中鐵十一局集團有限公司 潘偉
基于國土整治視域下的生態(tài)修復是中國發(fā)展步入新時代的迫切需要。露天礦開采工作對周邊地區(qū)的地質(zhì)與植被破壞較大,需要通過人為方式幫助其恢復原有的生態(tài)環(huán)境。在新時代背景下,露天礦坑的治理修復應當秉持因地制宜的原則,對采礦與邊坡進行整治,通過人工綠化的方式加速采礦的生態(tài)環(huán)境恢復速度。為加強分析的科學性與可靠性,本文以廣東省韶關市新豐縣雪垌陶瓷礦區(qū)的生態(tài)修復為研究對象,探究立體化生態(tài)修復模式對露天礦的土地治理效果。
我國正處于新時代生態(tài)文明建設的關鍵時期,是國土整治工作攻堅克難的重要階段,此階段是融合更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品、解決特殊環(huán)境突出問題的窗口期。綜合的國土空間被視為生態(tài)文明建設與生態(tài)系統(tǒng)恢復的動力來源與物質(zhì)基礎,國土整治具有全局性、原則性、戰(zhàn)略性以及根本性等地位、經(jīng)濟、自然和社會的多重屬性,應當重視其發(fā)展、開發(fā)、利用、整治、保護和落實。從全局規(guī)劃的角度來看,國土整治空間規(guī)劃是黨中央、國務院在中國步入新時代后作出的重大部署,同時也是國家貫徹落實可持續(xù)發(fā)展的空間指南,社會各領域的生產(chǎn)開發(fā)建設活動需要以此為基礎制定發(fā)展規(guī)劃路線[1]。從作用與落實角度來看,國土整治空間規(guī)劃是統(tǒng)籌我國主體功能區(qū)、土地利用總規(guī)劃與城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃實現(xiàn)“多規(guī)合一”的重要體現(xiàn),對土地整治、生態(tài)修復、行業(yè)發(fā)展以及城鄉(xiāng)一體化等都具有指導約束作用[2]。從國土整治的角度看生態(tài)修復,即在國土空間規(guī)劃指導視域下各行業(yè)進行產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,以此提高產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟影響下的生態(tài)功能恢復效率,是全面促進人與自然全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的主要推動力。
在新時代背景下,國土整治與生態(tài)文明建設的統(tǒng)籌規(guī)劃體系應當以國土整治為發(fā)展根基,加快生態(tài)修復的轉(zhuǎn)型[3]。二者相互融合、促進發(fā)展應辯證其中的關系,首先應當明確整治與修復之間的關系。國土整治政策的落實應以帶有格局失序、效能低下以及品質(zhì)不高等標簽的土地作為調(diào)整和整治的首要目標,生態(tài)修復則需要以結構不良、功能受損等可恢復原有生態(tài)系統(tǒng)的地區(qū)環(huán)境進行修復。此視域下,兩者之間的關系為相互促進、互為依存,皆以優(yōu)化國土空間現(xiàn)階段開發(fā)格局、滿足人民群眾對生態(tài)環(huán)境的向往為最終的目標。其次,應明確局部與系統(tǒng)之間的關系。國土空間屬于一個有機整體,參照生態(tài)系統(tǒng)整體性與系統(tǒng)性的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律來看,將傳統(tǒng)線性空間規(guī)劃思維轉(zhuǎn)化為生態(tài)非線性思維,是解決過去單一要素局部整治的重要方法,即國土整治下的生態(tài)修復應當以國土整治的環(huán)境為基礎,重點解決小范圍的國土環(huán)境。再次,應明確工程與生態(tài)間的關系[4]。從人類的發(fā)展規(guī)劃角度來看,無論是國土整治還是生態(tài)修復工作,都屬于短時期干擾人類生產(chǎn)生活的一種方式,這與人類社會正常的生產(chǎn)勞動存在區(qū)別,國土整治下的生態(tài)修復主要以生態(tài)系統(tǒng)功能、結構與過程為導向,在接觸到工程建設后,生態(tài)修復將以恢復原有生態(tài)措施和自然恢復為主,類似于“西醫(yī)治療”朝著“中醫(yī)調(diào)理”的轉(zhuǎn)變。最后,應明確政府與市場之間的關系。從社會經(jīng)濟發(fā)展的角度來看,生態(tài)要素即自然環(huán)境含有固有和公共資產(chǎn)的雙重屬性,既可以通過合理開發(fā)體現(xiàn)出其固有屬性的價值,也可以通過區(qū)域劃分加強打造的方式,將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€服務社會的公共資產(chǎn)。應是普惠民生的一種體現(xiàn),需要由政府推進國土整治與生態(tài)修復工作,加強市場引導與公眾參與,發(fā)揮政府在該政策下的引導作用,為政策落實的公平性、高效性以及可持續(xù)性奠定基礎。
我國國土整治與生態(tài)修復工作的轉(zhuǎn)型應始終秉持人與自然、和諧發(fā)展的系統(tǒng)思維,以國土整治基本要素和生態(tài)功能修復完整性為基礎,對我國土地演變歷程的規(guī)律與走向進行分析,并對演變后的資源環(huán)境承載力與土地開發(fā)適宜性進行評價,評價應當兼顧未來發(fā)展導向、問題導向以及目標導向,以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作為架構串聯(lián)各因素形成轉(zhuǎn)型原則評價體系,為后續(xù)的商業(yè)化土地環(huán)境修復工作提供參考[5]。以案例地區(qū)露天礦的生態(tài)修復轉(zhuǎn)型原則為例,在安全性原則方面,露天礦的土地生態(tài)修復治理應當做好現(xiàn)場勘察和地質(zhì)資料的編制工作,針對不同治理區(qū)域如巖質(zhì)邊坡、渣坡面和采礦需要制定針對性的風險應急預案,通過事前排險、事后加固等方式,消除廢棄露天礦高陡邊坡可能遇到的落石與滑坡等安全隱患,即所有國土治理與生態(tài)修復工作應當以人員安全為首要遵循原則。在遵循自然規(guī)律方面,露天礦的土地治理與生態(tài)修復應當遵循自然生態(tài)修復原則,以景觀生態(tài)學作為修復指導方法,以恢復當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境為主要目標,將采礦創(chuàng)面與周邊的環(huán)境融為一體,最大限度恢復采坑原自然面貌,消除人工采礦的痕跡。
在因地制宜原則方面,結合采坑的實際情況與周邊環(huán)境情況設計生態(tài)修復方案,如臨近水源可將采坑作為池塘或人工湖,臨近林下經(jīng)濟產(chǎn)區(qū)可將采坑設置為文化旅游基地。生態(tài)修復使用材料應就地取材,避免引入外來物種,破壞當?shù)卦镜纳鷳B(tài)環(huán)境。
對采坑地形地貌進行整治可采用挖(填)方、采坑(塌陷)回填、廢石(渣)清理等方式給予修繕。該修復方式可應用于一些容積較小的坑洞地面修復,回填使用的材料可用經(jīng)環(huán)保處理的工業(yè)廢渣、其他挖方產(chǎn)出的挖方土等[6]。同時,依據(jù)修復地區(qū)的實際情況,可使用疏排法、梯田法和深挖淺鋪墊等方法進行土地平整性恢復。對土壤環(huán)境的修復,如應對土壤硬質(zhì)化、污染以及水土流失等問題可通過以下幾種方式解決:第一,應明確土壤治理的工作重點,以改善露天礦土壤物理結構和土壤基質(zhì)等為工作重點,設計具有針對性的土壤修復解決方法。第二,通過人工增加土壤營養(yǎng)成分的方式,提高修復地區(qū)土壤的活性;第三,針對土壤中的有毒有害物質(zhì)進行降解治理,為恢復土壤穩(wěn)定性奠定基礎。
傳統(tǒng)礦坑的修復工作多以邊坡復綠和草灌種植等修復方式為主,缺少對生態(tài)修復后生態(tài)環(huán)境融合的考慮,現(xiàn)今我國的礦坑國土整治與生態(tài)修復多使用模擬自然生物系統(tǒng)的方式,其修復的重點轉(zhuǎn)向植物群落與周邊生態(tài)環(huán)境交融配置方向,通過喬、灌等扎根較深的植物種植為主,搭配人工架設環(huán)境解決廢棄礦山土地修復難度高和修復效果差的問題。以實際立地條件為基礎,現(xiàn)階段露天礦土地治理生態(tài)恢復使用的主要方法有采坑回填+綠植、掛網(wǎng)噴播覆綠、廢石渣堆+植樹以及拉臺綠化等治理方式[7]。其中,掛網(wǎng)噴播覆綠法主要是通過鐵絲網(wǎng)作為圍網(wǎng),為邊坡上綠植種植打牢基礎,當鐵絲網(wǎng)被牢固在邊坡之后,需在邊坡上噴射厚度約為10cm的植物生長培養(yǎng)基,培養(yǎng)基在圍網(wǎng)的作用下會在短時間內(nèi)凝固,此時需要將草籽與一定濃度的黏土液進行混合,并將其均勻噴灑在邊坡培養(yǎng)基上,當綠植扎根正常生長之后即可視為復綠成功。拉臺綠化法主要針對階級性邊坡的治理,即在原有斜坡的基礎上挖出或平整多個平臺,然后在平臺上進行綠植種植,從而達到露天礦土壤環(huán)境修復的目的。采坑回填+綠植法主要針對容積較小的采坑,此方法主要用于露天礦周邊地區(qū)的施工作業(yè)坑的地表恢復,牢固零散地區(qū)的土壤,從而確保在綠植扎根深度未達到固結效果之前能夠擁有堅實的基層土。廢石渣堆治理即將廢石廢渣作為渣坡底部擋土墻的鞏固壩基,以此方式留住邊坡土壤,為后續(xù)邊坡覆蓋綠植扎根提供基礎。
案例地區(qū)露天礦的地質(zhì)組成以寒武系和奧陶系地層為主,治理區(qū)域下的地下水為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。受礦山開采的影響,山體的工程地質(zhì)條件在小范圍內(nèi)存在巖石松動、裂隙發(fā)育以及大塊危巖體等情況,在降水沖刷、地質(zhì)活動以及人為震動的作用下極易發(fā)生邊坡滑塌等地質(zhì)災害,對周邊地區(qū)的生產(chǎn)生活造成嚴重影響[8]。因此,該地區(qū)的土地整治與生態(tài)修復應以巖質(zhì)邊坡為主,露天礦坑與渣坡面生態(tài)修復為輔,詳細修復方式如下:
針對小規(guī)模礦坑的修復治理主要以挖填方工程為主,以案例地區(qū)的整治為例,可將其工程分為5個等級的平臺,且平臺間均以填方邊坡的方式進行銜接,以弱化邊坡的傾斜程度。坡腳下使用廢渣土作為擋土墻,并在擋土墻四周設置石籠,起到控制邊坡線水土流失與保護邊坡下其他地區(qū)生態(tài)功能的目的。各階級平臺的分區(qū)下均設置一條等長的綠化帶,以加強邊坡底部的土壤結構,防止因邊坡基層土壤問題導致整個露天礦邊坡治理功虧一簣。最底層的平臺沿坑壁下方的綠化植物需要換成油松或火炬樹等質(zhì)地緊密且扎根堅實的樹種,預防5條緩沖平臺未能阻攔的邊坡巖石對下發(fā)建筑的沖擊(礦區(qū)國土治理與生態(tài)修復工程的前后對比如圖1所示)。

圖1 露天礦生態(tài)修復前后對比(a:前 b:后)
(1)生態(tài)植被袋護坡技術又被稱為植被袋,該技術主要通過袋裝營養(yǎng)物質(zhì)的方式為植物早期生長提供養(yǎng)分,即將土壤水分等物質(zhì)裝在巖土材料袋中,然后將其按照一定順序堆積在巖質(zhì)邊坡上或土壤含量過低的渣坡面上,在為植物提供營養(yǎng)物質(zhì)的同時還可以防止邊坡的水土流失,進而達到對巖質(zhì)邊坡植被恢復與生態(tài)修復的目的。從其他影響因素來看,植被袋材質(zhì)并不會影響植物向下扎根,且可在短時間內(nèi)被土壤分解,植物莖葉可以通過植被帶的孔隙鉆出,因此后期可不用對其進行過多的管理仍可達到生態(tài)修復的目的。
(2)團粒客土噴播技術主要應用在掛網(wǎng)噴播綠化技術施工之前,其工序包括削坡、邊坡預處理、掛網(wǎng)以及噴播等。首先對巖質(zhì)邊坡進行一次人工削切,重點對影響掛網(wǎng)的巖石進行處理,以消除影響掛網(wǎng)和后期對掛網(wǎng)產(chǎn)生影響的因素,然后重點對邊坡的走向進行分析,人工修繕巖質(zhì)邊坡的分流排水系統(tǒng),以防止降水對巖質(zhì)邊坡土壤結構的破壞,提高綠植生存率。以案例邊坡為基礎選用牢固性較強的鍍鋅網(wǎng)作為掛網(wǎng),掛網(wǎng)錨桿的間距應當控制在 1.5m×1.5m至 2.0m×2.0m之間,錨釘可以外露約3cm~4cm方便后期施工調(diào)整,當網(wǎng)面牢固之后進行高分子團粒的噴播。此過程需要先在坡面上噴播約8cm厚的植生混合土,作為種植植物的生長基層,后在上面基層上噴播含混合植物種子的高分子團粒層,噴播厚度控制在3.5m~4cm之間(露天礦巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復效果如圖2所示)。

圖2 巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復圖(a:前 b:后)
渣坡與巖質(zhì)邊坡的性質(zhì)大致相同,但組成結構以小塊碎石為主,在對渣坡面進行生態(tài)修復時,可以結合渣坡表面的實際含土量決定是否需要對邊坡進行改良。通常情況下,只需在渣土層上方覆蓋一層土壤即可種植綠植,只有少數(shù)檢測不合格的渣土層需要掛網(wǎng)噴播綠化技術給予輔助。覆蓋土應當遠離治理區(qū)域,并且需要控制覆蓋土壤的肥力等級達到二等標準。上述種植植物可依據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)氣候情況選擇高大的側(cè)柏或低矮的灌木。同樣為避免渣坡面的水土流失,需要在種植植物的四周設置挖坑,側(cè)柏的挖坑規(guī)格為3m×1m×0.5m,灌木的挖坑為0.8m×0.8m×0.8m,喬木的挖坑為1.2m×1.2m×1.2m。在渣坡面底部需要設置擋土墻,進一步防止雨水帶走土壤。
綜上所述,采礦留下的露天礦是人為破壞影響范圍最大的活動,對歷史遺留下來的礦坑進行整治,恢復其原本的生態(tài)環(huán)境符合新時期我國的發(fā)展路線。案例地區(qū)的國土治理與生態(tài)修復工作不僅可以解決當?shù)芈懵兜乇淼木G植無法生長的問題,而且還可以有效降低區(qū)域性的噪聲污染。在治理手段上應對傳統(tǒng)治理方式進行優(yōu)化轉(zhuǎn)型,使得生態(tài)恢復效果更加顯著且能夠與周邊環(huán)境較好地融為一體,證明國土整治與生態(tài)恢復的轉(zhuǎn)型實際發(fā)揮效果良好,能夠為其他地區(qū)的治理工作提供幫助。