新疆青河县砂铁矿采区生态环境地质问题与治理修复研究

陈 龙

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第四地质大队，新疆 阿勒泰 836500）

新疆青河县是一个以牧为主的边境、高寒、易灾、多灾地区，农牧区生产生活条件差，贫困状况比较严重，与全国同步全面实现小康相比，仍然面临较大的压力，境内砂铁矿的开采更是破坏了农牧民赖以生存的基础条件，破坏了原有生态环境，导致沙尘密布，环境恶劣。为积极响应习总书记“绿水青山就是金山银山”和国家“山水林田湖草命运共同体”构建理念，消除青河县砂铁矿采区对人畜安全的威胁和对当地农牧业开发、土地利用规划的影响，当地政府已将青河县遗留砂铁矿的地质环境治理及生态修复工作纳入新疆额尔齐斯河流域山水林田湖草生态保护修复试点工程[1]。

1 砂铁矿开采现状

青河县的砂铁矿采挖始于2007年，经过多年的（2007年～2012年）开采，破坏的土地面积达到36.29km2，分布于青河县六个乡镇。采区内遗留大量采坑、排土场和废弃厂房，因多方原因未全部进行复垦治理。

采坑及排土场的存在使原有地形地貌景观发生了翻天覆地的变化，对土地的损坏方式主要是压占和挖损，使得原有草场被破坏，满目疮痍。采坑深度一般2m～20m，最深可达38m，坑壁近乎直立，坑壁大部分区域已存在裂缝；排土场高散堆在采坑周边，高度一般4m～16m，最高可达40m[2]。

2 砂铁矿生态环境地质问题

2.1 地质环境问题

2.1.1 对原有地质环境造成严重破坏

砂铁矿进行开采时，由于企业疏于管理，采矿剥离的废土及选矿形成的废料就近堆放于采坑边上，并未修建专门的废渣堆场用来堆放废料，闭矿后也未进行恢复治理，因此严重破坏了原有地质环境，与周边地物景观极不协调，同时破坏、侵占大量土地，制约了当地规划建设和发展。

2.1.2 存在地灾隐患，威胁公共设施及人畜安全

采区内采坑边坡陡峭、排土场堆积松散，边坡经长时间风吹雨淋，极易失稳坍塌，对区内电力等公共设施造成威胁；采区邻近青河县各个牧区、乡镇，因此对过往采区的人畜也造成了极大的安全威胁。根据调查，采区土地损毁程度为重度，区内地质灾害的主要类型是土质边坡滑坡和泥石流。

2.1.3 风沙扬尘增多、影响空气质量

采区排土场堆积松散，植被覆盖稀少。因堆内含有大量粉砂土，给扬尘、浮尘天气提供了大量物源，而本区冬春季节风力强劲，常有8级～10级大风，一旦在遇到大风的时候，极易产生沙尘暴，严重影响周边空气质量和周边作业的人群。

2.1.4 遗留建筑垃圾、废旧设备

采区内经采挖砂铁后遗留了大量的选矿厂地、厂房和选矿设备，对土地造成了大量的损毁和浪费，不仅与周边的地貌、地物相不协调外，还造成了一定的土地污染和环境破坏。

2.2 生态环境问题

2.2.1 土壤污染情况

对砂铁矿采区的土壤污染情况进行调查，采集的样品进行pH、总石油烃和重金属检测，结果表明，各点位铅、锌、汞、镍含量均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）中的风险筛选值，处于安全水平。个别样品的镉、砷、铬含量超过了农用地土壤风险筛选值，但均未超过风险管制值。针对目前的土地利用现状，采区土壤污染风险较低，整体环境健康风险可控。

2.2.2 生态损害情况

对砂铁矿采区的生态情况进行实地调查，主要对采区内的植物物种组成、生长指标与损害现状进行了评估，调查显示，采区内植被损毁程度为重度。

2.2.3 生态环境问题及危害

采区大规模的砂铁矿开采行为造成了植被退化，物种丰富度降低，生境质量恶劣，造成稀有种类减少，甚至破坏栖息地，阻断野生动物的迁徙路线等给野生动植物构成威胁。

3 砂铁矿地质环境治理及生态修复方案

3.1 治理修复思路

依据《新疆维吾尔自治区生态功能区划》，采区所在地区为农牧业开发区，水土流失重点预防保护区，采区生态系统为干旱荒漠生态系统，采区周边生态群落为荒漠草原沙生绢蒿群系。综合考虑恢复治理资金投入情况以及近年来砂铁矿采区已治理区域情况，总体治理修复思路为：消除采坑和排土场地质灾害隐患和对人畜的安全威胁；选择当地乡土物种，使受损区域生态系统逐步达到周边生态群落水平，恢复受损荒漠草原生态系统的服务功能。

3.2 治理修复方案

整个砂铁矿采区情况复杂，采坑和排土场分布情况各异、规模大小不一，治理资金有限，采取同一种治理方法很难达到最好的治理效果，也无法形成试验比对。方案划分重点治理区和一般治理区进行治理。重点治理区进行全场地回填修整治理，一般治理区进行边坡修整+区内削高填低治理[3]。

（1）重点治理区全场地回填修整治理。重点治理区是针对靠近省道、村庄、周边人类活动较频繁采区，按照区内挖填平衡的思路将排土场土方运回采坑进行回填治理，基本恢复受损区土地至原始地形地貌。全场地回填修整治理可从根本上恢复原有地形地貌，后期土地可规划利用性更强，如建设用地、牧草地等，一定程度上增加了土地利用价值，扩大了治理效益。

（2）一般治理区边坡修整+区内削高填低治理。边坡修整：采区现状采坑边坡坡度为70°～90°，排土场边坡坡度为36°～41°，边坡不稳，一方面有地质灾害隐患，另一方面，威胁人畜安全。为使治理场地及边坡自身长期稳定安全，兼顾边坡与周边地形的协调性、经济性及施工的便利性，对直立采坑壁和排土场边坡进行修坡降载，其作用可减缓坡度，减小滑坡体体积和下滑力，可有效防止滑坡和崩塌。修坡坡度按照永久稳定边坡、便于机械的正常施工和后期生态修复植物种子能够顺利着床生长的适宜边坡角进行修整，采坑、排土场边坡统一设计为小于等于20°。

区内削高填低：修坡完成后，采坑底部、排土场顶部及周边乱采乱堆区仍有许多坑堆，地表高低不平，为保证采区整体治理效果良好，需对高低不平的地表进行削高填低治理。部分采区靠近村庄和农田、且坑堆较大的，利用区内排土场土方回填部分采坑，降低地形高差。

（3）生态修复治理。采区位于阿勒泰山前平原和洪积平原，海拔1050～1200之间，属于温性草原和温性荒漠草原，草地植被由强旱生的荒漠植物和旱生的草原植物共同组成，植被组成主要以禾本科（冰草等）、菊科（蒿子等）、藜科（木地肤等）为主。生态修复植被选择遵循以下原则：首先要优选耐寒耐旱耐贫瘠类植物，具有适应能力强特性；第二，要优选乡土植物，避免外来植物入侵和增强矿区植物的天然入侵，利于植被与周围环境更快融为一体；第三，保证植物群落多样性，避免植被单一化发展。因此，根据区内植物的特征和植物种子的可得性，方案设计植物为冰草、绢蒿、驼绒藜、木地肤、沙葱等当地常见的乡土物种。治理修复过程中，为了填补多年生植物生长过程中的空窗期，第一年增撒当地常见的沙蓬、猪毛菜等一年生草本植物。采区周边植被盖度总体较低，区域综合植被盖度＜20%，方案设计植被盖度10%～15%。

生态修复采用土壤培肥、微地形营造、草籽混合撒播等措施，因采区位于牧区和干旱地区，为防止不确定因素干扰，确保生态修复工作见效，后期的围护、补植补种和补水养护等管护工作要跟进到位。

4 结语

青河县砂铁矿的治理修复是一项造福于民的工作，针对存在的环境地质问题，因地制宜，采取采坑回填、削坡卸载、植被恢复技术等工程措施与生物措施相结合的综合手段，可较大程度的改善砂铁矿开采活动所造成的地质环境问题和生态环境问题，消除铁砂矿开采带来的地质灾害隐患以及地灾隐患对人民生命财产安全的威胁，还人民群众一个安全的生活环境。另外，经过治理修复的土地可恢复为牧草地和耕地，从而可增加地方的经济收益。