資興市鉛鋅廢棄礦示范區(qū)工程生態(tài)修復(fù)與景觀重建

賀蘇華，孫云峰，楊 波

(中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410014)

隨著我國(guó)一些地區(qū)對(duì)于廢棄礦生態(tài)修復(fù)與景觀重建的實(shí)踐探索，如何挖掘場(chǎng)地特有的景觀資源，展示場(chǎng)地的歷史痕跡，使廢棄地恢復(fù)生機(jī)，成為一個(gè)值得研究的課題。

本項(xiàng)目實(shí)施區(qū)位于湖南省東南部的資興，湘、粵、贛3省交匯處，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，夏不酷熱，冬無(wú)嚴(yán)寒，四季分明，年內(nèi)氣溫最高36.6℃，最低-2.5℃，年平均氣溫16.6℃，光照充足，雨量充沛。資興市大腳嶺鉛鋅礦廢棄區(qū)，地處資興西南部清江鄉(xiāng)的山口村，為東江湖二級(jí)保護(hù)區(qū)范疇。按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，此礦在國(guó)土、安監(jiān)部門行政許可已到期，現(xiàn)已停止生產(chǎn)，自行退出。但是在多年的開采和冶煉過程中，礦山已產(chǎn)生大量的尾礦渣，形成較大的廢渣堆積地，其存在不僅占用了大片土地，還對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。去除土壤中的重金屬污染物，防止污染物進(jìn)入食物鏈?zhǔn)悄壳凹毙杞鉀Q的問題。

1 概況

2013年4月17日，根據(jù)中南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、資興城市建設(shè)投資有限公司以及資興市科學(xué)技術(shù)局等單位現(xiàn)場(chǎng)踏查，一起商討，確定了山口村鉛鋅廢棄礦區(qū)為示范工程，分析了實(shí)施區(qū)域情況。受上述單位委托，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，繪制了示范區(qū)標(biāo)高圖及分區(qū)圖。據(jù)測(cè)量及估算，全部示范區(qū)設(shè)計(jì)總面積約33 670 m2。

2 設(shè)計(jì)原則

2.1 減量

除必要的管理用房外，不再留用其他建筑，減少示范區(qū)內(nèi)能源、土地、水資源的利用，提高使用效率;同時(shí)除去枯木雜草，吸收當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)作物，彰顯地方特色。

2.2 再用

利用廢棄土地及原有材料、植被、土壤、磚石、擋墻等，賦予新的功能。

2.3 循環(huán)與再生

改良土壤，恢復(fù)經(jīng)營(yíng)本土經(jīng)濟(jì)作物，重建被污染的土地，還原大地真實(shí)面貌，改善區(qū)域小氣候。

3 景觀生態(tài)設(shè)計(jì)思路

3.1 自然式

首先清除礦山廢棄地遺留的廢渣，回填本地砂石土，施加有機(jī)肥改良土壤，修整地形，模擬植物群落和地形起伏的形式，將自然引入示范區(qū)環(huán)境之中，恢復(fù)礦山廢渣堆積地、塌陷地的生態(tài)，營(yíng)造具有自然特色的景觀。

3.2 鄉(xiāng)土化

考慮當(dāng)?shù)刈匀粭l件與景觀特色，選取適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種[1]。

3.3 保護(hù)性

禁止“三通一平”，保護(hù)好原有的地形地貌，對(duì)其進(jìn)行合理改造，形成優(yōu)美的生態(tài)景觀。

3.4 恢復(fù)性

運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段恢復(fù)已遭嚴(yán)重破壞的自然景觀。

4 植物景觀設(shè)計(jì)

4.1 植物種類的選擇

(1)選擇適應(yīng)栽植地段立地條件的植物種類，主要栽植生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)的樹種。

(2)優(yōu)先選擇具有改良土壤能力的固氮植物。

(3)在滿足生態(tài)功能的前提下，考慮植物的色、香、形等，配置觀葉、觀花樹種，提升景觀效果。

4.2 特色種植設(shè)計(jì)

具有礦山廢棄地典型的景觀特征，采取保留和保護(hù)的辦法，減少對(duì)歷史景觀的破壞，既表現(xiàn)對(duì)場(chǎng)所精神的尊重，又能形成場(chǎng)地新的特色景觀。

(1)梯級(jí)景觀修復(fù)。對(duì)原有礦山特色的磚砌毛石擋墻進(jìn)行景觀柔化設(shè)計(jì)，適當(dāng)配置植物組團(tuán)，遮擋與修復(fù)不佳環(huán)境。

(2)緩坡景觀修復(fù)。保持坡度小于45°的原有自然式植生護(hù)坡，人工修整凹凸不平的坡面，種植灌木或草本植物，同時(shí)在邊坡底部種植攀援植物，提高綠地率。

5 場(chǎng)地特色景觀營(yíng)造

在礦區(qū)遺存的基礎(chǔ)上結(jié)合生態(tài)修復(fù)與景觀再造，利用景觀設(shè)計(jì)手段對(duì)開敞空間進(jìn)行環(huán)境重塑，使該礦山廢棄地得以重新利用。根據(jù)本項(xiàng)目立地條件，將實(shí)施示范區(qū)分為3大區(qū)、6分區(qū)、1個(gè)特色帶。3大區(qū)分別是:景觀修復(fù)平地區(qū)，景觀修復(fù)緩坡區(qū)、景觀修復(fù)平臺(tái)區(qū)，見圖1。

圖1 資興市鉛鋅廢棄礦示范區(qū)工程生態(tài)修復(fù)與景觀重建平面分區(qū)

5.1 景觀修復(fù)平地區(qū)

5.1.1 一分區(qū) 此區(qū)地寬平整，屬景觀修復(fù)平地特色區(qū)，面積為15 480 m2。

修復(fù)方法:對(duì)土壤進(jìn)行化學(xué)固化后，施加農(nóng)家肥以及摻入池塘污泥以改良土壤，然后回填當(dāng)?shù)刈匀煌寥溃秸貕K，進(jìn)行土地復(fù)墾。

理由:據(jù)了解，該處尾砂層厚度大，但對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響較小，適合化學(xué)固化處理，選種耐性強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物。

景觀重建設(shè)計(jì):在樣區(qū)表土上覆蓋40 cm的自然土壤，挖穴50 cm×40 cm×40 cm，株行距為:2 m ×2 m，分別加下列改良劑:A.粉煤灰+塘泥;B.農(nóng)業(yè)廢棄物。2次重復(fù)。該區(qū)共設(shè)計(jì)5個(gè)處理小區(qū)，基調(diào)樹種選用具有較強(qiáng)吸收鉛、鋅的經(jīng)濟(jì)作物玉米和觀賞植物菊花，其次每個(gè)小區(qū)分別種植大葉女貞、楓楊、構(gòu)樹、水杉、杜英5個(gè)樹種，苗木規(guī)格為:地徑5 cm、苗高2.5 m，灌木分別選擇鹽膚木、小葉黃楊、紫穗槐、七里香、紅花檵木5種，苗木規(guī)格為:冠幅50 cm、苗高1.2 m，所有裸露地塊均撒播百喜草種子。

5.1.2 二分區(qū) 此處原為居民菜地，污染相對(duì)較輕，現(xiàn)存土壤條件較好，修復(fù)為平地特征區(qū)，面積為1 800 m2。

修復(fù)方法:主要施加垃圾堆肥及污泥堆肥，吸收土壤中的鉛鋅殘留物，提高土壤的透氣性和保水性，改善土壤結(jié)構(gòu)。景觀重建設(shè)計(jì):在治理區(qū)表土上覆蓋40 cm的種植土壤，挖穴70 cm×70 cm×80 cm，株行距為2 m×2 m，改良方法見種植坑剖面圖。該區(qū)主要種植觀花果樹:紫葉李、碧桃、花石榴3個(gè)樹種，苗木規(guī)格為:冠幅60 cm，苗高1.5 m，所有裸露地塊均撒播百喜草種子。

5.2 景觀修復(fù)緩坡區(qū)

5.2.1 三分區(qū) 此區(qū)圍繞村民住宅四周，多年開采的礦渣廢棄物通過地表徑流和大氣擴(kuò)散直接污染村民生活環(huán)境，造成村民自留地土壤退化，地面局部塌陷，果樹產(chǎn)量和品質(zhì)大幅度降低。本區(qū)通過治理重建，順著原有地勢(shì)修復(fù)為緩坡特色區(qū)，面積約3 240 m2。

修復(fù)方法:首先清除遺留的廢渣，覆蓋如稻草或雜草的植物殘?bào)w余物，改良土壤的物理特性，同時(shí)施加有機(jī)肥改善土壤結(jié)構(gòu)，另外將無(wú)污染的粉煤灰填充塌陷地。

景觀重建設(shè)計(jì):在治理區(qū)表土上覆蓋本地自然土壤，挖穴50 cm×40 cm×40 cm，株行距為2 m×2 m，該區(qū)遵照原有的果樹特色，繼續(xù)栽植枇杷、柑橘2個(gè)產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)異的樹種，同時(shí)種植少量的桂花、茶花增加趣味性，美化居民居住環(huán)境。苗木規(guī)格為:地徑4 cm，冠幅60 cm，苗高1.2 m，所有裸露地塊均撒播百喜草種子。

5.2.2 四分區(qū) 面積為4 330 m2，此區(qū)為開采的礦石碎塊和廢渣堆積而成的山坡，極易發(fā)生崩塌或滑坡;地形凌亂，深坑坳宕散布，植被破壞嚴(yán)重，原有自然景觀蕩然無(wú)存，山坡斑駁狀，與周圍環(huán)境極不協(xié)調(diào)。

修復(fù)方法:對(duì)廢棄山坡不穩(wěn)定部位砌筑毛石擋墻，并采用清坡卸渣措施使坡體穩(wěn)固。另外對(duì)裂縫塌陷處進(jìn)行客土覆蓋(客土來(lái)源一:代頭村池塘底泥+生態(tài)攔截挖掘出的泥土和尾砂，來(lái)源二:其他地方自然土壤)，同時(shí)施加有機(jī)肥改良土壤，修整地塊形成穩(wěn)固的種植緩坡。

景觀重建設(shè)計(jì):采用客土苗木造林、漿砌毛石擋墻和攀援植物垂直綠化技術(shù)，營(yíng)造自然景觀，毛石擋墻剖面見圖2。

圖2 毛石擋墻剖面

具體做法:在治理區(qū)表土上覆蓋厚50 cm的種植土壤，挖穴80 cm×80 cm×90 cm，株行距為2 m ×2 m，土壤改良方法詳見種植坑剖面圖。該區(qū)主要種植本地適應(yīng)性強(qiáng)的樹種:火炬松、濕地松、杉木、香樟、欒樹、杜英6個(gè)樹種，同時(shí)在護(hù)坡下邊緣種植爬山虎、常春藤攀爬植物，苗木規(guī)格為:地徑6 cm，冠幅70 cm，苗高1.5 m，以及地徑2～3 cm，藤長(zhǎng)80-100 cm，所有裸露地塊均撒播百喜草種子。

5.3 景觀修復(fù)平臺(tái)區(qū)

5.3.1 五分區(qū) 面積為2 670 m2，此區(qū)原為居民菜地平臺(tái)，主要受礦山開采過程中產(chǎn)生的廢水污染，造成水土流失及淺層滑坡，總體污染較輕，現(xiàn)存土壤條件還較好，能基本滿足栽植需要。

修復(fù)方法:先清理松石、凸面，清除遺留的廢渣，再修整邊坡，恢復(fù)自然式植生護(hù)坡，利用本地土壤修填凹面。

景觀重建設(shè)計(jì):在治理區(qū)表土上覆蓋厚30 cm的種植土壤，挖穴50 cm×40 cm×40 cm，株行距為3 m×3 m。該區(qū)主要種植本地特色果樹柑橘、紫葉李、花石榴3個(gè)樹種，植株空隙間種植大豆，利用其固氮作用改善土壤肥力，同時(shí)在護(hù)坡邊緣種植迎春、常春藤等攀爬植物，讓藤蔓從上向下垂，既增加綠化覆蓋率，又在功能上起擋土作用。苗木規(guī)格為:地徑5 cm，冠幅70 cm，苗高1.5 m;藤本植物:地徑2～3 cm，藤長(zhǎng)80～100 cm，所有裸露地均撒播百喜草種子，自然式植生護(hù)坡剖面見圖3。

圖3 自然式植生護(hù)坡剖面

5.3.2 六分區(qū) 總面積約3 590 m2，其中，廢棄選礦臺(tái)區(qū)域面積約1 500 m2，其他為居民柑橘林。

施工順序:廢棄選礦臺(tái)區(qū)域土壤鈍化處理后回填本地自然土壤;施加有機(jī)肥改良土壤，修整地形，恢復(fù)原毛石擋墻，形成景觀平臺(tái);居民柑橘林土壤鈍化處理后，繼續(xù)經(jīng)營(yíng)柑橘。

由于此處選礦臺(tái)占據(jù)了主要部分，可造林部分面積難以估算，暫按可造林面積3 590 m2計(jì)算。造林?jǐn)M選擇四季桂、香樟、杉樹等小苗木，規(guī)格為:地徑5 cm，冠幅80 cm，苗高1.5 m，同時(shí)選擇少量毛竹造林，規(guī)格為:地徑5 cm、苗高2 m;所有樹種密度為2 m×2 m，另外，毛石擋墻的石臺(tái)底部種植爬山虎等藤本植物。

5.4 生態(tài)修復(fù)帶(生態(tài)攔截帶)

此處為東面靠近水系約8 m的荒地，總長(zhǎng)約320 m，面積為2 560 m2，地勢(shì)平整，土壤條件較好，只需清理碎石雜物、翻耕后既可，該區(qū)設(shè)計(jì)為典型模式示范區(qū):設(shè)計(jì)①紡織纖維植物示范區(qū)(構(gòu)樹+苧麻)，②速生用材示范區(qū)(翅莢木+苧麻)，③高檔裝飾材示范區(qū)(楸樹+苧麻)，④特色經(jīng)濟(jì)植物示范區(qū)(臘樹+苧麻)，⑤景觀植物示范區(qū)(荷花玉蘭+苧麻)。種植喬木挖穴50 cm×40 cm×40 cm，株行距為2 m×2 m，草本植物采用50 cm×50 cm株行距栽植。

6 結(jié)語(yǔ)

采礦地類型多樣，應(yīng)根據(jù)實(shí)際問題采取措施。相關(guān)生態(tài)和工程學(xué)科的協(xié)作可以對(duì)廢棄地退化景觀進(jìn)行處理，而通過景觀設(shè)計(jì)學(xué)，可以達(dá)到重新利用和“變廢為寶”的目標(biāo)，采用最經(jīng)濟(jì)有效的植物配置，合理布局。并且植物的葉片等可以洗塵、滯塵、吸收有毒物質(zhì)，釋放有益健康的殺菌物質(zhì)，發(fā)達(dá)的根系還可以固定砂土，減少水土流失，增加土壤的貯水能力，逐漸恢復(fù)涵養(yǎng)水源、保持水土、調(diào)節(jié)氣候和凈化大氣的功能。因此，采礦廢棄地的生態(tài)恢復(fù)與可持續(xù)景觀設(shè)計(jì)涉及生態(tài)、工程、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)等多方面的內(nèi)容，具有很強(qiáng)的研究?jī)r(jià)值和廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。嘗試以利用場(chǎng)地原有景觀元素為出發(fā)點(diǎn)的生態(tài)修復(fù)與景觀重建方案盡量減少對(duì)場(chǎng)地的改變，以實(shí)現(xiàn)對(duì)原始場(chǎng)地的解讀，為以后類似場(chǎng)地的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供一定的借鑒意義。

[1]陳有民.園林樹木學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社，2004.