山东省济宁市历史遗留露天矿山地质环境治理规划研究

田臣龙，刘康，徐凤琳，刘晓菲，房华乐

(1. 济宁市勘测院，山东 济宁 272000；2.山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队),山东 兖州 272100；3.济宁职业技术学院，山东 济宁 272000；4.山东光大空间地理信息有限责任公司，山东 济宁 272000)

0 引言

露天开采方式由于具有开采规模大、成本低、回采率高、作业空间不受限制、生产安全等优势，成为矿山主要开采方式，但是同时具有占用土地多，破坏环境的特点，导致露天开采矿山的地质环境问题日益突出。随着“绿水青山就是金山银山”的理念推行，建设绿色矿山、发展绿色矿业势在必行[1-3]。

本次工作依托历史遗留露天矿山图斑核查结果，在开展野外图斑核查基础上，查明了济宁市历史遗留露天矿山的分布、存在的主要生态问题等基本现状，为历史遗留露天矿山地质环境生态修复重点区域划分、重点工程布置提供了基础依据，为开展矿山地质环境调查提供了参考依据。

1 历史遗留露天矿山分布

济宁市建材非金属矿产以地上露天开采方式为主，开采矿种主要为建筑石料用灰岩、含铁辉长岩、砖瓦用黏土[4-5]。近年来，因政策性关闭，布局、结构不合理而资源开发利用整合，资源枯竭等原因，导致大量矿山废弃，生态地质环境问题突出。

历史遗留灰岩矿主要集中在邹城、泗水、嘉祥、微山、曲阜、经开等县市区；历史遗留含铁辉长岩矿主要集中在邹城、泗水两县市区；历史遗留黏土矿在各县市区均有分布。

2 历史遗留露天矿山地质环境问题及特征

由于矿产资源种类多样性及开采方式不规范，导致形成了种类较复杂的地质环境问题。

(1)地形地貌景观破坏。截至2021年底，历史遗留露天矿山共1422个图斑，损坏土地面积为0.586万hm2。露天开采矿种以石灰岩和花岗岩为主，露天开采形成的破损面大多分布于山顶或山坡，边坡陡立、岩体破碎，对地形地景观破坏严重，可视范围广，土地损毁率高，且恢复难度高、资金需求量大(照片1)。

照片1 典型地形地貌景观破坏

(2)土地资源被占压及损毁[6-11]。辖区内未治理历史遗留露天开采矿山共有固体废弃物12处，占损土地19.43hm2；其中花岗岩矿废石堆8处，占地面积214.6hm2，建筑用石灰岩矿废石堆3处，占地面积3.17hm2；铁矿矿废石堆1处，占地面积1.95hm2。此类问题影响范围小，在固体废弃物清除后可以恢复为耕地或建设用地，土地恢复难度不大(照片2)。

(3)矿区地质灾害。近年来，仅在任城区长沟镇张山北村发生过一起岩质崩塌，发生频率较低。未治理历史遗留露天开采矿山多位于低山丘陵地貌单元，山体垂直落差不大，矿床露采边坡多在花岗岩或寒武纪、奥陶纪石灰岩地层中[12-16]，由于开采爆破振动的影响，使边坡面和边坡顶部产生振动裂隙，将使边坡岩体的完整性受到影响，易发生小型破碎岩块崩落，形成崩塌地质灾害隐患点[17]。受坡度高陡和开采平台地形限制一般崩落距离不远，危险性较小(照片3)。

照片3 典型崩塌灾害

3 已开展工程治理措施及存在问题

3.1 已开展工程治理措施

近年来，济宁市各级政府秉承“绿水青山就是金山银山”理念，坚持“统筹兼顾、因地制宜、突出重点、分类实施”的工作思路，按照生态文明建设的要求，在“三区两线可视范围内”完成了6处历史遗留矿山地质环境治理工程。已开展的治理工程采取的主要措施有危岩清理、削坡、续坡、修筑挡土墙、修筑截排水沟、植树覆绿(照片4)。

照片4 泗水县黄家庄村辉长岩矿治理效果

3.2 存在问题

虽然近年来完成了历史遗留露天矿山近60%的生态修复工作，取得了明显的生态环境效益，在一定程度上缓解了矿山生态地质环境恶化的趋势，但从生态修复效果来看，个别已治理矿山仍存在一些问题。

(1)在边坡进行覆土绿化时未设置截排水沟或截排水设施损坏，无法有效截排大气降水，致使植被和覆土被暴雨过量冲刷，导致水土流失影响修复效果(照片5)。

照片5 暴雨过量冲刷导致水土流失

(2)治理区内危岩、渣石、碎石及建构筑物未完全清理到位，导致植被成活率低，影响项目区整体生态修复效果(照片6)。

照片6 碎石、渣石、碎石及建构筑物

(3)个别矿山生态修复工程完成后，缺乏有效的养护管护措施，存在植被成活率低，工程设施损坏的现象(照片7)。

照片7 工程设施损坏、植被成活率低

4 矿山治理修复总体布局

4.1 总体布局原则

(1)生态优先、保障安全。坚持生态优先、节约优先、保护优先自然恢复为主的方针。按照保证安全、恢复生态、兼顾景观的先后序次，整体保护、系统修复、综合治理，提高生态系统的质量和稳定性。

(2)突出重点、统筹推进。突出治理重点，统筹矿山国土空间现状、未来国土空间适宜性和产业发展需求，加快推进历史遗留矿山生态修复工作。

(3)政府主导、市场运作。发挥政府主导作用，加强政策引导和激励，激发市场主体活力。

(4)因地制宜、精准施策。准确把握矿山及周边环境特征，结合当地经济社会发展、资源禀赋、生态环境等状况进行合理布局。

4.2 总体布局

围绕济宁市历史遗留露天矿山修复治理总体工作目标及原则，结合济宁工作实际，我市聚焦重点生态区域、重点任务县区，依托城镇、交通、河流、自然保护区等国土空间及生态保护格局，着力构建“一核、一带、两片区”矿山修复总体布局，开创全市历史遗留露天矿山生态修复新局面(图1)。

1—嘉祥县—经开区南部山区核心治理区；2—南四湖省级自然保护区周边重点治理片区；3—京沪—鲁南高铁枢纽辐射带集中治理区；4—泗河(济宁市东段)沿线重点治理片区；5—市级界线；6—县区界线图1 济宁市矿山生态修复格局图

(1)一核：嘉祥县—经开区南部山区核心治理区。核心治理区位于嘉祥县南部、经开区西南部山区，主要分布于嘉祥县纸坊镇、满硐镇、嘉祥镇和经开区马集镇。

核心区破损山体集中连片，破损面积大。矿山修复治理以山体为单元，整合山体周边零散矿山图斑，借助生态重建、辅助再生等修复措施。

(2)一带：京沪—鲁南高铁枢纽辐射带集中治理区。高铁枢纽辐射带位于曲阜市东部和南部、邹城市北部区域，涵盖京台高速、日兰高速、104国道、327国道等重要交通干线汇集区；辐射带以高铁枢纽为中心，影响区域涉及曲阜市小雪镇、息陬镇、防山镇、尼山镇和邹城市大束镇。

矿山修复治理以高铁枢纽辐射带内高铁、高速沿线2km可视范围为重点，结合乡镇布局划分治理片区。

(3)两片区：南四湖省级自然保护区周边重点治理片区及泗河(济宁市东段)沿线重点治理片区。

南四湖片区位于南四湖省级自然保护区沿线区域，主要包括任城区、邹城市、微山县、金乡县、鱼台县等县市区。矿山修复治理以白马河、望云河、苗庄河等汇入南四湖河流沿线为重点区域，以乡镇为单位。泗河片区位于济宁市泗河东段(泗水县境内)，涉及北部柘沟镇、中册镇、高峪镇，东部苗馆镇、泉林镇，南部圣水峪镇，西部金庄镇。山体破损区域分布零散，矿山修复治理以乡镇为单位，借助生态重建、辅助再生等修复措施，全面推进县域范围内修复治理工作。

4.3 预期效益

(1)生态效益：推进历史遗留矿山生态修复治理工作，有效改善嘉祥县南部、经开区西南部山区和南四湖省级自然保护区周边破损山体生态环境，加快解决京沪高铁、鲁南高铁、京台高速、日兰高速等高铁高速沿线山体景观破坏问题，提升白马河、望云河、苗庄河沿线山体水土保持和水源涵养能力，减少东部山区次生地质灾害，营造良好生境。

(2)社会效益：实施历史遗留矿山生态修复治理工程，有益于土地节约集约高效利用，带动地方经济发展和周边群众就业，改善破损山体周边群众居住环境和生活品质。同时，历史遗留矿山修复治理项目实施后，形成新的耕地，增加地方人均耕地数量，壮大村集体经济实力，促进乡村振兴发展。

(3)经济效益：开展历史遗留矿山生态修复治理工作，可大幅消除矿区地质灾害隐患，减少矿山地质灾害带来的经济损失，改善矿区生态环境，提升地方招商引资硬实力，促进区域经济发展，具有连带性的经济效益；被破坏的土地资源将变成经济价值高的可利用土地，为建设用地和耕地占补平衡提供后备资源，利于当地政府招商引资，促进工农业发展；另一方面，可恢复废弃土地利用功能，缓解土地供需矛盾，改善当地居民生产生活条件，大幅增加人均耕地、林地或草地面积。

5 治理建议

(1)遵循自然生态系统内在规律，坚持因地制宜、分类治理，根据矿山类型、立地条件和当地实际，采取适宜的植被修复措施；坚持乔、灌、藤、草相搭配，注重与周边自然环境协调统一，构建物种多样、结构合理、功能稳定的植被生态系统。

(2)在修复工程设计阶段应重视养护和管护措施，确保养护和管护工程资金充足。养护管护期内抓好资金落实，强化养护管护资金的监管。确保生态修复植被保存率和工程设施的正常运转。

(3)积极探索出台吸引社会资金投入历史遗留露天矿山生态修复的有关政策措施。

6 结论

(1)济宁市历史遗留露天矿山地质环境问题分布具有显著的集中和地域性，共划分为17个矿山地质环境影响区，其中矿山地质环境影响严重区3个、矿山地质环境影响较严重区7个、矿山地质环境影响轻微区7个。

(2)济宁市历史遗留露天矿山地质环境问题类型主要为地形地貌景观破坏、土地占损及矿区地质灾害。

(3)构建了一核(嘉祥县—经开区南部山区核心治理区)、一带(京沪—鲁南高铁枢纽辐射带集中治理区)、两片区(南四湖省级自然保护区周边重点治理片区及泗河(济宁市东段)沿线重点治理片区)矿山修复总体布局。