(完整版)我国矿山地质环境监测工作方法初探

我国矿山地质环境监测工作方法初探 1 前言 我国是世界主要矿业大国，长期大规模矿产开发活动为国家经济建设做出了巨大贡献，但矿业开发引起的矿山地质环境问题，在一些地区已经成为制约经济和社会发展的重要因素，严重影响了人民生命财产安全和正常生活秩序。 刚完成的全国矿山地质环境调查已经摸清了全国矿山地质环境现状。矿业活动诱发的矿山环境地质问题与矿产种类、开采方式、环境地质背景以及矿山企业的规模、管理体制等密切相关。我国地域辽阔，地质条件复杂，矿山种类多样，开采条件各异，且矿山企业规模和管理体制也存在很大差别。因此，我国矿业活动诱发的矿山环境地质问题类型多、分布广，主要可以归纳为资源损毁、地质灾害、环境污染三大类，包括：①矿产资源开发压占、毁损土地资源严重；②采矿活动引发的地面(沉)塌陷、地裂缝、边坡失稳等地质灾害问题突出；③矿产资源开发过程中的“三废”排放污染环境，造成公害；④采矿活动造成了地下水均衡系统破坏；⑤采矿活动加剧了矿区水土流失和土地沙化。 为了进一步掌握我国矿山地质环境发展变化趋势，必须进行矿山地质环境监测。通过监测及时掌握矿山地质环境动态变化规律，预测矿山地质环境发展变化趋势，从而提出相应的防治措施。由于多方面的原因，我国还没有系统地开展矿山地质环境监测工作，严重影响了矿山环境管理决策的制定。 在全国矿山地质环境调查综合研究的基础上，开展了全国矿山地质环境监测工作方法研究，提出了一套包括监测技术路线、监测内容与指标、监测方法、工作程序、监测组织与管理、质量控制、监测资料整理分析等内容的监测工作方法。 2 监测目标任务 通过开展矿山地质环境监测，进一步认识矿山地质环境问题及其危害，掌握矿山地质环境动态变化，预测矿山环境发展趋势，为合理开发矿产资源、保护矿山地质环境、开展矿山环境综合整治、矿山生态环境恢复与重建、实施矿山地质环境监督管理提供基础资料和依据。具体工作任务应包括以下几个方面： (1) 开展单个矿山的地质环境监测和区域集中开采区或群采点矿山地质环境监测； (2) 建立矿山地质环境监测数据库和信息系统； (3) 矿山地质环境监测数据分析、处理及共享； (4) 矿山地质环境质量评价与预测； (5) 提出矿山地质环境管理控制措施以及矿山地质环境综合治理对策建议； (6) 编制矿山地质环境监测年报； (7) 向社会提供矿山地质环境方面的信息服务。 3 监测原则 3.1国家、地方和矿山企业联合监测 国家控制全国范围内的重点区域监测，地方控制省(区、市)内的重点区域监测，矿山企业负责本矿区范围内的监测，闭坑矿山无法找到责任人的由国家委托所在省(区、市)的地质环境监测机构进行监测。 3.2重点区域监测先行 鉴于国家在短期内不可能投入大量的资金大规模地开展矿山地质环境监测，因而需在全国范围内选择环境地质问题严重、对当地人民生命和财产构成重大威胁的矿产集中开采区或者群采点，建立国家重点区域矿山地质环境监测示范区。根据我国矿产资源的开发现状，优先考虑以下几个区域①东北地区老工业基地煤、石油、铁矿开采区；②西北地区生态环境脆弱区的煤、石油、天然气、有色金属矿开采区；③华北地区煤矿、铁矿、非金属矿开采区；④西南地区铁矾钛矿、有色金属、化工矿产集中区；⑤长江中下游地区铁钨锡稀土金属矿开采区；⑥其它矿山环境地质问题严重区。 3.3常规监测和应急监测相结合 常规监测是对指定的矿区地质环境因子进行定期监测，以确定矿区环境地质问题及其发展变化趋势，评价矿区地质环境质量状况及地质环境治理成效。 对于矿山环境地质问题严重的热点地区、发生突发性矿山地质灾害事件的矿区，除了进行常规监测外，还要进行应急性监测，快速获取数据，为矿区地质灾害的应急处理和控制提供依据。 3.4传统监测手段与高新技术方法并重 可以根据当地的实际环境状况、人员技术水平、原有设备情况、监测精确度要求等因素，选择较实用的监测技术手段，采用传统监测手段和高新技术方法相结合，以保证监测数据资料的准确度。传统监测手段包括现场原位测试和室内化验；高新技术手段以多波段、多时相和高分辨率遥感遥测技术为主。 3.5监测数据标准化、规范化 监测数据的记录要有统一的格式，并建立矿山地质环境监测数据库，按照标准格式进行数据录入和存储。 4 监测组织与工作程序 4.1监测组织 国土资源部是全国矿山地质环境监测的行政主管部门，各省(自治区、直辖市)国土资源行政主管部门负责管理本辖区内的矿山地质环境监测工作。 矿山企业是单个矿山地质环境监测的主体，矿山企业应成立专门的监测机构或者委托其他的专门监测机构对本矿区范围内的地质环境进行监测，监测数据向所在地区地质环境监测机构汇交。如果是闭坑矿山或者矿山企业已经倒闭，无法找到责任人，由所在省(自治区、直辖市)地质环境监测机构负责监测。 各省(自治区、直辖市)地质环境监测机构负责本辖区内的重点矿山开采区域的地质环境动态监测，以及突发性和应急性的矿山地质环境监测。监测数据向国家级地质环境监测机构汇交。 国家级地质环境监测机构负责全国范围内跨省界的重大矿区、热点矿区、突发矿山地质环境事件的矿区及其它应急性的矿山地质环境监测；负责制定矿山地质环境监测技术要求与实施细则，规范数据格式标准，建立数据采集和汇交制度，建立全国矿山地质环境监测数据库，开发矿山地质环境监测信息系统，接受各省(自治区、直辖市)监测机构上报的数据，并对数据进行整理、汇总、分析、集成和综合研究，编写全国矿山地质环境监测年报。 4.2工作程序 (1)建立矿山基本情况档案；(2)确定矿山地质环境监测内容；(3)现场监测并填写监测表，将数据输入到数据库；(4)区域遥感监测并填写遥感解译表；(5)监测数据汇总、分析、整理，编写监测报告。矿山地质环境监测工作程序见图1。 5 监测内容与方法 5.1监测内容及指标 (1)侵占、破坏土地及土地复垦监测：侵占和破坏土地类型、面积，破坏土地方式，破坏植被类型、面积，可复垦和已复垦土地面积。 (2)固体废弃物及其综合利用。监测：固体废弃物的种类、年排放量、累计积存量、来源、年综合利用量，固体废弃物堆的主要隐患、压占土地面积等。 (3)尾矿库监测：尾矿库数量和规模，年接纳尾矿量，尾矿的主要有害成分、主要隐患、年综合利用量等。 (4)采空区地面沉(塌)陷监测：塌陷区数量，塌陷面积，塌陷坑最大深度、积水深度，塌陷破坏程度等。 (5)山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害监测：本年度发生次数、造成的危害，地质灾害隐患点或隐患区的数量，已得到治理的隐患点或隐患区的数量。 (6)水土流失和土地沙化监测：水土流失和土地沙化的区域面积及治理情况等。 (7)矿区地表水体污染监测：废水废液类型、年产出量、年排放量、年处理量、排放去向，地表水体污染源、主要污染物、污染程度及造成的危害、年循环利用量、年处理量。 (8)土壤污染监测：土壤污染的污染源、主要污染物、污染程度及造成的危害等。 (9)地裂缝监测：地裂缝数量、最大地裂缝长度、宽度、深度，地裂缝走向、破坏程度。 (10)废水废液排放监测：年废水排放量及达标排放量，废水主要有害物质及排放去向，废水年处理量和综合利用量等。 (11)地下水监测：①地下水均衡破坏监测：矿区地下水水位、矿坑年排水量、含水层疏干面积、地下水降落漏斗面积等；②地下水水质污染监测：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群，以及反映本地区主要水质问题的其它项目。 5.2监测方法 5.2.1单个矿山的监测方法 单个矿山的地质环境监测采用定期到现场调查并填表的方法，而对一些重大矿区，应设立地下水位、滑坡和地面沉降等固定的专业监测点进行监测。 (1)采空区地面塌陷监测：矿区塌陷面积较大的，采用遥感技术监测；重点矿区采用高精度GPS、钻孔倾斜仪、全站仪等监测，其他采用人工现场调查、量测。具体方法为：①地面和建筑物的变形监测，通常设置一定的点位，用水准仪、百分表及地震仪等进行测量；地下岩土体特征的变化可采用伸缩性钻孑L桩(分层桩)、钻孔深部应变仪等进行；水点变化的观测常用测量水量、水位的仪器进行；地下洞穴分布及其发展状况可借助物探或钻探方法查明。②塌陷前兆现象的监测内容包括：抽、排地下水引起泉水的干枯、地面积水、人工蓄水(渗漏)引起的地面冒气泡或水泡、植物变态、建筑物作响或倾斜、地面环形开裂、地下土层垮落声、水点的水量、水位和含沙量的突变以及动物的惊恐异常现象等。③地面、建筑物的变形和水点中水量、水态的变化，地下洞穴分布及其发展状况等需长期、连续地监测，以便掌握地面塌陷的形成发展规律，提早预防、治理。 (2)矿区地裂缝监测：主要监测方法有大地测量法、GPS全球定位系统、简易人工观测、应力计等技术。 (3)矿区地面沉降监测：重点矿山采用现场埋设基岩标自动监测，其他采用高精度GPS监测。GPS监测方法参照相关规范。 (4)矿区山体开裂监测：采用人工现场调查、量测。 (5)矿区崩塌、滑坡、泥石流监测：参考《崩塌、滑坡、泥石流监测技术要求》。 (6)矿区水土流失监测：采用遥感技术监测和人工现场调查、量测相结合的方式。 (7)矿区土地沙化监测：采用地下水水位动态监测和地面GPS监测以及遥感卫星监测等。 (8)矿区侵占破坏土地与土地复垦监测：采用人工现场调查、量测，辅以遥感技术方法。 (9)矿区土壤污染监测：人工现场调查、取样分析，辅以土壤污染自动监测仪。 (10)矿区地表水体监测：人工现场调查、取样分析。 (11)矿区地下水均衡破坏监测：人工现场调查、取样分析，辅以地下水位自动监测仪。 (12)废水废液排放监测：人工现场调查、取样分析。 (13)地下水水质监测：人工现场调查、取样分析。