矿山水土流失不容忽视 | ![]() |
水土资源是人类和生物生存发展的物资基础,是现代化文明的总体现。由于历史和人为的原因,我国水土流失较为严重。据《世界状况》的研究报告估计,全世界每年土壤流失量约260亿吨。1982年美国流失约20亿吨。另据调查统计,我国水土流失面积达150万平方公里,占全国总面积的15%,年流失46亿吨,而江西省流失面积占全省总面积的23%, 年流失量达1.6亿吨。水土流失导致河道淤积,航道缩短,地力减退,环境退化。
一、 我省矿产资源丰富矿山开发就是人为地破坏矿区植被,产生大量三废--废石、尾矿、废水,是引起水土流失多源中的一源。江西是个矿产资源省,在全国已发现的157种矿种中占137种,其中探明储量82种,资源丰富,品种齐全,矿山开采已有数百年的历史,特别是建国以来发展更快,发展步骤大体是煤矿—钨矿—铁矿—铜矿—钽铌矿—稀土矿—金银矿。开采方式有坑采、露采、采金船、水力开采等。1987年全省已开发的矿山、矿点共××××个,职工××万人,其中国营矿山×××个,××万人。
二、 矿山水土流失现状历年来矿山开挖面积达546平方公里,排土场面积37平方公里,破坏植被地貌面积583平方公里。近十年来,矿山的弃土及尾矿排出量达6.1亿立方米,流失量达0.58亿立方米。
表 1 江西省主要矿产资源及产量占全国比重 |
![]() |
点击放大 |
表 2 年排弃土、尾矿量(万立方米) |
![]() |
点击放大 |
国营矿山对“三废”的处理,大多数都采取了工程措施,废石和剥土集中堆放至排土场或废石场,尾矿和废水集中灌入尾矿库。如永平铜矿修建大、小拦泥坝13座,并投资45万元进行了露采边坡和排土场植被工程试验研究;良山铁矿投资67万元,建拦泥坝8座,库容500万立方米尾矿库1个;铁坑铁矿投资40万元,建拦泥坝9座,库容140立方米尾矿库1个;景德镇市为瓷土矿的开发投资34万元修建一座容量45万立方米的拦泥坝;龙南稀土矿规定每公斤稀土成品提出6元水保费,专项用于水土保持工作,平整弃土成梯田,同时种树种草、恢复植被都取得了较好的效果。但是也有少数矿山,由于管理不善,工程措施质最差,常有流失现象发生。乌石山铁矿1982年因暴雨集中,山洪暴发,采场和排土场大量泥沙、石块直泻农田、水渠和河道,致使矿山一些生产设施被毁,矿山生产瘫痪,局部地段生产中断三个半月,造成直接经济损失40余万元。
目前,矿山水土流失最严重者是集体和个体矿山、矿点以及辅料矿山和砂金矿,如景德镇市西河旁的瓷土矿,多年没有采取水保措施,生产的废石、废土就近排入西河,据统计累计排放量为79万立方米;近年来赣南稀土矿的开发蓬勃发展,已开采的矿山、矿点数以百计,稀土矿的开采剥土量很大,当地农民称之为“搬山运动”,大多数是就地堆放、就地流失;黄金矿特别是砂矿的开采,水土流失就更为严重,近几年,由于“淘金热”,使赣东北的昌江、乐安江等水域的水保流失和污染越来越严重,采金船采金没有进行采后复田,群众淘金没有很好的管理,河床淘挖得百孔千疮,致使河床淤塞、水库报废、河堤破坏、航道不通等现象也愈演愈烈。据调查推算,全省由于采矿的弃土和尾矿排放,已危害农田面积260平方公里,造成部分农田不同程度的减产;受害水库270余座,损失库容846万立方米;淤寒河道2611公里,淤塞高度平均0.1—2米,至使有的河床比浸蚀基准面还高。
三、 水土流失的原因和危害矿山水土流失的原因,一是矿山的“三废”排放不当,另一个是矿山植被的破坏。
(一) “三废”排放不当带来的危害1、泥石流。“三废”一般采用围堤筑坝,堆存在山沟凹陷地带,在特定的地形、地质条件下,往往会形成泥石流,其原因有:(1)堆场地形坡度较大(一般大于25°),上方有较大的汇水面积,而且堆场位置又是汇水的排溢口;(2)坝址地段为构造带,或溶洞发育地段,大量的“三废”堆放产生地压差,可能使坝基开裂或陷落;(3)岩土混堆,导致渗水性差,雨水和径流灌入,当岩土达到过饱和状态时,具可塑流动性;(4)不按顺序堆存,上方形成积水凹地,饱和泥水在堆场底部介面形成软泥层,在重力影响下,岩土发生滑动;(5)多雨季节,特别是暴雨,是泥石流发生的危险季节。此外,露天采矿,尤其是山坡露采,地形高差大,改变了地压平衡状态,形成负压区,地表径流又沿断裂带灌入,也会酿成滑坡和泥石流。
泥石流的破坏性视其堆场规模,泥石量多少和下冲动量而定,小者破坏道路,倾倒房屋,大者堵塞河道,淹没农田、工厂,引起水灾。
2、尾矿淤积河道。尾矿在尾矿库内沉分离,一般可达排放标准,混悬物浓度为500公斤/吨,粒度为5微米,但由于各种原因,往往使尾矿水超标。其原因有:(1)尾矿坝漏水、漏砂、大量尾矿外流;(2)尾矿排放点更移洪水影响,使溢流井排放口超标(3)尾矿库设置不完善,沉淀分离措施不配套,尾矿水沉清效果差;(4)坝基决口形成泥石流。
3、废水污染水土。含有有害物质的废水排放,一方面污染河流和农田,使水土质量恶化;另一方面可以通过生物链的衍生污染,影响周围的生态环境。这些有害物质,大致有以下几种:(1)有毒有害金属离子:AS+3、Hg+2、Cd+4、Cr+8、Be+2、Pb+2、Zn+2等;(2)酸根:HNO3-1、SO4-2、Cr〇-24、CN-1等;(3)放射性物质:U、Ra、Th等;(4)各类化合物:苯酚、烷、农药等;(5)微生物:各种细菌和有机物;(6)悬浮物即尾矿。这些污染物质,长期超标排放,在下游水域土壤中日积月累,就会引起水质和土质的恶化。
(二) 植被破坏的危害矿区植被的破坏是水土流失的另一个重要原因。在矿山长期开发的同吋,破坏了植被复盖层,岩石裸露,雨水激溅,径流冲刷,地表贮水能力大减,水土流失严重,与开采引起的水土流失原因迭在一起,更加剧了矿山小区域的生态和气侯恶化,这种现象,各个矿山都不同程度的存在着。不少矿山50年代刚开发时,矿区一片茂密森林,潺潺流水。三十多年来的开采,不注意保护森林,特别是“文革”的干扰、破坏,乱砍滥伐,毁林垦荒,形成目前有的矿区方园几十平方公里的荒山禿岭,这个教训是要永远记取的。
四、 预防措施1.贯彻水土保持工作与矿山建设同步的原则。环境保护与企业建设三同步。这个原则同样适用于矿山水土保持工作。
2.严格“三废”管理。
(1)场址的选择必须严肃认真。建尾矿库、排土场和拦泥坝等工程时,要查明地质、地形条件,集水排溢、周围(特别是下游)的工农业设施,堆存场地设置等情况,来确定堆存方案和圈定堆场的范围。选择占地少,筑坝短,容量大的自然凹陷沟谷地带。在高山陡坡、雨量充沛的地区,不宜集中堆放,可采用多梯段分散堆存。在舒展的低山、丘陵区,集中堆放,便于管理和治理。
(2)堆场的致害,主要是由堤坝开裂和塌陷而引起的。因此,堆场的堤坝要求安全可靠,强度坚实,特别是尾矿坝,要严格管理,严防漏水、漏砂和开裂,在洪水季节要保证溢洪道畅通,防止库水漫坝溢流,要注意定期观测,经常维护。
(3)废水必须处理好后排放。有些矿山(特别是有色金属矿山)的废水,含有一定的有害杂质,对超标的有害元素,必须坚持治理,达到排放标准才能排放。
(4)重视综合利用减少“三废”排放。近年来不少矿山重视从尾矿中回收伴生资源,把尾矿、废水称作“二次资源”加以利用,不但提高了资源利用率,增加矿山经济效益,而且可减少“三废”排放,无疑对水土保持是有益的。宜春钽铌矿的尾矿是钠长石、石英,是很好的玻璃、陶瓷和制碱原料,销售工作搞好了,该矿将是一个“没有尾矿”的矿山;七宝山铁矿多梯段回收废水,解决了旱季供水不足的困难,一年节约锦江供水费十多万元。
3、绿化矿山是水土保持的根本措施。以矿区为单元的植树造林,陡坡山池退耕还林,营造水平梯田,修筑蓄水塘库,复盖草被等综合措施,是防止水土流失,保护生态平衡重要措施。兹着重介绍矿坑和废石堆场的绿化问题:
(1)矿坑复田与绿化。所有矿山,包括砂矿开采,在矿山结束后或生产矿山的某一地段、某一台阶结束后,必须对采坑区采取复田、复土、绿化、蓄水等综合措施,促进生态进化。对于民采小矿坑可填平复田,对山坡露采坑可以修水平涕田、水垅;大采坑要根据采坑实际情况和植物生长条件,采用多种措施绿化。露天平台是良好的截水置土的场地,因此,在最终平台上,包括在采矿的终了平台,可以采用复土工程,采取相应的植物措施,宜草则草、宜树则树、宜农则农;在开采坡面上,以复草为主,种植耐旱、耐贫瘠草类,如牛尾、草芦、葛腾等。在城市郊区或风景旅游区,矿坑还可以开发游览点。我国大冶、个旧等古矿坑,已作为历史古迹保存,以供考查参观。九江市的狮子洞,原为一个石灰石采场,如今已建成吸引游人的地下“龙宫洞”。
(2)废石和尾矿堆场的复田、绿化。国外废石堆场的绿化有。日本的复土措施,首先是夷平废石堆,然后在废石堆台面上铺一层树枝、草被、稻草等,再在上面铺一尾粘结剂,最后复盖土层(1—2米厚)。美国尾矿堆场的复田绿化措施是首先铺设喷灌系统,然后播撤草籽,喷灌育草,在沙漠大的地方,还蒙上一层尼龙丝网,以防止风沙浸蚀草被。也有的采用固结法,在沙面上复一层粘结剂,板固沙面。这些措施,效果虽好,但投资太大。
我国近年来,对尾砂堆场的复田绿化也有不少的成功经验;如夷平砂面复田一一在砂面上复土30cm,即可使堆场变为蔬菜园、花果园、茶叶山;点穴植树植草,对大面积尾砂库,全部复土工程量太大,可采用点穴法绿化。盘古山钨矿在老尾砂库上每平方米挖一个0.6×0.6×0.6米的坑,填上植树植草,两年来已绿化尾砂库2万平方米,起到调节小气侯作用;播撤树草种籽,不少矿山已取得显著成效。但首先要对尾砂作物理、化学性质测定,根据气候条件,决定培植品种。一般以耐酸耐碱、耐干、耐瘠薄的品种为宜;围堤蓄水,盘古山钨矿在老尾砂库上修建成一个人工湖,建亭设阁,已成为驰名江南的高山“盘古西湖”、既美化了矿山环境,又防止泥沙危害地下水系。
4、保护和改造矿区地表、地下水系。矿山一般位于高山、中低山、丘陵地带、都在浸蚀基准面以上,且存在不同程度的切割浸蚀现象。因此,对矿区的本底地形水系和浸蚀现象要进行调查,评价本底水土流失和水系的关系,对本底流失严重的,应予改造、整修。如河沟改道,建坝拦截,水平分流集水入库,修堤绿化等。同时,注意控制废水排放和治理净化,避免废水污染地表、地下水系。
做好矿山的水土保持工作,政策是关键,管理是基础,措施是保证。因此,必须深入贯彻《水土保持工作条例》,制定治理规划和切实可行的制度,健全管理机构,完善治理承包制和经济责任制。深入开展水保研究,采用新技术、新方法,加强水土监测和予报。可以予见,在党中央的正确领导下,经过较长时间治理,我国的多数矿山,必将披上新的绿装,成为山青氷秀、繁花似锦“高山花园”。
参考文献(略)