探討歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)模式

段紅英

摘 要：黨中央把生態(tài)文明建設(shè)作為統(tǒng)籌推進“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進“四個全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容。基于此，介紹了錦江右岸萬山區(qū)歷史遺留礦山修復(fù)治理的現(xiàn)狀、礦山修復(fù)工作的主要措施。對萬山區(qū)進行歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)綜合治理的前提是消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，以恢復(fù)礦山環(huán)境，改善生態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定人心，安定社會。采取相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)措施，對類似的歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：歷史遺留礦山；保護；生態(tài)修復(fù)；措施

黨的十八大報告首次提出將“美麗中國”作為生態(tài)文明建設(shè)的宏偉目標(biāo)，把生態(tài)文明建設(shè)擺上了中國特色社會主義五位一體總體布局的戰(zhàn)略位置[1]。貴州省武陵山區(qū)地處云貴高原東門戶，是我國亞熱帶森林系統(tǒng)核心區(qū)域、長江流域重要的水源涵養(yǎng)區(qū)和生態(tài)屏障。區(qū)內(nèi)水熱條件較好，生境類型豐富，自第三紀(jì)以來，氣候相對穩(wěn)定，受第四紀(jì)大陸冰川影響較小，物種資源豐富，屬于我國具有全球保護意義的生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)之一，素有“華中動植物基因庫”之稱[2]。實施歷史遺留礦山的生態(tài)修復(fù)，既是堅持山水林田湖草生命共同體、協(xié)同推進生物多樣性治理的科學(xué)實踐，更是為全球生物多樣性保護和治理貢獻中國力量。

1?錦江右岸歷史遺留礦山概況

根據(jù)收集的資料，錦江右岸及周邊礦產(chǎn)資源境內(nèi)礦藏種類多，已知礦產(chǎn)有汞、鐵、鎢、錫、鈮、鉭、鎳、金、銻、鉛、鋅、鉬、鈷、鈾及磷塊石、大理石、石棉、煤矸土、黏土、硅礦、鉛鋅礦、釩礦、磷礦、石煤、煤、重晶石、高嶺土、銅、錳、砷、赤鐵礦、褐鐵礦、水晶、硫鐵礦、鉀長石、花崗巖、電石灰?guī)r、水泥灰?guī)r及熱泉等[3]。

一直以來，礦山生產(chǎn)對礦山地質(zhì)環(huán)境造成了較大的破壞，引發(fā)了較多環(huán)境問題。2020年，錦江流域多數(shù)礦山采取了復(fù)墾復(fù)綠措施，地質(zhì)環(huán)境有明顯的改善，恢復(fù)治理成效顯著，可見積極發(fā)展礦山復(fù)墾復(fù)綠對推進綠色礦山建設(shè)、恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境具有建設(shè)性意義，重點治理的工程內(nèi)容有：

（1）礦山土地復(fù)墾：復(fù)墾基本農(nóng)田保護區(qū)內(nèi)被破壞廢棄的土地，加強土地復(fù)墾的技術(shù)應(yīng)用。

（2）地質(zhì)災(zāi)害：主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等，通過主動的、有預(yù)見性的工程治理消除災(zāi)害隱患，恢復(fù)被破壞土地的使用價值，確保人民生命財產(chǎn)安全。

（3）“三廢”綜合治理工程：礦山采、選、冶過程中產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢氣污染了礦山地質(zhì)環(huán)境。整個沅江流域的礦山現(xiàn)狀表明，由于技術(shù)、經(jīng)濟等方面的原因，目前礦山“三廢”的處理及綜合利用水平很低，多數(shù)礦山固體廢棄物未被利用[4]。

2?礦山環(huán)境現(xiàn)狀及穩(wěn)定性評價

曾有“中國汞都”美名的萬山區(qū)在汞礦開采基本結(jié)束后，國家、企業(yè)投入了大量資金進行礦山生態(tài)修復(fù)[5]。奈何區(qū)內(nèi)礦山開采歷史悠久、點多面廣，根據(jù)調(diào)查，萬山區(qū)歷史遺留礦山仍然剩余113處圖斑需要進行生態(tài)環(huán)境修復(fù)。這些歷史遺留礦山主要分布于萬山區(qū)萬山鎮(zhèn)、魚塘鄉(xiāng)、高樓坪鄉(xiāng)、茶店街道、下溪鄉(xiāng)、敖寨鄉(xiāng)、黃道鄉(xiāng)。歷史遺留礦山給萬山區(qū)帶來了生態(tài)環(huán)境破壞碎片化、生物多樣性破壞、景觀破壞、地質(zhì)環(huán)境隱患加劇等生態(tài)問題。

據(jù)統(tǒng)計，截至2021年底，錦江右岸地下礦山開采活動形成的“三廢”未對植被、地形地貌、水資源水環(huán)境以及礦山地質(zhì)環(huán)境造成明顯影響，而露天礦山開采活動對植被、地形地貌、土壤、景觀等造成了一定的影響，而且治理滯后，形成了一定的礦山地質(zhì)環(huán)境遺留問題[6]。

2.1? 礦山地質(zhì)環(huán)境問題

結(jié)合萬山區(qū)歷史遺留礦山臺賬及現(xiàn)場核實調(diào)查，區(qū)內(nèi)礦山主要地質(zhì)環(huán)境問題包括開采形成裸露邊坡和地貌景觀、土地破壞[7]。區(qū)內(nèi)需要治理的歷史遺留礦山圖斑類型主要為建筑用砂礦、飾面用灰?guī)r礦、汞礦工業(yè)廣場及廢棄建筑，其中，建筑用砂礦74處，飾面用灰?guī)r礦23處，汞礦工業(yè)廣場及廢棄建筑15處。較為典型、具有代表性的地質(zhì)環(huán)境破壞礦山有8處，典型破壞區(qū)現(xiàn)狀如圖1、圖2所示。

2.1.1? 開挖邊坡隱患

經(jīng)調(diào)查，在需要治理的113個歷史遺留礦山圖斑中，有98個是露天開采礦山、15個是井工開采汞礦區(qū)，但是，汞礦區(qū)只涉及工業(yè)廣場及廢棄建筑影響破壞礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境。露天礦山局部開挖邊坡坡度在30°～90°，邊坡最高在10.0～40.0 m，部分礦山巖體受節(jié)理裂隙影響，較為破碎，易發(fā)生局部垮塌，危險性較大，危害性小；礦山開挖形成的邊坡發(fā)生崩塌及礦渣堆放區(qū)發(fā)生滑坡的規(guī)模、可能性小，危險性一般，危害性小。

2.1.2? 自然景觀破壞和土地資源壓占

礦區(qū)開采面形成的邊坡對土地的挖損較為嚴(yán)重，自然景觀影響嚴(yán)重；開采平臺及工業(yè)廣場對土地資源的挖損破壞嚴(yán)重，并且對區(qū)內(nèi)地形地貌景觀造成了很大的破壞。綜合對萬山區(qū)歷史遺留礦山的分析可知，其對地質(zhì)環(huán)境的破壞主要為露天開采區(qū)植被、土地破壞，石渣堆放，開采邊坡局部存在不穩(wěn)定巖體，工業(yè)廣場壓占土地等問題，造成原始地、耕地、林地資源損毀以及地貌景觀破壞。

2.2? 礦山開采面巖體穩(wěn)定性評價

根據(jù)對萬山區(qū)歷史遺留礦山的調(diào)查可知，其地層巖性主要為灰?guī)r、白云巖，巖體中的陡傾、外傾節(jié)理裂隙發(fā)育特征較明顯，巖體完整性一般，結(jié)構(gòu)較破碎，屬Ⅳ類巖體。

對礦山開采面邊坡穩(wěn)定性進行宏觀分析，主要是對邊坡的整體穩(wěn)定性進行評價。根據(jù)對區(qū)內(nèi)所有坡體的調(diào)查，結(jié)合其邊界、規(guī)模、裂隙發(fā)育程度、變形破壞模式及已經(jīng)出現(xiàn)的變形破壞跡象，采用地質(zhì)類比法對各礦山開采面形成的坡體穩(wěn)定性進行宏觀判斷；根據(jù)野外調(diào)查資料，利用赤平投影分析方法對坡體進行宏觀穩(wěn)定性分析。結(jié)合地質(zhì)類比法和赤平投影分析結(jié)果，對邊坡穩(wěn)定性進行綜合評價。

赤平投影的評價方法是將坡面、巖層、節(jié)理裂隙的產(chǎn)狀等組合繪制成赤平投影圖，計算得到組合交棱線產(chǎn)狀。結(jié)構(gòu)面交點位于坡向投影弧對側(cè)為穩(wěn)定型，與坡向投影弧在同一側(cè)時出現(xiàn)兩種情況：當(dāng)交點的傾角大于坡角時為基本穩(wěn)定型，當(dāng)交點的傾角小于坡角時為不穩(wěn)定型。

調(diào)查資料顯示，萬山區(qū)98處擬開展生態(tài)修復(fù)的露天歷史遺留礦山均存在開挖面臨空面，8處汞礦工業(yè)廣場及廢棄建筑區(qū)存在基巖臨空裸露面。結(jié)合野外調(diào)查和室內(nèi)資料分析進行綜合評價得出：有62處邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，無安全隱患；42處邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，無安全隱患，但不穩(wěn)定楔形體形成的松散塊體易垮塌、掉落，施工過程中需進行清方處理；1處邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，圖斑編號為18-KS-113的歷史遺留礦山由于坡體左側(cè)有5.0 m×3.0 m×2.0 m（長×寬×高）左右的危巖體，受節(jié)理裂隙切割，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3?錦江右岸萬山區(qū)歷史遺留礦山主要生態(tài)修復(fù)措施

3.1? 總體修復(fù)措施

萬山區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，主要特點是冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑、氣候溫和、雨熱同季，土質(zhì)優(yōu)良，保水保肥能力強，適合農(nóng)作物的生長。礦山生態(tài)修復(fù)方案應(yīng)按照“因地制宜，優(yōu)先用于農(nóng)業(yè)”原則，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，并根據(jù)“三調(diào)”等地理信息制定，復(fù)墾復(fù)綠后的土地盡量保證與原有的土地利用狀態(tài)一致，由于萬山區(qū)降雨豐富，對有耕作條件的礦山開采平臺等主要考慮復(fù)墾為耕地，沒有耕種條件的邊坡主要考慮復(fù)林或復(fù)綠。

針對礦山開采造成的耕地、林地破壞及遺留廢棄建筑物和設(shè)備、石渣堆放、崩塌零星掉塊等問題，對區(qū)內(nèi)歷史遺留礦山采取的總體修復(fù)方案為坡面危巖清理+掛設(shè)土工格柵+種植爬藤植物復(fù)綠+建構(gòu)筑物拆除+場地清理整平+覆土復(fù)墾復(fù)綠，以恢復(fù)生態(tài)，美化環(huán)境。對于礦山開采形成的陡坡、平臺及其他類型問題，主要采取的工程布置為：

（1）陡傾邊坡區(qū)域：危巖體清理+掛設(shè)土工格柵+坡腳、坡頂種植爬藤植物；

（2）平緩工業(yè)場地及開采平臺區(qū)域：拆除遺留建筑或設(shè)備+場地清理整平+覆土復(fù)墾或覆土復(fù)綠（植樹種草）；

（3）周邊、道路兩側(cè)等零星裸露面植樹修復(fù)。

3.2? 修復(fù)工程分項措施

通過實地核查，區(qū)內(nèi)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)范圍包括礦山開采面、開采平臺、采坑、砂石堆渣區(qū)、建構(gòu)筑物遺留區(qū)、地表植被破壞區(qū)、工業(yè)廣場壓占區(qū)、礦山公路損毀區(qū)等。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查情況和相關(guān)規(guī)范，對區(qū)內(nèi)歷史遺留礦山進行分區(qū)治理，主要分區(qū)為礦山開采面、礦山開采平臺及工業(yè)廣場、已自然復(fù)綠區(qū)域。

3.2.1? 礦山開采面

對礦山開采形成的臨空面采用坡面清理方式進行處理，即對礦山開采形成的邊坡、陡崖上的危巖、松散巖體進行削方清除，確保生態(tài)恢復(fù)治理施工安全，便于后續(xù)修復(fù)工程的實施。此類危巖體為礦山開采形成的整體或局部坡面巖體，較為松散、破碎，不具備支護條件或支護難度太大，故對坡面采用清理、清危、局部削方等方式進行處理，嚴(yán)格按照“從上至下、由外到內(nèi)、層層剝離”的方法進行，原則上采用人工削方，對局部零星危巖體，在條件允許的情況下可以巖石預(yù)裂機、風(fēng)鎬機等機械輔助削方，嚴(yán)禁采用松動爆破等方法，單次削方塊體體積不宜超過0.3 m³，建議單次削方塊體尺寸小于0.5 m×0.5 m×1.0 m（長×寬×高）。另外，在坡腳緩平臺地帶以及下部斜坡地帶，對由于開采、長期裸露坡面局部變形、零星崩落的松石、孤石、渣體進行場地清理整平，盡量避免外運。

礦山開采形成的邊坡、陡崖較為陡峭，無法覆土，植被存活不易，因此，在礦山開挖形成的陡崖坡頂或坡腳栽植爬藤植物。由于爬藤植物的攀爬能力有限，在坡體上掛設(shè)土工格柵，有利于爬藤植物的生長。對整個開采區(qū)邊坡、陡崖進行復(fù)綠，可采用油麻藤、葛藤、爬山虎等屬于當(dāng)?shù)嘏逝兰吧L能力較強的綠色爬藤植物。爬藤植物長100～150 cm，每隔50 cm種植一株。在種植前，需以46%尿素、60%磷酸銨施作底肥（100 g/株），同時拌入保水劑（10 g/株）。若存在馬道或開采平臺、區(qū)域，覆土30～50 cm，人工花草混播，并在內(nèi)側(cè)種植爬藤。

3.2.2? 礦山開采平臺及工業(yè)廣場

礦山開采平臺及工業(yè)廣場恢復(fù)治理主要是對開采平臺、采坑、廢棄建筑物、砂石堆渣區(qū)及硬化路面等進行治理，在進行生態(tài)修復(fù)時，首先對礦區(qū)內(nèi)廢棄、舊廠房及設(shè)備進行拆除，再對采坑、采掘平臺、運輸便道、渣場等地面不平整或硬化位置采用機械或人工回填整理、整平，便于下一步工程的實施。工業(yè)廣場建筑物及開采平臺內(nèi)設(shè)備拆除后運送至政府指定地點進行分類處理，運距在10 km內(nèi)；回填土石方應(yīng)就地取材，減少外運，盡量選用棄土棄渣，原則上不新增破壞；場地整理主要為采坑回填、場地整平等。以挖掘機、推土機配合，用礦山開采形成的棄渣對采坑進行回填，要求每0.5 m厚分層碾壓，對于礦場凹凸不平區(qū)域，輔以挖掘機、推土機配合整平。場地清理整平后地面坡度原則上不得大于5°，斜坡區(qū)（如堆渣體等）坡度不得大于40°。對工業(yè)廣場已硬化區(qū)域進行機械破碎，形成的塊碎石盡量用于坑道回填等。

開采平臺和工業(yè)廣場處理整平后，對采坑、采掘平臺、運輸便道、渣場等根據(jù)占損土地類型進行覆土復(fù)耕、復(fù)林。復(fù)耕覆土厚0.5 m，砌筑石埂以防水土流失。覆土后人工播撒菜籽，每公頃播撒50 kg。復(fù)林覆土厚0.3～0.5 m，通過種植喬木或灌木、播種花草進行綠化修復(fù)。喬木可采用柏木、刺槐、楠樹等適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的苗木平均混合種植，喬木高度為1.5～2.0 m，樹徑不小于5 cm，種植間距為3.0 m×3.0 m，喬木種植土方開挖坑道大小為0.4 m×0.5 m×0.5 m（長×寬×深）。灌木種類宜選取適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境及氣候且生長較快、生命力頑強的種類，如常青、紅葉石楠、刺槐等。灌木栽植密度根據(jù)灌木類型確定（種植間距為0.3、0.5、1.0、2.0、3.0 m），灌木冠幅50 cm，挖坑種植灌木，所挖穴坑的直徑要比土坨稍大，基肥使用堆肥或餅肥。本次花草混播擬采用人工撒播種子，每公頃播撒80 kg，選用成活率高、生長快、適應(yīng)力強的種子。

對整平后的地面進行覆土，土壤應(yīng)具有較好的肥力，土壤環(huán)境質(zhì)量符合GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》規(guī)定的Ⅱ類土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。客土土源選取就近建設(shè)工程耕作層棄土，結(jié)合萬山區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)劃建設(shè)，覆土可由集鎮(zhèn)建設(shè)項目取土，取土征地可由當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)解決，最終土方運距可據(jù)實簽證、決算，初步估算運距10 km。場地整平后，對場區(qū)進行覆土復(fù)綠，由于場區(qū)所處位置相對較高，缺少水源補給、灌溉，以大氣降雨補給為主，為保證綠植成活率及復(fù)綠效果，覆土厚度為0.3～0.5 m。

3.2.3? 已自然復(fù)綠區(qū)域

對歷史遺留礦山周邊、道路兩側(cè)等零星裸露面范圍較小且正在長草、對自然復(fù)綠較好的區(qū)塊，以自然修復(fù)為主；對植被生長不好的自然復(fù)綠區(qū)域采用補種補育進行復(fù)綠。

4?結(jié)語

錦江右岸萬山區(qū)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)工程項目的實施可以改變礦區(qū)較差的生產(chǎn)與生活環(huán)境，使礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境狀況有明顯的改善、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境明顯好轉(zhuǎn)。對原礦區(qū)裸露的地表進行覆土及復(fù)綠，經(jīng)過治理與恢復(fù)，風(fēng)蝕石化得到根本控制，裸露地表植被得以修復(fù)，植被能夠附著生長，生態(tài)功能得到恢復(fù)。經(jīng)過治理后，土壤結(jié)構(gòu)被改善，提高了土地的抗沖、抗蝕能力。部分礦山緊靠公路，礦區(qū)開采造成大量裸露地表，嚴(yán)重破壞了該段公路沿線的自然景觀，生態(tài)修復(fù)后裸露地表大面積修復(fù)，極大程度地改善了該段公路沿線的自然景觀。歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)工程項目的實施保證了治理區(qū)內(nèi)人民的生命財產(chǎn)安全，盡可能消除了可能直接造成人員傷亡的地質(zhì)災(zāi)害隱患，體現(xiàn)了“以人為本”的原則，是一件利國、利民、利企，功在當(dāng)代、利在千秋的大業(yè)。

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