矿泉水矿山地质环境保护与土地复垦方案的研究.docx

矿泉水矿山地质环境保护与土地复垦方案的研究 引言 众所周知，矿产资源在开发的过程中，人员的生产、生活安全，矿产资源周边的地质环境保护以及矿产资源合理的开发利用被予以高度重视。为实现可持续发展的目的，确保矿泉水资源开发对土地资源不必要的破坏，做到矿山地质环境保护与土地复垦与生产建设统一规划，促进矿产资源的合理开发利用及矿山地质环境的有效保护，为矿业经济和社会经济的可持续发展服务。 1.矿山地质概况 本文主要以吉林省抚松县惠露泉矿泉水为例进行分析，首先，惠露泉位于吉林省抚松县露水河镇露水河狩猎场内。该区域地貌按成因类型、成因形态和形态单元划分为侵蚀火山地貌、火山熔岩高台地、玄武岩台地，在区域内广泛分布，由新生界第四系下更新统军舰山组玄武岩组成。惠露泉主要赋存于新生界第四系下更新统军舰山组气孔状玄武岩孔洞裂隙中。在对惠露泉进行开采前，所在矿区测得海拔最低点位于区域西南部，海拔标高580m左右，最高点位于区域西部，海拔标高915m，其区域内海拔相对高差大概在235m左右，惠露泉出露标高为647m，地势特征为西高、西南低走势，这种海拔高差说明其区域内地形起伏变化较大。其次，该区域内地质构造位于中朝准地台I，辽东台隆Ⅱ，铁岭靖宇台拱Ⅲ，色洛河断块Ⅳ的中部。区内地质构造发育，复杂的地质构造控制了区域上各类型地下水的形成与分布，同时也为矿泉水的形成提供了空间环境。惠露泉属下降泉，主要接受地下水的侧向径流补给，地下水沿玄武岩孔洞裂隙径流，在循环运移过程中，不断溶解围岩中的二氧化硅和微量元素，使地下水中的某些化学组分含量相对富集，并在适当的地质、地貌条件下以下降泉形式溢出地表。最后，由于惠露泉为露天开采方式，在开采时会通过输水管线到达集水池全程有保护，并且在惠露泉源头处建造水源保护建筑，不会产生二次污染。 2.矿山地质环境影响和土地损毁评估 2.1现状评估 评估现状区内人员主要为村民、水厂生产和管理人员等，人口约为800人。附近无重要交通要道或建筑设施，远离各级自然保护区，有较重要水源地，破坏土地类型为旱田、有林地、灌木林地和村庄，根据矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范（DZ/T0223-2011）附录B，重要程度划分为重要区。 地质灾害对惠露泉矿区区域进行评估调查，地貌类型主要为玄武岩台地，地形坡度520，土地类型主要为旱田、有林地、灌木林地和村庄，地表植被发育。矿山尚未建设。经过野外调查访问，评估区内未发现崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害，现状条件下地质灾害不发育，对矿山地质环境影响轻微。综上所述，现状条件下本矿山受地质灾害影响较小。 地下含水层通过对现场的调查，惠露泉矿泉水现状未进行开采，因此不会对含水层造成破坏。 地形地貌景观通过对现场的调查，惠露泉矿区周围无著名的地质遗迹和人文景观。同时惠露泉矿泉水厂现阶段未进行建设，因此，对评估区内地形地貌景观破坏和影响程度较轻。 水土环境污染通过对现场的调查，惠露泉矿泉水现未进行开采，现状条件下矿泉水对矿区水土环境影响程度较轻。 土地损毁根据该项目的生产建设特点，矿泉水的土地损毁的方式主要为压占和挖损。生产厂区及水源地保护建筑对土地造成的压占破坏和铺设管线对土地造成开挖破坏。目前生产厂区、输水管线及水源保护建筑均未开始建设，因此，本项目现状条件下不损毁土地。 2.2 预测评估 地质灾害惠露泉矿泉水属于液体矿产资源，其开采方式为自然引流。在开发利用过程中建立了三级水源卫生防护区，矿区生态环境良好，在矿区周边范围未发现滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害。并且本项日开采只取用惠露泉自涌矿泉水，取水设施简单易建，取水对周围地下水水位基本没有影响，不会破坏含水层的结构，也不会造成含水层中水位下降及水质恶化等不良现象，因此在开采过程中不会形成较大的地下水降落漏斗和地面沉降，不会引发或遭受地质灾害。预测本项目取水受地质灾害影响较小。该项目生产厂区位于矿区东南侧，厂区附近未发现滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害。厂区选址地势平坦，地形起伏较小，建筑场地仅需平整地面即可施工，无需大土方量开挖或削坡，不会引发崩塌、滑坡等地质灾害。因此，本项目生产厂区建设亦不会引发或遭受地质灾害，预测本项目生产厂区建设和使用过程中受地质灾害影响较小。本项目取水工程主要工程设施为水源保护建筑、集水池、输水管线。开采方式为天然泉水通过自然引流的方式引致集水池，再通过水泵机械提水将集水池中的泉水经输水管道引致生产厂区内。其输水管线途经区域未发现崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害。集水池及输水管线，均设置于地下，但埋深较浅。由于埋设集水池及输水管线时开挖面积较大，埋设深度较浅，因此在敷设集水池及输水管线的过程中不会形成崩塌、滑坡等地质灾害。集水池埋设完成后，在集水池上方修建水源保护建筑，由于水源保护建筑占地面积较小，并且为单层建筑，因此在修筑过程中仅需平整土地即可，不会形成崩塌、滑坡等地质灾害。所以，本项目取水工程在修建及使用过程中不会引发或遭受地质灾害。预测本项目取水工程在建设和使用过程中受地质灾害影响较小。 地下含水层通过调查发现，惠露泉属于自涌泉，出露于玄武岩台地，赋存于第四系军舰山组玄武岩中。含水介质为气孔状玄武岩。玄武岩受成岩作用和构造运动的影响，原生孔洞裂隙和构造裂隙极其发育，为矿泉水的形成、赋存与运移创造了有利条件。开采方式为通过输水管道自然引流，并严格按照允许开采量进行取水，这样对矿泉水天然流场不会产生任何改变和影响。闭矿后，采用自然修复法对受影响含水层进行修复，无需开展治理工程。所以对含水层结构破坏较小。 地形地貌景观惠露泉矿泉水取水工程集水池及输水管线均埋设于地下，水源保护建筑建于地上。由于输水管线敷设完成后马上进行回填，恢复原地形地貌，而水源保护建筑占地面积较小，且为单层建筑，所以对地形地貌景观破坏程度较小。惠露泉矿泉水在生产的过程中需建厂生产，厂区的建设破坏了原生地貌，对地形地貌景观破坏和影响程度较大。因此，预测本项目取水工程对地形地貌景观破坏和影响程度较轻，厂区建设对地形地貌景观破坏和影响程度较严重。 水土环境污染惠露泉矿泉水正式生产后开采的主要为液体矿产矿泉水，其开采方式为天然泉水通过自然引流的方式引致集水池，再通过水泵机械提水经输水管道将泉水引致生产厂区内。矿泉水正式开采后集水池及输水设备、输水管线均设置于地下，集水池及输水管线均采用食品级不锈钢材料制作，因此埋入地下对地下水及土壤不产生污染。未来生产中，不存在危害水土环境的行为。预测本项目矿山开采对水土环境污染较轻。 土地损毁项目建成后往往会对矿区内土地资源进行破坏，损毁土地主要为生产厂区、输水管线及水源保护建筑，涉及的损毁类型全部为挖损，项目破坏土地面积4.205hm2，其中生产厂区压占旱田0.33hm2，灌木林地0.47hm2，村庄2.2hm2，共计压占土地3hm2。预测对土地资源造成严重破坏。输水管线挖损的有林地1.048hm2，挖损灌木林地0.124hm2，挖损村庄0.028hm2，共计挖损土地hm2，但均为临时性破坏土地。水源保护建筑压占村庄0.005hm2。项目占地不涉及基本农田，拟损毁的旱田均为一般耕地，并且敷设完成后马上进行回填，对土地资源破坏较小。 3.矿山地质环境保护与土地恢复对策 通过上述对惠露泉矿泉水开采及厂区建设的分析后，并且针对惠露泉矿泉水地质环境及土地损毁状况进行现状评估及预测评估，通过一系列评估我们可以了解到，前期的厂区建设工程及管线铺设工程等，往往会对地质环境造成较为严重的破坏，所以在进行地质环境保护及土地恢复过程中应当高度重视，在地质环境保护及土地恢复工程中做重点恢复，为重点防护区。除厂区建设及管线铺设工程破坏地质环境较严重以外，其他工程还包括矿泉水开采及生产，在开采及生产过程中对地质环境的影响及破坏相对较小，所以在地质环境保护过程中可作为一般区域进行防治。但由于矿泉水为液体矿产资源，极易受到二次污染，所以矿泉水源头及输送管线应当作为重点防护对象，设重点防护区。根据上述对惠露泉矿泉水地质环境的评估，现提出以下对策。 3.1 矿山地质环境保护 开发矿泉水资源时矿山地质环境保护应贯彻“以防为主，防治结合”、“在保护中开发，在开发中保护”、“依靠科技进步，发展循环经济，建设绿色产业”、“因地制宜，边开采边治理”的原则，以达到保护地质环境、避免和减少采矿引起的损失，恢复地貌景观的目的。根据上述评估惠露泉矿泉水矿山地质环境问题主要是开采及建厂时对地形地貌景观的损毁、对土地资源的压占。为了减少矿区内因采矿活动对地形地貌景观及土地资源造成的破坏，避免或减缓矿山地质灾害与土地破坏的发生，提高生态环境为主，注重减轻地质灾害与周围环境协调原则，需采取必要的矿山地质环境保护与土地复垦预防措施。 3.2 矿山土地恢复方案 土地复垦的工程技术是通过一定的工程措施进行造地、整地的过程，同时在造地、整地过程中通过水土保持工程建设减少土地流失发生的可能性，增强再造地地貌的稳定性，为生态恢复创造有利的条件。而惠露泉矿泉水土地损毁单元主要为生产厂区、输水管线及水源保护建筑。通过土地的恢复。对损毁的场地整理，恢复其土地功能，恢复地形地貌景观、提高土地资源利用率，以简单的工程措施和防治费用获得最大的防治效果，使土地复垦与社会效益、环境效益、经济效益及资源的合理开发利用密切结合，达到统一。生产厂区在矿山闭坑后，对生产厂区内的建筑物进行了拆除，为保证后续土地恢复工程对场地的要求，应对生产厂区内除绿化区域外的场地进行土地平整，生产厂区内原有的绿化区保持原貌不动。 在矿泉水资源闭坑后，对水源保护建筑拆除，应满足其恢复为村庄的使用性质及需求，应将水源保护建筑占地进行土地平整。场地平整后，需对场地进行表土回填工程。所需表土取自本项目建设期间剥离表土，复垦方向为旱田、灌木林地等。为达到富水保墒的目的，复垦为旱田的单元，在表土回填后要进行土地翻耕工程。采用三铧犁对场地进行深翻耕。复垦单元为林地的灌木林地，栽种带土球紫穗槐树苗，并且对复垦为灌木林地的地区进行绿肥改良，绿肥是改良复垦土壤，增加有机质和氮磷钾等营养元素的最有效方法。凡是以植物的绿色部分当作肥料的称为绿肥，绿肥多为豆科植物，其生命力旺盛，在自然条件较差、土壤较贫瘠的土地上都能很好的生长。因此，无论复垦土地的最终利用方向是宜耕或宜草，在最初几年内都需要种植多年生或一年生豆科草本植物，然后将这些植物通过压青、秸秆还田、过腹还田等多种方式复田，在土壤微生物作用下，除释放大量养分外，还可以转化成腐殖质，其根系腐烂后也有胶结和团聚作用，可以有效改善土壤理化性质。在管护期间，利用绿肥法，改善土壤结构和提高土壤肥力，可选用紫花苜蓿作为种植绿肥，选用紫花苜蓿作为绿肥改良作物，其具有抗逆性强，可以在盐碱地种植，适应范围广，能生长在多种类型的气候、土壤环境下。性喜干燥、温暖、多晴天、少雨天的气候和高燥、疏松、排水良好，富含钙质的土壤。同时采取相应的管护措施，保证撒播草籽能生长良好，在管护期间，通过定期刈割和翻压还田等措施改善土壤理化性质。 在植物林草恢复方面，采用乔、灌、草和农作物优化配置，按生态学和生态经济学原理进行组合、搭配，从而恢复生态环境的土地复垦措施。林草恢复时，应充分调查项目区植被种类，选择适宜品种作为复垦树种和草种。本矿山在林地选择方面，应选择生长快，适应性强，抗寒及抗病虫害能力强的树种，恢复当地的生态环境。 4.矿山地质环境的检测 为了避免矿泉水受到二次污染等情况，需对惠露泉矿泉水源头进行保护监测工作，同时了解和掌握惠露泉矿泉水生产过程中地质环境、土地资源及含水层各因素变化特征。地质环境及土地资源监测工作可由矿山企业指派专职人员对矿山生产产区及附近地域定期进行巡视，观察生产厂区及附近地域的地质环境及土地资源是否发生变化，可能对地质环境及土地资源造成破坏的生产工作进行预警及制止。惠露泉矿泉水监测工程由矿山企业指派专业人员，定期利用高精度测量仪器对监测点的地下水水位、水量及水温等进行准确测量。水质进行一年一检原则进行取样化验，并送至有资质的化验单位进行检测。水质监测工作，通过对水源地地下水的水位、水质监测收集地下水变化资料，判断矿山对地下水开采所导致的含水层结构变化影响。 5.结束语 综上所述，通过对惠露泉矿泉水资源的地质环境及土地恢复等现状及预测进行了评估，并对重点防护区及一般防护区提出了保护与治理对策，同时降低了地质灾害的发生。通过植被的复绿可以改善矿山生态环境，为后代子孙提供一个绿水青山、生态环境良好的发展生存空间，对社会经济可持续发展提供重要意义。