礦山邊坡及排土場的生態(tài)修復研究

趙 罡

(貴州省地質礦產勘查開發(fā)局一〇六地質大隊，貴州 遵義 563000)

0 引 言

露天礦開采過程實際就是對原有地形地貌進行破壞的過程，在這一過程中必然也會破壞當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。尤其是在這一過程中形成的邊坡及排土場，極易對環(huán)境造成不良的影響。其中排土場在對方的過程中會導致水體污染、土壤污染和揚塵等污染。除此之外，在礦山后期的開采過程中，容易造成水土流失，對地表植被造成破壞，更為甚者會影響周邊建筑物的安全。

在全社會廣泛關注和重視生態(tài)環(huán)境保護的背景下，露天礦山生態(tài)環(huán)境修復成為一個值得研究的課題。隨著礦山復墾理念和技術的進步，將工程措施與生態(tài)措施相結合，對土地生態(tài)進行修復成為廣泛運用的生態(tài)修復手段。總體來看，礦山邊坡及排土場生態(tài)修復主要以植被種植為主要方法，以基質改良為目的生態(tài)恢復過程。該文以西部A礦區(qū)為研究對象，主要研究了該礦區(qū)適宜種植何類物種的問題，運用實驗與數(shù)值分析相結合的方法，最終確定了適宜當?shù)丨h(huán)境的植物物種，為進一步做好該礦區(qū)生態(tài)修復工作提供了重要依據。

1 概 況

A礦區(qū)位于西部某省境內，該礦區(qū)屬于露天礦，采空區(qū)排土場面積約為72 km2。在對礦區(qū)邊坡及排土場進行修復的過程中，首先利用工程措施進行地貌重塑，為后期植被種植等奠定有利基礎。對部分較陡邊坡采取灰漿抹面處理，排土場頂層設置30 cm厚度的黏土隔水層，壓實度為90 %，設置4 %左右的排水反坡，適當設置擋風墻，防止水土流失和揚塵。

由于該地區(qū)為露天礦區(qū)，礦石開采必然使得該礦區(qū)內植被受到破壞，自然生態(tài)環(huán)境受到嚴重影響。該區(qū)域水土流失現(xiàn)象比較嚴重，部分區(qū)域土壤資源嚴重匱乏。與此同時，該礦區(qū)排土場在旱季易出現(xiàn)揚塵現(xiàn)象，據測算，粉塵產生量在旱季可高達0.1 t/d，即是采取灑水降塵措施，依然會產生較多的粉塵，對當?shù)卮髿猸h(huán)境造成了比較嚴重的不良影響。

2 生態(tài)修復中植被的選擇

礦區(qū)邊坡及排土場生態(tài)修復的成果主要體現(xiàn)在植被的種植以及成活面積上，因此根據該礦區(qū)所述的地理位置、氣候條件科學的選擇植被物種成為一項重要的工作。

2.1 植被選擇的原則

生態(tài)修復是一個系統(tǒng)性的工程，植被種植同樣需要考慮整體性、系統(tǒng)性，因此在選擇植被的過程中，應當充分考慮各種因素。該礦區(qū)所處地區(qū)的土壤類型主要為含鐵量較高的紅黏土，呈微酸性。因此植被的選擇以耐酸性為主，根據草、灌木、喬木向結合的搭配模式選擇植被，對該礦區(qū)邊坡和排土場進行生態(tài)修復。

2.2 生態(tài)修復植被種類探索及成果

A礦區(qū)生態(tài)修復工程肇始于2015年，迄今已經三年多的時間，在開展該項目前，主管部門進行了大量的調研，咨詢了相關領域的專家，最終確定了生態(tài)修復方案，在方案中，對于植被種類的選擇做了比較詳盡的說明。

1)喬木植被。主要以云南松為主，云南松作為本地區(qū)森林一類天然生長植被，喬木蓋度能夠達到70 %以上，高度在3 m以上，在本地區(qū)生長態(tài)勢良好。對于改善氣候、優(yōu)化環(huán)境、凈化空氣、保持水土等具有非常好的效果。在種植云南松的基礎上，同時配種華山松、柏樹等暖溫帶針葉樹種，實現(xiàn)各類樹種的合理搭配。

2)草類植被。主要以紫莖澤蘭為主，紫莖澤蘭是該地區(qū)主要的草類植物，且在A礦區(qū)分布較廣，已經形成了較為良好的優(yōu)勢種群。因此，將紫莖澤蘭作為礦區(qū)生態(tài)修復的主要草類植被。

3)人工植被。為了實現(xiàn)生態(tài)效益和經濟效益的雙贏，生態(tài)修復方案亦考慮了種植經濟作物的問題。選擇適宜該地區(qū)生長的玉米、向日葵、核桃、蘋果、土豆等經濟作為，在礦區(qū)進行種植，取得了一定的經濟效益。

截至2018年12月，A礦區(qū)已完成約58 km2的植樹面積，對全礦區(qū)進行了草種播撒。從當前的情況來看，該礦區(qū)的生態(tài)修復工作取得了非常好的效果。計劃在下一年度繼續(xù)按照方案要求，對剩余地區(qū)進行樹木種植，力爭在年底完成全部生態(tài)修復任務。

3 礦區(qū)生態(tài)恢復分析

3.1 生態(tài)修復率及苗木成活率調查

從相關統(tǒng)計數(shù)據來看，該礦區(qū)區(qū)域總面積為72 km2，已完成58 km2的植樹面積，且樹木成活率達到了88.75 %；在全區(qū)進行了草種播撒，草類植物覆蓋率達到了92 %，從植被恢復方面來看，實現(xiàn)了非常好的生態(tài)修復效果；2018年在全區(qū)開始進行經濟作物種植，據相關統(tǒng)計數(shù)據顯示，該年度即創(chuàng)造經濟價值70余萬元。

3.2 修復區(qū)植被中污染物濃度檢測

自2016年至2018年，礦區(qū)連續(xù)三年對排土場區(qū)域內的植物進行污染物檢測，通過檢測植被中的N、P、As、Pb、Cu等污染物濃度進行檢測和對比，可以清楚地發(fā)現(xiàn)植物中污染物濃度逐年下降，其中N、P兩種主要污染物的濃度分別下降了43 %和28 %，其它污染物的濃度也分別下降了17 %到8 %不等。對經濟作物進行污染物檢測，所有指標均符合國家相關要求。從檢測結果來看，通過植被種植，礦區(qū)邊坡及排土場生態(tài)修復區(qū)的土壤質量明顯好轉，生態(tài)環(huán)境有了較大的改善。

4 結 語

1)礦山開發(fā)對于礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境破壞是巨大的，甚至在某些方面是永久性的、不可恢復的。將工程修復與植被修復相結合，是實現(xiàn)露天礦邊坡及排土場生態(tài)修復的最有效方式之一，通過合理的搭配種植樹木，完全可以在短時間內改

善和恢復礦山的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展；

2)根據礦區(qū)的氣候環(huán)境、土壤類型等因素，科學的選擇植被種類是利用植被恢復礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的關鍵，在利用植被對礦區(qū)進行生態(tài)修復過程中必須充分重視這一問題，做好相關的工作；

3)通過對礦區(qū)內植被體內污染物進行檢測，發(fā)現(xiàn)污染物在較短時間內即有明顯下降，足以證明植被種植在化解礦區(qū)污染方面具有十分重要的作用。與此同時，通過種植經濟作為，完全可以實現(xiàn)生態(tài)效益和經濟效益的有機統(tǒng)一。