矿山地质环境水工环综合评价与生态修复研究

覃博文

511721200001084072

摘要: 摘要:矿山开发在促进资源利用和区域经济发展的同时,也容易引发地形地貌破坏、地下水位变化、地质灾害隐患、水土污染和生态系统退化等问题。水工环综合评价能够从水文地质、工程地质和环境地质角度识别矿山地质环境风险,为生态修复方案制定提供科学依据。文章围绕矿山...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:矿山开发在促进资源利用和区域经济发展的同时,也容易引发地形地貌破坏、地下水位变化、地质灾害隐患、水土污染和生态系统退化等问题。水工环综合评价能够从水文地质、工程地质和环境地质角度识别矿山地质环境风险,为生态修复方案制定提供科学依据。文章围绕矿山地质环境水工环综合评价内容展开分析,探讨评价指标构建、风险识别方法和生态修复路径,并结合工程实例说明综合治理的重要性,以期提升矿山生态修复质量和可持续管理水平。

关键词:矿山地质环境;水工环评价;生态修复;地质灾害;综合治理

引言

矿产资源开采往往伴随剥离、爆破、排土、疏排水和尾矿堆存等活动,对地质环境产生持续影响。若缺少系统评价和治理规划,矿区可能出现边坡失稳、地面塌陷、地下水污染、植被破坏和土地退化等问题。水工环综合评价强调从水文、工程和环境多维度判断矿山风险,是开展生态修复和地质环境治理的重要基础。研究其评价方法与修复策略,对推动绿色矿山建设具有现实意义。

一、矿山地质环境问题及水工环评价意义

矿山地质环境问题具有复合性和累积性。露天矿开采会改变原有地形地貌,形成高陡边坡、采坑和排土场,若边坡岩体破碎、排水不畅或削坡过陡,容易发生滑坡、崩塌和泥石流。地下矿山则可能因采空区扩大、顶板稳定性下降和地下水疏排,引起地面沉陷、裂缝发育及含水层结构改变。水文地质方面,矿山排水会影响地下水补给、径流和排泄条件,部分含硫矿物在氧化条件下形成酸性矿山废水,进而造成地表水和地下水污染。环境地质方面,尾矿库、废石堆和选矿废水若管理不善,重金属和悬浮物可能进入土壤及河流。以某金属矿山为例,早期开采只关注矿石产量,排土场未设置完善截排水系统,雨季坡面冲刷严重,含泥废水流入下游农田,造成土壤板结和作物减产。后期治理时发现,单纯覆土绿化无法解决问题,必须同步开展边坡稳定、截排水、土壤改良和植被恢复。由此可见,矿山生态修复不能依靠单项工程,而应以水工环综合评价为基础,准确识别风险源、影响范围和治理重点。水工环评价能够把地质灾害、水资源变化、工程稳定性和生态环境影响联系起来,为修复工程的分区治理和技术选择提供依据。

二、水工环综合评价指标体系构建

矿山地质环境水工环综合评价应建立科学、可操作的指标体系。水文地质评价主要关注地下水类型、含水层分布、地下水位变化、矿坑涌水量、水质状况、补径排条件和污染迁移风险。对于地下水丰富或与地表水联系密切的矿区,应重点分析采矿疏排水对区域水资源和周边居民取水的影响。工程地质评价应关注岩土体结构、边坡高度、岩层倾向、断裂破碎带、采空区分布、排土场稳定性和尾矿库安全性,这些因素直接关系滑坡、崩塌、塌陷和泥石流风险。环境地质评价则应从土地破坏程度、植被覆盖率、土壤污染、废石尾矿堆存、地表水环境和生态敏感区分布等方面展开。评价过程中可采用现场调查、遥感解译、钻探测试、水质监测、土壤采样和稳定性计算相结合的方法,避免只凭资料判断。指标权重的确定可结合层次分析法、专家评分法和实际监测数据,对不同矿山类型进行差异化处理。煤矿应重点关注采空塌陷和地下水疏干,金属矿山应重视酸性废水和重金属污染,露天采石场则需突出边坡安全和景观破坏问题。评价结果可划分为严重区、较重区、一般区和轻微区,并与修复工程分区衔接。某石灰岩矿山在评价中发现,采坑北侧边坡稳定性较差,南侧平台具备复绿条件,排土场存在雨季冲刷风险,因此治理方案将北侧列为重点加固区,南侧列为植被恢复区,排土场列为水土保持区,提高了治理针对性。

三、矿山生态修复的关键技术路径

矿山生态修复应根据水工环评价结果实施分类治理。对于边坡失稳风险较高的区域,应采取削坡减载、锚杆支护、挂网喷播、挡墙加固和截排水工程相结合的措施,既提高边坡稳定性,又为后续植被恢复创造条件。排土场和废石堆治理应重点控制水土流失,可通过坡面整形、分级平台、截水沟、排水沟、沉砂池和覆土复绿减少雨水冲刷。采空区和塌陷区治理应结合塌陷程度选择回填、注浆、地表整平、土地复垦或转化为湿地景观等方式。水环境修复是矿山治理的难点之一,针对酸性矿山废水,可采用石灰中和、人工湿地、沉淀处理和源头封堵等方法;对于含重金属污染的水体和土壤,应结合稳定化、植物修复和安全阻隔技术降低生态风险。植被恢复不能简单撒草籽或铺草皮,应选择适应当地气候、土壤贫瘠和坡面干旱条件的乡土植物,形成乔灌草结合的群落结构。某废弃采石场治理中,早期直接覆土种植景观草坪,因土层薄、保水差,成活率较低。调整方案后采用台阶式整形,增加客土厚度,配置刺槐、侧柏、荆条和本地草本植物,并设置滴灌养护,植被覆盖率明显提高。该案例表明,生态修复应尊重矿区自然条件,不能只追求短期景观效果。修复工程还应与土地再利用结合,条件适宜的矿区可建设地质公园、生态林地、光伏场地或湿地公园,实现生态效益和社会效益统一。

四、提升综合评价与生态修复成效的保障措施

提升矿山地质环境水工环综合评价与生态修复成效,需要完善规划统筹、动态监测、资金保障和责任落实机制。规划层面,应将矿山生态修复纳入国土空间规划、矿产资源开发规划和生态保护修复专项规划,避免开采、治理和土地再利用相互脱节。新建和生产矿山应坚持“边开采、边治理”,不能把修复任务全部留到闭坑后集中处理。动态监测方面,应建立地下水位、水质、边坡位移、采空区沉降、尾矿库安全、植被恢复和土壤质量监测制度,及时掌握矿山环境变化。对于高风险区域,可布设自动化监测设备,当边坡位移、降雨量或地下水位达到预警值时及时采取措施。资金保障方面,应严格落实矿山地质环境治理恢复基金制度,确保修复资金专款专用,避免企业因经营变化导致治理责任悬空。责任机制方面,矿山企业是生态修复主体,政府部门应加强监督检查,第三方机构应提高评价和设计质量,公众也可参与监督。工程验收不能只看绿化面积和表面效果,还应关注边坡稳定、水质改善、土壤安全、植被成活率和后期管护情况。矿山修复具有长期性,前期工程完成后仍需持续养护和评估。若排水沟堵塞、植被退化或污染反弹,应及时维护。通过评价、设计、施工、监测和管护的闭环管理,矿山生态修复才能真正从工程治理走向生态功能恢复。

五、结语

矿山地质环境问题涉及水文地质、工程地质和环境地质多个方面,具有复杂性和长期性。水工环综合评价能够系统识别矿山开发带来的地质灾害、水环境污染和生态退化风险,是制定生态修复方案的重要依据。实践中应结合矿山类型和区域条件,构建科学评价指标,实施分区治理和分类修复。通过边坡治理、水土保持、水环境修复、土地复垦和植被恢复协同推进,并完善动态监测与长效管护机制,可有效提升矿山生态修复质量,推动资源开发与生态保护协调发展。

参考文献

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