摘要：随着大量金属矿山被废弃，各地陆续开展恢复治理工作。金属矿山恢复治理的核心在于科学识别环境风险源、精准评估潜在危害，并据此制定高效可行的勘查与修复方案。基于此，本文对金属矿山环境风险评估展开分析，从风险来源、评估必要性以及评估方法等角度进行详细阐述，建立在某金属矿山实际情况的基础上，设计了完善的勘查方案。

　　关键词：金属矿山；环境风险评估；勘查设计策略

　　随着全球工业化进程的加速，金属矿产资源作为现代工业发展的基础性原料，其开发规模与强度持续扩大。然而，长期、粗放式的矿山开采活动对区域生态环境造成了深远影响，包括土壤重金属污染、水体酸化、植被退化、地质灾害频发等环境问题。据联合国环境规划署统计，全球约60%的废弃矿山尚未得到有效治理，由此引发的生态退化与健康风险已成为制约区域可持续发展的重要障碍。在此背景下，矿山生态环境恢复治理作为实现“双碳”目标与生态文明建设的关键环节，其重要性日益凸显。

　　1金属矿山恢复治理中的环境风险评估

　　1.1环境风险来源
       在金属矿山中，环境风险的来源主要分为五种。第一，土壤污染，在采矿的过程中，由于矿石的散落等现象，就会导致土壤中的铅、镉、汞等重金属不断地积累，这些重金属往往都具有一定的生物毒性，在不断地积累中，就会影响植物的生长，使得土壤微生物群落产生下降，降低土壤的养分。尤其是在矿石加工过程中，所使用的化学药剂一旦散落在土壤中，就会对土壤的质量产生破坏，进而影响了生态系统的健康。第二，水体污染，在矿山开采过程中，会产生硫化矿物氧化等现象，进而产生了酸性矿山排水问题，对矿山周围的水体产生了污染，进一步影响了水生生物和水质。同时，一些含有重金属的废水，也会逐渐地渗入到地下水或者流入地表的水体当中，进而造成水源的污染。第三，产生大气污染，在采矿以及矿石加工的过程中，很容易产生带有重金属物质的粉尘，这些粉尘在空气中挥发，就会导致空气质量不断地下降，对周围的居民和生态系统都会造成严重的影响。矿山作业中所使用的机械设备在运行的时候，也会排放二氧化硫、氮氧化物等废气，这些废气都会对大气环境造成严重的影响。第四，地质灾害，在进行地下采矿的时候，一旦出现过度采矿等情况，就会导致地表出现塌陷或沉降等现象，严重破坏了地形地貌，也会影响了生态环境，减少人类活动的范围。当矿山开采过于频繁时，就会破坏地表的植被和土壤结构，这也就大大增加了滑坡和泥石流的发生概率。第五，生态破坏，在采矿之前，往往需要对矿山内部的地表植被进行清理，这就会降低生物的多样性降低，使生态系统功能严重受损。而且矿山开发还会导致野生动物栖息地被不断地破坏和分割，影响了生物多样性的发展，阻碍生态平衡。

　　1.2环境评估必要性

　　在金属矿山开采和加工的过程中，会产生大量的重金属、酸性废水和粉尘等环境污染物，这些污染物会对生态环境造成严重的威胁，导致生态无法平衡发展。那么就要开展环境风险评估，通过有效的评估，可以充分识别出环境潜在的污染源，并制定针对性的治理方法，实现环境保护效果，并最大限度地减少了金属矿山恢复治理对生态系统的破坏。同时，在矿山中存在的污染物不仅会影响自然环境，还会对周边居民的身心健康造成一定的威胁。例如，金属矿山内的重金属污染物质就会通过饮水和食物链进入到人体内，使得人体内部产生健康问题。只有对环境风险进行评估，才能够帮助人员更好的识别出健康风险，并制定了具体的防护措施，保证金属矿山的恢复治理工作能够有序开展。

　　而且环境风险评估能够帮助人员准确的掌握矿山恢复治理中的重点以及难点区域，保证人员在进行治理时，可以对治理资源进行有效的配置，提升矿山恢复治理效果，使得治理更具有针对性。从法律法规的角度看，许多国家和地区都对矿山恢复治理工作制定了严格的环境法规和标准要求。开展环境风险评估工作，就能保证矿山恢复治理过程，更加符合法律法规的要求，减少治理中对环境的影响，避免出现法律责任。此外，环境风险评估也为矿山治理工作提供了更加科学的数据，支持治理决策的制定。评估的最终结果能够帮助决策人员选择最有效的治理方案，避免在治理中出现环境污染现象，保证资源能够得到合理的利用，最终实现矿山治理目标。总的来说，通过环境风险评估方法，可以有效地控制矿山恢复过程中存在环境风险，并避免了因为环境问题，而产生的经济损失以及社会冲突，促进金属矿区和周边地区的社会经济能够实现可持续发展。

　　1.3环境评估方法

　　在环境评估时，可以采用污染源三维识别技术，开展立体溯源法，对矿山环境进行垂向分层，划分具体的污染梯度，其中，0～2m为表土、2m～10m则是包气带、10m以下则是潜水层，根据不同的程度，来进行划分。也可以进行平面分区，主要是将金属矿区划分为采场区、排土场、尾矿库、运输廊道等不同类型的污染单元。除了垂向和平面分区以外，还可以按照时间距离开进行划分，污染超过10年的就是历史遗留污染，污染在5年～10年之间的，则是中期污染，污染小于5年的，则属于新近污染。并对污染物建立预警阈值，一旦当As/Cd/Pb等重金属的酸可溶态占比超过了30%，那么就表示高风险，需要及时预警；如果游离氰浓度大于0.1mg/kg，也要及时触发应急机制，快速处理；当pH值＜4，且总硫＞500mg/kg时，就要启动酸性排水预警，实现排水处理。

　　环境评估时，也可以采用多因子耦合风险评估方法，建立矩阵决策模型，把污染强度、暴露概率以及受体敏感性进行结合，评估出风险的实际情况。例如，在雨季，对高砷尾矿的风险评估中，高砷尾矿的污染强度较高，雨季径流的暴露概率是持续的，对稻田等环境的污染比较敏感，根据矩阵决策模型的评估，就表明要立即进行治理，降低环境风险。

　　在环境评估时，要设立风险分区图，以红橙黄蓝绿这五个颜色进行划分，其中红色表明污染风险最高，绿色表明污染风险较低。在评估中，需要重点关注土壤和地下水的交接带，保证评估更全面。而且化合物氧化产生的酸污染，可能会在闭矿5年～10年后才会爆发，所以在进行评估的时候，需要关注滞后效应等现象，让评估更加准确，为后续的环境治理提供数据支持。

　　2金属矿山环境治理中的勘查设计

　　2.1矿山概况

　　为了清晰直观地掌握金属矿山环境治理效果，建立在某废弃金属矿山实际状况的基础上设计勘查方案并对其环境风险展开评估。该金属矿山位于华东某城市，矿区面积约为5.8km2，为铜、铁多金属矿，主矿种为铜，伴生铁、硫、金等金属，从1958年开始开采，截止2015年闭矿。前期以露天方式进行开采，后期则对地下深部进行开采作业。铜矿石累积产量约为1.2亿吨，伴生金矿12吨左右。

　　对该废弃金属矿山的地质结构与资源特征进行分析，其矿床为矽卡岩型铜铁矿床主矿体长度约为1.2km，平均厚度约15m，埋深约50m～800m，围岩类型以大理岩、花岗闪长岩为主，地质构造受区域性断裂带控制，稳定性适中。

　　2.2环境风险评估

　　观察闭矿后该矿山所在地的环境影响，发现了一定的土地破坏、水土污染、地质灾害以及生态破坏等问题。具体来讲，经现场调研发现，矿山区域内存在2处总面积超过120hm2的露天采坑，最大深度约为180m左右。并存在8处堆积量约4500万吨的废石堆场，占地面积约为60hm2，并包含1座库容为1.2×107m3的尾矿库，含重金属污染物。经现场检测土壤污染较为严重，表层土壤中的铜金属含量平均值约为850mg/kg，超出GB15618-2018中200mg/kg标准的4.25倍以上。

　　此外，局部土壤中的镉金属含量约为6.5mg/kg左右，超标高达13倍。位于矿区下游附近河流存在明显的水体污染现象，检测pH值为2.5～3.8左右，具有强酸性特征，且水体中富含铜离子，浓度高达12mg/l。局部地质结构位置出现塌陷问题，塌陷面积总计超过8hm2以上，并存在2处滑坡隐患点，影响面积超过20hm2。由于开采时间较长，导致在该金属矿山的核心区域植被覆盖率呈逐年下降趋势，闭矿时的制备覆盖已不足10%，并造成严重的水土流失问题。

　　2.3环境治理勘查方案设计

　　2.3.1确定勘查目标

　　结合该金属矿山实际概况，展开环境治理勘查，其目的是为了恢复矿山周围生态环境，实现有效的环境治理。因此需要在矿山内展开更进一步的现场实地勘查，从而为环境治理提供参考。首先需要确定勘查目标，包括以下几个方面的内容：精准识别污染源，查明土壤、水体、废石堆及尾矿库的重金属污染分布与迁移路径；评估地质灾害风险，量化塌陷区、滑坡隐患点的稳定性及潜在威胁范围；展开生态本底调查，明确矿区植被退化程度、水土流失现状及生物多样性损失。基于这样的勘查目标组织勘查活动，则可为后续生态修复、污染治理及安全管控提供科学依据。

　　2.3.2界定勘查范围与内容

　　选定勘查范围，勘查人员需结合历史数据，根据矿山开采工作记录以及地质数据等，圈定勘查点位并做好标记。本次勘查作业选择以露天采坑、废石堆场、尾矿库、废弃矿井及选矿厂等核心区域作为重点勘查对象，勘查面积总计约为2.5km2左右。并设计次重点勘查对象为矿区周边1km范围内水体、农田及居民点等受金属矿山开采影响区域。根据上文中该金属矿山环境现状，涉及真好哦哦你给点勘查内容，主要勘查对象包括土壤、地下水、地表水、废石尾矿、地质灾害以及生态环境等内容，并针对每一勘查对象设计详细的勘查指标。

　　如在土壤勘查作业中，需以Cu、Cd、As、Pb等重金属含量、土壤pH值、有机质含量、渗透性、污染垂向分布等内容作为主要勘查指标，并按照0～5m分层采样的方式进行详细勘查记录。地信息下水与地表水则重点勘查水位、流向、重金属浓度、硫酸盐、pH值、COD含量、溪流、渗滤液收集点水质等内容，按照2m间距均匀布设12口监测井，确保形成水源全范围覆盖式勘查效果。根据该金属矿区容易发生的塌陷以及滑坡等地质灾害，主要对塌陷区裂缝宽度/深度、滑坡面倾角、岩体强度、地下水位对边坡影响等方面展开重点勘查记录，结合生态环境部分的植被覆盖率、优势物种、土壤侵蚀模数、动物栖息地破碎化程度等指标，形成综合治理参考，为后续环境治理提供充足资料。

　　2.3.3选定勘查技术与设备

　　基于不同勘查对象对勘查技术与设备分别展开设计。在污染勘查中率先展开土壤采样，本次该金属矿山环境治理勘查作业中，勘查人员使用BIM对金属矿山进行建模。使用网格布点法在核心区按50m×50m的网格布设采样点，本次勘查作业在核心区共计设置200个土壤采样点，随后在影响区内按照100m×100m的标准布设50个采样点。以分层采样的方式展开土壤采样，每一点按照0～20cm、20cm～50cm、50cm～100cm、100cm～500cm四个不同深度等级分别对土层样本进行采集。勘查人员在金属矿山现场手持XRF快速筛查，完成土壤采样之后妥善保存，在送交实验室分析之前规避二次污染可能，展开ICP-MS精确分析，检验土壤样本的重金属污染程度以及金属污染类型。

　　展开水体样本监测，针对地表水分别在枯水期、丰水期各采样3次，重点检测河流的流量、污染物浓度及季节性变化，并对数据进行汇总形成对比记录。地下水检测中，选择在每一监测井的井口位置安装自动监测仪，对地下水的pH、电导率、Cu离子浓度进行监测，按照每一井别标号对应1#～12#实时传输数据并上传云端。

　　展开地质与工程勘查时，重点针对坍塌与滑坡等地质灾害变化情况进行动态记录，勘查人员选择使用物探技术，以高密度电法探测地下污染羽扩散范围及含水层结构，并结合地质雷达对塌陷区下方的孔洞以及裂隙分布情况加以识别，测线间距按照20m加以设计。结合地质数据反馈，展开岩土力学试验，针对废石堆抗剪强度展开直剪试验，并以变水头试验对尾矿库坝体渗透系数进行检测。

　　勘查生态环境，由于覆盖面积较广，本次勘查作业中选择使用5cm分辨率的无人机遥感技术，利用多光谱影像对植被的覆盖变化加以分析。设置20个1m×1m尺寸的植物调查样方，记录物种组成、生物量及重金属富集系数。

　　2.3.4勘查进度控制

　　由于该金属矿山规模加大，尽管圈定的勘查作业范围受到一定限制，但为了提高勘查作业效率，为矿山环境恢复治理提供及时有效的参考，需要对勘查进度加以控制，按照不同阶段对勘查时间以及具体任务进行规划。勘查作业的准备阶段为第1周～2周，主要工作内容为收集历史资料、编制勘查方案、布设监测点位、设备调试与人员培训等，确保以充足的准备作业为后续正式展开勘查作业奠定良好基础。第3周～8周为正式勘查阶段，重点展开野外作业，包括土壤与水样采集、物探测量、地质灾害测绘、生态样方调查等，勘查人员需保持连续勘查活动，避免数据可信度不足影响后续环境恢复治理效果。

　　第9周～12周为实验室分析阶段，这一阶段主要针对采集到的水样与土壤样本进行处理检测，展开重金属、岩土力学参数、水质全分析，确保形成全方位覆盖式的检验结果。第13周～14周为数据整合阶段，通过ArcGIS技术创建空间数据库，并建立金属矿山污染模型，动态分析金属矿山范围内的重金属污染变化情况。最后在第15周～16周结束勘查作业，进入数据整合与报告编制阶段，编制该金属矿山的环境治理勘查报告，在其中附带污染分布图、风险分区图、修复建议方案等内容。

　　2.3.5勘查结果分析

　　本次勘查结束后，勘查人员绘制了1：2000比例尺的土壤重金属污染等级分区图，编写了完整的地下水污染三维模型及迁移预测报告并提供废石堆、尾矿库稳定性评估结果，计算尾矿库的安全系数。针对土壤污染问题提出通过客土覆盖结合磷酸盐稳定化药剂固定Cu、Cd的治理方案，针对水体污染选择使用石灰中和并联合人工湿地净化展开长期治理。

　　3结语

　　在逐年严峻的生态恶化趋势下，对以废弃金属矿山为主的区域展开修复治理，确保形成更加科学合理的治理效果，则应当高度重视环境风险评估与勘查设计工作的建设。本文根据某金属矿山实际状况，展开环境风险评估并设计完善的勘查作业方案，旨在为后期修复治理提供充足资料。