某金矿区地质环境问题及其对策.pdf

黄金 G o L D 2 0 1 1 年第1 期／第3 2 卷 某金矿区地质环境问题及其对策 杨敏1 ，陈华清1 ，张江华1 ，徐冬寅2 ，乔彦军2 ，王显炜2 I ．西安地质矿产研究所；2 ．长安大学资源学院 摘要某矿区是中国重要的黄金产区，由于多年来高强度的金矿开发，导致矿区普遍存在地质 环境问题。简述了研究区主要矿山地质环境问题类型，分析了引发矿山地质环境问题的主要因素， 并在此基础上提出了金矿区地质环境防治对策。 关键词矿山地质环境问题；防治对策；金矿 中图分类号X1 4 1文献标志码B文章编号1 0 0 1 1 2 7 7 2 0 1 1 0 1 0 0 “一0 3 黄金是世界性的货币，同时广泛应用于高精尖电 子元件、装饰、首饰业等，而岩金矿是中国黄金的主要 来源。矿产资源的开发通常导致资源毁损，引发地质 灾害。污染矿区环境⋯。中国某重要黄金矿区的开 发曾引发过矿渣型泥石流地质灾害，矿区周围水、土 壤环境中的H g 、P b 、C d 、C u 、C N 一等含量偏高，人群健 康受到了一定的威胁【2 “J 。笔者在前人工作的基础 上 | ，力图简述中国某金矿区的开发所引发的主要矿 山地质环境问题及其类型，据此提出矿山地质环境保 护与治理对策，为实现资源开发与地质环境保护协调 发展提供依据。 l 研究区概况 研究区位于某沿海经济高速发展区，黄金是本地 区的优势矿产，探明储量、保有储量和黄金产量一直 名列全国县 市 级前列。该地区累计探明岩金矿床 6 5 处，砂金矿床1 处。其中，大型金矿床9 处，占 1 3 ．8 5 ％；中型金矿床1 5 处，占2 3 ．0 7 ％；小型金矿 床4 l 处，占6 3 ．0 8 ％ 见图1 。该地区累计探明黄 金资源储量5 1 5t ，保有黄金资源储量2 7 4 ．1 9t ，潜在 经济价值2 1 1 亿元，人均占有3 ．6 5 万元。研究区现 有黄金矿山企业8 1 处，生产矿山 矿区 1 2 2 座，采矿 区总面积7 6k m 2 ，其中大型矿山8 座，中型矿山8 座， 小型矿山1 0 6 座，黄金冶炼厂5 座，独立黄金选矿厂 9 2 座②。 2 矿山主要环境地质问题 由于多种因素的影响，金矿开发导致矿区存在严 重的水环境污染、尾矿库安全隐患、地面塌陷和矿山 泥石流地质灾害及其隐患等矿山地质环境问题。 图l 研究区金矿分布略图 据山东省地质环境调查与评估报告修改 2 ．1 矿井排水对水环境污染 1 地表水污染研究区地表水资源匮乏，区内无 大的地表水系，发育的溪流多为季节性流水，少部分 常年性河流也仅能在雨季时流量有所增加，且持续时 间很短，其他季节流量均极小。矿井排水除了部分用 于金矿生产用水外，大部分通过管道、明渠直接排入 附近河流等地表水体。 2 地下水污染金矿水源主要为矿脉裂隙水和 少量围岩风化裂隙水，滨海矿山和内陆矿山的水质成 分和水化学类型各有其特点。内陆矿山处于低山丘 陵区，地形坡度较大，地下水矿化度多小于1g ／L 。因 此，矿井排水对矿区水环境一般无较大影响。但是， 局部地段受到矿井排水长期影响，矿井水中的z n 、 P b 、C d 等微量元素【5 1 不同程度地超过国家地表水水 质Ⅳ标准，其中P b 最大超标倍数达1 1 3 ．4 见表1 。 可见，如果矿井排水在不达标处理的情况下直接外 排，将对矿区地下水质造成一定的影响。 收稿日期2 0 1 0 1 0 1 7 作者简介杨敏 1 9 8 4 一 ，男，陕西渭南人，硕士研究生，主要从事矿山地质环境调查研究；西安市友谊东路4 3 8 号．西安地质矿产研究 所．7 1 0 0 5 4 ①山东省地质环境监测总站．山东省地质环境调查与评估报告f R ] ．2 0 0 3 ． ②招磕巾．人民政府．招远市矿产资源总体规划 2 0 0 1 - - 2 0 1 0 【R ] ．2 0 0 4 ． 万方数据 2 0 1 1 年第1 期／第3 2 卷 滨海矿山受风潮影响，地下水中c l 一含量较高， 矿化度多大于1g ／L ，矿井水中的主要超标组分为 C 1 一和总硬度，特别是近海地段零标高以下矿井水中 C l 一含量极高，因此对矿区第四系孔隙水影响 最大㈣。 表1 研究区矿井排水监测数据m g ／L 注丑为矿井编号；“一”表不未超标o 2 ．2 尾矿库对矿区环境的影响 1 压占土地资源。尾矿库直接压占大片土地， 并导致周围地区土地沙化严重，植被覆盖率越来越 低，土地利用率下降。 2 尾砂扬尘污染大气环境。露天堆放的尾矿砂 颗粒细小且干散，春秋两季容易随风扬尘污染环境。 当风力3 5 级时有扬尘现象，风力超过5 级时大部 分尾矿发生扬尘现象。尾砂扬尘污染环境以平原区 为主，靠近尾矿库的地区居民受害愈加严重，危及居 民的正常生活。 3 尾砂污染物对周围环境的影响。金矿多采用 浮选和氰化选矿工艺，选矿废水含有多种重金属元素 和氰化物 见表2 。可见，金矿尾矿库废水中C N 一、 C d 、P b 、C u 等污染物不同程度地超过国家Ⅳ类水质 标准∞J 。因此，如果直接排放或尾矿坝渗漏将严重 污染矿区地表水、地下水和土壤环境。 表2 金矿尾矿库废水中污染物监测统计m g ／L 注“一”表不未检出或未超标。 2 ．3 地质灾害及其隐患 1 采空区塌陷。采空塌陷是一种隐蔽性强、破 坏性大的地质灾害。由于研究区内金矿分布点多面 广，历史上开采强度大，遗留采空区数量多、规模大， 情况复杂，导致2 0 世纪9 0 年代以来采空塌陷及地裂 缝灾害逐步进入高发期。据统计，研究区分布有采空 塌陷及隐患9 0 处，单体裂缝4 处。截至2 0 0 7 年9 月，研究区因采空塌陷和地裂缝已造成多人伤亡，直 接经济损失22 9 2 万元；受威胁人口11 2 1 人；潜在经 济损失25 7 4 万元1 。 2 矿渣型泥石流。矿渣型泥石流是山地地区矿 产资源开发活动中不合理堆排废石弃渣而引发或加 剧，严重危及矿山正常生产和人员安全的一种地质灾 害类型捧J 。因其物源9 0 ％以上来源于采矿过程中 排放的废石弃渣，物源充分、堆积集中，从而可使非泥 石流沟演变为泥石流沟，低频泥石流沟演变为高频泥 石流沟哺J 。研究区金矿大多位于低山丘陵区，年平 均降水量较丘陵和平原区高出1 0 0m m 左右，除了采 矿废渣外，山区坡面风化残坡积层、陡坡梯田、河道淤 积物等松散物质较丰富，具备发生泥石流的地形、水 源和物源条件，矿区存在发生泥石流的可能性。矿区 泥石流多发生于尾矿砂和废石集中堆放的低山丘陵 区。目前，部分沟谷内泄洪渠道淤堵较重，特别是沟 道中堆放的采矿固体废物成为泥石流的主要物源。 据不完全统计，已发现泥石流隐患沟2 9 处，已发生泥 石流灾害9 处 大型3 处、中型2 处、小型4 处 ，累计 造成5 人伤亡，经济损失5 5 3 万元。目前，研究区受 矿渣型泥石流灾害威胁的潜在经济损失约9 7 5 万元‘7 | 。 3 尾砂型泥石流。尾矿库是矿山重要工业设施 之一。由于山区地形条件所限，山谷中的尾矿库往往 难以避开居民区，因此尾矿库常常成为重要的危险 源。一旦溃坝，含有大量水分的尾矿砂沿山谷向下游 倾泄，形成尾矿砂型泥石流，会造成严重的人员伤亡 和经济损失，社会影响巨大。 研究区尾矿库溃坝形成的尾砂型泥石流灾害及 其隐患日渐严重。1 9 7 7 年6 月，连降大雨，某选矿厂 尾矿库排水斜槽盖板发生断裂损坏，山洪挟尾矿砂形 成的泥石流冲毁果园6 ．7 1 0 qk m 2 。农田 0 ．0 1 7k m 2 ，淤塞小型水库1 座，使1 7 户村民无家可 归。此矿区另一座尾矿坝由于设计及施工质量差，也 曾在汛期发生滑塌事故，造成较大经济损失。目前， 众多的尾矿堆积在一定程度上构成了尾砂型泥石流 灾害隐患。 万方数据 黄金 3 形成因素及对策 3 ．1矿山地质环境问题产生的主要因素 矿产资源的开发利用是一个复杂的人为地质作 用过程，包括勘探、开采、冶炼等重要环节，其中每个 环节都会对矿山地质环境产生破坏作用。导致矿山 环境地质问题的因素众多，错综复杂，其主要因素为 1 历史上对环境保护认识不足。2 0 世纪8 0 年 代中期，由于受“重开发、轻保护、有水快流”的思想 影响，相应的矿业开发环境保护监督管理比较落后。 矿山企业掠夺性开采矿产资源，采用最原始的采矿、 选冶方法，忽视矿山环境保护工作，造成土地、植被、 山体严重破坏，水、土环境极度污染，地面塌陷、地裂 缝、滑坡、泥石流等矿山地质灾害时有发生。 2 矿区历史遗留问题严重。由于历史的积淀， 大中型矿山历史遗留问题较多，矿区地质环境破坏严 重。同时，大量个体、集体矿山闭坑后责任人消失，遗 留的环境问题无人买单。 3 矿山地质环境治理资金匮乏。研究区金矿开 发历史悠久，金矿资源日渐枯竭，许多大型矿山处于 衰老期，很难拿出大量资金对已破坏的矿山地质环境 进行恢复治理，即恢复治理所需资金缺口很大。 4 执法监管力度欠缺。由于历史原因，矿山环 境保护的意识较为薄弱，同时又缺乏系统保护及恢复 治理的对策，导致有关部门实施矿山地质环境监管时 存在不少疏漏，难以有效地监督管理矿山环境恢复治 理工作。同时，由于地方保护主义及环境保护认识不 足等原因，存在许多有法不依，执法不严，执法监管力 度欠缺，从而导致矿山地质环境问题严重。 3 ．2 矿山地质环境防治对策 1 多渠道筹措资金，加大对历史遗留的矿山地 质环境问题的治理力度。有关部门应积极组织申报 相关矿山地质环境综合治理项目，同时敦促矿山企业 建立环境保护基金，并从社会多渠道筹措资金，缓解 矿山地质环境恢复治理资金匮乏的问题，解决历史遗 留问题。 2 对于新建矿山应严格实施矿业开发准入条 件，依法落实矿业开发前的矿山环境影响评估、建设 项目地质灾害危险性评估、矿山地质环境保护及恢复 治理方案、矿山地质环境治理保证金、矿山闭坑地质 环境恢复治理等制度，以及矿山企业实施矿山地质环 境保护与治理的责任与义务，从制度上保证资源开发 与矿山地质环境保护的协调发展。 3 矿山地质环境执法机构应依法监管，严格执 法，加大矿山地质环境保护执法力度，加强对矿山地 质环境的保护力度，实现开发前的监管预防、开发中 监督落实“边开发、边治理”工作、闭坑前矿山地质环 境恢复的全过程监管。 4 结语 1 由于历史上矿山企业对环境保护认识不足， 相关法律法规建立滞后，执法监管力度不够等原因， 金矿开发导致矿区水环境受到不同程度污染，采空塌 陷、矿山泥石流地质灾害及其隐患等问题严重。 2 应建立严格的矿业开发环境保护准入制度， 加大矿区环境保护执法力度，研发矿山固体废物再利 用技术，多渠道筹措矿山地质环境治理资金，保护及 恢复治理矿山地质环境，走出一条社会、经济、环境和 谐发展的绿色矿业道路。 [ 参考文献] [ 1 ]徐友宁．矿山地质环境调查研究现状及展望[ J ] ．地质通报， 2 0 0 8 ，2 7 8 l2 3 5 一l2 4 4 ． [ 2 ]徐友宁，陈幸t 斌。何芳，等．潼关金矿区矿渣型泥石流灾害及防 治对策[ J ] ．山地学报，2 0 0 6 ，2 4 6 6 6 7 6 7 1 ． [ 3 ]徐友宁，柯海玲，赵阿宁，等．小秦岭某金矿区土壤重金属评 价[ J ] ．土壤通报，2 0 0 7 ，3 8 4 7 3 2 7 3 6 ． [ 4 ]徐友宁，张江华，赵阿宁，等．小秦岭某金矿区农田土壤重金属 污染的潜在生态危害评价[ J ] ．地质通报，2 0 0 8 ，2 7 8 l2 7 2 一l2 7 8 ． [ 5 ]郭玉强，唐欣。姚春梅。等．山东省胶东金矿区矿山生态地质环 境现状及保护对策[ J ] ．山东国土资源，2 0 0 8 ，2 4 5 3 3 3 6 ． [ 6 ]田梅青，姜振泉，刘炜金，等．招远市金矿采、选废水的利用与管 理[ J ] ．地质灾害与环境保护．2 0 0 5 ，1 6 3 2 7 6 2 8 0 ． [ 7 ]孙瑞刚．魏绪峰，宋明忠．对影响招远市黄金矿山地质环境评价 的几点认识[ J ] ．山东国土资源，2 0 0 8 。2 4 9 2 4 2 7 ． [ 8 ] 徐友宁，曹琰波．张江华．基于人工模拟试验的小秦岭金矿区矿 渣型泥石流起动研究[ J ] ．岩石力学与工程学报，2 0 0 9 ．2 8 7 13 8 8 13 9 5 ． G e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m sa n dc o u n t e r m e a s u r e si nag o l dm i n i n ga r e a Y a n gM i n l ，C h e nH u a q i n 9 1 ，Z h a n gJ i a n g h u a l ，X uD o n g y i n 2 ，Q i a oY a n j u n 2 ，W a n gX i a n w e i 2 1 ．X i a nI n s t i t u t eo f G e o l o g ya n dM i n e r a lR e s o u r c e s ；2 ．S c h o o lo f R e s o t w c e s ，C h a n g a nU n i v e r s i t y A b s t r a c t S i n c ey e a r so fh i g hs t r e n g t hd e v e | o p m e n to fg o l dr e s o u r c e sa n dw e a kc o n t r o l l i n gs y s t e m ，t h e r ee x i s tU n i v e r s a lg e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m si na l li m p o r t a n tg o l dp r o d u c t i o na r e ai nC h i n a ．T h i sa r t i c l eh a ss u m m a r i z e d t h em a i nt y p e so fg e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m si nt h ea r e aa n da n a l y z e dt h ep r i m a r yc a u s e so ft h ep r o b l e m s ．T h e a u t h o r ss u g g e s ts o m ec o u n t e r m e a s u r e st op r e v e n ta n ds o l v et h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m s ，a sw e l l ． K e y w o r d s g e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m si nm i n e s ；c o n t r o l l i n gc o u n t e r m e a s u r e ；g o l dm i n e 编辑赵玉娥 万方数据