稀土开采工艺改进后的水土流失现状和水土保持对策刘毅2002年4月4日【摘要】稀土开采是造成江西省龙南县土地沙漠化的直接原因，稀土开采工艺的改变，使产生水土流失的方式发生变化.稀土开采工艺由池浸法改为原地浸矿法，表面上减少了水土流失，但随着时间的推移，造成浸矿的山体滑坡严重，并且具有滑坡时间和地点的不确定性，因而治理目标不明确.过去池浸法产生的尾砂堆流失量仍很大，因此矿区治理任务仍很艰巨，要搞好矿区水土保持，必须加强监督力度和深度，搞好水资源保护，提高综合治理水平和发挥专项资金效率.【关键词】池浸法；原地浸矿法；水土流失；综合治理；稀土矿区；江西省龙南县稀土矿区水土流失是由人为破坏地面和堆置尾砂弃物而造成水土资源的破坏和损失.稀土开采是造成成江西省龙南县土地沙漠化的直接原因，现在已有667hm2土地沙化，并以每年60hm2的速度增加.稀土矿区的水土保持是有效拦截尾砂的关键，是水资源和土地资源整治的重要组成部分，是恢复良好生态环境和保证矿区安全生产的重要保障.江西省龙南县1970～1996年开采的稀土，都是采用池浸法生产的，即把含有稀土的土壤运到固定的水池，沉浸后24h，再回收液体.从1997年开始，则采用原地浸矿法开采稀土，即从山坡上开挖灌液孔，从孔中灌注硫铵液，然后从山脚开沟回收液体.稀土矿区的山体分为三层：A层是由花岗岩发育的红壤表土层，厚度为1～5m，土壤鲜红，石英砂粒较细，直径为0.2～2mm，具有较好的粘结性；B层是含有稀土的心土层，厚度为4～30m，含有较多粗粒石英，直径为2～10mm，土色为灰白；C层则是较坚硬的花岗岩母质层，水分渗透性弱.1两种采矿法造成水土流失的方式开采工艺的改变，对植被和土壤的破坏程度不相同，造成水土流失的方式和产生水土流失量也不相同，因而防治目标和防治措施也不相同.1.1池浸法造成水土流失的方式池浸法由四个方面造成水土流失：首先是砍光树、铲净草皮，使表土丧失天然保护作用；第二是剥离了A层红壤表土层，形成1万～5万m3/hm2的松散红土层，水土流失主要以悬移质的方式流失，含泥沙量为250～400kg/m3；第三是B层含有稀土的土壤经池浸后变成了尾砂，石英含量达80％以上，尾砂堆侵蚀沟密度达90％以上，水土流失主要以推移质的方式流失；第四是裸露后的花岗岩质层风化速度加快，形成新的水土流失源.池浸法开采面宽、动土量大，水土流失也大，但剥离的红壤表土层和池浸后的尾砂都堆放在一定的坑沟里，防治目标明确，工程拦截效果明显.池浸扰乱了水资源系统，破坏了表土植被和土壤，致使地下储水功能丧失，地表水文平衡改变，平均初渗量是没开采前的8～10倍.1.2原地浸矿法造成水土流失的方式原地浸矿法由三个方面造成水土流失.第一种是对植被的破坏，表现为两种情况：一种是开挖灌液孔和工人来往践踏对植被的破坏；另一种是灌注硫铵液，造成植被根系萎缩，生长停滞，致使植物的根系逐步丧失固水保土作用.第二种是开挖灌液孔产生大量的泥沙.第三种是生产过程中，由于灌液孔布置不合理，灌注液体超量，或者达到一定雨强的而水通过灌液孔易造成山体滑坡、崩塌.由于原地浸矿法动土量比池浸法少，表面上减少了水土流失，但随着时间的推移，满山遍坡的灌液孔不断崩塌，或造成山体滑坡，而且崩塌、滑坡在时间上和地点上具有不确定性，造成治理目标的不明确，在治理上难以达到有的放矢.2稀土矿区水土流失现状2.1池浸法产生的尾砂仍是水土流失的重要来源根据龙南县稀土矿生产科的测定，池浸法生产稀土按体积比每生产1kg稀土需挖取土方1.1～1.4m3.根据统计，1970～1996年累计共生产稀土6985.89t，测算形成的尾砂有768万～978万m3，加上开路、建池、建房，形成的裸露尾砂有1500万m3以上.尾砂沙性重、松散，抗冲性能小，据测定抗冲指数为0.19，侵蚀模数达2万～4万t／（km2·年），池浸后的水如果没有经过处理，pH值为4，铅含量为2～10mg/m3.2.2原地浸矿的山体是水土流失的重大隐患原地浸矿的灌液孔一般深1.5～3m，孔与孔之间的距离为2～3m，由于开挖灌液孔山坡产生的泥沙量达7000m3/hm2，为达到离子交换，灌注的硫铵液浓度至少为3％，土壤浸液时间为150～400d.由于硫铵液浓度大、土壤浸液时...