布有碳酸盐岩类裂隙岩溶水，其主要在裸露基岩区接受大气降水和地表水入渗补给，同时部分地段接受侧向径流补给。根据研究区范围内水井调查，北侧宕口山脚水井水位埋深约为20m，受季节性降水的影响较大，地下水位年变化幅度约为5.0m，水位标高约为20m。下伏基岩地层为震旦系倪园组地层，岩性以灰岩、白云岩、白云质灰岩为主，局部分布侵入岩，岩性为辉绿岩。

2废弃采石矿山中存在的地质问题

2.1水体污染

废弃矿山在开采过程中会产生一定量的废水，其中含有大量有毒物质和污染物。一旦超过水的自净能力排入水体，将对地下水结构产生负面影响。矿山水污染主要有三种类型：（1）重金属污染。废水中含有铜、铅和镉等重金属。随着开采过程不断渗入地下水，对地下水资源造成严重污染。（2）酸性污染，在矿山开采过程中很常见。当矿山中有硫化物矿石和其他类型的矿石时，它们与水反应产生酸性物质，渗透到地下水层中，在流动过程中造成广泛污染。（3）营养丰富和污染。一些矿山的磷酸盐、二氧化硅和其他物质含量相对较高。当这些物质进入水中时，会加速藻类的快速繁殖，破坏水体平衡，使水质恶化，严重影响水质。矿山废水污染不仅对水生生物造成相对严重的影响，还会破坏土层，导致作物死亡。此外，水污染也会对矿山附近居民的安全构成一定威胁。废水中病毒、微生物和有害物质含量高，如果不能得到有效处理，将直接影响人类的生命安全。

2.2土壤污染

在废弃采石场区域，有露天矿坑、垃圾场、采矿公路和建筑厂，占用了大量耕地和林地。由于用途不同，土壤破坏形式存在一定差异，具体表现为挖掘破坏、占用破坏等。在挖掘过程中，土层的稳定性受到影响，无法为植物和微生物提供安全的生长区，导致该地区的生态平衡受到严重破坏。压力占用损坏通常是由于堆放弃土、矿渣和其他材料造成的。在长期堆放过程中，矿渣中的污染物逐渐渗入土层，对土壤结构产生重大影响，导致土壤中有害元素含量超标。矿山土壤污染物类型主要包括三类：（1）重金属，如汞、镉、镍、铜等；（2）铀等放射性元素；（3）酸、碱和盐。渗入土壤的污染物会在自然界中迁移、扩散，并在生物体中积累，在人体内引发严重疾病。

3废弃采石矿山地质环境治理措施

3.1矿山地质环境治理原则

矿山地质环境治理要坚持3个原则。一是以人为本。把消除地质灾害隐患作为首要任务，做到防灾减灾，以保障矿山稳定及周边人民的生命财产安全。二是因地制宜，合理利用。充分利用矿山废弃地资源，在避免对现有环境造成破坏的基础上，结合园博园建筑总体规划和景观绿化规划特点进行治理设计。三是经济效益、社会效益、生态效益相统一。根据园博园总体设计理念，完成宕口区地质环境治理，突出经济效益、社会效益和生态效益。

3.2加快水资源净化管理

为加快对废弃矿山水污染的治理效果，应制定水资源净化管理措施。在治理的过程中要按照先预防再治理的步骤进行控制。

首先，应对废水的产生情况进行探究，借助恰当的工艺技术，对污染源头进行根治。相关人员可通过使用无毒药剂对废水进行处理，降低废水的危害性。

其次，制定恰当的水污染治理方法。常见的废水处理方法有以下几种：(1)分离法，将废水中的悬浮物质进行过滤，在矿山地下水流通区域，设置专门的过滤格栅和筛网等，避免污染物向外扩散；(2)酸性废水治理，可使用酸碱中和等方式进行处理，通过投入碱性物质，如石灰石等降低废水中酸性物质浓度，从而降低污染性；(3)回收法，通过回收处理的方式，对含氰废水和含放射性物质的废水进行回收隔绝处理避免影响周围环境。

最后，应加强对水资源的监督与管理，水资源净化处理完毕后，应定期对区域范围内的水资源质量进行检查和监督，发现再次出现污染情况应及时进行检查和处理，避免造成大面积的污染。

3.3挂网客土喷播

研究区所采用的挂网客土喷播技术跟普通挂网喷播存在较大的差异，为保证复绿效果，结合研究区的水文条件、地质条件等，采用高性能生态基材喷播。高性能生态基材由高分子聚合物、互锁的人造纤维、精细木质纤维和保水基质等组成。该基材具有改善土壤环境、覆盖、保温、保水、加速植物生长及壮根的功能，从而达到快速成坪的优良绿化效果。高性能生态基材具有较强的黏附力，其特殊分子可与土壤形成高效的粘接效果。

3.4植被恢复

①景观修复：区内平面场地包括矿山采场采坑、工业场地、废弃建筑场地和废渣场地，其中耕地恢复区的恢复景观为农作物景观，林草地恢复区的恢复景观为林木和草地景观。

②植被重建：对于平面场地，通过地表清运和土壤重构，在土地环境恢复和土壤结构基本恢复后，进行植被恢复。对于耕地，植被由适合当地生长和农业产业规划的农作物组成，使用者可自行选用耕种。对于林草地，应优先采用适应环境能力强、适合当地生长的乡土树种和草种，或景观设计所需的树种和草种。乔木选择常绿与落叶结合，适宜的常绿树种侧柏、油松、白皮松、华山松等；落叶树种有刺槐、椿树、国槐、柳树、新疆杨等；例如秦岭地区适宜的灌木有花椒、火炬、地柏、连翘和山核桃等；适宜的藤草植物有爬山虎、瓜蒌、紫穗槐、波斯菊、狼尾草、波斯菊、荆条、酸枣、白羊草、铁杆蒿等。对于林草地，覆土后的废弃场地、废石堆、废渣堆和其他生产生活区，宜优先采用人工直接种植灌、乔木和草本植物恢复植被

3.5强化土壤环境治理

在土壤环境治理的过程中，一方面，应针对实际的废弃采石矿山环境，制定环境治理恢复方案，提高方案的针对性，优化土壤处理效果。另一方面，对于土壤受到严重影响的区域，首先，应拆除覆土工程，移除周围的矿渣和相关建筑，恢复耕地和林地占地面积。其次，对土壤进行改良，将原本地表土层30cm左右厚度的土层剥离地表，重新覆盖30cm厚度的表土，提高土壤自愈能力。最后，对土壤进行熟化改良，在其中添加有机肥促进土壤熟化，有效提高土壤的养分含量，为后续的绿化管理打下基础。

3.6管护

应用无人机模建，进行项目前、中、后监管。管护对象为复垦后的林地区和草地区，采用专人看护的管护模式。按照《造林技术规程》(DB61/T142-2003)要求，对林木进行抚育、灌溉、病虫害防治，保持植被良好的生长状态，尽可能地快速恢复地表植被，防止地面水土流失和滑坡等次生灾害的发生。

结论

矿山地质环境治理应采取多种手段相结合的方式，而不是简单进行地质灾害消险、植被恢复。应加强对矿山区域污染情况的勘察与探究，针对实际情况制定恰当的污染治理方案，灵活利用科技手段，提高治理效率，增强保护力度。

参考文献：

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