礦山生態環境修復方法探究

周文亮，白 俞

（江西省核工業地質局二六三大隊，江西 吉安 343000）

建國70年來，我國的礦業發展很快，已成為世界上的礦業大國之一。但是礦產資源的開發，特別是不合理地開發、利用，已對礦山及其周圍環境造成污染并誘發多種地質災害，破壞了生態環境。礦山生態恢復的研究不僅關系到我國土壤的再利用，也關系到經濟發展、社會發展以及生態環境優化等諸多方面。盡管礦山生態環境的修復受到資金、政策、標準以及技術等因素的困擾，隨著我國越來越重視生態環境保護，礦山生態環境治理逐漸成為地質環境行業工作的重點之一。

1 礦山地質環境問題分析

隨著國家對礦山企業環境保護要求的提高，全國各縣市關閉了一大批環境保護不達標的礦山，就江西省南豐縣有廢棄礦山30個，主要為粘土磚瓦廠。廢棄礦山對土地資源導致了較為嚴重的破壞，此外全縣現有生產礦山企業23個，累計露天開采礦石量約245.17萬t，露天開采、廢石(土渣)堆場累計占用及破壞土地面積29.55公頃，廢石(土)累計積存量約0.24萬t。常年礦山開采已對生態系統結構與功能造成了破壞，諸如水土流失、礦山固廢污染土壤、水源污染等問題日益突出。特別是露天開采的礦山，其遺留采面的局部較為破碎，植被覆蓋率極低，水土流失現象較為嚴重、水土保持能力較差，因此急需針對現有生態環境進行修復處理。

2 礦山生態環境修復的具體方法探討

2.1 土壤改良與整地技術

（1）土壤改良方法。土壤是植物生長的基質，基質的改良是礦山廢棄地生態系統恢復的主要問題。在具體土壤改良方法的使用上，通常在此需先運用分選方法將尾礦、廢石、土壤等進行一定的分離，實現資源利用最大化，同時便于土壤的改良，分離之后采用物理、化學方法實行土壤改良。

物理方法：目前表土回填技術為土壤基質物理改良措施常用方法，在采礦前先將0cm～60cm的土壤剝離并加以存放，等回填的時候再運回使用，表土一般具有結構良好、高養分、高水分、較多微生物與微小動物群落的特征，能為植被恢復提供高質量土壤。

化學方法：大部分礦山廢棄地土壤中植物生長營養物質，可通過添加肥料或種植豆科植物來提高土壤氮、磷、鉀等營養元素含量。少量多次施用碳酸氫鹽與石灰，可以減少土壤酸性胡宏偉等；施用硫酸、硫酸氫鹽等物質來改善土壤堿性環境[1]。

生物方法：客土或者覆土可能帶來土壤的二次污染，種植先鋒植物以吸收土壤基質中污染元素能夠達到改良土壤的目的。有蚯蚓等土壤動物可幫助土壤重建系統功能、加快生態恢復進程，尾砂土和復墾土中加入蚯蚓和蚯蚓糞可有效提高植物的生物量[2]。

（2）土地整理方法。首先針對棄渣、棄土坡面，為規避引發坡體失穩問題，需做分級處理，避免產生過長坡面，提高坡面的穩定性與水土保持能力；其次針對開采巖質坡面，需秉持因地制宜原則進行坡面處理，清除坡面的浮石、危石，并防止因再次開山炸石引發二次破壞；再次需明確現有退化土地的具體修復形式及其相應標準（如表1所示），此外需關注土壤改良的具體實施要求，例如針對部分棄渣進行綜合利用，做好后續植被恢復施工所需運輸通道、作業道的預留，并綜合運用節水造林等措施提高植被成活率，提升作業效率。

表1 退化土地修復形式與標準

針對礦區廢棄地實施整地策略，通常包含全面整地、局部整地兩種方式，需注重結合客土作業、土壤改良方法進行整地，更好地優化土地整理效果。其中全面整地主要指采用客土改良方法針對現有廢棄地實行全面改良，改變土壤的理化性質，使礦區廢棄地植被得到全面恢復。局部整地則包含以下兩種模式：其一是帶式整地，以長條狀形式針對帶上進行客土改良，采用全面播層客土、點式客土方式進行坡面改良，適用于煤矸石、鐵礦排土場等廢棄地，需注意在山地區域整地時應沿等高線使帶的方向保持水平，令破土帶斷面與坡面保持平行關系；其二是點式整地，常用方法包含穴狀、塊狀、魚鱗坑、漏斗坑、波浪狀等，在確認種植點位的基礎上完成整地，具有靈活性強、作業量小等特點，但一定程度上削弱了對立地條件的改善作用，適用于地形破碎、坡面較陡的區域。

2.2 坡面植被恢復技術

（1）生態植被毯技術。選取稻草、麥秸等原料，將灌草種子、保水劑、營養土等材料填充至載體層，加工制成復合防護毯，適用于坡度小于1：1.5的坡面，施工較為便捷，且具有良好的植被恢復與水土保持效果，可實現對尾礦庫等區域側坡植被的有效恢復。

（2）巖面垂直綠化技術。選取巖石邊坡坡腳、凹面位置，利用高強度砂漿砌石修筑成槽穴承載物，并進行種植土壤的回填處理。接下來選取灌草種子、藤本植物進行種植，能夠有效實現裸巖面的植被覆蓋，適用于坡度大于75°的坡面。

（3）植生基材噴附技術。選取有機質、保水劑、土壤改良劑等材料配制植物生長基質材料，將植物生長基質材料與灌草種子進行混合，利用專用噴射機以一定的設計厚度將混合物噴射至對應坡面，為植物生長營造適宜條件。該技術適用于坡度為1：1～0.75的坡面，但在坡長＞10m時需做好分級處理，可在多雨季節或區域增強坡面的抗侵蝕能力[3]。

2.3 造林技術模式的運用

基于因地制宜原則進行造林技術模式的應用：其一是針對尾礦庫，可采用臺階式削坡方法將其坡度削減至35°以下，將每層臺階寬度控制在2m～10m之間，結合不同立地條件選用純林、混交林等造林模式，沿等高線方向逐行造林；其二是針對排土場，同樣需將其坡度降至35°以下，移除坡面上存在的較大石塊，做好栽植穴的客土處理，選取純林、混交林、經濟林等造林方式，沿等高線方向以魚鱗坑形式進行造林，提升水土保持能力；其三是針對采礦坑，通常需在斜坡基部位置挖出寬1m、深1m的深溝，利用異地填埋的方式進行山體表土處理，在斜坡基部位置堆成厚度超過1m的新土，運用填充造林模式進行造林，并注重針對各臺階做好綠化處理，以此實現喬灌結合、立體綠化，優化采礦坑所在區域的植被恢復效果，提升森林覆蓋率。

3 結論

礦山生態環境修復是實現生態文明建設目標的重要舉措，未來還需秉持科學綠色發展理念指導礦山開采活動，實現對我國礦產資源的合理開發，并著重加強對礦山土地復墾、地質災害治理、污染源頭控制、生態修復技術的研發與應用，真正改善礦區生態環境質量，推動社會經濟與資源環境實現協同發展。