周 微
(涼山礦業股份有限公司,四川 涼山 615000)
中國西南地區是主要的能源生產基地,礦產資源開采時間較長,現有數目眾多的尾礦庫未進行較徹底的生態恢復,歷史欠賬較多,而且大部分礦區自然條件差,干旱缺水,生態修復技術要求和難度高。本文是從銅礦尾礦庫生態修復關鍵技術研究角度入手,摸索出一套完整“礦山尾礦庫生態”修復技術體系,并通過建設示范工程,為其他類似礦山尾礦庫修復涉及提供參考和幫助。

圖1 已閉庫的尾礦庫原貌

圖2 尾礦庫貧瘠的土壤
本次實施生態修復的尾礦庫緊鄰企業員工生活區和周邊農戶住地:尾礦庫北側為農民自建房和采選生活區住宿樓,東側為學校和員工宿舍住宿樓,同時處在金沙江上游河谷山腰地帶,生態環境較為敏感和脆弱。如不能有效治理,對企業周邊環境,下游人民群眾的生命財產安全存在一定威脅和隱患。對此尾礦庫實施生態修復,將徹底解決此尾礦庫潛在隱患,起到多方面的示范意義。
尾礦庫植被恢復與生態重建需要解決三個關鍵問題:一是立地條件差的情況下如何恢復植被,保證植被正常生長和成活;二是如何解決植物種類單一,結構不合理的問題;三是驗收后可能缺乏人工管護,應選擇生態幅寬、對環境適應性強的樹、草,如何合理確定目標群落。結合以上三個問題,本項目主要從植被種植技術、土壤、物種選擇及水利節水技術等方面全面實施尾礦庫生態重建工程。
攀西干熱河谷礦山現存的植被類型是由原生植被經人為活動破壞后形成的次生類型,應按照自然植被正常的演替規律,走草-灌-喬的演替技術路線,遏止逆向演替的勢頭。按照具體場地具體分析的思路,宜林責林、宜灌責灌、宜草責草,強化對耐旱型禾草和雜灌人工栽種的技術攻關,為人工促進自然植被恢復演變提供技術支持。
該項目地處金沙江干熱河谷地區,造林樹、草種選擇尤其重要,在植物選擇時以最終達到營建與周邊生態環境相協調的穩定目標群落為主,在無人養護條件下植物仍能健康生長。
(1)生態適應性植物篩選,要考慮立地條件下的限制性因子,選擇地上部分較矮、根系發達、生長迅速、能夠在短期內實現植被覆蓋的品種。
(2)抗逆性物種。選擇抗旱性、抗寒性、耐瘠薄、耐高溫、耐重金屬污染等特性的植被,只有具有一定抗逆性的植被在后期無人養護條件下才能實現自我維持及生存。
尾礦庫成份以尾砂為主,營養成分含量較少,土壤理化性質和結構較差,須采取回填種植土和整地等措施才能保證植物栽植后正常生長。本項目區域內無現成的種植土資源儲備,回填種植土只能在尾礦庫周圍尋找新的種植土源點。因礦山尾礦庫土壤性狀與一般地帶性土壤不相同,營養成分嚴重缺乏,只有通過改良土壤,增加營養元素、提高土壤肥力,建立良好的營養元素循環。對礦山尾礦庫工程來說,建立良好的氮循環尤其重要,特別是含有鋅、銅、鉛等金屬礦的廢棄物,這些有毒廢棄物不可能以自然淋洗和人工手段排除,多以硫化物形式存在,施入有機物質可綜合這些金屬離子。
(1)低壓管道輸水灌溉技術,河谷地勢較為平緩的可以采用混凝土管、硬塑料管,起伏較大可以采用軟塑料管等。
(2)噴灌和微灌技術,可以認為控制灌水時間和灌水強度。
(3)合理使用抗旱化學制劑,如生根粉。
通過以上幾種或一種措施,為植被恢復和重建創造條件,并對造林的節水技術進行探索。本工程,主要通過建設集水窖、修建蓄水池、建立微灌系統、使保水劑等措施,提高造林成活率。
該生態修復工程結合尾礦庫成份以尾砂為主,營養成分含量較少,考慮所在區域氣候狀況,庫體形狀等因素,在場地規劃、綠化林木、庫體保護、雨水疏排等方面都做了合理規劃。一是進行渣體整理和客土作業,在原覆土基礎上,再覆蓋一層適宜植被生長的土壤;二是按照喬木、灌木及草種的搭配方式進行場地綠化,選擇栽種具有一定抗逆性的樹種,間插種植杏樹、華山松、臺灣相思、劍麻、仙人掌、冬青等;三是合理布局排水管道并修建蓄水池,保證充足的灌溉水量,保持疏排暢通。
該尾礦庫進行恢復和生態重建以后,形成了一個集足球場廣場、景觀園林、疏排輔助系統一體的員工生活休閑健身區,實現了運動休閑自成一體的目標。景觀園林區分為灌木防護林區、喬木防護林區、經濟林區、景觀林區;中間用青石板路面和碎石路面進行區域劃分,并配套有蓄水、供水設施,為園林的后期養護提供條件。
尾礦庫的生態修復,提高了該礦區影響區植被覆蓋面,減輕了礦區水體污染和大氣污染,保護了下游群眾的飲水安全,同時保障了礦山安全,促進地區經濟快速、穩步、協調發展發揮了積極的作用。