福建省矿山地质环境现状和防治建议.pdf

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增刊1福建地质GeologyofFujian45福建省矿山地质环境现状和防治建议赖荣福(中国地质大学，武汉，430047；福建省地质调查研究院，福州，350003)摘要通过总结福建省矿山开采所造成的矿山地质环境主要问题，分析其对矿山及其周围地质环境造成影响并可能诱发的多种地质环境问题及其危害性。根据福建省矿山地质环境治理现状，提出进一步保护和防治矿山地质环境问题的有效措施。关键词矿山地质环境现状防治措施福建省改革开放以来，福建省矿业经济蓬勃发展，为我省国民经济与社会发展做出了重要的贡献。但是矿产资源的开发，特别是不合理的开发、利用，已对矿山及其周围地质环境造成严重影响并诱发多种地质灾害。越来越突出的矿山地质环境问题不仅威胁到人民生命财产安全，同时也不同程度制约了国民经济的发展。因此，保护矿山地质环境和矿山地质灾害的防治关系到最广大人民的根本利益，同时也可促进经济的可持性发展。1矿山地质环境主要问题矿山地质环境问题，是指矿山在开发利用过程中所引起的矿山地质环境问题，主要包括矿山占用与破坏土地资源、矿山环境污染、矿山次生地质灾害、自然景观破坏和水土流失等。2005年福建省地质环境监测中心对全省3310家矿山企业矿山地质环境现状调查的基本情况(表1)①，矿山地质环境主要问题有几个方面。1．1占用和破坏大量土地矿山占用及破坏土地资源是一个普遍性的矿山地质环境问题，每个矿山均存在有不同面积的采矿场、各类固体废弃物占用土地资源问题或由于地面塌陷、滑坡、崩塌等矿山地质灾害造成土地资源的破坏。截止2005年，福建省矿山占用破坏土地面积12107hm2(不包括土地功能下降及水土流失)，其中尾矿库占用破坏土地337hm2、采矿场占用破坏土地8716hm2、固体废料场占用破坏土地2960hm2、地面塌陷区占用破坏土地93hm2。其中以露采场对土地的破坏最严重，因采矿造成的土地破坏达86．11km2。1．2矿山环境污染矿山环境污染主要是指“三废”排放对土壤和水体的污染以及对生态资源的破坏，主要表现为矿山尾矿固体废弃物影响、矿山废水废液排放影响。就矿产种类而言，能源矿产、贵①福建省地质环境监测中心，福建省矿山环境调查与评估成果报告，2005。收稿日期：2010-08—07作者简介：赖荣福(1970-)，男，高级工程师．地质矿产专业。 46福建地质GeologyofFujian第29卷金属、黑色金属、有色金属矿山的开采对环境产生较大的污染。1．2．1矿山废水废液排放矿山废水废液排放对土壤和水体的污染和生态资源的破坏较为严重。废水中主要污染物为Hg、Cd、Cr6+、Pb、As、CN一、COD、悬浮物、硫化物等。其中以Cd、Pd、As的排放量最多，污染最为严重，这些污染物使水土遭到严重污染，常给附近居民饮水造成困难，农作物减产。据统计福建省矿山废水废液年产出量高达8528．48万m3，年排放7108．99万m3，年治理量4339．59万m3，年循环利用量1419．49万m3，综合利用率仅16．64％。表1福建省矿山地质环境现状基本情况Table1ThebasicsituationofgeologicalenvironmentofmineinFujianProvince＼＼矿类金属矿产非金属矿产＼能源矿产合计统计项目＼景色金属有色金属贵金属稀有稀土冶金辅助化工原料建材及其＼原料它非金属矿区面积(hm2)67049．07399．35132，21549，971066．573883．69788．84390212477115采空区(hm2)6547．57445．7984．9922．374．1124．062．95l225．858457．77年产矿石量(万t)l469．83368．73132．57686．2416．29180．2863．8410581．313499．00土地破坏面积(hmz)2743．62i076．85345．30257．93263．32237．42217．526965．4912107．50土地复垦面积(hm2)1131．8555．4711．94i01．242583．43127．0253．182042．12堆放场地(处)56112092459122126i7802855年产出量691．10351．19210．244315．5616．7160．6996．771270．197112．43废渣排放年排放量607．54326．58196．473173．916．746．6946．76948．355362．99(万t)累计积存量4537．672489．14l431．05l512．732．08209．50798．656941．5117952．31年综合利用t83．5624．6113，771141．650114．0050．0l321．841749．44年产出量4512．62l812．85313．361048．5648．03435．9011．1346．078528．48废水年排放量4444．721159．8299．13492．3544．26317．509．45341．797108．99排放(万t)年治理量2955．1930．14106．24244．096．2741．2510．8745．634399．59年循环利用量67．90653．0514．22556．213．7711B．41．654．281419．49矿山发生数(处)322392449121地质灾害发生率(％)10．4224．7313．0410．53O1．622．221．83．661．2．2矿山尾矿固体废弃物主要表现为淋滤污染。各类矿产资源开发利用过程中都有大量的废石、矿渣和尾砂产生，被堆积于山坡或沟谷。这些渣土结构疏松，具较强的透水性，易于地表水渗入。由于长期堆放，经受了日晒、雨淋、风吹，以致渣土发生了强烈的风化、水解作用，一些矿物在地 增刊1赖荣福：福建省矿山地质环境现状和防治建议47表水的作用下被强烈淋滤水解，有毒有害元素组分被析出溶入水中，有的流入下方的溪河、农田，污染了农田和溪水，有的则渗入地下污染了地下水。据统计福建省矿山尾矿固体废弃物年产出量高达7112．43万t，累计积存量为17952．31万t，固体废弃物综合利用率仅24．6％。此外，目前较大规模的尾矿库约有400多座，矿山尾矿库溃坝对下游水体造成严重的污染，如1999年6月11日福建某地萤石矿山尾矿坝发生溃坝，造成下游水体受到严重的污染。1．3矿山次生地质灾害主要表现为因地表剥离、地下采空、废石堆积、尾砂排放、地下水疏干等开采活动破坏了地面稳定而产生一系列与采矿活动密切相关的地质灾害，如采空区地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流以及地下水均衡破坏等。据调查现有矿山次生地质灾害121处(表2)，主要有地面塌陷、滑坡、泥石流、崩塌、地裂缝、地面沉降等，其中以地面塌陷和滑坡为主，崩塌、泥石流等次之，地裂缝、地面沉降较少，规模以小型为主。据统计，矿山次生地质灾害造成的直接经济损失2257．97万元，死亡58人。表2福建省各设区市矿山地质灾害Table2ThegeologicaldisastersofmineincityofFujianProvince分布灾害类型(处)灾害直接死亡影响地区总数经济人数范围损失地面塌陷滑坡泥石流崩塌地裂缝地面沉降(处)(人)(hm2)(万元)福州351915．475O．7漳州1210．54．5泉州1632211044．23173．89三明411121224286．3164．61南平1321232131．636．22龙岩1614842，251891．93592．73宁德1501850合计53361l11641212257．97583522．651．3．1采空区地面塌陷采空区塌陷是福建省最主要的矿山地质灾害，分为采空区地面塌陷和矿山开采诱发的岩溶地面塌陷，以采空区地面塌陷为主。省内地下开采采空区面积多达85km2，形成采空区地面塌陷面积700余hm2，影响范围多达1549．56hm2(表3)，造成大量的植被、景观破坏、土地功能下降、建筑物毁损。采空区塌陷主要分布在煤、铁矿和建材及其它非金属类开采区，塌陷规模以小型为主，大型的塌陷主要发生在煤矿和石灰石矿山，地面塌陷坑单个塌陷坑直径一般3～i0m，可见深度3～5m。迄今为止已发现的最大单个地面塌陷坑位于天湖山煤矿，塌陷面积达250hm2。 48福建地质GeologyofFujian第29卷表3福建省矿山地面塌陷灾害统计Table3Statisti鹳ofminesurfacecollapseinFujian冶金辅助化工原料建材及其它统计内容能源矿产黑色金属有色金属合计。原料非金属非金属影响范围(hm2)432．69103．41O．050．83O．41012．181549．56直接经济损失(万元)1583．219．55125．03724．731-3．2滑坡、崩塌滑坡也是矿山中较常见的次生地质灾害，尤其是建筑石料矿山、黑色金属等矿山由于开采过程中开挖边坡过高、过陡，在汛期或持续暴雨过程中诱发滑坡灾害。根据调查统计，由于矿山开采引发的特大型滑坡1处，大型滑坡3处，中型滑坡1处，其余为小型滑坡。矿山滑坡灾害影响范围达1623．94hm2，直接经济损失约1010．74万元(表4)，造成35人死亡，损失较大。崩塌灾害主要分布于龙岩、三明、南平等地建材及其它非金属类、黑色金属类、能源矿产类矿山中，均为小型规模，影响范围及经济损失也较小。以建筑材料矿山为主的露采矿山对危石和残坡积物缺乏必要的处理，常发生崩塌灾害，造成重大经济损失。表4福建省矿山滑坡地质灾害统计Table4StatisticslandslidesinmineofFujian建材及类型统计内容能源矿产黑色金属有色金属合计其它非金属影响范围(hm2)14．64196．07O．71412．531623．94滑坡直接经济损失(万元)278661．2863．541010．74死亡人数(人)4131835崩影响范围(hm2)1．020．01200．97202塌直接经济损失(万元)4．51．529351．3．3泥石流矿山泥石流危害较大，不仅危及采矿安全，而且危害矿山周围居民的生产生活安全。露天开采的矿山或大量开采的煤、贵金属、有色金属等矿山常形成较大量的固体废弃物，由于堆放不当遇暴雨或强降雨，易发生泥石流灾害，龙岩市是泥石流灾害主要分布区，共有8处(表5)。较大规模的有2000年8月25日上杭县紫金山铜金矿山、2002年6月15日宁化县钨矿发生的泥石流，均造成较大的经济损失。据调查统计，目前矿山废渣、尾矿堆场有2800多处，除少数国营大中型矿山企业外，数量众多的个体私营小矿山开采中产生的废渣、尾矿等常堆积在山坡或沟谷，缺乏规范管理，在汛期暴雨诱发下，易形成泥石流灾害。 增刊1赖荣福：福建省矿山地质环境现状和防治建议49表5福建省矿山泥石流次生地质灾害统计Table5SecondarygeologicaldisastersofdebrisflowinmineofFujian统计内容能源矿产有色金属贵金属建材及其它非金属合计影响范围((hrn2)4．551．32．20．918．96直接经济损失(万元)17607022．3169．3死亡人数(人)85131．3．4地下水均衡破坏矿山开采因地表植被破坏、矿山采掘大规模抽排地下水，导致地下水位大幅度下降，形成降落漏斗或地下水疏于区，使地下水补、迳、排系统不同程度地被改变或遭受破坏，在破坏严重矿区常导致地下水资源桔竭，主要表现在地下水的水位、水量、含水层厚度、天然排泄量及排泄区(点)等在矿坑疏排地下水作用下发生了显著降低和减少，地下水系统均衡被破坏，造成疏于漏斗、泉水于枯、水资源枯竭以及河水断流、地表水渗入等问题，影响矿山及周边地区的生态平衡，影响人们生产生活用水。这种情况在露采和坑采矿山中均曾发生，但以地下开采方式为主的矿山如煤、黑色金属类、有色金属类较多，建材及非金属类矿山有一部分，尤其是能源类矿产(煤)矿坑排水影响范围最大，区域地下水位下降幅度最大(表6)，据调查省内矿坑年抽排地下水总量在10531．26万t以上，因矿坑排水导致地下水系统遭受破坏的矿山数为176个，单个矿区地下水位下降一般为数十米，最大下降深度达340in，地下水降落漏斗影响范围一般小于1km2，最大10．7km2(天湖山矿区)。省内因矿坑排水造成的地下水降落漏斗影响范围合计达242．32km2，占全省矿山总面积的5％。表6福建省矿坑排水影响统计Table6TheimpactstatisticsofminedrainageinFujianProvince冶金辅化工原料建材及其它统计内容能源矿产黑色金属有色金属贵金属助原料(非金属)合计(非金属)矿坑排水影响范围(hrn2)692．177．12．446．410．84O．710．74720．4区域地下水位下降幅度(ram)57916086506105101901．4地貌景观资源的破坏与水土流失1．4．1地貌自然景观破坏福建省露采矿山规模小、数量多，并具有在区域内相对集中分布的特点，相当数量的露采矿山分布在城镇周围、主要交通沿线和江河湖岸等人类活动最频繁的区域。由于露采矿山点多面广，开采不规范，造成植被破坏、基岩裸露，尤其是在交通干线两侧、风景旅游线路、景点附近及城市周边露采矿山，影响城镇居住环境与投资环境，严重地影响了旅游资源的进一步开发。其中罗源县西兰镇、安溪县官桥、南安市石井、同安区新民及古田县鹤塘等地，露采矿山集聚程度高、单个矿山开采强度较大，是福建省因矿山开采造成地貌自然景观 50福建地质GeologyofFujian第29卷破坏最严重的地区。主要交通线如324国道、沈海高速公路沿线，由于近年实施“青山挂白”治理工程，水土流失得到控制、植被恢复取得了一定的成效。1．4．2水土流失从福建省情况看，与矿山有关的水土流失主要发生在稀土矿区、露天开采金属矿区及沿海花岗岩群采矿区。稀土矿区早期采用异地浸矿时剥离了大面积的土体，在植被遭破坏后的剥离区及剥离影响区、尾砂堆积区极易形成水土流失，通过近年的整顿治理，已有了很大的改观。沿海花岗岩群采地区剥离废弃的土、砂、石、矿渣、尾砂无序堆放，其中有相当一部分倒入溪河谷地，造成水土流失的现象也比较严重，导致江河输沙量增加，河床淤浅。内地山区露天开采金属矿产，由于山高坡陡，废石土堆坡、沟谷，在强降雨作用下，造成水土流失的现象也比较严重。2矿山地质环境治理现状近年来，福建省各级政府高度重视矿山地质环境保护与治理问题，出台了一系列相关的政策法规，明确提出了矿山地质环境保护与生态恢复治理的要求，组织开展各种矿山地质环境问题的专项治理，取得了较好效果。截至2007年，各类矿山土地恢复治理面积2220．7hm2，治理率约30％；矿山废水年产出量8528．48万m3，循环利用量1419．49万m3，综合利用率16．64％；矿山固体废弃物年综合利用量1749．44万t，利用率24．59％。此外，福建省还开展了高速公路、铁路、国(省)道及“五江二溪”两侧的“青山挂白”专项治理，整治了禁采区内“青山挂白”点1315处，共投入资金7335万元，完成治理面积696万1T13。特别是2007年以来福建省全面实施矿山地质环境生态恢复保证金制度以来，要求新建和在(扩)建矿山地质环境恢复治理和开采破坏土地复垦全面治理，进一步明确了矿山地质环境保护的重要性①。3矿山地质环境的防治建议(1)首先要树立正确的、科学的发展观，明确矿山地质环境保护和防治的重要性。(2)开展矿山地质环境详细调查工作，针对矿山存在的具体地质环境问题，通过科学管理和工程技术手段开展积极有效的保护和治理措施。(3)推广新工艺，新技术，改进工艺流程，更新改造旧设备，减轻“三废”造成的污染；提高废水重复利用率和污水处理率，减少废水和污染物的排放总量；运用新的矿山开采技术以及尾矿资源化利用途径，实现尾矿资源化，减少尾矿排放。(4)按照分类指导、区别对待的原则，对已建矿山和闭坑矿山实行分类管理。对正在建设和生产的矿山，按照“谁破坏、谁治理”的原则，完善和实施矿山地质环境恢复治理保证金制度，确定矿山地质环境保护范围和土地复垦指标，由采矿权人负责保护和治理。对已关闭(含停采和闭坑)的矿山，建立政府、社会等多渠道矿山环保资金投人机制，按照治理责任，负责矿山地质环境的恢复治理。(5)加强矿山地质环境的监督检查，对矿业活动进行全过程监控，加强监督检查，防止①福建省地质调查研究院，(2008--2015年)福建省矿产资源总体规划，2009． 增刊1赖荣福：福建省矿山地质环境现状和防治建议51矿山地质环境破坏。依法督促采矿权人对矿山开发活动破坏的土地进行复垦，预防和恢复治理。对矿山开发活动中遗留的坑、井、巷等工程进行封闭和填实，对勘查开采等造成的矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡及含水层、地形地貌景观破坏等进行防治。(6)加强矿山地质环境的监测预报。建立矿山地质环境监测网络和防治预警信息系统，探索建立土地复垦监管和监测制度，及时掌握矿山地质环境的动态变化，适时采取有效的防治措施，使矿山地质环境问题得到基本控制和综合整治。4结语矿产资源的开发利用过程必然涉及矿山地质环境保护与地质灾害防治的诸多问题。而矿山地质环境保护与地质灾害防治，应该是整个环境保护工作的一部分，所遵循的原则就是保护和改善人类生态环境的总原则，必须纳入国家的规划、管理和监督之中。从这个意义上讲，对任何一个具体的矿山，实施有效的矿山地质环境保护与地质灾害防治，是关系到广大人民的根本利益，就是在保障经济的可持续发展。ThepreventionrecommendationsandstatusofmininggeologicalenvironmentinFujianprovinceLaiRongfu(ChinaUnivercityofGeoscience，Wuhan，430074；FuiianInstituteofGeologySurveyandResearch，Fuzhou，350013)AbstractBysummingupthemajorproblemsofgeologicalenvironmentofmineinFujianProvince，theeffectsofmininganditsimpactonthesurroundinggeologicalenvironmentandmightproducesomegeologicalproblemsanddangers．AccordingtotheadministerofgeologicalenvironmentofmineinFujianProvince，somemoreeffectivemeasuresinprotectionandcontrolofgeologicalenvironmentofminewereproposed．Keywordscontrolmeasures，thegeologicalenvironment，statusofmine，Fujianprovince