邹凤钗 周忠清 徐一帆
(1.贵州省地质环境监测院, 贵阳 550018; 2.贵州省黔美基础工程公司, 贵阳 550001;3.贵州地质工程勘察设计研究院,贵阳 550008)
贵州矿山地质环境问题综述
邹凤钗1周忠清2徐一帆3
(1.贵州省地质环境监测院, 贵阳 550018; 2.贵州省黔美基础工程公司, 贵阳 550001;3.贵州地质工程勘察设计研究院,贵阳 550008)
本文对近30年来,贵州省大规模的矿产资源开发利用造成的矿山地质灾害、地形地貌景观和地下含水层遭受破坏、土层与地表水体遭受污染等矿山环境地质问题进行了分析,为贵州矿山地质环境治理和社会经济的可持续发展提供参考。
地质环境问题;矿山;贵州
贵州省矿产资源丰富,是我国矿产资源大省之一。长期以来,以矿产开发为依托发展起来的矿业(包括采选业及其冶炼加工业)已成为贵州经济社会发展的支柱产业,其产值占全省工业总产值的30%以上,在贵州经济发展中具有举足轻重的作用[1-3]。但是,伴随矿产资源的开发利用,产生了诸如矿山地质灾害、土地与植被资源破坏、地下含水层破坏、地貌景观破坏、矿山水土污染等一系列的矿山地质环境问题,严重制约了当地资源、环境的全面协调和可持续的发展,是必须解决的重要问题。
贵州省由矿业活动引起的矿山地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷及地面沉降等,其中以煤矿开采引起的矿山地质灾害最为严重,造成的损失最大,少部分为金属矿及其他矿种开采引发。而建筑材料用矿山一般为露天开采,在开采过程中多易形成高陡边坡,引发滑坡、崩塌的可能性较大。省内矿山地质灾害主要分布于北东-东-南东区域,主要分布有滑坡、地面塌陷、崩塌及地裂缝地质灾害,泥石流地质灾害相对较少[4]。
由于地域面积和所处地质环境条件、采矿工程活动程度不同,产生的地质灾害数量、类型差异较大。贵州省有6556座矿山,矿区及周边共分布有1165处地质灾害点,矿山地质灾害造成人员死亡和失踪人数达300余人,直接经济损失61 906.03万元,威胁人数169 255人,威胁财产达561 830.4万元(见表1,图1、2)。
表1 贵州省矿山地质灾害特征统计表
图1 各类矿山地质灾害分布图
图2 矿山地质灾害威胁财产图
全省矿山地质灾害不同地域其分布规律不一,主要分布于六盘水市、毕节市、黔西南州及遵义市。其中六盘水矿山地质灾害总数最多,矿山地灾总数356处,占全省矿山地质灾害总数的30.56%;其次为毕节市,矿山地灾总数231处,占全省矿山地灾总数的19.83%;黔西南州及遵义市排名第三和第四,分别占矿山地质灾害总数的15.45%和14.85%;黔南州的矿山地质灾害最少,矿山地灾总数仅为15处,仅占全省矿山地灾总数的1.29%(见图3)。
图3 贵州省市(州)地质灾害分布及比例图
全省因矿业开发的地质环境条件及采矿工程活动程度的不同,其地质灾害类型差异也较大。其中,滑坡345处,占贵州省矿山地质灾害的29.61%,主要分布在六盘水和黔西南州;崩塌281处,占贵州省矿山地质灾害的24.12%,主要分布在遵义市、毕节市及六盘水市;泥石流24处,占贵州省矿山地质灾害的2.06%,主要分布在贵阳市和黔东南州;地裂缝有216处,占贵州省矿山地质灾害的18.54%,主要分布在毕节市、遵义市、黔西南州及安顺市;地面塌陷299处,占贵州省矿山地质灾害的25.67%,主要分布在六盘水市和毕节市(见表2)。
表2 贵州省各市(州)地质灾害分布情况表
贵州省因矿业活动导致的矿山地质环境问题除了矿山地质灾害外,土地资源压占与破坏、地下水系统的影响和破坏、矿山三废排放对环境的污染等矿山地质环境问题也较为严重。矿山土地资源的压占与破坏主要是在矿山开采过程中,其工业广场的修建、煤矸石堆填、地质灾害,露天矿产剥离等破坏了原有的地形地貌及土地类型,全省均有分布。全省矿山在建矿、采矿过程中强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷开裂使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源的均衡、地下水系统补、径、排条件,导致矿区及周围水均衡系统破坏、地下水位下降、泉流量下降甚至干枯。矿山生产过程产生的矿坑废水、煤矸石和固体废弃物渗滤液直接排放,污染土壤和地表水环境,岩溶管道、裂隙、落水洞和地下暗河成为矿坑废水的排泄通道,地下水污染严重。
(1)矿山土地资源破坏
贵州省土地资源的破坏,包括各种矿山工业广场对土地的挖损、压占,固体废弃物(含煤矸石)对土地的压占和污染,以及矿山滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝及地面塌陷等地质灾害对土地的破坏。贵州省矿业开发活动共占用、破坏土地资源面积498.40 km2。其中工业广场占用、破坏土地资源面积238.22 km2,占贵州省矿山破坏土地面积的47.80%;矿山固体废弃物占用、破坏土地资源面积85.33 km2,占贵州省矿山破坏土地面积的17.12%;矿山地质灾害占用、破坏土地资源面积140.96 km2,占贵州省矿山破坏土地面积的28.28%(见表3)。其中占用和破坏土地资源以煤矿山为首,面积为456.64 km2,占总面积的91.62%;非煤非砂石矿山占用和破坏土地资源面积41.76 km2,占总面积的8.38%。
表3 矿业开发对土地的占用和破坏方式及面积统计表
(2)矿山地形地貌景观破坏
贵州省地形地貌景观破坏主要分布在六盘水市(盘县、钟山区等)、毕节市(七星关区林口、纳雍县鬃岭等)、贵阳市(开阳县金钟镇、清镇市犁倭等)、黔南州(瓮安县银盏镇等)等处。据本次调查统计,贵州省矿山总面积6 793.34 km2;其工业广场的修建、煤矸石堆填、地质灾害、塌陷、矿区公路等对生态环境、土地资源及地貌景观的占用、破坏总面积为498.40 km2,破坏土地类型以草地、耕地、林地为主,园地、建筑及其他次之。如清镇-修文一带露天开采的铝土矿,在开采过程中,矿区的大量山体遭到破坏,有的山体夷为平地,植被被铲除,地面千疮百孔,完全失去了观赏价值。又如黔西南金矿开采区,露天开采过程中大量剥离地表土壤,造成了大量原有的植被被铲除,大量岩石裸露,水土流失严重,原有的自然景观荡然无存。
(3)矿山地下含水层破坏
全省矿山在建矿、采矿过程中抽排地下水以及采空区覆岩移动变形使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源的均衡,导致地下水补、径、排条件发生变化,导致矿区及周围水均衡系统破坏、地下水位下降、泉流量下降甚至干枯。根据调查,矿山的种类不同,矿床水文地质类型主要为裂隙充水矿床和岩溶充水矿床,其中裂隙充水矿床多以煤矿山为主,岩溶充水矿床以磷矿、铝土矿矿山为主。矿山采矿活动影响的含水层类型为孔隙含水层、裂隙含水层及岩溶含水层,井下疏排水活动引起各含水岩组水位有不同程度下降。浅层地下水减少或枯竭,地表井、泉流量减少或断流,严重影响矿山临近村寨生活、生产用水。
矿业开发对水体的影响和破坏:地表水流量减少或断流,破坏矿区生态平衡,引起矿区水源破坏,供水和矿群关系紧张,矿区工农业生产和人畜饮水安全问题突出。据统计,全省因采矿影响和破坏地下含水层,造成地下水位下降面积710.20 km2。
(4)矿山环境污染
①矿山废水污染
矿山生产过程产生的矿坑废水部分未经处理直接外排,煤矸石和固体废弃物渗滤液直接排放,造成土壤和地表水环境遭到严重污染,岩溶管道、裂隙、落水洞和地下暗河成为矿坑废水的排泄通道,地下水污染严重。其中以煤、锰、铁、硫铁、汞矿等矿种开采形成的三废排放污染较为严重。
根据本次调查,贵州省矿山排放矿坑水年产出量54 795.69万m3,年排放量42 768.55万m3。矿坑水及生活废水排放去向主要直接就近排放到附近河流溪沟、水库、湖泊或岩溶洼地中。污染区域主要分布于六盘水市、毕节市及贵阳市等市(州)。
②矿山固体废弃物污染
废石(土)渣、尾矿及煤矸石的排放污染主要是一些金属矿山和煤矿山,本次调查统计矿渣及尾矿2535处,累计积存煤矸石及废石堆35 552.34万t。采矿工程活动中剥离的废石土及选矿后的尾矿有毒有害物质含量较高,废石土及尾矿就地堆放,雨水淋溶,对土壤、地表水、地下水造成严重污染。其中污染较严重的固体废弃物主要为镍、钼、钒、金、锰、锑、铅锌、汞、铁等金属矿山产生,其次为煤、磷等非金属矿山,这类矿山固体废弃物一般在矿区井口附近选择地势低洼处的沟谷或斜坡处随意堆放,经过降雨对其淋溶后对当地水源及土壤形成污染。
(5)其它问题
①矿山采矿工程活动引发的矿群矛盾问题
随着矿山矿业活动的不断加剧,尤其是采空区引发的村民房屋开裂变形、田土受损问题日益凸显。但是,部分矿山因采空区及其进、回风巷已封堵,鉴定单位很难摸清矿山实际情况。因此,需要对采空区及其影响范围进行地球物理勘探(高密度电法)和钻探验证,以求科学、公平、公正地处理矿群矛盾问题。
②矿山工程爆破活动引发的矿群矛盾问题
矿山井工采矿因巷道掘进、采面落矿进行地下爆破和露天采矿工程爆破振动引发的爆破有害效应(如振动、空气冲击波、水中冲击波、动水压力、粉尘、有害气体等),尤其是爆破振动引发地面建(构)筑物的开裂、井泉干枯、河水渗漏、次生地质灾害等矿群矛盾问题已逐步引起关注。但是,对于《爆破安全规程》(GB 6722—2014)中爆破振动影响距离计算公式的参数无条件进行现场试验,人为因素影响较大。此外,关于爆破冲击波(超压)的负压及其引发的问题,尚未引起足够的重视。
贵州省矿产资源丰富,随着矿产资源的开发利用,产生了滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝及地面塌陷等矿山地质灾害,土地与植被、地下含水层及地形地貌景观遭受不同程度的影响和破坏,土壤和地表水体也遭受一定程度的污染。各种矿山地质环境问题严重制约了贵州省资源与环境的全面协调和可持续发展。
致谢 在本文撰写过程中,得到贵州省地质环境监察院裴永炜研究员的指导与帮助,在此致以衷心的感谢。
[1] 陈家彪,沈冰,刘飞燕.西南地区矿山环境地质问题研究[J].矿产综合利用,2007(4):43-46.
[2] 邵林,丁访强.贵州省矿山环境地质问题及发展趋势分析[J].地质灾害与环境保护,2011,22(2):28-32.
[3] 罗炳佳,沈诚.贵州矿山地质环境影响评估[J].水文地质工程地质,2013,40(1):134-138.
[4] 胡屿,段方倩,李丙霞.贵州矿山地质环境问题分布特征[J].资源环境与工程,2015,29(3):307-312.
Review about geological environment problems of the mines in Guizhou Province
Zou Fengchai1, Zhou Zhongqing2, Xu Yifan3
(1. Geo-environment Monitoring Institute of Guizhou Province, Guiyang 550018; 2.Guizhou Qian Mei Foundation Engineering Co. Ltd,Guiyang 550001; 3.Guizhou Geological Engineering Investigation Design and Research Institute,Guiyang 550008, China)
In this paper, it analyzed the mining related geo-environmental problems caused by large-scale development and utilization of mineral resources in Guizhou, including mine geological disasters, landforms and landscape devastation, underground aquifer breakage, the soil and surface water contamination. It may provide reference for the sustainable development of mining geo- environmental management and social economy in Guizhou.
geological environment problems;mine;Guizhou Province
2016-12-20; 2017-01-17修回
邹凤钗(1985-),女,硕士,工程师,主要从事水文地质/环境地质/工程地质及农业地质相关工作。E-mail:694554086@qq.com
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