摘要：露天采矿作为一种常见的矿山开采方式，对地质环境造成的影响备受关注。随着矿产需求的增加和资源开采规模的扩大，露天采矿活动所带来的土地破坏、水资源污染、生态破坏等问题也日益严重。为了实现矿业的可持续发展，必须有效治理露天采矿矿山地质环境问题，保护生态环境，维护社会稳定。文章旨在探讨露天采矿矿山地质环境问题的特点及治理方法。通过对比分析不同的治理方案和技术创新，旨在为实现矿山可持续发展和环境保护提供参考和建议。
关键词：露天采矿,矿山地质,治理研究
露天采矿作为一种高效且成本低廉的矿产开采方式，已经成为全球矿业的主要形式之一。然而，与之相伴随的是一系列严峻的地质环境问题，给当地环境和社区带来巨大影响［1］。因此，对露天采矿矿山地质环境问题进行深入研究和有效治理具有重要意义。
1露天采矿的定义和特点
露天采矿是一种常见的开采方式，通常用于开采地表较浅的矿产资源，如煤炭、铁矿石、金矿石等。与地下采矿相比，露天采矿的特点主要在于其开采方式和矿区环境的影响。露天采矿的定义包括直接在地表进行矿石开采并排放到露天矿坑中，采矿活动无需进行地下隧道开挖。露天采矿往往会通过爆破、挖掘等方式将地表的覆盖土层去除，以暴露矿体，然后用装载机、运输车等设备进行矿石的运输和处理过程。
露天采矿的特点体现在以下方面，第一，露天采矿开采效率高，生产成本相对较低，适用于规模化生产和大规模矿产资源开发。第二，露天采矿工作条件相对较为安全，采矿过程中易于监控和管理，有利于保障员工的安全。第三，露天采矿对周围环境的影响比地下采矿要更加直观，包括对土地、水资源及当地生态系统的影响，要采取有效的环境保护措施。另外，露天采矿存在着一些挑战和问题，如对地表覆盖层破坏导致的土地资源浪费、绿化和生态恢复难度较大、大量矿渣的堆放处理问题等［2］。因此，在露天采矿的同时，必须重视环境保护工作，采取科学的资源开发规划、生态修复措施和环境监测手段，以实现采矿与环境的可持续协调发展。
2露天采矿矿山地质环境问题调研
2.1水土流失和水资源污染
露天采矿过程中破坏了地表覆盖层，使得大量裸露的土地容易发生水土流失现象。雨水冲刷带走了土壤颗粒和养分，导致土地肥力流失，土壤贫瘠，甚至形成沟壑和冲沟，加剧土地侵蚀问题。这种水土流失的加剧会进一步影响到土地的生产力和生态功能，甚至威胁周边的生态系统和农业生产。露天采矿改变了矿区周围的水文循环，导致地下水位下降、水系断流等问题。矿山开采过程中需抽取大量地下水以保障采矿活动，进而影响周围地下水的补给与消耗平衡，可能引发地下水资源枯竭的风险。同时，地表水质也受到严重影响，排放的废水和尾矿渣中所含的重金属和有害物质有可能污染周围水体，危及水资源的利用和生态环境的健康。
2.2土地荒漠化和生态破坏
露天采矿对土地荒漠化和生态破坏造成了显著影响，给周围的生态环境带来了严重挑战。大面积的露天开采和土地覆盖破坏了原有的自然植被，导致土壤贫瘠化和植被减少甚至消失，如图1所示。这进一步破坏了生态系统的功能和平衡，降低了局部地区的生物多样性和生态服务能力。此外，露天采矿改变了地表和地下水流动的路径和速度，导致水资源分布的不均衡，进而加剧了土地荒漠化的程度。矿山开采过程中的扰动和噪音也对周围的生态环境产生了负面影响。爆破声、运输车辆噪音和粉尘等都会干扰周围生物的正常活动和繁殖，可能导致动植物数量和种群的减少，扰乱整个生态系统的平衡［3］。
2.3大气污染和噪声问题
露天采矿在开采和处理矿石时会产生大量粉尘、烟雾和废气等有害气体，致使周围的大气环境受到污染。采矿过程中的爆破操作会产生震荡和扬尘，导致大气中的细颗粒物和二氧化硫等污染物浓度升高。露天采矿场地上的机械设备排放废气，可能含有一氧化碳、氮氧化物等有害物质，进一步加剧大气污染。此外，大规模运输车辆的使用也会增加交通尾气排放量，对空气质量构成威胁。同时，露天采矿还会带来噪声污染问题。在采矿作业中使用的爆破、挖掘和运输设备等都会产生巨大的噪音。这些噪音不仅会对采矿从业人员的健康产生负面影响，也会对周围的居民和生态系统造成干扰和破坏。
3露天采矿矿山地质环境治理技术探讨
3.1水土保持和水资源管理技术
水土保持技术旨在减少地表水资源的流失和土壤的侵蚀，防止水土流失现象。通过采取覆盖和固定裸露土壤、建立排水系统、植被恢复等措施，可以有效减少地表径流和土壤流失，维护土地的肥力和生产力。此外，利用地形修复、返绿种植等方法，有助于加强地表的稳定性，减少水土流失带来的环境问题。水资源管理技术则涉及对露天采矿区域内外水文循环的监测、管理和整治。通过建立水资源调查和监测系统，了解矿区的地下水位、地表水流向等情况，科学评估水资源的利用和消耗状况。在此基础上，可以制定科学合理的水资源管理方案，确保矿山开采过程中的水资源利用合理、高效，同时保护周围地下水和地表水系统的稳定性和健康。
3.2生态修复和保护技术
常见的生态修复方法是种植和造林，通过引入适应当地环境的植物，重新建立植被覆盖，提供生态系统的基本骨架。湿地恢复也是一种常见的生态修复技术，通过修复或重建湿地系统，恢复对水质净化和生物多样性维持的生态功能［4］。另外，生物修复技术是应对生态破坏的重要手段之一。它利用特定的微生物、植物或昆虫种群，帮助修复受损土壤和生态系统。例如，通过引入特定的土壤微生物，可以加速土壤中有机物的分解与富集，改善土壤质量。植物修复技术则依靠某些植物物种的耐盐碱、抗重金属等特性，帮助稳固土壤结构及吸收有害物质。此外，某些昆虫也具有重要的生态修复功能，例如，蚂蚁可以分解有机物和改善土壤通气性。而生态保护技术则强调对采矿区域的保护，以最大程度地减少人类活动对当地生态系统的影响。
3.3大气污染控制和噪声防治技术
在露天采矿活动中，大气污染和噪声问题需要通过相应的控制和防治技术来进行管理。大气污染控制技术主要针对露天采矿过程中产生的粉尘、烟雾和废气等有害气体，采取相关措施降低其排放浓度。这包括使用湿式除尘设备和氮氧化物脱硝技术，以减少粉尘颗粒和氮氧化物的排放。此外，可以优化矿区内的通风系统，减少有害气体的生成，提高空气质量。噪声防治技术主要用于减少露天采矿活动带来的噪音影响。常见的措施是使用噪音屏障和隔音设备，阻隔噪音的传播路径。此外，合理安排采矿作业的时间和频率，以缩小对周围居民和环境的噪音干扰。针对机械设备、挖掘和运输过程产生的噪音，可以优化设备的设计和维护，减少噪音产生。
3.4地质灾害预防和控制技术
为了有效预防和控制地质灾害，现代科技的应用是必不可少的手段。采用先进的地质勘查技术和地质监测手段是关键的一步。如表1所示，通过全面、准确的地质调查和实时监测，可以及时发现地下和地表的地质变化，提前预警潜在的地质灾害危险，从而采取相应的措施进行干预和减灾。地质灾害防治技术涉及增加边坡稳定性、控制地层滑动以及固定堆放物料等措施。针对边坡稳定性问题，可以采用爆破作业和挖掘过程中的临时支护结构，确保边坡的稳固。对于可能发生滑坡、崩塌等地质灾害的地区，实施固化和抑制措施是关键，以降低地层滑动的概率，保障矿山和周边区域的安全。另外，在堆放物料时，通过降低堆积高度、采取适当的固定方式等措施，可以有效减少物料滑动、倾倒和崩塌的风险，避免地质灾害发生。
4露天采矿矿山地质环境治理可行性评价
4.1可持续发展与经济效益的平衡
在评估露天采矿矿山地质环境治理的可行性时，必须同时考虑可持续发展与经济效益之间的平衡，以确保在资源开发过程中不仅实现矿山经济效益，还能保护和改善地质环境，推动可持续发展的目标［5］。面对露天采矿带来的地质环境问题，关注可持续发展意味着要研究和实施有效的治理措施，以降低对环境的不良影响。这可能涉及采用环保技术、加强废弃物处理、推动生态恢复等方面。这些措施旨在确保矿山开采活动能够与自然环境和社区和谐共处，达到资源可持续利用的目标。另一方面，经济效益是企业进行开采活动的重要动力，然而，应当意识到经济效益与环境保护并非对立的关系。通过在治理方案中综合考虑经济效益，例如精简流程、提高资源回收率等方式，不仅可以降低成本，更能促进资源的可持续利用。在实现经济效益的同时，也有助于降低矿山对环境的负面影响，实现“经济效益-环境保护”双赢局面。
4.2社会责任与公众参与
露天采矿活动对当地社区的生活、文化和环境带来重大影响，因此治理方案需要从社会责任的角度出发，全面关注社会利益和公众健康。在可行性评价中，必须积极纳入当地社区、居民以及其他相关利益相关方的意见和参与，确保他们对治理措施有全面地了解，并能有效表达自己的看法和诉求。通过充分的公众参与，可以提高治理措施的透明度和可接受性，减少潜在的社会冲突和不稳定因素，从而增强治理方案的可行性和可持续性。公众参与还可以促进信息共享、知识传递和意见交流，促进社会团结、和谐共处。强调社会责任和公众参与不仅是一种法律和道德要求，更是一种有效管理和治理的重要保证［6］。倾听并尊重当地社区的声音，关注其权益和福祉，将有助于建立可持续的采矿业发展模式，创造共赢的局面。通过社会责任的实践和公众参与的推动，可确保治理方案更具可持续性，符合当地需求和利益，为未来的可持续发展奠定坚实基础。
4.3风险评估与技术创新
在评估露天采矿矿山地质环境治理的可行性时，必须考虑风险评估和技术创新这两个关键因素。对于露天采矿活动而言，可能存在诸如水土流失、水资源污染、生态破坏和地质灾害等潜在的环境风险和不确定性。因此，在可行性评价中，必须进行全面的风险评估，准确评估潜在风险的程度和可能的影响范围。只有这样，才能采取相应的预防和控制措施，确保治理方案的有效性和可行性。在面临日益复杂的地质环境问题时，技术创新是评价可行性不可或缺的考量之一。通过引入新的清洁生产技术、先进的环境监测手段以及智能管理系统等创新技术，可以为露天采矿矿山地质环境治理提供更可行和可持续的解决方案。这些新技术有助于降低对地质环境的不利影响，提高治理措施的效率和效益，并推动绿色、可持续发展理念在采矿行业的应用。
5结束语
在整个人类社会向前发展的历程中，资源开采始终是推动经济增长和社会进步的重要力量。然而，在追求短期经济效益的同时，不能忽视对地球环境的长远影响。面对露天采矿矿山地质环境问题，需要更多的创新思维、务实行动和多方合作。通过集体智慧与努力，可以实现绿色矿业发展，确保资源的可持续利用，并为后代留下更美好的地球。
参考文献
［1］田巍，李卫华.露天采矿矿山地质环境问题与治理研究［J］.世界有色金属，2023（12）：51-53.
［2］白文涛，王甜.露天采矿矿山地质环境治理与恢复的意义［J］.世界有色金属，2023（3）：211-213.
［3］张越，张志飞，张辉军.浅谈露天采矿矿山地质环境问题与恢复治理措施［J］.世界有色金属，2023（1）：43-45.
［4］王榕康.露天采矿矿山地质环境问题与治理研究［J］.矿业装备，2022（5）：143-145.
［5］农建勇，段志伟，韦世雄，等.浅谈露天采矿矿山地质环境的治理和恢复［J］.大众科技，2022，24（7）：25-28.
［6］张秋园.露天采矿矿山地质环境问题与恢复治理措施［J］.内蒙古煤炭经济，2022（1）：184-186.
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