王新富
(中煤浙江勘測設計有限公司,浙江 杭州 313000)
浙江省是我國重要的礦產資源基地,礦業開發與利用在當地經濟社會發展中占據非常重要的地位,區內分布著非常豐富的礦產資源,這些礦產資源的開發和利用,極大地滿足了經濟建設與社會發展能源需求,促使區域經濟發展逐年提升,礦產資源成為推動當地經濟社會發展的主要動力源泉。然而早期階段的礦業開發工作受落后的技術因素影響,再加上長期開采,對礦山生態環境造成巨大的破壞性,導致礦山生態環境問題非常突出,還形成很多安全隱患,對可持續發展造成巨大影響[1]。基于環境保護與生態建設大背景下,針對廢棄礦山生態問題,積極探索生態治理和復綠路徑,擴大廢棄礦山復綠工程建設迫在眉睫。基于此,下文針對浙江廢棄礦山生態治理工作進行分析探討,選擇當地某廢棄礦山作為研究對象,研究分析廢棄礦山生態快速復綠方法。通過針對廢棄礦山生態環境問題展開詳細調查,確定七項復綠技術分別為:PMS技術、植生袋圍堰造坑植樹技術、基質型容器苗種植技術、石壁藤本垂直綠化技術、坡腳擋墻回填土綠化技術、客土復墾技術和藝術景觀再造技術,同時針對陡峻邊坡以及緩陡邊坡、緩邊坡和坡腳跡地加強復綠分類設計,取得了良好的復綠效果,對當地生態環境改善起到了重要的促進作用,還能有效指導同類廢棄礦山生態復綠工作的有效開展。
礦產資源是一種非常重要的基礎資源,是推動經濟社會發展重要的物質基礎。但是各大礦山多年礦產資源不斷開采,資源幾近枯竭,形成大量的廢棄礦山,“青山露白骨”現象成為廢棄礦山突出表現,對生態環境造成巨大影響,還形成很多安全隱患,對城市自然環境也構成很大影響,成為阻礙可持續發展的重要因素[2]。因此這就需要進一步探討研究廢棄礦山環境問題,并采取有效的復綠方法加強生態治理,使廢棄礦山生態環境問題得到恢復與治理,防治區域生態系統退化,更好地進行國土整治,綠化、美化與凈化生態環境,實現可持續發展。廢棄礦山生態環境問題主要突出在以下幾點。
以浙江省金華市為例,當地存在很多采石礦區,由于爆破開采活動嚴重破壞地表植被,而且開采面達到百萬平方米以上,有約400萬m2開采坑寸草不生,嚴重影響地形地貌,對于當地生態景觀影響極大。
在開采礦山以及加工運輸、燒制階段,存在大量粉塵,嚴重影響空氣環境,而且爆破開采還有非常突出的噪聲污染,影響民眾健康生活,阻礙經濟發展。
采石礦山廢棄之后存在的地質災害隱患眾多,開采過程當中產生大量的陡峭坡體、危巖孤石造成巨大的安全隱患,而且這些隱患會不斷發展形成落石、崩塌甚至誘發滑坡災害,嚴重影響周圍居民生命財產安全。
相關統計發現,采石礦山在開采過程當中會形成非常多的廢棄渣石,這些渣石大量堆積,不僅對土地資源造成很大占用,還嚴重影響生態環境。
恢復與治理廢氣采石礦山,主要包括被破壞山體地貌開展整形,栽植植被來恢復和治理礦山生態環境,通過這些措施有效應用,使礦山生態環境得到逐步恢復,并合理應用礦山開采過程當中占用的土地資源,通過修復措施使其得到科學運用,改善生態環境,更好的保障人民群眾生命財產安全。所以加強廢棄礦山生態環境修復,不僅能夠使礦區人們生活質量得到有效提升,還能創造巨大的經濟效益和社會效益,推動生態文明建設。
3.1.1 氣候條件
礦區主要分布在浙江省金華市東南部中低山以及丘陵地帶,礦山主要以建筑材料開采為主,屬于露天開采廢棄礦山,氣候特點為亞熱帶季風氣候,區內四季分明,降雨充沛,還有非常充足的光照條件,處于17℃的年平均氣溫水平,盡量保持在1400mm的年平均水平,約為109 kCal·cm-2年均太陽輻射量以及260d的無霜期,適宜很多植物生長。
3.1.2 土壤條件
在國家相關規定下,采集礦區土樣開展檢測,通過檢測發現,石質砂土使礦區的主要土壤質地,具有非常好的透氣性,但是保肥保水能力不良,緩坡及坡腳跡地屬于微酸性的土壤,適宜多種植物生長,陡峭的邊坡與緩陡邊坡主要為堿性于微堿性的土壤,植物無法生長;土壤速效氮,與速效磷和有機質含量不高,對植物養分吸收造成很大影響,礦質元素含量與國家二級土壤標準相符合,能夠開展農業種植,通過這些不難看出,土壤條件是廢棄礦山復綠工程的重要障礙。
3.1.3 植被條件
礦山分布大量的植被,有著繁多的種類以及豐富的植物區系,主要包括常綠闊葉林與落葉闊葉混交林、針葉林以及針闊混交林,還有草叢植被以及灌草叢植被。
3.1.4 邊坡情況
凝灰巖是礦山的主要特點,礦山約有0.1335km2面積大小,同時有約0.1335km2面積需要治理。地勢比較陡峭,有層薄狀的表土,植被相對較矮,該區地勢主要呈現西南低,東北高的特點,該礦主要采用露天方式進行開采,由于長時間的開采,破壞了大量的地表植被,形成很多裸露巖石,生態環境不斷惡化。
3.2.1 PMS技術
該項技術稱之為植生基材噴射技術,是在破壞生態隱患坡面上以及巖石裸露面上,通過土工網、錨桿和相應的植生基質護坡材料,為植物創造適宜的生長條件,來有效綠化邊坡,穩定邊坡,形成綠化景觀,這一技術方法操作起來非常簡便,而且成本投入少,具有非常廣泛的適用范圍,管理較為粗放,運用的植物種子主要包括香根草、小冠花、算盤子、紫穗槐以及紫花苜蓿等。
3.2.2 植生袋圍堰造坑植樹技術
這種技術手段是將巖石面部分凹坦地段,設置多個植生袋,袋中裝有植物生長基質,如同燕窩狀構筑圍堰(種植槽),并將具有肥力條件的客土回填其中,對喬木樹種進行栽植,根據750~1050個種植槽·hm-2進行密度設計,主要選擇山毛豆、傘房決明與青岡櫟、紫穗槐等,選擇1.5m~1.8m高、2cm粗直徑的大苗進行栽植。
3.2.3 基質型容器苗種植技術
此項技術是將塑料花柱、木箱以及磚石砌成花盆等合理應用,將1/3的土回填其中,栽植樹木,提高綠化美化作用,根據1500~2250株·hm-2進行密度設計,主要運用喬灌木樹種進行栽植。
3.2.4 石壁藤本垂直綠化技術
該項技術手段是將藤本植物具有的性充分發揮出來,垂直綠化石壁,按照0.5m控制株距,選擇爬山虎、野薔薇、葛藤、龍須藤進行栽植。根據50cm規格設置種植穴深度和大小,底部必須要保證透水性。
3.2.5 坡腳擋墻回填土綠化技術
此項技術將擋墻合理運用,將大于60cm厚度的土進行回填,來種植樹木,主要栽植黃連木、香樟樹、小葉女貞、紫穗槐等樹種,根據高度一百厘米,下底寬度50cm,和頂邊30cm寬來設計擋墻。
3.2.6 客土復墾技術
此項技術運用過程當中,能夠將廢棄礦山貧瘠土壤條件得到有效改善,利于植物生長,復墾礦山廢棄地便可進行森林林木種植,發展果園、草場或者種植農田植物,首要問題應當整平坡面,認真清理采石場坡面,在低洼部位回填廢渣,并對土地合理平整,由于廢采石場,基本沒有土壤,運用客土進行植物栽植,其厚度應當控制在40cm以上,之后可以選擇胡枝子以及紫花苜蓿等植物進行栽植,提高土壤肥力條件。
3.2.7 藝術景觀再造技術
基于原來自然地形條件,并在客土條件下,對各種樹種進行定植,對生態型森林藝術景觀進行構建,合理搭配樹種,如喬灌結合,常綠樹種與落葉樹種科學搭配,綠化樹種搭配生態樹種,并用園林樹種和鄉土樹種合理搭配,主要選擇的樹種如紅葉石楠、銀杏樹、香樟樹、海桐樹、紫薇等。
3.3.1 陡峻邊坡復綠設計
這種邊坡具有非常大的坡度,有的還存在反坡現象,巖質邊坡是其重要的類型,具有非常大的面積,對復綠工作造成很大困難。充分考慮這些陡峻的邊坡存在的裂隙以及凹凸變化的微裂隙,運用植生袋圍堰進行造坑開展植樹,并垂直綠化石壁以及綠化坡腳擋墻。
植生袋見縫插針的進行疊置設計種植槽,同時運用京合理馴化的小苗開展定職工作,并將藤本植物種植在巖面局部、頂部及其下部。
3.3.2 緩陡邊坡復綠設計
這種邊坡通常處于40°~60°的坡度大小,邊坡部位裸露基巖,表層沒有土層,具有非常惡劣的自然條件,巖質邊坡是其主要類型,具有較大的面積,主要分布在邊坡的上中下各個部位上。復綠工作開展過程當中,主要將PMS植生基材噴射技術充分發揮出,同時運用基質型容器苗進行綠化種植,應有效綠化坡腳擋墻,首先噴射PMS植生基材,主要有土壤、植生基質與植物種子共同構成。然后將巖面某些凹坦部位充分利用,開展基質型容器苗補植工作,并對邊坡崩塌進行防治,使其景觀效果得到有效改善,坡腳運用擋墻回土綠化技術,來提高綠化效果。
3.3.3 緩邊坡復綠設計
緩邊坡通常在40°以下,主要為堆倒坡面以及巖質邊坡,是現在采石場邊坡當中,較易開展綠化的立地類型,碎石是坡面的主要特征,土壤量較少,容易出現滑坡、崩塌等災害。運用基質型容器苗開展種植工作,垂直綠化石壁藤本,并回土綠化坡腳擋墻。將藤本植物栽植在巖面頂部下部,之后通過基質型容器苗開展補植工作,最后運用坡腳擋墻回土進行綠化。
3.3.4 坡腳跡地復綠設計
坡腳跡地沒有較大的地形變化,有一定土層覆蓋在地表,但是有很多碎石渣存在于土壤當中,影響土壤理化條件,肥力也受到很大影響,不利于植物定居于生長,綠化上存在一定難度。通過客土復墾以及在造藝術景觀進行復綠設計,通過客土改善坡腳跡地,并選擇豆科植物以及綠肥植物進行輪番種植,熟化土壤進行改良,增加土壤肥力條件,選擇各種樹種進行栽植,創造綠色景觀。
基于該項目生態復綠情況進行探究,選擇有效的營造林手段,并挑選出優良的復綠植物,完善的技術方案,基于設計方案,現在已經完成邊坡清理,并利用客土復墾坡腳跡地,使土地面積大幅增加,更使生態環境得到有效改善,還創造出很大的經濟效益與社會效益,改善城市空氣質量,維持生態穩定性,對于國土綠化整治有著非常重要的參考作用。但理論層面還不是非常成熟,今后還應當進一步加強研究工作。