金属矿山复垦与环境保护

5.6.1.1　矿山开发对环境的影响

工业的发展需要大量工业原料，煤炭、金属矿、硫铁矿和各种非金属矿的开发为工业生产提供了重要的原料。但在矿山开发过程中，不仅要将矿石从地下挖掘出来，而且还要排出大量废石，剥离很多表土和石层，在选矿过程中又要排出大量尾矿。造成的破坏主要有：

（1）景观破坏。矿山开采包括露天开采和井工开采两种方式，露天开采以剥离、挖掘和损坏土地为主，显著改变了地表景观。井工开采将矿物从地下采出后，其上覆岩层失去支撑，岩体内部应力平衡受到破坏，从而导致采空区上覆岩层发生位移、变形直至破坏，伴随着塌陷、裂缝、坡地等新地貌形态的出现。此外，矿山开采前一般多为森林、草地等自然植被覆盖的山体，开采后砍伐森林、压覆、毁坏土地、山体遭到破坏。废石与垃圾堆置，严重破坏地表自然景观。

（2）干扰与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水，使矿山开采地段的储水构造发生变化，水文的自然平衡被破坏，导致地表径流变更，使水源枯竭。

（3）污染与微气候扰动。矿业开发造成的大气环境影响主要包括两种类型：一是采矿、爆破、运输、冶炼等过程中造成的烟尘、粉尘等物理污染，据测定，一个大型尾矿场扬出的粉尘可以飘浮到10～12km之外；二是矿山植被破坏，导致地表热容量降低和热反射率增加，形成热导等危害，导致矿区微气候变化。

（4）资源破坏与占用。开采矿物、堆存废石和尾矿都要占用大片土地。历年来，我国矿山开发占用和破坏的土地将近2×1010m2（3000万亩）。现在每年仍以2×108m2（30万亩）或更高的速度在继续扩大。矿山开发在占用和破坏大量土地的同时，还破坏了自然景观和生态平衡，造成水土流失、土质恶化，甚至形成泥石流。因而，矿山开发在给我们带来巨大物质财富的同时，也使大面积的土地荒芜。据统计，我国每采1×104t铁矿，平均破坏土地333.3m2（0.5亩）。黑色冶金矿山年产矿石1.8×108t，每年要破坏土地6×106m2（9000亩）。每生产1t钢平均需要开采5t铁矿石，而生产1t有色金属，平均需要开采100t矿石，有的矿种如钼则需要开采1300t以上矿石才能炼1t钼。这就增大了金属矿山开发对土地的破坏。

据估计，1993年底我国尾矿累积堆放直接破坏和占用的土地达1.7×104～2.3×104km2，每年以200～300km2的速度增加。1957～1990年，我国因矿山占地而损失的耕地占到全国总耕地损失的49%。我国目前已复垦的矿山用地约为1.33×108m2（20万亩），还不到全国矿山开发占地的1%。这说明我国在矿山复垦方面还需加倍努力，才能制止土地被大量占用和破坏的趋势。对于我国这样一个人均耕地面积小、后备土地资源又不足的国家，应该通过对矿山土地的复垦，使矿山占地加以改造和利用，以补偿我国每年因矿山开发而占用和破坏的土地。

5.6.1.2　金属矿山土地复垦的方法

对于被金属矿山占用和破坏了的土地，目前已经进行了一部分复垦工作，主要的做法是：

（1）覆土造田种植农作物；

（2）植树种草恢复自然植被；

（3）平整废石场后进行基础处理，作为建筑和公共设施用地；

（4）对低洼地区修筑人工湖，用于渔业或改造为公园；

（5）作为城市垃圾堆场或废石场，待垫平之后做其他用途。(www.xing528.com)

根据矿山开发占地的不同情况，可采用不同的土地复垦方法。

A　采空区的复垦

露天采场在开采时，由于去掉了表土和底土，从而截断了地下水流，其破坏程度需根据露天坑深度来区分。一般可分为：无覆盖层和有覆盖层的浅采场（30m以下）、覆盖层薄的或厚的深采场（30m以上）。

（1）无覆盖层的浅露天采场。由于挖掘的废石很少，能否复垦与该露天坑是否被洪水淹没有关。对于永久性淹没的采空区，一般应在淹没区岸边种植树木，以形成“人工湖”风景区。种植的树种应选择乡土树种，并且是喜水性的乔木或灌木。

（2）不受淹没的浅采空区。由于矿藏覆盖层较薄，可采用交替循环法复垦。即先将开采区的表土剥离堆积起来，然后剥离废石，将废石和表土分别堆放，待将矿石开采后，可将剥离出的废石回填到矿坑中，上部覆以表土。正常开采后，可将矿区依次区分为复垦区、采空区、开采区和剥离区。开采区内的矿石开采后运出，剥离区的上层表土运到复垦区的回填废石上部覆盖废石层，剥离区剥下的废石则进入采空区填坑，这样边开采、边剥离、边填坑、边复垦造田，是一个交替循环的作业过程。采空区回填废石再盖上一定厚度的表土，即可改造为田地，用来种庄稼或植树种草。

（3）厚覆盖层的浅露天采场。由于剥离量比开采量大，在计入破碎膨胀因素后，回填的废石和表土大体可把采空区充满。这样，开采后的采空区基本上可以复原。复原后的土地上可种植作物或植树种草。

（4）厚覆盖层的深采场。有大量的废矿和尾矿需要处理。当矿石层较厚，可将废石和尾矿充填采空区时，也可覆土造田。若矿石层相对较薄，废石与尾矿必须另设废石场堆放，则要按石场和尾矿库的复垦方法处理。深采场的采后边坡可种植适当的树木和花草，以固定边坡。

B　废石场的复垦

废石场的复垦根据复垦的程序有两种处理办法：一种是将废石场简单地进行平整即种草植树恢复植被；另一种是经过平整后，还要覆盖一层腐殖土以符合种植作物所应具备的土壤条件。对于中小型矿山或者可以分段进行复垦工作的矿山，尽量按复田要求进行复垦。

（1）简单平整场地，在原岩上种草植树恢复植被。目前，大部分矿山均按此办法进行，如马鞍山钢铁公司南山铁矿从1981年开始，在100m排土台阶的南端进行植树，主要种的是梧桐和宝塔松，至1985年种植面积已近6.67×104m2（100亩），成活率为50%。鞍山钢铁公司东鞍山铁矿、齐大山铁矿等在排土场边缘和坡面上种草植树，生产情况良好。

（2）覆土造田。首先在矿区范围采集可用作覆盖层的表土，如有可能，则将表土分为肥沃土和一般土，分别堆存以备使用，对于覆盖层厚的表土可用铲运机采集，或用水力采集，表土层薄的地段，可用推土机堆集，然后运到储存场储存，也可用其他方法完成这一过程。

停止使用的废岩土场，首先在其上部覆一层小块岩土，再在其上面继续覆一般表土，最后覆一层肥沃土。各种土层的厚度根据实际情况确定，当然，土层厚度愈厚愈有利于农作物生长。郑州铝厂小关铝土矿做了覆盖厚度与农作物收获量关系的试验，结果是土层厚度在0.3m以下时，有的地块无收成，随着土层厚度的增加，收获量也相应增加。