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淺析礦山地質環境問題與防治建議

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摘要:礦產資源開發引發了一系列的礦山地質環境問題,主要包括耕地資源破壞、地形地貌景觀破壞、地下水環境破壞等。論文以濟寧市為例,介紹了濟寧市礦產資源開發利用情況,分析了礦產資源開發引發的礦山地質環境問題,并針對非煤礦山地質環境問題和采煤塌陷地綜合治理提出了具體的防治措施。

關鍵詞:濟寧市;礦山地質環境;治理

濟寧市是礦產資源大市,礦業開發歷史悠久,礦產資源豐富,是典型的資源型城市。礦產資源的開發利用極大的促進了濟寧市經濟社會穩定發展,為城市建設發展提供能源、建材、材料等。隨著礦產資源開發利用強度的增加及歷史上的無序開采,資源儲量急劇下降的同時,也引發了一系列的礦山地質環境問題[1-3]。礦山開采礦山地面建設工程占用、固體廢棄物堆放、破損山體及露天采坑開挖等破壞耕地資源;露天采礦造成山體破損、巖石裸露、植被破壞,形成大面積破損山體、露天采坑,地形地貌景觀遭到破壞;同時,地下開采造成地下水環境破壞,甚至引發地下水污染。生態文明建設和綠水青山就是金山銀山的發展理念對礦山地質環境防治提出了更高的要求,因此,深刻分析濟寧市礦山地質環境問題的緊迫性和嚴重性,準確把握礦山地質環境防治形勢,防治并舉,加強地質環境管理和礦山地質環境保護。

1濟寧市礦產資源開發利用現狀

濟寧市礦產資源儲量豐富,種類較多,已發現各類礦產資源39種,可分為煤礦與非煤礦山[4]。

1.1非煤礦山

濟寧市開發利用的非煤礦產資源主要有鐵、輕稀土、水泥用灰巖、建筑石料用灰巖、重晶石、磚瓦用粘土、水泥配料用泥巖、建筑用花崗巖、飾面用花崗巖、礦泉水等,主要分布在曲阜市、泗水縣、鄒城市、微山縣、嘉祥縣、汶上縣等縣(市、區)[5]。截至2017年底,全市共有生產非煤礦山54座,其中鐵礦5座,水泥用灰巖礦7座,建筑石料用灰巖礦23座,建筑用花崗巖礦12座,稀土礦1座,水泥配料用泥巖礦1座,重晶石礦1座,磚瓦用粘土礦1座,磚瓦用頁巖礦1座,礦泉水廠2座。

1.2煤礦

濟寧市已探明煤炭儲量149.7億噸,占全省探明總儲量的45.1%。其中:保有資源儲量128.8億噸,保有基礎儲量39.6億噸,保有可采儲量22.4億噸。濟寧市含煤土地3920平方公里,占全市土地面積的36.7%,境內含煤地層主要分布在平原良田區,主要煤田有兗州煤田、濟寧煤田、滕縣煤田、巨野煤田、梁山煤田、寧汶煤田、金鄉煤田等。境內煤炭礦井57對,其中:生產礦井44對,在建礦井2對,停產礦井2對,關退礦井9對,設計產能9650萬噸(含在建礦井)。

2濟寧市存在的主要礦山地質環境問題

2.1耕地資源占損

露天非煤礦山礦業活動剝離挖損土地導致土地原有功能喪失,損毀土地資源;開采產生的廢棄物占用土地資源。煤礦地下開采引起大面積的開采沉陷,由于地面潛水位較高,造成大面積積水,耕地減少;同時破壞農田灌溉、排水、防護設施,造成地表傾斜,加劇水土流失,耕地質量下降。

2.2地形地貌景觀破壞

非煤露天礦山開采造成山體破損、巖石裸露、植被破壞,形成大面積破損山體、露天采坑,直接改變了原有地形地貌景觀,成眾多殘垣斷壁和采石坑,造成強烈視覺污染和嚴重的崩塌地質災害隱患礦業活動對地形地貌景觀影響和破壞嚴重。煤礦地下開采沉陷后,改變原有地形地貌,塌陷坑分布,影響整體景觀。

2.3地下水均衡破壞及地下水污染

礦產資源開發時產生的渣石、粉塵易污染地下水。此外,礦井水疏排對地下水環境的影響較大,一方面,礦井長期疏干排水容易形成大面積的疏干漏斗區,致使采礦影響范圍內的淺層地下水枯竭、泉水斷流、供水井干枯等問題發生。另外,地下開采產生的導水裂隙帶,造成上部地下水疏干,嚴重破壞地下水平衡[6]。另一方面,礦坑排水引發地表水、地下水污染,包括閉坑礦山塌陷、導水裂隙帶導致不同含水層產生“串層污染”以及地下水位下降改變含水層地球化學環境導致的地下水污染等。另外,地下水超采導致地面沉降,德州、濱州、菏澤、東營、濟寧等地尤為嚴重。

3礦山地質環境治理

3.1非煤礦山地質環境治理

①治理分區。根據區位位置和地質采礦條件,將濟寧市劃分6個非煤礦山地質環境重點治理區,分別為汶上縣白石鎮花崗巖礦重點治理區、泗水縣柘溝鎮北花崗巖礦重點治理區、鄒城市大束鎮北-曲阜市息陬鎮南石灰巖礦重點治理區、微山縣兩城鎮石灰巖礦重點治理區、嘉祥縣紙坊鎮北-經開區馬集鎮西石灰巖礦重點治理區、嘉祥縣紙坊鎮南石灰巖礦重點治理區[7,8]。②治理措施。根據地質采礦條件和周邊環境,露天非煤礦山地質環境治理工程選擇自然恢復、工程治理、景觀再造、土地整治等適宜的治理方式,以較小的成本實現治理工程經濟效益、社會效益和環境效益的最大化。露天非煤礦山地質環境治理措施見表1。

3.2采煤塌陷地綜合治理

①治理分區。依據采煤沉陷區的特點,結合當地經濟、社會結構及區位優勢,圍繞土地利用總體規劃、土地整治規劃、城鄉規劃與相關農林、水利、生態、旅游和產業等規劃及政策規定,綜合考慮發展定位和發展需求,遵循“集中連片、規模治理、分類推進”的原則,將濟寧市采煤沉陷區劃分為四大治理區。即,濟寧市西北部礦區農業綜合治理區、濟寧市中部礦區城市功能開發治理區、濟寧市東部礦區生態景觀治理區和濟寧市南部礦區濕地保護與特色產業治理區,見表2。②治理措施。對于輕度采煤塌陷地,如濟寧市西北部礦區農業綜合治理區的義橋煤礦、能煤礦、新驛煤礦、魯西煤礦、梁寶寺煤礦、紅旗煤礦、宏陽煤礦等,通過劃方平整、取土充填等措施,以恢復農用地為主,建成高標準農田。治理應充分結合各縣特色農業經濟,重點發展農產品生產基地和農產品深加工產業,如金鄉縣大蒜產業、嘉祥縣園林苗圃產業、汶上縣綠色蔬菜產業、梁山縣畜牧養殖產業等。對于重度沉陷積水區,采用漁業、光電、人工濕地和農業觀光等治理模式,重點營造城市濕地,實現“綠心”功能,發展休閑農業。其中,深度積水區,采取造岸、護坡、綠化等工程措施,建設生態濕地、平原水庫和光伏電站,涵養水源、調蓄雨洪,提高采煤塌陷地利用率[9-11]。對于城市、城鎮周邊采煤塌陷地,作為城市潛在發展區,重點營造城市服務功能用地,主要采用城市濕地、生態觀光農業等治理模式,通過挖深墊淺、土地平整法治理,恢復建設用地。對于南四湖范圍采煤塌陷地,將嚴格執行退耕還湖、退耕還濕、退耕還林等措施,通過自然修復,逐步恢復湖泊和濕地的歷史面貌。

4結論

濟寧市礦產資源開發引起了一系列的礦山地質環境問題,主要包括耕地資源占損、地形地貌景觀破壞、地下水均衡破壞及地下水污染等。區分非煤露天礦山地質環境治理和采煤塌陷地綜合治理進行分析。將非煤露天礦山6個非煤礦山地質環境重點治理區、將采煤塌陷地劃分為四個治理區,并有針對性的提出了治理措施。

參考文獻

[1]馮現輝.淺議礦山環境治理恢復瓶頸及解決方案[J].環境與可持續發展,2016,41(03):211-213.

[2]蒙永輝,許燕,王集寧,等.山東省礦山地質環境治理工作形勢分析[J].山東國土資源,2016,32(09):26-29+35.

[3]張麗霞,王魯林,江泳,王順倉.新形勢下山東礦山地質環境保護與管理工作探討[J].山東國土資源,2017,33(07):44-49.

[4]喬岡,徐友寧,何芳,等.采煤塌陷區礦山地質環境治理模式[J].中國礦業,2012,21(11):55-58.

[5]呂軍,李利,侯俊東.礦山地質環境治理主體間的博弈分析[J].中國人口•資源與環境,2012,22(11):124-129.

[6]胡博文,張發旺,陳立,等.我國礦山地質環境評價方法研究現狀及展望[J].地球與環境,2015,43(03):375-378.

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[8]王逸文.露天開采礦山地質環境治理問題研究——以吉林市船營區為例[J].統計與管理,2017(12):159-160.

[9]王佳紅.礦山地質環境綜合評價方法研究與管護對策建議——以廣東省為例[J].西部探礦工程,2018,30(03):135-137+141.

[10]蒙永輝,顏堂,羅梅,等.論山東省礦山地質環境現狀及存在問題[J].山東國土資源,2018,34(09):36-41.

[11]王羽,馮五一.礦山環境地質與地質災害評價與防治研究[J].金屬礦山,2009(S1):734-735+739.

作者:胡瑩 單位:山東省魯南地質工程勘察院

淺析礦山地質環境問題與防治建議責任編輯:張雨    閱讀:人次
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