青海东部矿山地质环境问题及治理对策

高忠咏，赵爱军，郭小花，李小林，郭廷锋，张树恒，白刚刚

(1.青海省水文地质工程地质勘察院，青海西宁 810008;2.青海省环境地质勘查局，青海西宁 810007; 3.兰州大学，甘肃兰州 730000)

青海东部矿山地质环境问题及治理对策

高忠咏1，赵爱军2，郭小花3，李小林2，郭廷锋1，张树恒1，白刚刚1

(1.青海省水文地质工程地质勘察院，青海西宁 810008;2.青海省环境地质勘查局，青海西宁 810007; 3.兰州大学，甘肃兰州 730000)

文章在阐述青海东部地区主要矿山地质环境现状及问题的基础上，依据矿区废尾矿随意堆放、河道堵塞、土地资源挖损与破坏等矿山环境地质问题的特点，本着“宜林则林、宜地则地、综合治理、持续利用”的原则，针对青海东部地区人多地少、适宜农作物生长等自然环境特征，提出复坑平整、疏浚河道、回填表土、配套水利、植树绿化等综合治理措施，借以消除矿山环境地质问题，以期达到有效恢复矿山地质环境的目的。

青海东部;矿山地质环境问题;治理对策

0 引言

青海省地处青藏高原东北部，自然环境条件恶劣，土地利用粗放。受自然地理环境因素的制约，可供耕作的土地资源十分有限。全省仅有耕地69.7× 104hm2，且集中分布在东部的湟水流域和西部海拔较低的盆地和滩地上。近年来，随着青海经济的迅猛发展，其东部工程建设及建设用地随之加大，砂料等建材资源开发利用聚增。由此导致青海东部地区大大小小的采砂坑场遍布了黄河水系各大支流。不仅挖损、压占了大量耕地资源、破坏了地貌景观，而且造成了大面积的含水层结构破坏和水土流失，严重影响了青海东部地区的自然地貌景观和水土涵养，同时也限制和影响了青海的农业发展。因此，如何对青海东部地区采砂场矿山地质环境进行有效的恢复治理及综合利用显得十分重要。本文旨在从分析青海省东部地区采砂场普遍存在的环境地质问题入手，讨论其治理措施的可行性及其综合利用方向的有效性。

1 青海东部地区概况

青海东部地区地处青藏高原与黄土高原过渡带，系青海省政治、经济和文化中心，也是青海省人类经济工程活动的主要区域。海拔2200～3000m，面积约3.6×104km2，占青海省总面积的6%(耕地占全省的81%)，集中了全省近61%的人口，工农业总产值占80%以上。因此，就青海而言，该区在全省社会经济发展中具有举足轻重的地位和作用。

青海东部地区属干旱半干旱大陆性气候，以多风、少雨、日温差大、无霜期短为特征。由于受地形、海拔及水、热条件的影响，形成了川水、浅山、脑山三个不同的生态环境区。冬、春季干旱和夏、秋季湿润的气候特点十分明显。据区内各观测站资料，多年平均气温0～4.4℃，多年平均降水量357～647mm，多年平均蒸发量1500～1800mm。降水多集中在7、8、9月份，占全年降水量55%～60%，具明显的垂直分带性。相对湿度60%，无霜期110d，风向多为SSE，平均风速2.2m/s。

主要河流湟水河发源于祁连山系达坂山南坡，由西北向东南横贯本区，至甘肃红古注入黄河。流域面积约15342km2，年均迳流总量20.7×108m3。受青藏高原强烈隆升作用的影响，其河网支流发育。区内湟水一级支流共32条，大通河水系支流2条，黄河水系支流8条。各河流量具历年变幅较大，年内分配不均的特点。

2 矿山地质环境问题及危害

集中了全省61%人口的青海东部地区矿产资源开发利用对地质环境的破坏主要是开采建筑用砂料资源过程中引发的挖损、压占土地资源、含水层结构及地貌景观的破坏，以及由此引发的突发性地质灾害现象。而开采建筑用砂料场主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一带。据调查:区内累计过采面积达2 000 hm2之多。

2.1地质灾害

采砂过程中，由于地质环境保护等措施缺失或未能落实到位，尾矿随意堆放，采坑不能及时回填处理，致使采区堆积了大量的固体松散物。因此，一方面挖损、压占大面积耕地资源的同时，也严重阻碍了沟道的泄洪能力。松散而随意堆放的尾砂料为泥石流储备了大量的物质来源，严重威胁着下游居民的生命财产安全。另一方面在开采过程中未能按一定的边坡开挖比进行合理开挖及缺乏必要的安全意识，局部地段已形成高5～10m、长数百米的高陡边坡。在流水侵蚀和重力作用下常失稳致灾，严重影响河岸稳定性，威胁当地居民生命财产安全。

2.2 压占、挖损土地资源

由于砂料资源多赋存于河谷阶地。而河谷地带，尤其是青海东部地区谷地带是青海省农业生产的主要场所，耕地占全省耕地总面积的81%。开采砂料资源，一方面，开采剥离地表原有耕作土壤层，挖损土地资源;另一方面，尾矿砂的随意堆放，压占了土地资源。

2.3 含水层结构破坏

河谷地带地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水。采砂对地下水的影响主要表现为对含水层结构的破坏以及由此导致的地表、地下水流场发生改变，致使部分地段居民饮用水安全受到影响。同时剥离表土，含水层裸露，地下水防污自净能力下降，增大了地下水体的污染机率，对地下水环境造成了严重威胁。

2.4 地貌景观的破坏

采砂对地形地貌景观的破坏及影响主要表现为对原有河谷阶地类型的破坏，改变了地表原始地貌形态和自然生态环境，取而代之的则是一洼洼深浅大小不一的坑塘、一个个高低起伏不平的砂堆砂梁，地表形态变得极为破碎、零乱，严重影响了原有地貌景观的可视性价值。特别是有些采砂场就分布在国道或铁路两侧，不仅造成了可视范围内的视觉污染，而且潜在威胁着公路、铁路的运营安全。

2.5 水土流失加剧

采砂破坏了原始土壤结构及原有植被的水土涵养能力，导致采区植被覆盖度降低、生态系统结构受损、功能紊乱。加之采砂过程中排弃的大量砂土和砂砾石堆，结构松散，抗冲蚀性差，易遭受风蚀、水蚀和重力侵蚀而流失。如:湟水流域上游的南川河，受上游采砂场的影响，其下游(西宁段)每年都要投入大量的人力、物力、财力进行清淤。如:2009年3月投入55万元资金、100多名工人，共清出30000m3淤积的泥沙。之后不到10个月的时间，河道里又再次淤满了泥沙，每一阶河道里堆积的泥沙和橡胶坝一样高，最厚的超过1.5m。

3 矿区地质环境治理对策

3.1 治理目标

消除采砂场威胁人民群众生命财产安全的地质灾害隐患，修复地貌景观，恢复、重建采砂场区地质环境，有效控制水土流失，将矿山地质环境治理与矿区土地复垦相结合，有效恢复土地功能，促进地区社会经济的可持续发展。

3.2 治理措施

3.2.1 复坑平整

针对区内堆大坑深、高低不平、起伏较大的实际情况，宜采取以耕作田块为平整单元的局部平整方式。就近将过采区各平整单元附近的废弃尾砂堆回填至相应的采砂坑中，并采用下大上小的回填原则，先恢复含水层结构，在此基础上再进行平整处理。覆坑平整过程中尽可能恢复原始地貌，在地貌景观改变较大的地段，可使整体成阶梯状、条带状进行分区分片复坑平整。整个工作过程中要做到边回填边碾压密实，初步达到平整的目的。

3.2.2 河道整治

采取疏浚、拦堵与防护相结合的原则。疏浚是指疏通、挖运现堆存于主河道的尾矿堆积物，使河道顺畅。

拦堵是指在河道内适当修建拦淤坝，尽可能地将各种悬移质进行拦堵，实现渣水分离。通过对河道的疏浚与拦堵，控制水土流失，恢复地表、地下水流场。

防护是对有可能遭受河流侧蚀的地段，修建防护堤。对由于强度、高度不够以及防护堤基础埋置于冲蚀基础面以上，埋置深度不够，易被河水掏空河堤基础的地段，应采取加固、加高、深埋等措施。

3.2.3 客土回填

尾矿砂回填整平碾压密实后，即可进行客土回覆作业，依不同土地用途而定。如农田覆土厚度(自然厚度)不得低于50cm，以满足农作物生长要求，而植被恢复有30cm则可。

3.2.4 植被恢复

经过复坑平整、河道整治、表土回填后，应依据原有土地功能进行功能恢复。本着“宜林则林、宜地则地”的原则，对原有土地是草场的矿区，选择抗寒高原型披碱草进行植被恢复，播籽量112.5kg/hm2，播种时间考虑到青海自然环境条件，选择5月上旬为宜。恢复后进行1～2a的后期管理养护。对原有土地是耕地或林地的情况则需进行配套水利、道路等工程措施。

3.3 管理措施

3.3.1 过程管理

按照ISO9001质量管理体系，实行监理、验收两级管理制度，确保工程质量;建立、健全财务管理制度，坚持“专款专用”。

3.3.2 后期管理

后期管理是对治理恢复区经监理、专家依设计书目标任务进行综合验收，并交付给当地国土资源部门的土地进行管理的过程。目的是保证已治理的矿山地质环境得以恢复、土地能有效利用，免遭再破坏的有效途径。可采用“分片到户”、“使用与管理”相结合的原则进行土地的重分配。即由当地国土资源管理部门对治理恢复后的土地进行综合评价的前提下，坚持各方权利主体的土地总面积不变，集中连片、方便生产的原则，参照土地综合评价结果，按治理前各权利主体所拥有的土地比例，以典型田块为基本单元，对治理恢复后的土地进行分户承包使用管理。

4 结论

青海省东部地质矿山地质环境问题主要是:工程建设过程中开采砂料资源引发的河谷地带土地资源挖损、压占，地貌景观的破坏及地下含水层结构破坏和地表、地下水流场的改变。依其地质环境问题特点，采用复坑平整、河道整治、客土回填、植被恢复四个步骤进行矿山地质环境恢复。并依原有土地功能，本着“宜林则林、宜地宜地、综合治理、持续利用”的原则，确定其治理措施及利用方向。依据这些治理步骤及治理原则，目前在青海东部地区已治理恢复近约533.3hm2砂料开采区，并恢复为耕地或林地，治理效果良好，具一定的可操作性。既消除了矿山环境地质问题，控制了水土流失，达到了有效恢复矿山地质环境的目的，又实现了矿山生态效益、经济效益、社会效益的协调与统一，促进了地区社会经济的可持续发展。

［1］高忠咏.青海省湟水流域(徐家寨、清水河、申北、峡门、雨润)采砂场地质环境治理项目设计书［R］.2008.

［2］李小林，龙作元，高忠咏，等.青海地质环境——青藏高原隆升与青海水文地质工程地质环境地质工作［M］.北京:地质出版社，2009.

［3］DZ/T223—2009.矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范［S］.

1003-8035(2010)03-0134-03

P66

B

2010-05-13;

2010-07-18

高忠咏(1969—)，男，山西阳泉人，工程师，主要从事水工环地质勘查与研究工作。

E-mail:lxl906@163.com