礦山生態(tài)環(huán)境修復方法探究

周文亮，白 俞

（江西省核工業(yè)地質局二六三大隊，江西 吉安 343000）

建國70年來，我國的礦業(yè)發(fā)展很快，已成為世界上的礦業(yè)大國之一。但是礦產資源的開發(fā)，特別是不合理地開發(fā)、利用，已對礦山及其周圍環(huán)境造成污染并誘發(fā)多種地質災害，破壞了生態(tài)環(huán)境。礦山生態(tài)恢復的研究不僅關系到我國土壤的再利用，也關系到經濟發(fā)展、社會發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境優(yōu)化等諸多方面。盡管礦山生態(tài)環(huán)境的修復受到資金、政策、標準以及技術等因素的困擾，隨著我國越來越重視生態(tài)環(huán)境保護，礦山生態(tài)環(huán)境治理逐漸成為地質環(huán)境行業(yè)工作的重點之一。

1 礦山地質環(huán)境問題分析

隨著國家對礦山企業(yè)環(huán)境保護要求的提高，全國各縣市關閉了一大批環(huán)境保護不達標的礦山，就江西省南豐縣有廢棄礦山30個，主要為粘土磚瓦廠。廢棄礦山對土地資源導致了較為嚴重的破壞，此外全縣現(xiàn)有生產礦山企業(yè)23個，累計露天開采礦石量約245.17萬t，露天開采、廢石(土渣)堆場累計占用及破壞土地面積29.55公頃，廢石(土)累計積存量約0.24萬t。常年礦山開采已對生態(tài)系統(tǒng)結構與功能造成了破壞，諸如水土流失、礦山固廢污染土壤、水源污染等問題日益突出。特別是露天開采的礦山，其遺留采面的局部較為破碎，植被覆蓋率極低，水土流失現(xiàn)象較為嚴重、水土保持能力較差，因此急需針對現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境進行修復處理。

2 礦山生態(tài)環(huán)境修復的具體方法探討

2.1 土壤改良與整地技術

（1）土壤改良方法。土壤是植物生長的基質，基質的改良是礦山廢棄地生態(tài)系統(tǒng)恢復的主要問題。在具體土壤改良方法的使用上，通常在此需先運用分選方法將尾礦、廢石、土壤等進行一定的分離，實現(xiàn)資源利用最大化，同時便于土壤的改良，分離之后采用物理、化學方法實行土壤改良。

物理方法：目前表土回填技術為土壤基質物理改良措施常用方法，在采礦前先將0cm～60cm的土壤剝離并加以存放，等回填的時候再運回使用，表土一般具有結構良好、高養(yǎng)分、高水分、較多微生物與微小動物群落的特征，能為植被恢復提供高質量土壤。

化學方法：大部分礦山廢棄地土壤中植物生長營養(yǎng)物質，可通過添加肥料或種植豆科植物來提高土壤氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素含量。少量多次施用碳酸氫鹽與石灰，可以減少土壤酸性胡宏偉等；施用硫酸、硫酸氫鹽等物質來改善土壤堿性環(huán)境[1]。

生物方法：客土或者覆土可能帶來土壤的二次污染，種植先鋒植物以吸收土壤基質中污染元素能夠達到改良土壤的目的。有蚯蚓等土壤動物可幫助土壤重建系統(tǒng)功能、加快生態(tài)恢復進程，尾砂土和復墾土中加入蚯蚓和蚯蚓糞可有效提高植物的生物量[2]。

（2）土地整理方法。首先針對棄渣、棄土坡面，為規(guī)避引發(fā)坡體失穩(wěn)問題，需做分級處理，避免產生過長坡面，提高坡面的穩(wěn)定性與水土保持能力；其次針對開采巖質坡面，需秉持因地制宜原則進行坡面處理，清除坡面的浮石、危石，并防止因再次開山炸石引發(fā)二次破壞；再次需明確現(xiàn)有退化土地的具體修復形式及其相應標準（如表1所示），此外需關注土壤改良的具體實施要求，例如針對部分棄渣進行綜合利用，做好后續(xù)植被恢復施工所需運輸通道、作業(yè)道的預留，并綜合運用節(jié)水造林等措施提高植被成活率，提升作業(yè)效率。

表1 退化土地修復形式與標準

針對礦區(qū)廢棄地實施整地策略，通常包含全面整地、局部整地兩種方式，需注重結合客土作業(yè)、土壤改良方法進行整地，更好地優(yōu)化土地整理效果。其中全面整地主要指采用客土改良方法針對現(xiàn)有廢棄地實行全面改良，改變土壤的理化性質，使礦區(qū)廢棄地植被得到全面恢復。局部整地則包含以下兩種模式：其一是帶式整地，以長條狀形式針對帶上進行客土改良，采用全面播層客土、點式客土方式進行坡面改良，適用于煤矸石、鐵礦排土場等廢棄地，需注意在山地區(qū)域整地時應沿等高線使帶的方向保持水平，令破土帶斷面與坡面保持平行關系；其二是點式整地，常用方法包含穴狀、塊狀、魚鱗坑、漏斗坑、波浪狀等，在確認種植點位的基礎上完成整地，具有靈活性強、作業(yè)量小等特點，但一定程度上削弱了對立地條件的改善作用，適用于地形破碎、坡面較陡的區(qū)域。

2.2 坡面植被恢復技術

（1）生態(tài)植被毯技術。選取稻草、麥秸等原料，將灌草種子、保水劑、營養(yǎng)土等材料填充至載體層，加工制成復合防護毯，適用于坡度小于1：1.5的坡面，施工較為便捷，且具有良好的植被恢復與水土保持效果，可實現(xiàn)對尾礦庫等區(qū)域側坡植被的有效恢復。

（2）巖面垂直綠化技術。選取巖石邊坡坡腳、凹面位置，利用高強度砂漿砌石修筑成槽穴承載物，并進行種植土壤的回填處理。接下來選取灌草種子、藤本植物進行種植，能夠有效實現(xiàn)裸巖面的植被覆蓋，適用于坡度大于75°的坡面。

（3）植生基材噴附技術。選取有機質、保水劑、土壤改良劑等材料配制植物生長基質材料，將植物生長基質材料與灌草種子進行混合，利用專用噴射機以一定的設計厚度將混合物噴射至對應坡面，為植物生長營造適宜條件。該技術適用于坡度為1：1～0.75的坡面，但在坡長＞10m時需做好分級處理，可在多雨季節(jié)或區(qū)域增強坡面的抗侵蝕能力[3]。

2.3 造林技術模式的運用

基于因地制宜原則進行造林技術模式的應用：其一是針對尾礦庫，可采用臺階式削坡方法將其坡度削減至35°以下，將每層臺階寬度控制在2m～10m之間，結合不同立地條件選用純林、混交林等造林模式，沿等高線方向逐行造林；其二是針對排土場，同樣需將其坡度降至35°以下，移除坡面上存在的較大石塊，做好栽植穴的客土處理，選取純林、混交林、經濟林等造林方式，沿等高線方向以魚鱗坑形式進行造林，提升水土保持能力；其三是針對采礦坑，通常需在斜坡基部位置挖出寬1m、深1m的深溝，利用異地填埋的方式進行山體表土處理，在斜坡基部位置堆成厚度超過1m的新土，運用填充造林模式進行造林，并注重針對各臺階做好綠化處理，以此實現(xiàn)喬灌結合、立體綠化，優(yōu)化采礦坑所在區(qū)域的植被恢復效果，提升森林覆蓋率。

3 結論

礦山生態(tài)環(huán)境修復是實現(xiàn)生態(tài)文明建設目標的重要舉措，未來還需秉持科學綠色發(fā)展理念指導礦山開采活動，實現(xiàn)對我國礦產資源的合理開發(fā)，并著重加強對礦山土地復墾、地質災害治理、污染源頭控制、生態(tài)修復技術的研發(fā)與應用，真正改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境質量，推動社會經濟與資源環(huán)境實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。