淺談準(zhǔn)格爾礦區(qū)土地復(fù)墾綠化

許志宏

摘 要：準(zhǔn)格爾礦區(qū)1989年被國家批準(zhǔn)重點能煤炭源基地，進(jìn)行開采。煤炭和土地都是重要的自然資源，但隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭用量的增加，相應(yīng)開采的加劇，給自然環(huán)境造成不可恢復(fù)的狀態(tài)，水土流失、原始植被、地質(zhì)破壞、大氣污染、水質(zhì)污染，伴隨著爆發(fā)和突發(fā)性的自然災(zāi)害也增多，造成周邊人民群眾生命財產(chǎn)、生產(chǎn)、生活受威脅程度加重。所以礦區(qū)的土地復(fù)墾綠化好壞程度，決定著環(huán)境的破壞恢復(fù)程度，同時也能發(fā)揮相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

隨著西煤東運的加速，準(zhǔn)格爾礦區(qū)的煤炭資源日益減少，耕地面積減少、生態(tài)破壞加劇，該地區(qū)煤炭開采完后，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)能力，嚴(yán)重影響本地區(qū)子孫后代生產(chǎn)生活。惡劣的結(jié)果可能是無地可種、無水可飲、無煤可燃等多重困境。

一、煤炭開采對生態(tài)環(huán)境的破壞

煤炭開采引起的地表塌陷，給礦區(qū)周圍的生活環(huán)境帶來了嚴(yán)重危害，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈蜕a(chǎn)。

主要表現(xiàn)在： 1）對耕地破壞嚴(yán)重，耕地面積銳減。塌陷盆地因常年積水或季節(jié)性積水，造成大量優(yōu)質(zhì)農(nóng)田被淹、鹽漬化，變成荒灘洼地，絕產(chǎn)絕收。在積水沉陷盆地外邊緣區(qū)，原來平整的耕地變成坡地，并分布大量的裂縫，農(nóng)業(yè)灌溉困難，水土和養(yǎng)分流失嚴(yán)重，土壤肥力下降，產(chǎn)量下降。2）地面建筑設(shè)施被毀。采空區(qū)上方地表的不均勻沉降，造成地面房屋、水塔、煙囪、高壓線塔等地面建筑物傾斜、開裂，甚至倒塌，危及居民的生命安全；引起橋梁的斷裂，鐵路、地下管線的折斷，道路和水利設(shè)施也均遭受不同程度的損壞，部分地區(qū)造成溝渠、河水倒流現(xiàn)象，影響農(nóng)業(yè)灌溉。3）受地表沉陷影響，塌陷區(qū)周圍潛水位降低，地表被疏干，農(nóng)業(yè)澆灌和用水困難。4）土地塌陷導(dǎo)致礦區(qū)周圍生態(tài)環(huán)境的破壞和惡化。地表塌陷造成農(nóng)林作物不能正常生長，動物消亡或遷移，居民遷居，原有生態(tài)平衡被破壞。

二、開采完成后的復(fù)墾綠化

生態(tài)恢復(fù)是通過人工措施，使退化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到能進(jìn)行自我維護(hù)的正常狀態(tài)，使其能按照自然規(guī)律進(jìn)行演替。準(zhǔn)格爾礦區(qū)所在地區(qū)為高潛水位地區(qū)，煤炭開采的地表塌陷將引起地表積水、土地沼澤化、湖泊化和水土流失等環(huán)境問題。該礦區(qū)屬北亞熱帶半濕潤季風(fēng)區(qū)，日照、水分條件較好，開展生態(tài)恢復(fù)具有良好的自然基礎(chǔ)。針對準(zhǔn)格爾礦區(qū)煤炭資源開發(fā)所引起的生態(tài)系統(tǒng)變化情況，從土地復(fù)墾、礦區(qū)綠化兩方面進(jìn)行礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)?，F(xiàn)黑岱溝露天煤礦土地復(fù)墾綠化已非常成功，已采掘完成及排土場植被恢復(fù)已達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)恢復(fù)，現(xiàn)可以發(fā)展種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)等。

土地復(fù)墾措施：

目前土地復(fù)墾技術(shù)主要有疏干法、挖深墊淺法和充填復(fù)墾法。通常在進(jìn)行復(fù)墾時需要幾種方法相結(jié)合進(jìn)行。

1.煤矸石充填塌陷區(qū)復(fù)土造地

煤矸石是煤礦生產(chǎn)過程中排放的固體廢物，煤矸石堆置在地面不但影響景觀、污染環(huán)境，而且占用大量土地資源。準(zhǔn)格爾礦區(qū)設(shè)一座臨時矸石山，服務(wù)年限為3年。當(dāng)塌陷區(qū)基本形成時，煤炭開采過程中的煤矸石將全部送往塌陷區(qū)回填，臨時矸石山堆存的煤矸石也將逐步送往塌陷區(qū)進(jìn)行回填。煤矸石前期送往首采塌陷區(qū)進(jìn)行回填造地，一部分用于后期塌陷區(qū)村莊搬遷的宅基地，多余部分進(jìn)行復(fù)土造田。

準(zhǔn)格爾礦區(qū)年排放矸石13.5萬t按礦井服務(wù)年限41.5年計，礦井排矸石總量為560.25萬t（約280萬m3），其中80萬m3矸石可用于修建綜合養(yǎng)殖區(qū)堤壩和公路、河流堤壩加高加固， 200萬m3矸石可用于回填塌陷區(qū)，根據(jù)不同深度測算，準(zhǔn)格爾礦區(qū)可回填塌陷區(qū)造地2.46 km2。

2.淺塌陷區(qū)利用

根據(jù)準(zhǔn)格爾礦區(qū)水文資料，該區(qū)地下水埋深2m左右，下沉深度2m內(nèi)的塌陷區(qū)一般不會產(chǎn)生積水現(xiàn)象，采取推高填低的方式進(jìn)行整治，通過整治仍然可以作為農(nóng)業(yè)用地。為了更多的利用淺塌陷區(qū)的土地，塌陷深度2～4 m的地表塌陷區(qū)域，可采取"挖深墊淺"的方法進(jìn)行整治，即將塌陷深度較大的塌陷區(qū)的土壤在積水之前推到塌陷較淺的區(qū)域以減少塌陷面積，使土地資源得到充分利用。為了確保塌陷深度在2 m以及挖深墊淺恢復(fù)的塌陷區(qū)土地得到有效利用，還應(yīng)考慮排水工程，以防雨季或汛期淹沒農(nóng)作物。

3.塌陷區(qū)水域的利用規(guī)劃

根據(jù)準(zhǔn)格爾礦區(qū)的地表塌陷的實際情況，塌陷區(qū)水域初步規(guī)劃為水產(chǎn)綜合養(yǎng)殖區(qū)、粗放水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、職工休閑區(qū)等3個區(qū)域。

3.1水產(chǎn)綜合養(yǎng)殖區(qū)

為使塌陷區(qū)得到最大限度的充分利用，滿足未來發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的需要。在礦井開采過程中利用煤矸石將該區(qū)域分隔成為500×500m2大小的小水域，為將來的水產(chǎn)養(yǎng)殖作準(zhǔn)備，必要時可再行分隔。每個分隔的水域都可以形成獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，在淺部種植水生的藕菱角等水生作物，深部可以養(yǎng)魚等。分隔后的水域面積小，管理方便，與大面積的水域相比，其經(jīng)濟(jì)價值和利用價值將會得到顯著提高，同時在堤壩上還可以進(jìn)行綠化，使之形成新的生態(tài)系統(tǒng)。

3.2粗放水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)

粗放型水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)不可能對所有的塌陷區(qū)都進(jìn)行高效利用，因此對地表塌陷較深的區(qū)域規(guī)劃為粗放型水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，一方面可以養(yǎng)魚，另一方面也可以進(jìn)行家禽養(yǎng)殖業(yè)、網(wǎng)箱養(yǎng)魚，邊緣地區(qū)可以進(jìn)行種植水生植物。

3.3職工休閑區(qū)

在粗放型養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)對塌陷區(qū)的邊緣地段進(jìn)行綠化，并修建道路和小亭，作為職工工休和節(jié)假日休閑之處。

三、生態(tài)恢復(fù)后的遠(yuǎn)期規(guī)劃

1.建設(shè)礦區(qū)型生態(tài)農(nóng)業(yè)

井田范圍內(nèi)的村鎮(zhèn)間應(yīng)大力發(fā)展糧食加工、食品加工、蔬菜加工、畜禽養(yǎng)殖等副業(yè)生產(chǎn)，建立糧蔬-禽畜生態(tài)系統(tǒng)。糧食和蔬菜加工產(chǎn)生的糧食麩皮、蔬菜葉根等作為牛、豬、羊、雞、鴨、鵝等禽畜的飼料，畜禽糞便可作為農(nóng)作物和蔬菜肥料，增加農(nóng)田土壤的肥力，使有機(jī)的垃圾變?yōu)橹参餇I養(yǎng)，獲得糧食和蔬菜的增產(chǎn)增收。發(fā)展以灌木為主的林地，在灌木間培植草皮，以林業(yè)野草用作乳牛的青飼料，乳牛的糞便投入魚塘作魚類餌料，魚塘的污泥可用作林草的肥料，建立林草-乳牛-魚塘生態(tài)系統(tǒng)，使系統(tǒng)內(nèi)的各種廢物互為利用，達(dá)到物質(zhì)循環(huán)。

2.發(fā)展礦區(qū)型產(chǎn)業(yè)

準(zhǔn)格爾礦區(qū)的建設(shè)將會促使村鎮(zhèn)分布重新布局，部分失去耕地后的剩余勞動力可從事第三產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營活動，使礦區(qū)內(nèi)非農(nóng)業(yè)人口增加，對糧食和蔬菜瓜果的需求量也將相應(yīng)增加。因此，礦區(qū)內(nèi)蔬菜和糧食生產(chǎn)應(yīng)同時發(fā)展，利用有限的耕地進(jìn)行精耕細(xì)種，提高農(nóng)作物的單產(chǎn)和質(zhì)量。充分發(fā)揮礦區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢，發(fā)展無污染或輕污染的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。隨著準(zhǔn)格爾礦區(qū)的開發(fā)建設(shè)，依托于煤礦的一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)將應(yīng)運而生，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)將有較大的促進(jìn)。但同時嚴(yán)格控制發(fā)展污染嚴(yán)重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，加強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的環(huán)境保護(hù)管理。

3.發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)

準(zhǔn)格爾礦區(qū)的開發(fā)將造成井田范圍內(nèi)不同程度的地表塌陷。目前綜合利用塌陷區(qū)的途徑有多方面，水產(chǎn)養(yǎng)殖是其中的重要途徑之一。類比調(diào)查表明，目前附近礦區(qū)塌陷水域放養(yǎng)的魚類主要是鯉科魚類，其生長水域水質(zhì)要求弱堿性，溶解氧一般要求在5mg/L以上。魚類的餌料主要是浮游藻類、浮游動物、底棲動物與水生維管束植物。塌陷水域水質(zhì)類比調(diào)查結(jié)果表明，準(zhǔn)格爾礦區(qū)的塌陷水域可用于發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)。

準(zhǔn)格爾礦區(qū)將形成的塌陷水域面積較大，積水較深，因此實行多品種的立體養(yǎng)魚（水深大于2m）。一般情況下，食浮游生物的鰱魚生活在水體的上層，草魚生活在中層，雜食的鯽魚生活在下層，而以螺絲為主要餌料的青魚貼底泥生活。同時還可以根據(jù)具體條件放養(yǎng)甲魚、螃蟹等。由于塌陷水域大，捕撈較為困難，采用網(wǎng)箱來養(yǎng)魚。根據(jù)對鄰近礦井塌陷區(qū)水體中動、植物的類比調(diào)查可知，處于礦井開發(fā)時期的塌陷水域中軟體動物較貧乏，水絲蚓等寡毛類較多；而閉礦期的塌陷水域中軟體動物較多，水絲蚓等寡毛類較少。因此在礦井建設(shè)初期在塌陷水域中以放養(yǎng)鯉、鯽等雜食性魚類為主，后期的塌陷水域中以放養(yǎng)青魚為主。發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)，要以養(yǎng)魚為主，多種經(jīng)營，綜合利用。魚類餌料應(yīng)利用畜禽的糞便和糧食、蔬菜的下腳料等。同時根據(jù)塌陷區(qū)水域周圍的堤埂較寬，有陸地建造禽棚和網(wǎng)欄家禽的條件，可以魚、禽、草綜合養(yǎng)殖，即水中養(yǎng)魚、水面養(yǎng)鴨、岸邊種植牧草。用水底污泥肥草、草料養(yǎng)畜禽、畜禽糞便和水草喂魚、魚糞和食物殘渣肥泥，從而實現(xiàn)到各個因子互相利用，形成良性循環(huán)的人工生態(tài)系統(tǒng)。

四、結(jié)語

礦區(qū)土地復(fù)墾是一項涉及面廣、綜合性強(qiáng)的系統(tǒng)工程，它涉及地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、礦床學(xué)、礦物學(xué)、采礦工程、選礦工程、工程地質(zhì)、環(huán)境科學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)等多個學(xué)科，為了使復(fù)墾后達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及生態(tài)效益的統(tǒng)一，必須按照因地制宜的原則制定切實可行的復(fù)墾規(guī)劃，當(dāng)煤矸石有可綜合利用價值時應(yīng)首先考慮綜合利用問題，將綜合利用與復(fù)墾綜合起來考慮。根據(jù)礦區(qū)土地破壞類型的不同，可將復(fù)墾分為采空區(qū)、塌陷區(qū)、矸石場3種類型，不同類型有不同的復(fù)墾方法。在選擇復(fù)墾工藝及設(shè)備時，應(yīng)盡量考慮使用采礦設(shè)備以降低成本、縮短復(fù)墾周期，矸石復(fù)墾時，應(yīng)首先考慮控制污染，然后覆土種植植被及恢復(fù)植被。

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