矿山地质环境问题的成因及变化趋势.pdf

05 / 国土资源导刊 / Land Resources Herald 国土资源导刊 湖南矿山地质环境问题的 曾玉清1 李贵仁2 （1 湖南省国土资源信息中心 湖南 长沙 410004； 2 湖南省地质环境监测总站 湖南 长沙 410007） 摘 要根据调查湖南省矿业开采 活动产生的主要地质环境问题及其现 状，分析了产生的主要原因，包括气象 水文、地形地貌、地层岩性以及地质构 造等自然因素，采矿条件、综合利用水 平以及恢复治理技术落后等技术因素， 法律法规与标准体系不完善、管理体制 不顺、重经济轻环保的思想倾向、监督 管理不力、激励和约束机制不健全以及 缺乏必要的经费保障等管理因素。同时 对湖南省矿山地质环境的变化趋势作分 析，为湖南省矿山地质环境保护采取有 针对性的措施提供依据。 关键词矿山地质环境问题；成因 分析；趋势变化；湖南省 1 矿山地质环境问题综述 湖南矿业开采活动产生的主要地 质环境问题是矿山地质灾害、占用及破 坏土地资源、破坏及影响地下水系统、 矿山废渣废水污染等4大类，其中分布 广、影响大、最突出、最严重的问题主 要是矿山地质灾害，其次是矿山各类固 体废弃物占用破坏土地资源。 1.1 矿山地质灾害 据初步调查资料统计自1990年代 以来，湖南省矿山共发生崩塌、滑坡、 泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝 和矿坑突水灾害1992起，其中，煤矿山 1184起，金属矿山328起，建材及非金 属类矿山480起。因灾造成的直接经济 损失总计为 131246.8万元，平均每宗损 失65.9 万元，年均损失13124.7万元。 1.2 矿山占用及破坏土地资源 矿山占用及破坏土地资源是一个全 球性的地质环境问题，几乎每一处矿山 都不同程度地存在着各类固体废弃物占 用及破坏土地资源问题，因采矿引发的 地面塌陷、地面沉降、地裂缝、滑坡、 崩塌等矿山地质灾害对土地资源也造成 了严重破坏，湖南省也不例外，据不完 全调查统计，湖南各类矿山占用及破坏 土地的总面积为46788hm2，其中，煤矿 成因及变化趋势 LRH 052/ 国土资源导刊 / 山占用破坏土地的总面积为21606 hm2， 金属矿山占用破坏土地面积9448 hm2， 建材及非金属矿山占用破坏土地面积 15715 hm2。损毁土地和破坏植被最为严 重的当属个体私人采矿点和无证非法开 采的采矿点。如1993年香花岭矿区仅罗 卜冲不到1平方公里的范围内，竟开采 了782个窿道，矿区千窗百孔、废石遍 野 ，雨水淋漓过后，砂石横流，河流溪 沟堵塞，农田被掩埋，植被遭破坏，生 态环境受到了极大的影响。此外，矿业 活动特别是露天开采产生水土流失的现 象在全省屡见不鲜。据以往调查统计， 全省因采矿引起的水土流失的面积达 1996448亩。矿业活动已成为导致水土 流失的重要因素之一。 1.3 矿山废渣废水污染 矿业废水主要包括矿坑水、选冶废 水、尾矿池水，全省矿业废水排放量占 工业废水排放量的33.9，废水中主要 污染物有Hg、Cd、Cr、Pb、As、COD、 CN-、石油类、挥发酸、悬浮物、硫化 物等，它们对地表水土环境造成了严重 的污染和破坏。如对香花岭矿区附近21 处水源的Fe、Pb、Zn、As、Cd测定后 发现，有19处上述元素超标4～10倍， 直接造成对农业生产的影响，甚至威胁 人民的生命安全。湖南省矿业废渣堆存 量占工业废渣总量的86.8左右，煤矸 石、尾矿、废土石等矿业废渣不仅侵占 土地、破坏植被，而且造成对水土的污 染，有时还产生矿渣废石流。如瑶岗仙 钨矿区，由于近十多年来乡镇个体采矿 活动的兴起，使该矿山局部地段处于无 序开采状态，采矿废石乱堆乱放，少部 分排入国营瑶岗仙钨矿的拦石库内， 而大部分仍然堆置于山坡上，至今计 有废石约410万m3，尾沙约290万m3。由 于该处山高坡陡，1985～1989年曾发生 过3次矿渣废石流，导致3人死亡，并造 成大量房屋及其它财产被毁，直接经 济损失达240万元。据以往调查初步统 计，湖南省矿山矿渣堆存占地面积已达 24000亩，其中耕地约3100亩，林草地 约18000亩，其它2900亩。矿业废渣已 成为严重污染和破坏地表环境的主要因 素之一。 1.4 破坏及影响地下水系统 湖南省大部分矿山存在严重的地 下水资源破坏问题。因矿产开采抽排地 下水，导致地下水位下降，矿山地下水 均衡系统破坏现象普遍，特别是湘中煤 矿矿山开采地区，附近井泉干涸，地表 水漏失严重，严重影响了农田灌溉及人 畜饮水，其次矿山排放的含泥矿坑水， 淤塞山塘、水库等水利设施，如宁乡煤 炭坝矿区，地下水降落漏斗范围已在 219.9km2，方圆几十公里范围近百个泉点 干枯，生产和生活用水受到严重影响。 2 矿山地质环境问题成因 由于湖南矿业活动的复杂性和多 样性，产生的矿山环境地质问题原因也 呈现出复杂的多样性。不同矿类、不同 采矿方式所产生矿山环境地质问题的原 因各有其特点，归纳起来可分为自然因 素、技术因素和管理因素。 2.1 自然因素 2.1.1 气候水文 湖南气候水文条件复杂，是一个季 节温差较大，降水分配不均旱涝交替多 变的省份。气候条件使许多矿区岩石风 化强烈，导致矿区表层岩土体的完整性 和稳定性降低。全省多年平均降水量为 1426.6mm，最大可达3089mm，日最大 降雨量达423.1mm。由于降水丰沛，雨 量集中， 降雨成了湖南矿山产生崩塌、 滑坡、泥石流及水土流失的一个重要因 素，地下水位的陡涨陡落时常诱发地面 塌陷。此外，湖南季风变化大，夏、秋 季干燥风大，是矿山尾矿库产生扬尘污 染的原因之一。 2.1.2 地形地貌 湖南省地形地貌复杂多变，强烈 切割的深沟大川是崩塌滑坡最有利的发 生地段；各级阶地和剥夷面间的斜坡地 带，崩塌滑坡也十分发育；上陡下缓的 折线山坡多成“马蹄”形状，且汇水面 积大，易产生沿基岩面滑动的浅层土层 滑坡，并发展形成泥石流。湖南有色金 属矿床多产于崇山峻岭之中，因此，矿 区亦易于发生崩塌、滑坡、泥石流。 2.1.3 地层岩性 地层岩性决定了不同矿床的赋存 条件。花岗岩、石灰岩、石英岩等建材 类露采矿山，开采时形成较陡峻的临空 面时，易发生崩塌。花岗岩风化作用强 烈，风化残积物较多，常成为泥石流的 主要物质来源。页岩、泥岩、粘土、碎 石土，煤系地层，泥质岩的变质岩系以 及质软或易风化的凝灰岩等，由于岩石 抗剪强度比较低，很容易发生变形和滑 坡，同时这些岩石的风化物质为泥石流 提供了丰富的松散固体物质来源。 2.1.4 地质构造 地质构造复杂的矿区，褶皱断裂 变动强烈，造成岩石破裂或破碎，使之 在不同部位、不同坡段发育有方向、规 模各异的结构面，使岩块易于与母岩脱 落，开采极易产生崩塌滑坡和矿井岩石 理论与实践 THEORY AND PRACTICE 053 / 国土资源导刊 / Land Resources Herald 国土资源导刊 崩落。 2.2 技术因素 2.2.1采矿技术的直接影响 矿山开采技术落后，开采中对围岩 性质认识不足，重视不够，采用落后的 “崩塌法”、“放大炮”等开采技术， 造成地面塌陷、崩塌、滑坡等地质灾 害。研究资料表明，井下开采每吨矿石 要产生废石2～3t，露天开采每吨矿石要 剥离废石6～8t。每采1吨原煤要排矸石 0.12t左右。选矿每处理1吨，矿石可产 生尾砂0.5～0.95t；在有色金属矿山中， 一个大中型坑采矿山，基建工程中一般 要产生废石20104～50104m3，生产期 还会产生6104～15104m3。一个露采矿 山的基建剥离废石量，少则几十万立方 米，多则上千万立方米。井下开采中， 不合理的开拓系统会增加废石产出。 2.2.2 综合利用水平低 湖南有色金属矿床大多是共生、伴 生多金属矿床，总回收率仅35左右， 比世界平均水平低10～20个百分点。开 展综合利用的矿山只占可综合利用矿 山的一半，综合利用指数为50，比发 达国家低30个百分点，如美国、日本的 铜、铅、锌、镍等多金属矿山综合利用 率达到76～90。综合利用水平低， 不仅浪费资源，增加选矿尾砂量，而且 增加了尾砂中重金属的排放，对环境产 生负面影响。 2.2.3 恢复治理技术落后 矿山地质环境恢复治理是一项专业 性和技术性很强的工作，但当前矿山地 质灾害防治和矿区土地复垦技术研究还 很薄弱。就土地复垦而言，对诸如不同 类型矿区复垦方法、矿区复垦规划、表 土保护与回填、地形重整、尾砂库表层 处理、土壤改良、植被恢复等技术研究 和推广，在湖南省还远未深入、普遍开 展起来。 2.3 历史上管理不健全因素 1990年代以来，我国在矿产资源 开发中逐步认识到矿山环境保护的重要 性。2000年机构改革以来，湖南省的矿 山地质环境管理在法律法规建设、管理 体制、思想认识以及环境保护机制等方 面处于一个不断探索和积累经验的阶 段。需要进一步通过实践而加以完善。 归结起来，历史上矿山地质环境管理不 健全的因素主要有几个方面。 2.3.1 矿山地质环境保护法律法规和 标准体系不完善 湖南省矿山地质环境保护尚缺乏一 个系统、全面的法律保障体系，湖南 省矿产资源管理条例中对矿山环境保 护虽有所规定，但侧重于工业“三废” 治理；湖南省土地复垦实施办法对 矿区土地复垦等进行了规定，但操作性 不强，对不复垦的责任人处罚也起不到 惩戒作用；湖南省地质环境保护条 例尽管设有专门的矿山地质环境保护 章节，但远不能涵盖矿山地质环境保护 的各个层面，如对矿山地质环境保护管 理的主体、矿山地质环境影响评价的内 容及审批程序、矿山地质环境恢复治理 的标准等均有待进一步明确。 2.3.2 矿山地质环境管理体制不顺 矿山地质环境保护涉及矿产开发、 生态重建、环境保护、土地利用以及灾 害防治等众多领域，矿山环境执法管理 牵涉到国土资源、环保、农业、林业、 煤炭、安全等多个部门的职能。目前， 在矿山地质环境保护中，由于职能职责 不清，监督管理的侧重点不同，存在多 头管理、交叉管理的现状，成为矿山地 质环境保护的制约因素。在国土资源部 门，县一级的矿山地质环境监督管理力 量薄弱，更没有建立起像澳大利亚矿山 环境监督员一类的专责监督管理体制。 湖南小型矿山大多处于乡村僻壤，交通 不便，有的县域一天巡查不到一个边远 的采矿点。这种管理困难的实际情形没 有在主管部门的机构和人员编制中充分 考虑。此外，湖南省矿山企业的地质环 境管理机构不健全。国有及国有控股矿 山企业和规模较大的民营矿山中的环保 工作技术力量薄弱，大部分乡镇集体矿 山和个体矿山，基本上都没有设置专门 的环保机构。 2.3.3 地方政府发展经济的指导思想 出现偏差 矿产资源的开发利用为经济发展 提供了优势条件，在一些地方，矿产资 源开发成为当地最大的经济支柱。为了 完成经济发展指标，部分地方政府和部 门存在“先发展起来，再改善生态和保 护环境”的错误思想，对矿产资源管理 秩序整顿、关停小矿山、保护矿山地质 环境的要求执行不力，地方保护主义严 重，使许多小矿争抢国有矿山资源，加 剧了矿山环境的恶化。 2.3.4 矿山地质环境监督管理不力 矿山在申办期间虽然进行了地质 环境影响评价，但是有关建议并没有落 到实处，在矿产资源开采利用方案、矿 山规划和建设中也没有纳入土地复垦、 生态恢复的内容；对于矿山开采过程中 出现的地质环境问题，没有采取得力的 措施迫使采矿权人及时治理；矿山闭坑 时，土地复垦、生态恢复工程不了了 之。由于监督管理不力，一些矿山企业 054/ 国土资源导刊 / 和个体采矿者只顾自己、不顾他人，只 顾当前、不顾今后，只顾经济利益、不 顾社会和环境利益，随地排放废渣、尾 矿、废液，破坏土地资源，造成泥石 流、洪灾隐患以及水体污染；超层越 界，偷采保安矿墙（柱）造成地面塌 陷、建筑物开裂、路基下沉等地质灾 害。特别是1990年代，一些僻远山区， 由于政府管理松散，当地居民占山为 王，随意乱采，造成河流淤积、环境破 坏的问题十分严重。 2.3.5 激励和约束机制不健全 传统的矿业发展道路，走的是“先 破坏，后治理”的路子，在矿山环境恢 复治理上，税收和财政政策方面没有形 成好的激励和约束机制，因而使得大部 分矿山重开发利用，轻资源节约和环境 保护，重经济效益和发展速度，轻环境 效益和发展质量。在发展战略与计划 中，重经济项目，轻矿山环境保护项 目。在项目的决策中，重经济评价，轻 矿山地质环境影响评价。矿山环境治理 的增长不及环境破坏的增长。这种“末 端治理”的定式，至今还没有得到根本 的扭转。在矿山地质环境治理项目的具 体运作中，对于国家出资项目、社会资 金投入项目、采矿权人自筹资金项目的 运作和治理成果处置，还没有建立起一 套行之有效的激励和约束机制。 2.3.6 矿山地质环境恢复治理缺乏必 要的经费保障 湖南省整体经济实力不强，矿山企 业负担重、经济效益差，矿山地质环境 恢复治理产业化尚未形成。特别是计划 经济时期，不少已形成的矿山环境破坏 问题的国有矿山、集体矿山资源枯竭停 产关闭后，难以找到责任人，即使责任 3.1 促使矿山地质环境趋于好转的 有利因素 3.1.1 矿产资源规划的有效实施，将 促使矿山地质环境趋于好转 2002年湖南省分级制订的矿产资源 规划，到目前为止，通过各级政府认真 分清后，由于种种原因，治理资金也难 以落实到位。当前存在的废弃、老矿山 生态环境问题，很大一部分是计划经济 体制遗留的，当时矿山生产既没有认识 到这些问题的严重性，也没有在成本中 提留治理的费用，核算体制是矿产品收 入除扣生产成本外全部上交财政。矿山 地质环境问题历史欠帐太多，新老问题 日积月累，缺乏必要的经费保障矿山地 质环境恢复治理工作困难重重。 3 矿山地质环境变化趋势 矿山地质环境变化趋势主要取决 于矿产资源开发利用强度、管理到位和 开采规范程度、无废开采工艺进步和推 广程度、矿山地质环境问题潜在危害程 度、矿山生态环境恢复治理程度等。通 过各项政策措施的制定和有效执行，治 理力度加大，截止2008年，矿山地质环 境状况有了初步改善，矿山占用及破坏 土地数量明显下降（见图1）。 图1 矿山开采占用和破坏土地现状对比图 贯彻执行“在保护中开发，在开发中保 护”的原则，有效实施地促进了资源开 发与环境保护协调发展，逐步使矿业经 济增长方式从依靠消耗大量资源和以牺 牲环境为代价的粗放经营模式转变为依 靠科学技术进步和提高规模经济效益的 集约经营模式。一些规模小、经济效益 差、环境破坏大、安全隐患多的矿产开 发项目将不再批准上马，已有的一些小 矿山将会在今后一段时期内关闭，土法 采选金矿、土法炼汞、炼砷、炼硫、炼 矾、炼铅锌将被取缔，含硫大于1.5的 煤矿将被限制新建和改建，禁止新建含 硫大于3的煤矿。 3.1.2 矿产资源管理秩序治理整顿， 有利于矿山地质环境保护管理 自2000年以来，湖南省共取缔非法 矿点2000多处，一些地方乱采滥挖的现 象得到了有效制止。近几年来，我省结 合实情，推进重点矿区、重要矿种的资 源整合，着力改变矿业开发“小、散、 乱”的状况。随着矿山地质环境保护法 律、法规的出台，矿山地质环境保护的 各项制度的逐步落实；广泛执行矿山地 质环境影响评估制度，新建、改建、扩 建矿山的矿产资源开发利用方案中必须 包括矿山地质环境保护方案以及土地复 垦实施方案；矿山建设严格执行“三同 时”制度，确保各项环境保护和治理设 施与主体工程同时设计、同时施工、同 时投产。另外各地成立了专门的地质环 境管理机构，对矿山地质环境行使监督 管理职责，督促“三同时”的具体实 施，定期检查实施情况，对地质环境破 坏严重的矿山企业，责令限期治理。根 据国家的方针政策，综合运用经济、法 律和必要的行政手段，依法关闭产品质 理论与实践 THEORY AND PRACTICE 055 / 国土资源导刊 / Land Resources Herald 国土资源导刊 量低劣、浪费资源、污染严重、不具备 安全生产条件的矿山。这些管理制度的 具体实施，逐步使矿山的地质环境问题 得到有效抑制。 3.1.3 研究推广开采新技术新工艺， 将有利于矿山地质环境保护 从湖南省矿山开采技术的发展趋势 看，未来矿产资源开发将加强矿山环境 保护的科学研究，开采手段不断改进， 矿业三废的处理和废弃物回收与综合利 用技术将不断提高，如无废开采技术的 推广、试验与应用，煤矸石发电、制砖 等，将减少矿山“三废”所引起的矿山 地质环境问题；尾砂胶结充填采空区技 术的逐步推广，将减少尾矿库压占土地 的总量，并防止采空区地面变形灾害的 发生，且可保护矿体顶、底板隔水层不 受破坏。 3.1.4 经济政策的逐步完善和有效实 施，将促进矿山地质环境根本好转 随着湖南省矿山地质环境治理备 用金办法的出台，采矿权人必须按规定 向有关部门交纳矿山环境治理备用金， 为矿山实行环境保护方案和环境恢复 治理提供切实的资金保障；矿山地质 环境保护的经济政策将逐步完善，建立 多元化、多渠道的投资机制，按照“谁 开发、谁保护；谁破坏、谁治理；谁治 理、谁受益”的原则，调动社会各方面 的积极性，妥善解决矿山环境保护与治 理的资金问题，进一步加大矿山生态环 境恢复治理力度。根据有关规划，湖南 省在今后一段时期内将开展60余个重点 矿区的生态环境恢复治理工作，治理任 务主要包括采空区地面塌陷治理、“三 废”无公害处理及资源化利用、土地复 垦、生态恢复等，建立20个绿色矿业示 范区，总体上将进入一个“修复矿山” 的阶段。这些工作的有效实施将促进矿 山地质环境根本好转 3.2 影响矿山地质环境的不利因素 我国正处于快速发展的工业化阶 段，这一阶段将以自然资源的大量消耗 为主要特征。据对世界主要国家工业化 利于进程的研究，这一阶段，大宗矿产 的消费弹性系数（矿产品消费增长/GDP 增长）大于1，能源消费量随着GDP的 增长而增长。当前，我国矿产资源对国 民经济和社会发展的保障已成瓶颈态 势，资源供需矛盾加剧，利益诉求增 多；可以预计，在经过短时间的价格回 落趋于合理之后，在今后一段时间内， 矿产品需求仍然持续旺盛，湖南省矿产 资源开发在合理布局的基础上，开发强 度将会进一步加大，矿山地质环境将不 可避免地受到不利影响。 矿山地质环境管理以及各项监督 管理到位有一个过程，一些地方的非法 开采、乱采滥挖现象仍会抬头；矿山地 质环境治理备用金从收存到具体用于恢 复治理等一系列制度的实施还有一个过 程，治理效果的显现也需要一个过程。 此外，湖南省矿山地下开采引发 的地面变形灾害大部分处于未稳定或暂 时稳定状态，灾害可能进一步发展或加 剧，它们构成了矿山地质灾害隐患的主 要方面。随着地下采空区的不断扩展， 可能会诱发新的地面变形灾害。湖南省 湘中、湘南煤矿区 ，地质环境条件普 遍复杂，矿区环境质量比较脆弱，预测 未来矿业活动可能引发较多地面变形问 题。湘南有色金属矿开发利用程度较 高，废石、尾砂产出量大，有些矿山地 处中低山区，尾矿库大多依天然山沟 而建，有的甚至一个沟谷内建多处尾矿 库，周边地形、汇水等条件有利于泥石 流的形成。在雨季，一些坝体不够结实 的尾矿库极易溃坝，发生泥石流灾害， 如瑶岗仙有色金属矿区、柿竹园有色金 属矿区、香花岭锡矿区等。湘西北建材 及其它非金属矿区，如龙山县岩坳采石 场、临湘市棋子山采石场、石门县新关 镇采石场、平江县梅仙长石矿，露采剥 离导致崩塌、滑坡隐患严重，预测其崩 塌、滑坡灾害将呈增长趋势。 4 结语 未来10年，湖南省矿山地质环境状 况将趋于好转，但在局部地区，也可能 发生比较严重的矿山地质环境问题。矿 山地质环境保护必须坚持科学发展观， 以人为本，按照“谁破坏谁治理，谁污 染谁治理”的原则，综合运用法律、行 政和经济手段进行调控，在逐步开展矿 山生态环境恢复治理同时，把保障人民 生命财产安全以及改善矿区居住生活环 境作为头等大事来抓，实现矿山地质环 境保护和矿业经济协调发展。 责任编辑张智亨 湖南矿山地质环境问题的成因及变化趋势湖南矿山地质环境问题的成因及变化趋势 作者曾玉清， 李贵仁 作者单位曾玉清湖南省国土资源信息中心,湖南,长沙,410004， 李贵仁湖南省地质环境监测总站,湖南,长沙 ,410007 刊名 国土资源导刊 英文刊名LAND RESOURCES HERALD 年，卷期2009，64 被引用次数0次 相似文献1条相似文献1条 1.期刊论文 方先知 湖南省矿山地质环境问题成因分析 -国土资源导刊2005,24 湖南省矿产资源丰富,素有“有色金属之乡“和“非金属矿藏之乡“之称.建国50多年来,矿业发展很快,截止到2003年底,全省已发现各类矿产141种,已开发利用83种. 本文链接 下载时间2010年6月30日