基于綜合環(huán)境效益的礦山復(fù)墾規(guī)劃研究

劉寶臣，張炳暉，趙艷林，黃英娣，向志坤，曾 容

(桂林理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院，廣西 桂林 541004)

礦業(yè)開發(fā)中的土地復(fù)墾問題與國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展關(guān)系密切，近年來越來越受到國家的重視。礦山土地復(fù)墾就是恢復(fù)因采礦等破壞或影響的土地的生產(chǎn)力和經(jīng)濟利用價值，將其改造成為符合經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益要求的，并與周圍環(huán)境保持協(xié)調(diào)發(fā)展的活動[1]。礦山特別是露天開采的在開發(fā)過程中和開發(fā)后都會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生永久性的破壞或改變，為了維護當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，在礦山土地復(fù)墾中應(yīng)當(dāng)盡量恢復(fù)原來的生態(tài)和生物結(jié)構(gòu)，改良生態(tài)壞境中不合理和不利的因素，使復(fù)墾后的環(huán)境恢復(fù)到原來的水平甚至更好。目前，我國實際進行土地復(fù)墾的面積不足廢棄地總量的10%，土地復(fù)墾的潛力很大[2]。相關(guān)從業(yè)者應(yīng)努力從我國的實際情況出發(fā)，找到一條適合發(fā)展中國家礦業(yè)廢棄地的復(fù)墾之路[3]。我國的土地整體目標(biāo)目前過分強調(diào)增加土地數(shù)量，缺乏改善農(nóng)地耕作條件和提高土地質(zhì)量這方面的硬指標(biāo)[4]，在實際工作中，我們進行礦山土地復(fù)墾規(guī)劃不應(yīng)只針對土地、環(huán)境、生態(tài)問題，而應(yīng)綜合考慮這些問題并與當(dāng)?shù)厣鐣h(huán)境及經(jīng)濟文化發(fā)展總體目標(biāo)協(xié)調(diào)進行，只有這樣才更有利于礦山的合理開發(fā)和利用。

1 復(fù)墾規(guī)劃原則和依據(jù)

1.1 復(fù)墾規(guī)劃的原則

根據(jù)礦山開采對環(huán)境影響的具體特點，堅持源頭控制、預(yù)防與復(fù)墾相結(jié)合，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌安排、因地制宜、優(yōu)先用于農(nóng)業(yè)的治理原則。具體原則如下:①符合各級土地利用規(guī)劃和國家土地政策、法律;②堅持“邊生產(chǎn)、邊復(fù)墾”，以恢復(fù)生態(tài)環(huán)境為主，盡量恢復(fù)原來的土地結(jié)構(gòu)和土壤質(zhì)量;③復(fù)墾方法要正確合理，因地制宜，以復(fù)土歸原為主、復(fù)土他用為輔，具有明確的針對性和可操作性，應(yīng)盡量避免對環(huán)境造成二次破壞;④統(tǒng)籌兼顧生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，追求綜合效益最大化。

1.2 復(fù)墾規(guī)劃的依據(jù)

為合理、有效地進行土地復(fù)墾，我國進行了多年的探索和實踐，制定了一系列符合國情的有關(guān)土地復(fù)墾的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如土地管理法、土地復(fù)墾規(guī)定、土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、水土保持法等，制定土地復(fù)墾規(guī)劃應(yīng)遵循和依據(jù)這些法律法規(guī)。

2 充分考慮綜合效益的復(fù)墾規(guī)劃實例分析

2.1 礦區(qū)地理及地質(zhì)概況

礦區(qū)位于北部灣凹陷合浦盆地東南邊緣，地勢低緩，屬山前盆地殘丘—準(zhǔn)平原區(qū)，地貌景觀為剝蝕殘丘、剝蝕殘積丘及沖積洼地。地貌類型簡單，無大的地表水系，地表水總體由南東流向北西。礦區(qū)內(nèi)溪流短小且大部分為季節(jié)性的，冬季一般無水。礦區(qū)絕大部分被第四系沖積層覆蓋，土層疏松深厚，有機磷、速效磷、速效鉀含量較高，適宜林果種植。土壤類型主要有砂質(zhì)黏土、含砂黏土等。開采區(qū)占用的土地類型有耕地、林地、園地等。礦區(qū)內(nèi)植被繁茂，以人工植被為主，物種多樣性差，質(zhì)量不高。

礦區(qū)內(nèi)上覆巖層主要為第四系全新統(tǒng)沖積層、花崗巖風(fēng)化殘坡積層、花崗巖全風(fēng)化土構(gòu)成，局部有半風(fēng)化花崗巖和高鐵高嶺土蓋層，下伏基巖為下志留統(tǒng)連灘組泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、泥巖夾細(xì)砂巖及加里東晚期侵入的花崗巖。礦體為砂質(zhì)高嶺土礦，賦存于加里東晚期鉀長花崗巖風(fēng)化殼內(nèi)。

2.2 土地利用現(xiàn)狀

擬申請采礦權(quán)礦區(qū)面積為7.499km2，礦區(qū)內(nèi)的土地類型主要有耕地、林地、荒坡草地、園地、居民地(點)等。采礦區(qū)土地利用狀況見表1。

2.3 土地破壞預(yù)測分析

設(shè)計開采的礦體屬緩傾斜厚大礦體，所處位置地勢平緩，礦床工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件比較簡單。礦區(qū)南北兩部分為剝蝕丘陵地貌，其間所夾為剝蝕殘丘、殘坡及稻田分布區(qū)，地形起伏不大，風(fēng)化殘積型高嶺土礦體埋藏較淺，最低估算標(biāo)高為2m。本礦山為露天凹陷式開采、公路運輸，對土地的主要破壞形式是挖損和壓占，挖損主要是礦體開挖時對土地的破壞，壓占主要包括礦區(qū)建設(shè)、道路建設(shè)和尾礦庫建設(shè)占用的土地。

表1 采礦區(qū)土地利用狀況

2.4 復(fù)墾規(guī)劃

土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)是礦山環(huán)境保護和綜合治理的最有效途徑，通過工程、生物及其他措施來恢復(fù)和提高生態(tài)系統(tǒng)的功能，逐步實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。依據(jù)該礦區(qū)自然環(huán)境條件及當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展情況，結(jié)合該項目特征和礦山實際，按照經(jīng)濟可行、技術(shù)科學(xué)合理、綜合效益最佳和便于操作的要求，采取措施使受破壞的土地得到迅速恢復(fù)，實現(xiàn)采礦與土地復(fù)墾、生態(tài)重建的一體化。

2.4.1 對挖損破壞土地的復(fù)墾

采用分期開采逐期回填方式以減少對耕地的破壞，并采用內(nèi)排土開采方式，即將采礦區(qū)表層的剝離物回填到采空區(qū)，邊剝邊填。根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐恋乩脿顩r，通過回填、平整形成的土地適宜恢復(fù)為水田、旱地。復(fù)墾后地面高程與原始地貌基本相同，排灌系統(tǒng)配套后可優(yōu)先恢復(fù)為水田。為了預(yù)防土層失穩(wěn)等災(zāi)害發(fā)生，應(yīng)對回填土逐層壓實。回填過程中，要求將腐殖土回填在上部，用推土機推平，并對表層耕作土采取生物等措施進行改良，使回填土的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)指標(biāo)與原土壤接近，并在短期內(nèi)達到高產(chǎn)土地的肥力。復(fù)墾時的工序:①先將礦坑用礦場的剝離土或尾礦庫土分層回填并壓實，回填松散系數(shù)1.2;②把表面推平;③把原表層耕作土運回鋪在表面，恢復(fù)耕作，種植農(nóng)作物。對坡度大于 24°的永久性邊坡種植草皮進行防護，15°～24°坡地可以恢復(fù)為林地，種植桉樹、甘蔗，有利于保水保土、減少水土流失。

2.4.2 對尾礦庫壓占土地的復(fù)墾及礦坑改造

選礦廠西側(cè)建有一座尾礦庫，用于存放采礦頭兩年產(chǎn)生的尾礦。從第三年開始將尾礦直接運到采空區(qū)回填，既填平了礦坑、處理了尾礦，又減輕了尾礦對環(huán)境的污染及其對土地的占用。尾礦以石英砂為主，透水性較好，可回填于露天采坑底部，待回填高度達到設(shè)定高程后再覆耕植土，耕植土層厚度不宜少于30cm。在采空部位，因回填土較厚，為防止發(fā)生不均勻沉降、漏水等，一定要逐層(一般層厚以不超過1m為宜)碾平、壓實?；靥顣r應(yīng)重視并有意識地形成新的土壤剖面，一般情況下，把對植物生長不利的粗粒廢石置于下部，細(xì)粒表土放在上部，最后覆蓋耕植土。開采后期尾礦庫的治理主要是平整和覆蓋、種植，對于主要是石英砂的尾礦，將尾礦推平壓實后再用耕植土覆蓋，即可形成穩(wěn)固的植物生長層。對于高程較高的尾礦庫平整后可恢復(fù)為旱地，種植甘蔗、桉樹、木薯等旱地作物。開采后期形成的礦坑因缺乏填土可以修建為水塘，用作整個復(fù)墾區(qū)水田、旱地、林地的灌溉水源，也可起到防洪排澇作用。水塘設(shè)計水深為3 m，適合開展網(wǎng)箱養(yǎng)魚、養(yǎng)蝦等，以形成多層次和多空間的生態(tài)經(jīng)濟園區(qū)。礦區(qū)水源以大氣降水和地下水為直接充水，水庫水為間接充水(旺盛江水庫位于礦區(qū)東南邊)，其中以大氣降水為主，適宜進行水產(chǎn)養(yǎng)殖。

2.4.3 環(huán)境治理

設(shè)計采取了分區(qū)、分段開采，可將剝離的覆蓋層和不可利用的尾礦回填采空區(qū)，尾礦的主要成分為石英砂，沒有重金屬等有害物質(zhì)，可直接用于采空區(qū)回填。采空區(qū)回填、平整后，對于不同用途的土地，采取不同的有針對性的措施進行土壤改良，采取適宜的生物技術(shù)措施使其恢復(fù)種植能力，從而可達到一定的生態(tài)和經(jīng)濟效益。對礦坑生產(chǎn)排水引起的周圍地下水位下降、水源枯竭等問題，可通過引用旺盛江水庫水解決。旺盛江水庫位于礦區(qū)東南角，水質(zhì)清澈，供水距離只有3000m，供水費用低，水量大。采礦設(shè)計容許邊坡角為28°，經(jīng)分條法演算得出安全系數(shù)為1.43，滿足工程邊坡安全需要，為防止水土污染和崩塌、泥石流等災(zāi)害的發(fā)生，設(shè)置環(huán)形排水溝，植草種樹護坡。植被恢復(fù)應(yīng)在調(diào)研的基礎(chǔ)上，對土壤的物化、生化性質(zhì)進行分析，查明土壤的 p H值、含水量、通氣性、氮素及溫度等，進而選擇樹種。樹種的選擇是植被恢復(fù)中最為關(guān)鍵的一環(huán)，應(yīng)該遵循下列原則:①生長快、適應(yīng)性強、抗逆性好;②優(yōu)先選擇固氮樹種;③盡量選擇當(dāng)?shù)貎?yōu)良的鄉(xiāng)土樹種和先鋒樹種，也可以引進外來速生樹種;④選擇樹種時要考慮其經(jīng)濟價值，更要考慮其生態(tài)功能。

3 規(guī)劃方案實施后的效益

3.1 生態(tài)效益

全礦區(qū)(包括采空區(qū)、臨時排土場、尾礦庫)土地復(fù)墾后，土地類別主要為水田，其次為旱地及水塘，旱地以植樹、種草為主。形成了包括水田、水塘、緩坡樹林的環(huán)境，有利于空氣、土地質(zhì)量及水質(zhì)的提高，這樣的環(huán)境可基本維持原來的生態(tài)平衡，適宜人、動物的活動及植物的生長。

3.2 經(jīng)濟效益

本礦區(qū)土地全部復(fù)墾后，可獲得水田 6.777hm2、林地61.466hm2、旱地 7.951hm2、果園 28.036hm2、養(yǎng)殖水面3.350hm2;水田年均可獲益14.638萬元、旱地15.504萬元、林地92.199萬元、果園 42.054萬元、養(yǎng)殖 5.930萬元，復(fù)墾區(qū)總的年效益將達到170.325萬元，經(jīng)濟效益十分顯著。

3.3 社會效益

礦山的土地復(fù)墾營造了大片農(nóng)業(yè)用地，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，緩解了礦山用地和農(nóng)業(yè)用地的緊張狀況，密切了用地群眾、當(dāng)?shù)卣偷V山開采單位三者的關(guān)系;基本消除了由于礦山開采帶來的環(huán)境、地質(zhì)方面的影響，使周圍的群眾能夠正常的生產(chǎn)、生活;為地質(zhì)環(huán)境相似的礦山開展復(fù)墾工作提供理論指導(dǎo)和示范模式，宣傳了生態(tài)環(huán)境保護。

4 結(jié)論及建議

通過復(fù)墾規(guī)劃可以看出，復(fù)墾規(guī)劃文件統(tǒng)籌安排了礦區(qū)各個部分土地的功能和與開采相結(jié)合的復(fù)墾計劃。復(fù)墾時從采礦的第三年開始采用內(nèi)排土方式，既減少了尾礦壓占的土地，又為復(fù)墾提供了土源，可以大量減少復(fù)墾費用。復(fù)墾規(guī)劃既可以恢復(fù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，又可以在礦山開采完畢后實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，可為當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境恢復(fù)和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展作出一定的貢獻。但在實際操作中也發(fā)現(xiàn)一些難點，為此提出如下幾點意見供參考:

(1)建議國土部門把復(fù)墾規(guī)劃文件作為礦權(quán)申請和礦山建設(shè)的必要文件，作為礦山復(fù)墾的綱領(lǐng)性文件，其作用和城市規(guī)劃類似。

(2)從復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計可以看出，復(fù)墾規(guī)劃可以統(tǒng)籌安排各項復(fù)墾工作，能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。但是其中不足的是，單個礦區(qū)的面積往往較小，不利于統(tǒng)籌安排，建議把區(qū)域土地整理和礦山復(fù)墾規(guī)劃以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合，統(tǒng)籌安排形成復(fù)合型工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟園區(qū)。

(3)復(fù)墾規(guī)劃既要考慮到當(dāng)?shù)氐牡乩淼刭|(zhì)環(huán)境，也要考慮經(jīng)濟狀況，最好是既能充分恢復(fù)自然生態(tài)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境，又能給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟作出貢獻，從而減輕廠礦企業(yè)的復(fù)墾經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，恢復(fù)或營造更好的生態(tài)環(huán)境，造福當(dāng)?shù)鼐用瘛?/p>

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