礦區生態重建中的問題及對策

武愛娜，湯士勤，彭 雙，王韶霞

（山東省地質礦產勘查開發局八〇一水文地質工程地質大隊，山東 濟南 250014）

隨著我國經濟的不斷發展，社會對資源需求量不斷提升。鄂西地區是我國煤礦、磷礦資源的重要富集區，在促進當地經濟發展的同時，也對當地生態環境造成了極大破壞。當前，該地區面臨著廢氣排放、水污染治理、廢石處理、滑坡處理等任務要求。在生態學理論的引導下，恢復當地自然生態系統，促進當地生態農業發展、經濟可持續發展[1]。

1 礦區地質資源概況

鄂西地區西連大巴山脈，北接荊山、武當山山脈；南臨清江流域，東接大洪山、江漢平原。橫跨兩個一級構造單元，以襄樊-廣濟斷裂為界，南部是楊子準地區，北部是秦嶺褶皺系。元古代-新生代地質結構復雜，巖漿活動頻繁，對熱變質構造造成了較大影響，從而有利于該地區成礦條件的差生。就地貌而言，該地區位于第二階梯向第三階梯延伸部位，呈現出由西向東不斷降低的趨勢[2]。其西部地區位于我國西部高原東部邊緣，東部地區位于我國第三階梯，包括鄂西地區、江漢平原地區，就地勢而言，高低起伏不定，從而為本地區成礦提供了充足的礦源，鄂西地區地質構造圖如圖1所示。

圖1 鄂西地區地質構造圖

2 主要生態環境問題

所謂的生態系統，指的是共同棲息于同一區域的生物，通過彼此之間的物質、能量循環形成的一個有機體。隨著礦山開采工作的持續和深入，礦區地形地貌獲得了極大改變，導致土質、水質都發生了變化，原有的物質能量循環系統被破壞，甚至造成原有生物族群的滅絕。鄂西礦山礦區資源的開采過程中的生態問題，主要有地質災害頻發、水資源污染、植被破壞等主要問題[3]。

2.1 土地、植被破壞

荊襄磷礦區內因為灰巖、白云巖過渡開采，導致地表植被嚴重破壞。此外，礦區過渡開采還引發地面大范圍沉降、塌陷，甚至造成地表地質結構的變形，土壤侵蝕速度加快。且采礦工作完成后，主要遺留物為礦渣以及廢棄土壤，同時因為采礦設備自身重量過大，對土壤結構造成了極大破壞[4]。通過檢測發現，礦區的土壤中，有機物、氮、磷等物質含量相對較低，只相當于有植被覆蓋地區的30%。

2.2 地質災害

礦山開采區域，一般位于地形復雜的山區地帶，山間道路的開辟，導致地形、地貌、土壤、植被等被嚴重破壞，造成山體面積大范圍裸露，從而加劇水土流失的情況。且由于礦區過渡開采，導致礦山地表結構、地面應力被極大破壞，從而形成大量的陡坡、邊坡，加上廢棄土石、廢渣成堆放置，從而引發滑坡、塌陷等重大災害。當前，鄂西礦山地質災害主要以地表裂縫、滑坡等災害為主。在宜昌地區，由于磷礦過渡開采，加上固體廢物的隨意堆放，都對山體穩定性造成了極大的破壞，從而提升了滑坡等自然災害的出現幾率。

2.3 環境污染

由于礦山固體廢棄物、廢水、淋溶水中，含有極大的酸堿性、毒性以及放射物，這些成分隨著地表流徑侵入土壤層和大氣層，從而對周圍的土壤、空氣、水資源造成極大的污染和破壞。一般情況下，礦山開采區域的廢棄物多隨地放置，從而造成河道擁堵[5]。荊襄磷礦因為長期過度開采，形成了大范圍的采空區，這些采空區在受到雨水的沖刷后，有毒物質四處流淌，從而對周圍地質環境造成了極大污染和破壞。

2.4 景觀破壞

荊襄磷礦區由于長期的過渡開采，形成了大面積的采空區，從而對山體景觀造成了極大破壞。在對礦區進行開采前，礦山覆蓋著大面積的植被。在對礦山進行開采后，地質結構被嚴重破壞，植被大量砍伐，加上固體廢棄物的大量堆放，對礦山礦區自然景觀造成了極大破壞。

3 研究區生態重建的對策

3.1 礦山生態恢復的程序

礦山生態系統恢復工作應當和礦山生產活動同步，礦山企業應當根據礦區自然生態開采技術制定相應的礦山生態系統恢復方案，并在礦山生產、開采過程中，采用科學的采礦設備以及先進的開采技術，從而保證對礦山生態環境的破壞減少到最低限度。所以，加強礦山生態環境恢復程序研究對礦山生態系統恢復有著極大意義。

首先，根據廢棄物堆放方式以及礦山開采方式，制定完善的生態景觀恢復方案，并在礦山開采過程中和廢棄物堆放工作中，嚴格根據這一方案進行。

其次，根據廢棄物化學性質制定相應的廢棄物處理工藝，并在開采過程中，保證廢棄物堆放和處理，可同時開展。

最后，對已經完成開采的礦洞和經過處理后達到景觀設計要求的廢棄物放置點，根據礦山土壤化學性質、地質結構以及水文條件，按照當地管理部門的有關要求制定合理的恢復措施。

3.2 礦山生態重建的技術方法

首先是土壤恢復。土壤恢復主要有土壤穩定處理以及土壤改良兩種技術。土壤穩定化處理指的是將因采礦產生的洼坑重新回填為平臺。對地面積水、土壤鹽漬化進行脫鹽排水操作，對積水探險區則可通過填充、復墾法進行處理。而以煤矸石作為填充物對沉陷區進行填充處理，既可以促進礦山礦區生態環境的恢復，同時不需要投入更多的成本費用[6]。

土壤改良可通過化學改良法添加有機肥等方式實現。礦山尾礦和廢棄物堆放地，通常都缺乏植被生長所需的鉀、磷、氮等有機物，所以，需要對礦山環境進行優化和改進。對PH值、碳酸鈣含量較高的礦山，可通過煤炭酸腐物實現土壤改良的目的。有機肥對土壤污染物有著直接影響，可根據土壤污染物選擇最佳的有機物，從而將污染物質含量減少到最低限度。

其次，植被恢復。植被恢復是恢復礦區生態系統的關鍵步驟和環節。除特殊自然環境外，植被生長是在一定自然周期內實現的。其生長過程一般為：符合地質條件物種的進入→土壤肥力積累→結構改善→毒性沉降→環境條件的變化→群落的進入。所以，可從中得到植被恢復有關的啟示，也就是將植被恢復歸納為種類選擇以及土壤條件兩個方面。物種選擇，應當從土壤適應性、土壤改良等角度入手，而礦區生態系統重建時，應當將污染物、礦區環境以及耐性植被等因素充分考慮在內。

最后，微生物系統恢復。微生物系統恢復要求除恢復礦區周圍最先的生態外，還要在其他微生物作用下，將周圍污染物減少到最低限度。而不同微生物對不同污染的適應性是不同的，所以，應當接種該地微生物。就磷礦廢棄地而言，通過接種區域內的微生物，可將當地污染物元素減少到最低限度，同時還可以為當地其他新進入族群提供相應的生產環境。

4 小結

本文主要對鄂西礦區生態系統存在的問題進行了總結和分析，并在這一基礎上就礦區生態系統的恢復進行了相應的研究。礦區生態恢復指的是以礦區周圍生態環境恢復和周圍環境保護為目標，如土壤恢復、植被恢復、微生物系統恢復。礦山礦區周圍生態環境系統恢復，應當根據礦區開采技術特點以及自然環境特點，制定相應的生他重建程序，并根據具體的環境特點，采取相應的技術手段。