礦山廢棄地生態(tài)治理模式研究

尚國亮 ，王 超 ，徐 晶

（1.河北省林業(yè)外資項(xiàng)目管理中心，河北 石家莊 050011；2.河北省林業(yè)科學(xué)研究院，河北 石家莊 050061；3.河北省林木良種工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050061；4.洪崖山林管局，河北 易縣 074200）

近年來，隨著資源與環(huán)境間矛盾日益突出，礦山廢棄地的生態(tài)治理已引起社會(huì)的高度關(guān)注，有關(guān)礦山廢棄地生態(tài)治理的政策、法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也日趨完善；但目前我國礦山廢棄地治理率約10%～12%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家50%～80%治理水平[1]。同時(shí)，由于采礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的極度退化，生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響很大，因此人工生態(tài)治理是礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)的必由之路。傳統(tǒng)上，我國一般稱做“生態(tài)復(fù)墾”或“礦山復(fù)墾”等[2-3]，由于礦山廢棄地尤其是金屬礦山廢棄地破壞、污染程度嚴(yán)重，生態(tài)治理主要目標(biāo)應(yīng)是穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境和土壤-植被系統(tǒng)的恢復(fù)與重建；實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)主要生態(tài)限制性因子和環(huán)境特點(diǎn)，在地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定和生態(tài)治理的前提下，因地制宜發(fā)展林、農(nóng)、漁、牧、工、建等產(chǎn)業(yè)。通常根據(jù)礦山廢棄地的成因和退化特征等分為采礦跡地、排巖場、尾礦庫、壓占區(qū)等廢棄地類型[4-5]，本文針對(duì)以上類型，在參考已有治理經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)生態(tài)治理模式進(jìn)行了總結(jié)。

1 采礦跡地的生態(tài)治理

采礦跡地的主要生態(tài)限制因子為地表結(jié)構(gòu)破壞和土壤植被的缺失[5]，因此應(yīng)首先進(jìn)行棄渣清理和地質(zhì)穩(wěn)定工程，對(duì)有崩塌、滑坡危險(xiǎn)的巖土進(jìn)行穩(wěn)定化處理，然后通過客土、耐性植物栽培、植被毯等措施創(chuàng)建土壤—植被體系采礦跡地生態(tài)治理模式見表1。對(duì)于陡峭的巖石邊坡可采用基材噴附、藤本植物綠化、植被毯等綠化措施[6]，面積較大的采坑還可開發(fā)成漁塘、尾礦庫、景觀湖等設(shè)施。發(fā)展?jié)O塘養(yǎng)殖業(yè)要對(duì)水體、魚體的重金屬殘留量定期監(jiān)測。對(duì)于地形平整的采礦跡地，在充分做好表土覆蓋和防滲層的前提下，可適當(dāng)發(fā)展農(nóng)牧業(yè)和經(jīng)濟(jì)林；但在有色金屬礦山跡地發(fā)展種植、養(yǎng)殖業(yè)一定要慎重，以防重金屬離子進(jìn)入食物鏈。河北省武安市礦山村成功將廢棄鐵礦跡地改造成核桃經(jīng)濟(jì)林、北京市的生態(tài)植被毯技術(shù)等實(shí)踐活動(dòng)對(duì)我國礦山跡地的生態(tài)治理有著廣泛的指導(dǎo)意義。

表1 采礦跡地生態(tài)治理模式

2 尾礦庫的生態(tài)治理

我國對(duì)于尾礦庫的地質(zhì)安全管理有著嚴(yán)格的指標(biāo)體系，如坡降比、壩體的穩(wěn)定性等，坡面的生物治理是改善尾礦庫生態(tài)質(zhì)量的重要措施。隨著選礦、加工技術(shù)的進(jìn)步，尾礦砂可用于再選、建筑原材料等再利用，是未來重要的礦產(chǎn)資源；但尾礦庫易于發(fā)生滑坡、潰壩等地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，因此尾礦庫生態(tài)治理以臨時(shí)性林業(yè)生態(tài)保護(hù)措施為主，不宜發(fā)展農(nóng)、牧等其它產(chǎn)業(yè)。生產(chǎn)上可栽種耐性較強(qiáng)的植物，如紫穗槐、沙棘、刺槐等樹種，形成灌草結(jié)合的植被結(jié)構(gòu)，不宜發(fā)展喬木林；也可采用喬木樹種進(jìn)行矮林經(jīng)營，尾礦生態(tài)治理模式見表2。由于尾礦砂結(jié)構(gòu)松散，直接暴露在空氣中易于氧化淋溶出重金屬離子，因此造林前應(yīng)進(jìn)行土壤覆蓋以形成“氧障層”[7-8]，同時(shí)也可為植物的生長創(chuàng)造較好的環(huán)境條件。

表2 尾礦庫生態(tài)治理模式

3 排巖場的生態(tài)治理

排巖場由廢棄的巖石、棄渣等堆棄而成，我國對(duì)排巖場有著嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)范，同時(shí)廢棄的巖石、礦渣等也是可利用的資源，因此生態(tài)治理以林業(yè)生態(tài)保護(hù)措施為主。排巖場首先要進(jìn)行創(chuàng)面治理工程實(shí)現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化，然后采取土壤和植被的恢復(fù)措施，排巖場生態(tài)治理模式見表3。土壤礫石型排巖場可直接造林種草，巖石型排土場需采用客土、表土覆蓋等措施后選擇鄉(xiāng)土耐性植物進(jìn)行造林綠化，客土難度大時(shí)可采用局部客土和容器苗造林。

表3 排巖場生態(tài)治理模式

4 小結(jié)

共總結(jié)了采礦跡地、排巖場和尾礦庫3大類型礦山廢棄地生態(tài)治理模式，表中所推薦的耐性植物材料主要適應(yīng)于華北地區(qū)栽種，其它地區(qū)可參考本地常規(guī)荒山造林或固沙植物進(jìn)行選擇使用。此外，占用區(qū)和采礦跡地有著相類似的環(huán)境條件和生態(tài)限制因子，生態(tài)治理措施基本相同；次生污染區(qū)通?？筛鶕?jù)污染程度適當(dāng)發(fā)展農(nóng)林業(yè)，對(duì)于重金屬離子污染嚴(yán)重的地段應(yīng)以發(fā)展生態(tài)林為主，未來“土壤—微生物—植被系統(tǒng)”的復(fù)合治理技術(shù)將成為土壤重金屬治理的重要發(fā)展方向。

［1］李明順，唐紹青，張杏輝，等.金屬礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐與對(duì)策［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保，2005，32（4）：16-18.

［2］王鑌，白中科.在中型礦山廢棄地土地復(fù)墾對(duì)策［J］.中國煤炭，1997，23（1）：19-21.

［3］李海英，顧尚義，吳志強(qiáng).礦山廢棄地土地復(fù)墾技術(shù)研究進(jìn)展［J］.礦業(yè)工程，2007，5（2）：43-45.

［4］吳歡，周興.礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)研究進(jìn)展［J］.廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003，20（增刊）：32-35.

［5］王超，畢君.金屬礦山廢棄地類型劃分與生態(tài)退化特征［J］.環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2012，38（1）：41-44，49.

［6］陳芳孝.北京市礦山生態(tài)治理主要技術(shù)與典型模式［J］.中國水土保持，2007，7：25-26.

［7］付善明，周永章，高全洲，等.金屬硫化物礦山環(huán)境地球化學(xué)述評(píng)［J］.地球與環(huán)境，2006，34（3）：23-29.

［8］王超，畢君，蓋安生，等.冀東地區(qū)鐵尾礦庫人工植被恢復(fù)效果［J］.林業(yè)科技開發(fā)，2012，26（2）：105-108.