廢棄礦山的生態(tài)恢復(fù)

麻喜蘭

摘要：治理廢棄礦山生態(tài)環(huán)境的工作是建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)，貫徹環(huán)境、資源、人口與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)理念，響應(yīng)國(guó)家政策的具體行動(dòng)。浙江省國(guó)土資源廳近年以來完善了相關(guān)制度，致力于恢復(fù)廢棄礦山的生態(tài)環(huán)境。本文介紹了廢棄礦山生態(tài)恢復(fù)中采用的專業(yè)技術(shù)，并且以浙江德清縣武康鎮(zhèn)五龍廢棄礦山為例，探討了生態(tài)恢復(fù)的實(shí)踐策略。

Abstract： The content of abandoned mine ecological environment management is to construct an environmentally friendly， resource-conserving society， to carry out the idea of coordination among environment， resource， population and economic development， and to respond to the national policy. Zhejiang land and resources department has improved the related system and dedicated to the restoration of abandoned mine ecological environment in recent years. This paper introduces the professional technology adopted in abandoned mine ecological recovery， and probes into the practical ecological restoration strategy with Wulong abandoned mine in Wukang Town， Deqing County of Zhejiang Province as an example.

關(guān)鍵詞：廢棄礦山；生態(tài)恢復(fù)；植被；專業(yè)技術(shù)

Key words： abandoned mines；ecological restoration；vegetation；professional technology

中圖分類號(hào)：X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）06-0169-02

0 引言

在我國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程中，礦產(chǎn)資源發(fā)揮了重要的作用。在礦產(chǎn)開發(fā)之后如何重建廢棄礦山的生態(tài)環(huán)境是我國(guó)新時(shí)期發(fā)展需要面對(duì)的議題之一。在過去的處理中，主要是采取填埋等方式，不能夠從根本上做到環(huán)境的恢復(fù)與保護(hù)。隨著國(guó)家政策文件的出臺(tái)以及人們環(huán)保意識(shí)的進(jìn)步，做好廢棄礦山的生態(tài)恢復(fù)迫在眉睫。重建廢棄礦山生態(tài)環(huán)境的主要環(huán)節(jié)包括提高水土保持作用、改善景觀、增加肥力和增加生物多樣性。筆者總結(jié)多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，在廢棄礦山的生態(tài)恢復(fù)中主要采用植被恢復(fù)技術(shù)、土壤基質(zhì)改良技術(shù)，并做好毒性處理和污染治理，通過落實(shí)生態(tài)恢復(fù)建設(shè)措施，將礦山開采導(dǎo)致的各種環(huán)境問題實(shí)現(xiàn)根本上的處理，構(gòu)建起和諧的生態(tài)環(huán)境。

1 廢棄礦山生態(tài)恢復(fù)的常用技術(shù)

1.1 植被恢復(fù)技術(shù)

第一種是自然生態(tài)演替技術(shù)。廢棄礦山的植物大多已經(jīng)被破壞，當(dāng)?shù)卣w的生態(tài)系統(tǒng)也被損壞，所以對(duì)植被進(jìn)行短期恢復(fù)的目的就是避免水土流失，使土壤侵蝕減少，盡快形成富含多種營(yíng)養(yǎng)元素的土壤。可利用生態(tài)演替過程恢復(fù)植被，比如英國(guó)的匹克國(guó)家公園（見圖1）在恢復(fù)破壞景觀時(shí)就采用了生態(tài)演替方法，采用本土慢生植物，其適應(yīng)能力很強(qiáng)，即使在土質(zhì)很差的土壤上也能很快適應(yīng)。

除此之外，還要優(yōu)先采用鄉(xiāng)土植物。生長(zhǎng)于礦山區(qū)的植物在惡劣環(huán)境中可以很快適應(yīng)，而且可以和種植的植物形成群落。關(guān)閉礦場(chǎng)后，需采用有效而成本低的方法。第二種是先鋒種群種植技術(shù)。廢棄礦山通常要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)再次被植物覆蓋，為縮短這個(gè)時(shí)間，最好的辦法就是種植先鋒種群。開始需要認(rèn)真進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，經(jīng)過優(yōu)化篩選，選擇并種植種類適合的植物，確保其可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)將廢棄礦山覆蓋住，使植被覆蓋度增加，地表徑流減緩，將泥沙攔截，避免發(fā)生粉塵與風(fēng)蝕污染。最后是植物群落穩(wěn)定技術(shù)。這種植物修復(fù)技術(shù)的前景較好，可以將土壤中的有害污染物去除，或使其保持穩(wěn)定。

1.2 土壤基質(zhì)改良技術(shù)

恢復(fù)廢棄礦山地區(qū)生態(tài)環(huán)境并營(yíng)造景觀的重要環(huán)節(jié)就是改良土壤基質(zhì)。該地區(qū)的土壤大多不具備足夠的營(yíng)養(yǎng)元素，很難依靠自身力量自行恢復(fù)，所以需要依靠人工方式促進(jìn)恢復(fù)。根據(jù)土壤狀態(tài)的不同，可選擇新覆土再改良或直接改良等方法。目前有許多材料可以用于改良廢棄地，比如固氮植物、化學(xué)肥料有機(jī)廢棄物等。或者通過“以廢治廢”的方法進(jìn)行改良，由于動(dòng)物糞便、污水污泥、廢棄垃圾之中含有的有機(jī)物質(zhì)很多，能夠使基質(zhì)的保肥能力提高，金屬的毒性受到緩解。植物在長(zhǎng)期改良中起著非常重要的作用，為了提高廢棄礦山地區(qū)的社會(huì)效益與生態(tài)效益，最適合的方法就是采用固氮植物對(duì)廢棄地進(jìn)行改良。

1.3 毒性處理和污染治理

恢復(fù)廢棄礦山時(shí)最關(guān)鍵的問題之一就是毒性問題。如果污染程度并不嚴(yán)重，可以采用自然方法，對(duì)于毒性廢棄物，則盡量采用無毒物質(zhì)加以覆蓋，并且要建設(shè)隔離區(qū)。若物質(zhì)中同時(shí)含有有毒及無毒物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先對(duì)毒性進(jìn)行鑒別與處理。目前在采礦固體廢棄物的處理中通常采用生物技術(shù)方法，比如應(yīng)用有機(jī)肥料增強(qiáng)微生物的活力。采用生態(tài)技術(shù)方法可以處理礦區(qū)的廢水，比如將廢棄礦道封鎖，使空氣隔斷，減弱氧化作用，使酸性水的產(chǎn)生得到緩解。另外，還可以設(shè)置雨污分流系統(tǒng)，對(duì)廢棄礦山地區(qū)的污水加以處理。

2 廢棄礦山生態(tài)恢復(fù)的實(shí)踐措施

筆者結(jié)合浙江地區(qū)特點(diǎn)，以德清縣武康鎮(zhèn)五龍廢棄礦山的生態(tài)恢復(fù)為例展開探討，該礦山治理的措施需要包含以下幾方面。

2.1 立足實(shí)際情況，明確治理目標(biāo)

該礦山三面環(huán)山，過去的主要產(chǎn)品有基礎(chǔ)工程填料、料石、片石和宕碴等。在停產(chǎn)閉坑后形成了北西—南東向長(zhǎng)230m、北東—南西向?qū)?30m的采空區(qū)，影響的面積約為21966m2。從礦區(qū)現(xiàn)狀看，山坡頂部土層厚度在0.3～0.8m之間，土層薄，土質(zhì)差，主要生長(zhǎng)樹種為馬尾松及灌木等，坡面與坡腳部分大多基巖裸露，無土層和植被分布，礦山開采形成的裸露巖面已嚴(yán)重影響德清縣的視覺環(huán)境，損害了德清縣周邊環(huán)境的整體形象。

礦山生態(tài)環(huán)境綜合治理工程采取兩種措施，其一，邊坡治理；其二，復(fù)綠。通過對(duì)礦山環(huán)境的綜合治理，既消除邊坡安全隱患，又恢復(fù)邊坡綠化，使邊坡體與附近景觀相融合，改變德清城郊的視覺環(huán)境。

2.2 理清治理思路，恢復(fù)植物群落

根據(jù)治理區(qū)宕面巖性、結(jié)構(gòu)面特征及邊坡穩(wěn)定性的特點(diǎn)，綜合治理設(shè)計(jì)及施工中擬采用：巖質(zhì)邊坡治理區(qū)通過爆破削坡，保證邊坡穩(wěn)定；在邊坡穩(wěn)定基礎(chǔ)上，采用客土噴播技術(shù)對(duì)邊坡復(fù)綠；對(duì)宕底采空區(qū)采用高挖低填平整、再利用液力噴播及挖穴植喬木進(jìn)行生態(tài)治理，做到治理中盡量減少對(duì)山體的二次破壞，綠化后的邊坡逐步與自然景觀相融合。

有關(guān)研究顯示，廢棄礦山，尤其是廢棄煤區(qū)如果要形成植物群落，需要經(jīng)過的過程包括植入入侵、定居、群聚與競(jìng)爭(zhēng)等，這樣才能形成各種類型的植被群落，如三優(yōu)勢(shì)種、雙優(yōu)勢(shì)種、單優(yōu)勢(shì)種。廢棄礦山的限制時(shí)間與立體條件往往會(huì)影響其生態(tài)重建中的植物多樣性。具體而言，閑置時(shí)間在4～9年之間時(shí)，主要的植被群落有五節(jié)芒、葉鐵掃帚和雞眼草群落。在這個(gè)群落中，數(shù)量較多的植物有雞眼草和截葉鐵掃帚，與其他種類的植物相比其數(shù)量超出很多，群落覆蓋度通常在30%以上。閑置時(shí)間在10年以上的廢棄礦山大多會(huì)出現(xiàn)五節(jié)芒單優(yōu)群落，其生長(zhǎng)環(huán)境良好，以五節(jié)芒為主要優(yōu)勢(shì)種，其組成、數(shù)量在群落中的優(yōu)勢(shì)都比較明顯。通常會(huì)伴生畫眼草、艾蒿、小飛蓬、雞眼草等植物，并且在群落的發(fā)展或擴(kuò)展中逐漸減少至消失。閑置時(shí)間超過15年時(shí)主要生長(zhǎng)禾木科群落，生長(zhǎng)的廢棄地通常土壤較濕潤(rùn)、土質(zhì)較好，群落中有許多禾本科植物，如露籽草、五節(jié)芒、畫眉草等，以及少量雞眼草等豆科植物。閑置時(shí)間超過20年會(huì)出現(xiàn)勝紅薊單優(yōu)群落。其生長(zhǎng)的圖樣較濕潤(rùn)，土質(zhì)較優(yōu)，同時(shí)伴有艾蒿、三葉鬼針草、勝紅薊等植物，覆蓋率至少達(dá)50%。

2.3 落實(shí)治理措施，提高復(fù)綠效果

邊坡治理：該礦山巖質(zhì)邊坡刷坡治理的面積較大，坡下無居民住宅，因此盡可能少放坡，少擴(kuò)大開采邊坡的范圍。對(duì)巖面較高、陡的位置，采取刷坡緩坡措施，削坡后最終境界邊坡角50～63°，放坡后，可以消除崩塌、滑塌和滾石等安全隱患。為不破壞邊坡穩(wěn)定性，不采用深孔爆破，宜采取淺眼排孔爆破削坡方法，降低邊坡坡率，對(duì)邊坡坡面不穩(wěn)定巖石進(jìn)行平整式清理，確保邊坡的穩(wěn)定性。底采空?qǐng)龅仄秸麉^(qū)以+38.0m、+59.5m標(biāo)高為基準(zhǔn)進(jìn)行平整，平整后，將形成10373m2平地，在平地上回填種植土，采用液力種子噴播技術(shù)進(jìn)行草種噴播，最后進(jìn)行植物栽種恢復(fù)自然生態(tài)。

復(fù)綠：巖質(zhì)邊坡復(fù)綠采用客土噴播復(fù)綠技術(shù)，噴播主要以高羊芧、黑麥草為主的草本，配以常綠灌木（金銀花、胡枝子、紫色苜蓿、蛇莓）混播。坡底種植爬山虎。通過對(duì)削坡后形成的坡面進(jìn)行表面平整、掛網(wǎng)、噴錨支護(hù)、基材噴播、草種噴播、遮陽網(wǎng)覆蓋等工藝手段實(shí)行邊坡復(fù)綠。平地復(fù)綠先作分片規(guī)劃后進(jìn)行復(fù)綠，復(fù)綠必須在表面平整、表土回填的基礎(chǔ)上，采用液力草灌木種子混合噴播和挖坑穴苗木移植相結(jié)合的工藝。主要移植女貞、夾竹桃、檜柏、紅葉李為主的喬木。

養(yǎng)護(hù)：在草種出芽至幼苗期間，重點(diǎn)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，以后養(yǎng)護(hù)期中應(yīng)針對(duì)各區(qū)不同的復(fù)綠類型，不同的植物種類，采用不同的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行復(fù)綠后的前期養(yǎng)護(hù)（三個(gè)月左右）。等植物生長(zhǎng)成熟后，進(jìn)行定期的水份、營(yíng)養(yǎng)液補(bǔ)充養(yǎng)護(hù)（一年左右）。病害的防治應(yīng)視癥狀類型和病因，采用合理的噴施殺菌劑等措施。

3 結(jié)論

通過分析德清縣武康鎮(zhèn)五龍廢棄礦山的地形地勢(shì)特點(diǎn)，采用針對(duì)性的生態(tài)恢復(fù)方案提高環(huán)境恢復(fù)效果。在該項(xiàng)目完成后的一個(gè)月進(jìn)行植物生長(zhǎng)情況普查，情況良好。一年后該礦山的綠化率達(dá)到70%，種植植物的存活率在85%以上，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)各界越來越重視保護(hù)礦山景觀的完整性與特色性。為了將廢棄礦山的風(fēng)景風(fēng)貌充分展現(xiàn)出來，必須從水體、植物等方面積極恢復(fù)礦山的生態(tài)環(huán)境，并且科學(xué)進(jìn)行景觀營(yíng)造規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

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