有色金属露天开采矿山地质环境问题及治理技术探讨

引言

有色金属作为现代工业发展的关键基础材料，在航空航天、电子信息、新能源等领域应用广泛。露天开采因具有效率高、成本低等优势，成为有色金属资源开发的主要方式之一。大规模露天开采活动不可避免地对地质环境造成严重破坏，土地资源损毁、水资源污染、地质灾害频发等问题日益凸显。

一、有色金属露天开采矿山的特点

有色金属露天开采矿山具有独特属性。开采规模大，常需大面积剥离表土和岩层，形成巨大的露天采场，以获取埋藏较浅的矿体，采矿、运输设备多为大型重型机械，作业强度高 。资源利用直观，相比地下开采，露天开采可清晰观察矿体赋存状态，便于灵活调整开采方案，提高矿石回采率，但也导致土地资源占用量大，排土场、尾矿库规模庞大。

二、有色金属露天开采矿山地质环境问题分析

2.1 土地资源破坏问题

有色金属露天开采对土地资源的破坏极为严重。开采初期，大面积剥离表土和岩层，直接挖损土地，改变地形地貌，致使原有生态系统被彻底破坏。露天采场、排土场和尾矿库的建设，大量占用周边土地，据统计，一座中型有色金属露天矿山，其排土场和尾矿库占地面积可达数百甚至上千亩。开采活动导致土壤质量严重退化，重型机械的碾压使土壤压实度增加，孔隙度降低，透气性和透水性变差，阻碍植物根系生长。矿石中含有的重金属元素随雨水淋溶渗入土壤，造成铅、锌、镉等重金属污染，改变土壤理化性质，导致植被枯萎死亡，土地生产力大幅下降，加剧土地资源的稀缺性与不可持续性。

2.2 水资源污染与破坏问题

露天开采过程中，水资源污染与破坏问题突出。这些污染物进入水体后，不仅破坏水生生态系统，导致鱼类等水生生物死亡，还会通过食物链传递，威胁周边居民的饮用水安全和身体健康。露天开采改变地下水流场，大量抽取地下水用于降尘、选矿等作业，使得地下水位下降，泉眼干涸，河流断流，破坏区域水资源平衡，引发湿地萎缩、植被退化等生态问题，进一步加剧水资源短缺，影响周边农业灌溉和居民生活用水。

2.3 地质灾害问题

有色金属露天开采易引发多种地质灾害。露天矿边坡因长期受风化、降雨、爆破震动等因素影响，稳定性不断降低。边坡开挖改变了原有岩土体的应力平衡状态，当应力超过岩土体的抗剪强度时，便会引发崩塌、滑坡等地质灾害。一旦发生大规模边坡失稳，不仅会掩埋矿山设备和作业人员，造成重大人员伤亡和财产损失，还会阻塞河道、掩埋农田，对周边环境和基础设施造成严重破坏。开采形成的采空区和松散堆积的排土场，在强降雨或地震作用下，易引发地面塌陷和沉降，导致地表建筑物开裂、道路变形，危及周边居民生命财产安全。

2.4 员工队伍职业素养不足

在有色金属露天开采行业中，员工队伍职业素养不足成为制约矿山地质环境保护与治理成效的潜在因素。这一问题在多个方面有所体现，不仅影响工作效率，更对行业可持续发展带来挑战。在责任意识层面，部分员工对自身工作与地质环境保护的关联性认识不足，存在敷衍了事的现象，如随意堆放尾矿、未按规范处理废水，加剧环境破坏风险。安全意识淡薄，在边坡加固等危险作业中违规操作，不仅危及自身安全，也可能引发地质灾害，阻碍矿山地质环境治理工作的顺利推进。

三、有色金属露天开采矿山地质环境治理技术

3.1 土地资源修复技术

场地土地修复是对场地土地的功能和活力进行修复，土地复垦修复的方法首先需要修复场地地形地貌，运用土方技术把采区、排土场等区域高差变化较大的场地挖高垫低，变为具备一定作用后的合理平整的土地；土地复垦修复也可以对已经进行过土地填充且土地已经出现压实、污染等情况进行修复，通过土地复垦将已压实、污染严重的土壤土地，运用添加有机肥料、移土或客土等手段改善土壤的物理结构与质量，使场地土地具有复垦后继续利用的属性。

3.2 水资源保护与治理技术

水生态治理重点在于源头控制，恢复水生态系统。中和沉淀法适用于处理废水，主要中和酸性废水，加石灰等碱性中和剂调节pH 使重金属离子转化为氢氧化物沉淀；生物处理技术是采用微生物降解选矿废水中的选矿药剂，某铅锌矿山使用活性污泥法，COD 去除率达到 80% 以上。膜分离技术是实现水资源循环利用的重要手段，反渗透、纳滤膜能高效截留重金属和盐分，从而使处理的回水达到选矿、降尘等使用标准。针对地下水治理，帷幕注浆技术是通过在矿区周围施做防渗帷幕，切断地下水污染的扩散方向。人工回灌技术就是将处理后的清洁水回灌入地下，恢复地下水位及因开采而遭到破坏的地下水生态系统。

3.3 地质灾害防治技术

对地质灾害防治还应从防治措施出发，边坡加固：锚杆锚索对岩土体与稳定岩体之间的连接能够增加边坡的抗滑力；挡土墙的出现是为了能阻挡边坡坡面上的岩土体，使用在浅层滑坡的治理中；对植被护坡来说，能够对边坡具有固土及蒸腾的效果，从而降低土体中的水分，增加边坡的强度。为使得地质灾害具备及时预警的效果，会利用 InSAR技术对坡体进行微形变卫星遥感监测，在此基础上结合地面位移传感器监测、地下水监测，构成一个及时预警监测系统。

3.4 提升地质环境治理员工队伍的素养

加强地质环境治理工作者素质也是优化有色金属露天开采矿山地质环境的重要手段。可以从培养、激励及文化建设几个方面加强对地质环境治理者的培养和素质强化，建立纵向分类培训及横向分类培训的学习体系。对一、二线工作员工进行地形恢复、污水处理等方面的劳动培养，提升对其地质环境治理措施的操作能力；对管理层人员进行环境政策及工程项目管理等方面的教育，提高其对项目的统筹意识。建立良好的绩效考核指标体系，将其工作效果、安全作业等纳入考核标准，增设奖励项目，提高地质工作者的主动性。

结语

有色金属露天开采矿山地质环境问题，提出针对性治理技术方案。实践表明，通过土地修复、水资源治理及地质灾害防治技术的综合应用，可显著改善矿山生态环境。但随着开采规模扩大与环境要求提高，仍需深化多技术融合创新，加强长期生态监测，推动治理技术智能化、精准化发展，助力行业实现生态保护与资源开发的双赢。

参考文献

[1]贾铭哲.有色金属露天开采矿山地质环境问题及治理研究[J].新疆有色金属,2022,45(05):1-2.

[2]吕红红.矿山地质环境保护与治理恢复措施研究[J].山西化工,2021,41(01):212-214.