梅昕
【摘要】由于礦產的開采等原因造成的土地生態環境的破壞已經成為日益嚴重的環境問題,土地復墾與生態恢復已經成為我國可持續發展的重點之一。本文通過闡述土地復墾與生態重建的概念,對土地復墾與生態重建的研究現狀及成果進行歸納總結,研究土地復墾與生態重建的相關技術,并對土地復墾與生態重建的未來發展趨勢進行展望,為土地復墾與生態重建的發展奠定基礎。
【關鍵詞】土地復墾 生態建設 重要性
1土地復墾與生態重建的概念
土地復墾,源自于英文“reclamation”,意為“恢復”,是指通過一定的措施或手段將受到破壞的土地近似恢復到破壞前的狀態,包括恢復土地原有的地形、地貌,恢復土地地表的植被以及動物群落等。從在20世紀80年代《土地復墾規定》頒布以來,我國在土地復墾方面取得了重大的進步,形成了較為完善的研究理論,并取得了一定的實踐經驗,對于土地復墾領域的知識儲備有了很大的擴充,為我國在土地復墾方面的發展奠定了基礎。
生態重建是在土地復墾深入、全面研究基礎上,經過長時間的研究和積累后,由生態環境保護領域和生物科學領域總結和歸納出的概念。生態重建源自于生態學中的“恢復生態學”分支,以生態恢復作為其原理,但與生態恢復又有著些許不同。對于生態重建,經過眾多的分析和研究之后,可以認為是在以生態學為原理的基礎上,對于土地存在的生產功能的缺失、結構損壞等諸多缺陷,借助一定的生態科學的手段和措施,對生態環境進行調節、規劃、調控,結合自然環境的自然交替,達到土地的生態恢復的目標。
2土地復墾與生態重建的研究現狀
我國關于“土地復墾”的科研工作最在開始于1983年原煤炭工業部的“塌陷區造地復田綜合治理的研究”科技攻關項目。自該項目開始后,土地復墾逐步的逐步得到了國家各個部門的重視和支持。在進入二十世紀九十年代后,在我國頒布和實施的《土地復墾規定》的推動和影響下,不少地區的土地管理部門和環保部門開始在復墾技術和規劃方面提供一定的科研支持和幫助。進入到二十一世紀后,國家開始重視土地資源的整合項目,首先加大了在科研上的經費投入。在進入國家“十一五”發展階段,國家的諸多大型科研計劃及基金項目(863科研計劃、自然基金等)都開始加大對土地復墾科研項目的投入,相關項目的科研經費都達到了前所未有的水平,越來越多的高校和科研機構加入到土地復墾的研究當中,使我國土地復墾方面的理論和實踐都得到了空前的發展。在2000年,國際土地復墾與生態重建學術研討會在北京成功召開,標志著我國的土地復墾研究開始與世界接軌,開始走向世界。
3土地復墾與生態重建相關技術研究
3.1礦區沉陷土地復墾技術
由于礦區的長期礦物開采,導致地下巖土開挖過度,造成了土地的沉陷。對于礦區沉陷土地的復墾而言,主要可以分為非充填式復墾法和充填式復墾法兩種類型。其中,采用粉煤灰、客土、矸石或其他廢棄固體填充物進行土地回填的方法屬于充填式復墾法;而非充填復墾多是依據礦區沉陷土地的水文及地質特點,分別采用土地平整工程復墾法、臺式復墾法等對沉陷土地進行復墾改造,已達到土地恢復和生態重建目的。
3.2礦區廢棄物復墾與利用技術
由于礦區的礦物開采和冶煉,產生了大量的固體廢棄物,例如礦山矸石、巖壁剝落巖石、選礦廢棄物以及粉煤灰等。對于利用礦區廢棄物的土地復墾的主要有以下集中方法:利用礦區固體廢棄物(煤矸石、粉煤灰等)回填產生塌陷的土地,例如徐州及淮北礦區等;將產生的廢棄煤矸石收集起來,根據煤矸石自身的形貌進行合理的設計和堆積,并通過種植樹木或草坪進行全面綠化,在整體上形成可供使用的綠化景觀,滿足綠化復墾的要求,例如濟寧三號煤礦,潞安王莊煤礦等。
除了以上復墾用途,對于礦區的固體廢棄物,還有以下的綜合利用方法:采用煤矸石進行建筑材料的制作,例如磚塊等;將煤矸石進行集中,收集起來作為能源材料供電廠發電使用;將粉煤灰粉作為原材料,采用特殊的工藝進行加工和處理,并制作水泥等建筑材料;利用矸石制造可供農作物等化使用的化肥,或將粉煤灰作為土壤改良劑進行使用。
3.3露天礦區土地復墾技術
露天煤礦不同于地下開采礦場,露天煤礦的長期過度開采,可能會造成地表嚴重損壞。針對于露天礦區的土地復墾關鍵技術主要有:采用開采過程中產生的剝離巖石對沉陷的土地進行回填復墾;采用分段開采和內部排土的二者結合,對露天煤礦的開采進行優化和改善。由于露天煤礦的開采,使礦區所在地存在著水土流失、滑坡等自然災害的潛在隱患。因此,在土地復墾的過程中,應該以地形地貌的恢復為主導,結合地表植被的快速恢復技術進行土地的復墾和生態重建。
3.4礦區植被恢復技術
根據不同礦區的地質及水文條件,綜合分析礦區土壤的土質及污染狀況,針對不同的污染物,相應種植可吸附或分解污染物的綠色植被,以改善土壤的理化性質,減少土壤中的重金屬元素污染物,增強土壤中的微生物、養分等原有成分,恢復礦區土地的農業生產、林業種植等能力。
3.5礦區復墾土壤重構技術
復墾形式不同,礦區復墾土壤重構技術也存在著差異。礦區復墾土壤重構技術依據不同的土地復墾形式,可以分為非充填式復墾土壤重構、充填式復墾土壤重構以及露天礦復墾土壤重構等。
非充填式復墾土壤重構主要以土壤的物理復墾為主,通過在礦區進行排管系統的建立和土地的平整來綜合、全面的實現非充填式復墾土壤重構,達到土地復墾的目的;對于充填式復墾土壤重構法,通過在回填的材料與原土地之間的接觸面添加一定的隔離材料來實現保水的目的;對于露天礦復墾土壤重構方法,通過對排土場進行堆填處理和排列,以及采礦區和排土區的交替來實現露天礦復墾土壤重構。
3.6礦區復墾土地利用技術
礦區土地在進行復墾和生態重建后,可根據土壤的恢復程度和生產能力確定煤復墾土地的利用方向。在復墾土地利用領域,針對已實現復墾的土地,農業種植耕地、畜牧業場地、林區耕地、水產養殖基地、商業用地以及建設用地是應用的主要方向。在這些復墾后的利用方向中,包括著復墾土地地基處理技術、種植耕地復墾技術、林場及畜牧養殖場地復墾技術等。
4土地復墾與生態重建未來發展趨勢
通過對土地復墾研究現狀及成果的歸納和總結以及相關技術的研究,我國土地復墾與生態重建在未來主要有以下發展趨勢:
(1)深化研究復墾土地與生態重建理論,加大對復墾土地與生態重建理論研究與實用技術相結合的方法,實現復墾土地與生態重建在理論上和實踐上的綜合提高和深化。
(2)復墾土地與生態環境長期檢測管理系統的開發和研究逐漸深入,逐步實現復墾土地長期性能及自身參數的監控和研究,開發復墾土地與生態環境重建水平評價系統。
(3)土地復墾與生態重建新技術的應用研究逐步深入和推廣,包括土地的微生物復墾技術、基于VR與GIS技術的礦區復墾規劃研究等。
5結語
本文闡述了土地復墾與生態重建的概念,對土地復墾與生態重建的研究現狀及成果進行了歸納和總結,研究了土地復墾與生態重建的相關技術,并對土地復墾與生態重建的未來發展趨勢進行了展望,為土地復墾與生態重建的發展奠定了基礎。