2012年 MINERAL DEPOSITS 第31卷 增刊
拉拉铜矿矿山地质环境综合评价及
可持续发展对策
钟文丽1,邓江红1,肖 庆2
(1 成都理工大学地球科学学院,四川 成都 610059;2 中国石化集团西南石油局钻井工程研究院,四川 德阳 618000)
拉拉铜矿床位于四川省会理县绿水乡,矿区总面积约4 km2,露天采坑占地近1 km2,日采选矿石11 000 t,是目前四川省最大的铜多金属矿生产地。几十年的开采历史使其为国民经济的发展创造了十分重要的经济价值和社会效益。同时,矿产开采也给当地的自然生态环境造成了巨大的破坏,主要表现在资源破坏、地质灾害、环境污染等方面。其矿山环境研究方面,构建了矿区可持续发展评价指标体系,并对指标构权进行了研究(钟文丽等,2008;2010),钟文丽对改矿区的水环境质量进行了评价(钟文丽等,2006),朱志敏评价了矿区的土壤环境(朱志敏等,2007)。本文在对拉拉铜矿实地矿调查基础上,拟对该区矿山地质环境进行综合评价,总结该矿区存在的主要矿山地质环境问题,并提出相应的防治措施。
1 矿山地质环境评价
矿山环境系统是一个因素众多、关系复杂的巨系统,所建立的矿山地质环境评价指标体系要立足于资源、环境、经济和社会的可持续发展。本文在已构建的矿区可持续发展指标体系(钟文丽等,2008;2010)基础上,对比其他矿山地质环境评价指标体系,并结合矿山生产实际,构建拉拉铜矿矿山地质环境评价指标体系。本指标体系包括3个层次,9个指标(图1)。将矿山地质环境问题的严重程度划分为极严重、严重、中等及轻度4个等级,并确定矿山地质环境质量等级标准及对应等级标准值(表1)。
第一层
矿山地质环境质量A
第二层
资源毁损A1 土
地 占 压 与 破 坏 A11
水 资 源 破 坏 A12
森 林 资 源 破 坏 A13
崩 塌 、 滑 坡 、 泥 石 流 A21
地质灾害A2 地 面 塌 陷 、 地 裂 缝 A22
尾 矿 库 溃 坝 A23
水 土 流 失 A24
环境污染A3 水 环 境 污 染 A31
土 壤 环 境 污 染 A32
第三层
图1 拉拉铜矿矿山地质环境评价指标体系
表1 矿山地质环境质量分级标准及对应等级标准值
矿山地质环境质量标准值
轻度(Ⅰ级)
A≤0.5
中等(Ⅱ级) 0.5<A≤0.7
严重(Ⅲ级) 0.7<A≤0.85
极严重(Ⅳ) 0.85<A≤1
948 矿 床 地 质 2012年
选用层次分析法确定指标体系各层次指标的权系数,再用熵技术法对所确定的权系数进行修正,最后得出各指标的权重值(钟文丽等,2010)。采用多层次模糊综合评判模型(王宗军等,1994),对拉拉铜矿矿山地质环境进行模糊综合评价,结果见表2。
表2 拉拉铜矿矿山地质环境综合评价结果
评价结果
矿山地质环境质量
0.9832
资源毁损 0.7656
地质灾害 0.1149
环境污染 0.1027
2 矿山地质环境可持续发展建议
2.1 矿山地质环境问题分析
表2中拉拉铜矿矿山地质环境综合评价结果为0.9832,矿山地质环境质量达到了极严重(Ⅳ级)破坏的程度。矿区资源毁损的评价值为0.7656,达到严重(Ⅲ级)破坏的程度。拉拉铜矿固有的露天开采模式,使原有的土地和植被遭到了破坏。矿区地质灾害的评价值为0.1149<0.5,为轻度(Ⅰ级)。从目前情况看,矿区的地质灾害发生次数较少,且影响程度较轻。矿区环境污染的评价值为0.1027<0.5,为轻度(Ⅰ级)。与资源毁损的评价结果相比,环境污染对该区地质环境造成的破坏相对较小,但从污染程度来看,水环境和土壤环境均达到了极严重污染的程度。其中,水环境污染主要是来自尾矿水和生活污水中的Cu、Pb、Zn、Cd都是金属毒物污染,均达到了极严重污染(Ⅴ类)程度(朱志敏等,2007)。土壤环境的重金属污染程度由高到低依次为:Cd > Hg > Cu > Cr > Pb > As,其中Cd属强-极强污染,主要来自尾矿砂(王宗军等,1994)。
2.2 矿山环境可持续发展建议
对目前正在开采的露天采坑,可对边坡进行削坡减载,减缓台阶边坡角,修筑防洪疏干系统。废石场和排土场可在工程性修复基础上进行生态恢复。具体措施包括:① 在废石场和排土场下游修筑组合式矮坝,稳固废石和剥土;② 水土分流,开挖防洪沟,防止地面流水进入废石场;③ 覆盖、培育与维持表土,改善土壤结构,建立植被覆盖,有效控制土壤侵蚀,逐步完成生态恢复(罗仙平等,2005;王克华等,2003;胡振琪等,2003)。
对正在使用的Ⅲ尾矿库存可采取以下治理措施:① 对尾矿进行综合利用研究,回收其中的有用物质和伴生元素;② 在尾矿库坝体及尾矿库下游修筑排水沟,防止尾矿库内渗流的水污染土壤和水体;③ 对尾矿库坝体进行加固,防止溃坝;④ 对尾矿砂进行土地复垦,覆盖土壤,施加肥料,种植豆科植物和其它固氮植物,提高土壤肥力,种植能对重金属进行超富集的植物[6-8],逐步清除尾矿地中的重金属,实现生态恢复。
3 结 论
1、构建包含3个层次,9个指标的拉拉铜矿矿山地质环境评价指标体系,将矿山地质环境问题的严重程度划分为轻度(Ⅰ级,A≤0.5)、中等(Ⅱ级,0.5<A≤0.7)、严重(Ⅲ级,0.7<A≤0.85)及极严重(Ⅳ级,0.85<A≤1)4个等级;
2、采用多层次模糊综合评判模型对拉拉铜矿矿山地质环境进行模糊综合评价,评价结果为0.9832,表明该区矿山地质环境质量达到了极严重(Ⅳ级)破坏的程度,其中矿区资源毁损为0.7656,达到严重(Ⅲ级)破坏的程度,矿区地质灾害为0.1149,矿区环境污染为0.1027,均为轻度(Ⅰ级);
3、建议对露天采坑进行削坡减载,减缓台阶边坡角,修筑防洪疏干系统,对已废弃的露天采坑进行回填、植被复垦和还林还草,对废石场、排土场和尾矿库进行工程性修复和生态恢复。
参 考 文 献(略)
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