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安全环保
徐州市露天开采石灰石矿山生态环境影响评价及恢复对策研究
来源:能源技术与管理2020-07-20119
       0 引 言

徐州市地处淮海经济区中心城市,是资源富集且组合条件优越的地区。区内发育有 373 个露天矿山[1] ,21 世纪初,区内露采矿山遍地开发,主要分布在铜山区、贾汪区、邳州市和新沂市,生产规模多为小型矿山,采用露天台阶式、分层式或凹陷式开采方式,开采矿种多为水泥用和建筑石料用灰岩,最低开采标高均在最低侵蚀基准面以上,矿层主要赋存在震旦系和寒武系中,其中震旦系发育有赵圩组、九顶山组、张渠组、魏集组、望山组,寒武系发育有下统馒头组、中统毛庄组、张夏组、上统崮山组、长山组和凤山组。其中寒武系中统张夏组是水泥用灰岩矿的最好赋矿层位,震旦系赵圩组是建筑石料用灰岩矿的最好赋矿层位。矿山开采为地方经济建设和社会发展起到了积极作用,但同时对该区域地质环境及生态环境造成了严重破坏。为了切实践行“绿水青山就是金山银山”和“山水林田湖草是生命共同体”的理念,改善矿山生态环境和保护自然景观,消除裸露边坡的“白色污染”,徐州市人民政府坚持走绿色发展、生态优先之路,创新思路、精心组织,推动生态修复工作取得新的进展,以推进徐州市生态文明建设,提高国土资源综合利用水平。

1 矿山环境特点

徐州市露采矿山环境具有自然性、社会性、综合性、复杂性和开放性等特征。矿山开发产生了景观生态学效应、区域生态影响效应、污染生态效应等一系列生态学效应[2] ,对生态环境造成了一定的影响,其中铜山区茅村镇最为明显。综合铜山区内露采矿山开发与利用特点,其对生态环境影响主要表现为生态系统变换、地面形变与自然灾害、污染问题等 3 个方面。

(1)生态系统变换。露天开采矿山在生产过程中,会破坏地表植被,开采后留下大面积废弃采石场、乱掘地以及裸露岩质开采坡面,致使原生态系统功能近乎完全丧失,严重影响了当地经济发展及投资环境。例如,铜山区茅村镇檀山,原山体地表植被发育,东部边坡由于以往乱掘乱采,遗留下面积约 113 950 m2 的废弃宕口,山体顶部最高标高为 186 m,底部标高一般为 65 m,高差达 121 m。该宕口距离东部 104 国道 1 km,在可视范围内,造成了严重的“白色视觉污染”[3]。

(2)地面形变与自然灾害。露天开采矿山会改变地形地质特征,局部由于开采形成不稳定斜坡,甚至呈直立状,边坡常会遗留有大量悬石和碎石,受自重、爆破震动、雨水冲刷等影响,常常会引发崩塌和滑坡等地质灾害。例如,2019-08-13,铜山区茅村镇牛山西坡发生了崩塌,总崩塌体积约500 m3。

(3)污染问题。主要为噪声污染、粉尘污染、视觉污染,污染源多为凿岩、爆破、二次破碎、装运、加工及胶带运输等工序。凿岩工作具有持续性强、粉尘大等特点。爆破工作具有震动大、危险性强等特点。区内露天开采矿山原多为小型矿山,现有 4家持证露采开采大型矿山,多采用爆破、机械破碎等作业方式。加工区均采用全封闭湿式作业,

2 矿山生态环境影响评价

生态环境影响评价是对人类开发建设活动可能导致的生态环境影响进行分析与预测,并提出减少影响或改善生态环境的策略和措施。矿山生态环境影响评价研究主要是遵循“讲究科学性、突出针对性、坚持政策性、协调性、注意可行性”的原则,针对“生产规模”和“矿区开采方式”2 个影因素,对“影响因素”、“对象”和“效应分析”3 个内容进行评价,指标体系分为自然环境子系统和社会环境子系统。

(1)自然环境子系统。研究区地貌隶属于苏北滨海平原区,主要分为堆积地貌、侵蚀与剥蚀堆积地貌和构造剥蚀地貌 3 种类型,气候属于暖温带湿润半湿润季风气候,年降水量在 800~930 mm。区内低山丘陵区主要分布在中部和东部区域,植被覆盖率较高,主要以草本、乔木为主。山体高度一般在 100~200 m,最高 361 m,为贾汪区大洞山,周边多有人类活动,附有畜牧业。区内矿山开采活动对周边环境形成了巨大的人为冲击:破坏了原山体的自然景观和生态环境,且是不可恢复的;破坏了原有山体的稳定性,形成了高陡边坡,存在崩塌和滑坡的地质灾害可能性,危害周边村民人身安全和财产安全;破坏了开采区的土壤与植被,造成了水土流失;产生粉尘污染、噪音污染、水污染及视觉污染等。

(2)社会环境子系统。矿山开发建设主要包括工业广场、生活广场、加工厂、运输道路等工作。矿产资源的开发与利用对当地经济发展、文化生活的提高、交通运输以及工农业生产的发展具有积极推动作用。但同时会造成拥挤、嘈杂、污染等消极影响,降低国土资源综合利用水平,严重影响当地经济发展及投资环境。

3 矿山生态恢复

根据《江苏省地质环境保护条例》《江苏省露采矿山环境治理技术要求》《省国土资源厅关于加强废弃露采矿山环境整治工作意见的通知》等法律、法规及相关文件要求,露采矿山生态恢复是以保障整治区稳定与安全、消除地质灾害隐患为首要任务,在遵循社会效益、生态效益、经济效益相统一的原则下,主要手段分为工程性恢复和生物性恢复 2 种。

(1)工程性恢复。废弃采石场分为边坡治理区和废弃地治理区。边坡治理分为边坡地形整治与防护、边坡防护工程和边坡排水工程 3 部分:边坡地形整治与防护主要是采用“坡率法”,通过清边坡不稳定体(悬石或碎石)、削坡降坡、台阶与平台设置等工程,消除地质灾害安全隐患;边坡防护工程主要是边坡防护与支护,一般采用锚杆(索)、挡土墙、岩石锚喷、抗滑桩、格构锚固等多种方式进行;边坡排水主要是制定地表、地下或二者相结合的排水方案,通过修建排水沟、急流槽等方式进行边坡排水。废弃地治理区主要包括地形整治、复垦工程、排水工程、排渣工程及道路工程等。

(2)生物性恢复。主要是通过人工修复的方式在治理区重建人工生态系统,最终达到与周边自然环境和景观相协调的效果。区内主要是采取挂网客土喷播、种植藤本植物等。包括边坡植被恢复、平台植被恢复和废弃地植被恢复 3 类。区内在进行废弃矿山地质环境治理过程中,边坡治理措施主要有:地质灾害治理、安全防护栅栏修建、警示牌安装、坡面纵向排水沟修建;土地复垦措施主要有:平台挡土墙修建、覆土种植灌木、爬藤、草本,坡脚挡土墙修建、覆土种植乔木、灌木、藤本,场地挖填方、场地平整、覆土绿化、道路修建等;其他辅助工程治理措施主要有:宣传牌、宣传碑、喷灌系统、治理区施工便道工程、植被养护工程等。一般设置台阶高度在 10~20 m,边坡角在 45~60°,平台宽度约 4 m。边坡挂铁丝网,在平台和坡底设计排水沟和挡土墙。为了更好地开展徐州市矿山地质环境恢复治理工作,徐州市成立了“国土空间生态修复”部门,编制完成了《徐州市生态修复专项规划》和《徐州市生态修复三年行动计划实施方案(2019—2021年)》等,按照“源头严防、过程严管、后果严惩”的要求,实行“智能数字化矿山”管理模式。该管理模式的主要内容:开工前,做好道路硬化与绿化、治理区未施工区全覆盖、湿式作业系统装配、空气质量监测系统、全封闭式加工广场等准备工作;实施过程中,严格按照设计和环保要求进行,并对施现场布置监理工作。据不完全统计,2019 年度徐州市计划实施生态修复项目 67 个,计划总投资105.7 亿元。其中,山体修复类 22 个项目已全部启动,4 个矿山地质环境治理项目已完工。

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