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(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容?；诖?，介紹了錦江右岸萬(wàn)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(duì)萬(wàn)山區(qū)進(jìn)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(huì)。采取相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)措施，對(duì)類(lèi)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(hù)；生態(tài)修復(fù)；措施

黨的十八大報(bào)告首次提出將“美麗中國(guó)”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(guó)特色社會(huì)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(mén)戶，是我國(guó)亞熱帶森林系統(tǒng)核心區(qū)域、長(zhǎng)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(lèi)型豐富，自第三紀(jì)以來(lái)，氣候相對(duì)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(guó)具有全球保護(hù)意義的生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)之一，素有“華中動(dòng)植物基因庫(kù)”之稱[2]。實(shí)施歷史遺留礦山的生態(tài)修復(fù)，既是堅(jiān)持山水林田湖草生命共同體、協(xié)同推進(jìn)生物多樣性治理的科學(xué)實(shí)踐，更是為全球生物多樣性保護(hù)和治理貢獻(xiàn)中國(guó)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(lèi)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(zhǎng)石、花崗巖、電石灰?guī)r、水泥灰?guī)r及熱泉等[3]。

一直以來(lái)，礦山生產(chǎn)對(duì)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(wèn)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(jiàn)積極發(fā)展礦山復(fù)墾復(fù)綠對(duì)推進(jìn)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(diǎn)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(hù)區(qū)內(nèi)被破壞廢棄的土地，加強(qiáng)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(guò)主動(dòng)的、有預(yù)見(jiàn)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(jià)值，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

（3）“三廢”綜合治理工程：礦山采、選、冶過(guò)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(gè)沅江流域的礦山現(xiàn)狀表明，由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)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(píng)價(jià)

曾有“中國(guó)汞都”美名的萬(wàn)山區(qū)在汞礦開(kāi)采基本結(jié)束后，國(guó)家、企業(yè)投入了大量資金進(jìn)行礦山生態(tài)修復(fù)[5]。奈何區(qū)內(nèi)礦山開(kāi)采歷史悠久、點(diǎn)多面廣，根據(jù)調(diào)查，萬(wàn)山區(qū)歷史遺留礦山仍然剩余113處圖斑需要進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù)。這些歷史遺留礦山主要分布于萬(wàn)山區(qū)萬(wàn)山鎮(zhèn)、魚(yú)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(wàn)山區(qū)帶來(lái)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(wèn)題。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2021年底，錦江右岸地下礦山開(kāi)采活動(dòng)形成的“三廢”未對(duì)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(kāi)采活動(dòng)對(duì)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(wèn)題[6]。

2.1? 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

結(jié)合萬(wàn)山區(qū)歷史遺留礦山臺(tái)賬及現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)調(diào)查，區(qū)內(nèi)礦山主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題包括開(kāi)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(lèi)型主要為建筑用砂礦、飾面用灰?guī)r礦、汞礦工業(yè)廣場(chǎng)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(chǎng)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(kāi)挖邊坡隱患

經(jīng)調(diào)查，在需要治理的113個(gè)歷史遺留礦山圖斑中，有98個(gè)是露天開(kāi)采礦山、15個(gè)是井工開(kāi)采汞礦區(qū)，但是，汞礦區(qū)只涉及工業(yè)廣場(chǎng)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(kāi)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(xiǎn)性較大，危害性??；礦山開(kāi)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(xiǎn)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(kāi)采面形成的邊坡對(duì)土地的挖損較為嚴(yán)重，自然景觀影響嚴(yán)重；開(kāi)采平臺(tái)及工業(yè)廣場(chǎng)對(duì)土地資源的挖損破壞嚴(yán)重，并且對(duì)區(qū)內(nèi)地形地貌景觀造成了很大的破壞。綜合對(duì)萬(wàn)山區(qū)歷史遺留礦山的分析可知，其對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞主要為露天開(kāi)采區(qū)植被、土地破壞，石渣堆放，開(kāi)采邊坡局部存在不穩(wěn)定巖體，工業(yè)廣場(chǎng)壓占土地等問(wèn)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(kāi)采面巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)對(duì)萬(wàn)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(lèi)巖體。

對(duì)礦山開(kāi)采面邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行宏觀分析，主要是對(duì)邊坡的整體穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)對(duì)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(lèi)比法對(duì)各礦山開(kāi)采面形成的坡體穩(wěn)定性進(jìn)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(duì)坡體進(jìn)行宏觀穩(wěn)定性分析。結(jié)合地質(zhì)類(lèi)比法和赤平投影分析結(jié)果，對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

赤平投影的評(píng)價(jià)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(jì)算得到組合交棱線產(chǎn)狀。結(jié)構(gòu)面交點(diǎn)位于坡向投影弧對(duì)側(cè)為穩(wěn)定型，與坡向投影弧在同一側(cè)時(shí)出現(xiàn)兩種情況：當(dāng)交點(diǎn)的傾角大于坡角時(shí)為基本穩(wěn)定型，當(dāng)交點(diǎn)的傾角小于坡角時(shí)為不穩(wěn)定型。

調(diào)查資料顯示，萬(wàn)山區(qū)98處擬開(kāi)展生態(tài)修復(fù)的露天歷史遺留礦山均存在開(kāi)挖面臨空面，8處汞礦工業(yè)廣場(chǎng)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(jìn)行綜合評(píng)價(jià)得出：有62處邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，無(wú)安全隱患；42處邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，無(wú)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(guò)程中需進(jìn)行清方處理；1處邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，圖斑編號(hào)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(zhǎng)×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(wàn)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(wàn)山區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，主要特點(diǎn)是冬無(wú)嚴(yán)寒、夏無(wú)酷暑、氣候溫和、雨熱同季，土質(zhì)優(yōu)良，保水保肥能力強(qiáng)，適合農(nóng)作物的生長(zhǎng)。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?shí)際情況，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(wàn)山區(qū)降雨豐富，對(duì)有耕作條件的礦山開(kāi)采平臺(tái)等主要考慮復(fù)墾為耕地，沒(méi)有耕種條件的邊坡主要考慮復(fù)林或復(fù)綠。

針對(duì)礦山開(kāi)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(wèn)題，對(duì)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(chǎng)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(duì)于礦山開(kāi)采形成的陡坡、平臺(tái)及其他類(lèi)型問(wèn)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(chǎng)地及開(kāi)采平臺(tái)區(qū)域：拆除遺留建筑或設(shè)備+場(chǎng)地清理整平+覆土復(fù)墾或覆土復(fù)綠（植樹(shù)種草）；

（3）周邊、道路兩側(cè)等零星裸露面植樹(shù)修復(fù)。

3.2? 修復(fù)工程分項(xiàng)措施

通過(guò)實(shí)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(kāi)采面、開(kāi)采平臺(tái)、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(chǎng)壓占區(qū)、礦山公路損毀區(qū)等。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況和相關(guān)規(guī)范，對(duì)區(qū)內(nèi)歷史遺留礦山進(jìn)行分區(qū)治理，主要分區(qū)為礦山開(kāi)采面、礦山開(kāi)采平臺(tái)及工業(yè)廣場(chǎng)、已自然復(fù)綠區(qū)域。

3.2.1? 礦山開(kāi)采面

對(duì)礦山開(kāi)采形成的臨空面采用坡面清理方式進(jìn)行處理，即對(duì)礦山開(kāi)采形成的邊坡、陡崖上的危巖、松散巖體進(jìn)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(shí)施。此類(lèi)危巖體為礦山開(kāi)采形成的整體或局部坡面巖體，較為松散、破碎，不具備支護(hù)條件或支護(hù)難度太大，故對(duì)坡面采用清理、清危、局部削方等方式進(jìn)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(jìn)行，原則上采用人工削方，對(duì)局部零星危巖體，在條件允許的情況下可以巖石預(yù)裂機(jī)、風(fēng)鎬機(jī)等機(jī)械輔助削方，嚴(yán)禁采用松動(dòng)爆破等方法，單次削方塊體體積不宜超過(guò)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(zhǎng)×寬×高）。另外，在坡腳緩平臺(tái)地帶以及下部斜坡地帶，對(duì)由于開(kāi)采、長(zhǎng)期裸露坡面局部變形、零星崩落的松石、孤石、渣體進(jìn)行場(chǎng)地清理整平，盡量避免外運(yùn)。

礦山開(kāi)采形成的邊坡、陡崖較為陡峭，無(wú)法覆土，植被存活不易，因此，在礦山開(kāi)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(zhǎng)。對(duì)整個(gè)開(kāi)采區(qū)邊坡、陡崖進(jìn)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(zhǎng)能力較強(qiáng)的綠色爬藤植物。爬藤植物長(zhǎng)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(shí)拌入保水劑（10 g/株）。若存在馬道或開(kāi)采平臺(tái)、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(kāi)采平臺(tái)及工業(yè)廣場(chǎng)

礦山開(kāi)采平臺(tái)及工業(yè)廣場(chǎng)恢復(fù)治理主要是對(duì)開(kāi)采平臺(tái)、采坑、廢棄建筑物、砂石堆渣區(qū)及硬化路面等進(jìn)行治理，在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)，首先對(duì)礦區(qū)內(nèi)廢棄、舊廠房及設(shè)備進(jìn)行拆除，再對(duì)采坑、采掘平臺(tái)、運(yùn)輸便道、渣場(chǎng)等地面不平整或硬化位置采用機(jī)械或人工回填整理、整平，便于下一步工程的實(shí)施。工業(yè)廣場(chǎng)建筑物及開(kāi)采平臺(tái)內(nèi)設(shè)備拆除后運(yùn)送至政府指定地點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)處理，運(yùn)距在10 km內(nèi)；回填土石方應(yīng)就地取材，減少外運(yùn)，盡量選用棄土棄渣，原則上不新增破壞；場(chǎng)地整理主要為采坑回填、場(chǎng)地整平等。以挖掘機(jī)、推土機(jī)配合，用礦山開(kāi)采形成的棄渣對(duì)采坑進(jìn)行回填，要求每0.5 m厚分層碾壓，對(duì)于礦場(chǎng)凹凸不平區(qū)域，輔以挖掘機(jī)、推土機(jī)配合整平。場(chǎng)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(duì)工業(yè)廣場(chǎng)已硬化區(qū)域進(jìn)行機(jī)械破碎，形成的塊碎石盡量用于坑道回填等。

開(kāi)采平臺(tái)和工業(yè)廣場(chǎng)處理整平后，對(duì)采坑、采掘平臺(tái)、運(yùn)輸便道、渣場(chǎng)等根據(jù)占損土地類(lèi)型進(jìn)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(guò)種植喬木或灌木、播種花草進(jìn)行綠化修復(fù)。喬木可采用柏木、刺槐、楠樹(shù)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(shù)徑不小于5 cm，種植間距為3.0 m×3.0 m，喬木種植土方開(kāi)挖坑道大小為0.4 m×0.5 m×0.5 m（長(zhǎng)×寬×深）。灌木種類(lèi)宜選取適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境及氣候且生長(zhǎng)較快、生命力頑強(qiáng)的種類(lèi)，如常青、紅葉石楠、刺槐等。灌木栽植密度根據(jù)灌木類(lèi)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(zhǎng)快、適應(yīng)力強(qiáng)的種子。

對(duì)整平后的地面進(jìn)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(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》規(guī)定的Ⅱ類(lèi)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?？屯镣猎催x取就近建設(shè)工程耕作層棄土，結(jié)合萬(wàn)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(xiàng)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(yùn)距可據(jù)實(shí)簽證、決算，初步估算運(yùn)距10 km。場(chǎng)地整平后，對(duì)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行覆土復(fù)綠，由于場(chǎng)區(qū)所處位置相對(duì)較高，缺少水源補(bǔ)給、灌溉，以大氣降雨補(bǔ)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(duì)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(zhǎng)草、對(duì)自然復(fù)綠較好的區(qū)塊，以自然修復(fù)為主；對(duì)植被生長(zhǎng)不好的自然復(fù)綠區(qū)域采用補(bǔ)種補(bǔ)育進(jìn)行復(fù)綠。

4?結(jié)語(yǔ)

錦江右岸萬(wàn)山區(qū)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)工程項(xiàng)目的實(shí)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(duì)原礦區(qū)裸露的地表進(jìn)行覆土及復(fù)綠，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)，生態(tài)功能得到恢復(fù)。經(jīng)過(guò)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(kāi)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(xiàng)目的實(shí)施保證了治理區(qū)內(nèi)人民的生命財(cái)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(guó)、利民、利企，功在當(dāng)代、利在千秋的大業(yè)。

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