淺談廢棄礦山植被的快速恢復(fù)

林科成

【摘要】：礦山資源是我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力和重要支柱，然而，隨之而來的耕地減少、水土流失、生態(tài)環(huán)境破壞、環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害等問題嚴(yán)重。本文主要介紹了廢棄礦山地的類型與特點(diǎn)，深入剖析了廢棄礦山地的危害，并對(duì)廢棄礦山地植被快速恢復(fù)提出了不同的方法和技術(shù)。通過上述內(nèi)容的研究，為科學(xué)合理的加快推進(jìn)廢棄礦山植被快速恢復(fù)提供了重要的參考和依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：廢棄礦山地，危害，植被恢復(fù)技術(shù)

近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。伴隨著高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對(duì)礦產(chǎn)資源的需求不斷增大，各種礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用出現(xiàn)了過度消耗的局面，同時(shí)也帶來了礦山周邊植被嚴(yán)重破壞、周邊環(huán)境污染、生態(tài)環(huán)境趨于惡化等問題，不僅給當(dāng)?shù)厝藗兊纳瞽h(huán)境造成巨大的破壞，還導(dǎo)致了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。目前，廢棄礦山的治理和植被快速恢復(fù)成為我國整治重大環(huán)境污染問題之一。

1 廢棄礦山地的類型與特點(diǎn)

1.1采礦作業(yè)面廢棄地

礦山被開采后，形成了較大面積的塌陷區(qū)和采空區(qū)，這一類型主要是露天礦山。土壤表面的植被群落被破壞殆盡，并出現(xiàn)了大量的廢棄坑、陡崖、以及邊坡。此類型廢棄礦山地特點(diǎn)通常表現(xiàn)為土壤酸堿性高、物理結(jié)構(gòu)改變、大量的重金屬沉積，以及排水不良等。

1.2廢土石堆廢棄地

采礦的過程中會(huì)造成表土和礦石剝離，出現(xiàn)大量的巖石碎塊與礦石堆。此類型廢棄礦山地往往土壤比重小，土壤中的N、P、K等礦質(zhì)元素含量較低，土壤有機(jī)質(zhì)含量極少，同時(shí)土壤水分的蒸發(fā)量較大，導(dǎo)致土壤內(nèi)養(yǎng)分失衡，常會(huì)出現(xiàn)山體滑坡等問題。

1.3尾礦廢棄地

此類型廢棄礦山地是指選出精礦石后，剩余礦石逐步堆積而形成的廢棄地。尾礦廢棄地通常會(huì)產(chǎn)生大量含有酸堿性的有毒物質(zhì)，以及重金屬含量較高的剩余物，往往會(huì)沿著河流和通過大氣途徑進(jìn)行擴(kuò)散，造成周邊的水資源、空氣、土壤資源被嚴(yán)重的破壞和污染。

1.4礦產(chǎn)企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施廢棄地

此類型廢棄地通常是在開采礦山的過程中，作為交通道路和基礎(chǔ)設(shè)施用地后而產(chǎn)生的。因?yàn)榈V山開采是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，運(yùn)輸車超重運(yùn)送，對(duì)土壤進(jìn)行碾壓，導(dǎo)致土壤出現(xiàn)板結(jié)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞。

2廢棄礦山地的危害

2.1對(duì)土地資源的影響

礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用會(huì)造成土地資源的破壞，加劇我國人多地少的問題，同時(shí)導(dǎo)致礦產(chǎn)廢棄地周圍的地下水位嚴(yán)重降低，引發(fā)表層土缺少水分，大面積的土地土壤養(yǎng)分流失，造成土壤的承載能力降低，出現(xiàn)土地貧瘠化、植被破壞殆盡，水土流失問題加重，土壤侵蝕速度加快，土壤沙化和荒漠化問題嚴(yán)重。由于礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用所帶來的土壤問題嚴(yán)重，涉及面積較廣，關(guān)鍵是廢棄礦山地周圍的土壤污染機(jī)制、遷移規(guī)律和治理方法與目的等方面存在差異，與其他土壤污染有所不同，因而在制定廢棄礦山地的土壤修復(fù)方法方面需要具備自身特有的必要性和特殊性。

2.2對(duì)水資源的影響

采礦過程中會(huì)出現(xiàn)礦區(qū)的大面積塌陷、裂縫，以及礦井疏干排水，通常會(huì)造成礦山開采地區(qū)一些地方的儲(chǔ)存水的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)改變，從而地下水位逐漸降低，最終地下井干枯，出現(xiàn)許多疏干漏斗。礦山的開采導(dǎo)致植被大量破壞，植物的缺失會(huì)使得土壤水分涵養(yǎng)能力降低，地表徑流的下滲減弱。此外，對(duì)礦產(chǎn)的地下開采過程，會(huì)不斷改變地下水的水流方向，更為嚴(yán)重的時(shí)候，會(huì)使得河溪出現(xiàn)斷流。河流是水運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?，而礦區(qū)內(nèi)的廢水一般都會(huì)排放到河溪內(nèi)。地表徑流的變化，導(dǎo)致水資源枯竭，興修的水利設(shè)施的主要作用也失去功效，這會(huì)嚴(yán)重制約著農(nóng)作物的種植。

2.3對(duì)大氣的影響

礦產(chǎn)資源在開采過程時(shí)，大部分的粉塵會(huì)進(jìn)入到周邊的空氣當(dāng)中。通過風(fēng)力作用，會(huì)導(dǎo)致排出的大量廢石和尾礦產(chǎn)生粉塵，空氣被暗中污染。這些廢氣和粉塵不但會(huì)引起環(huán)境的嚴(yán)重污染，還會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的破壞。除此之外，對(duì)土壤的影響嚴(yán)重，帶來土壤板結(jié)問題，并且制約著植物自身所進(jìn)行的光合作用，大面積的破壞農(nóng)田和植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

2.4破壞生物多樣性

植被的消失、廢棄物的排放、土壤的污染與破壞，這些問題嚴(yán)重的影響生物的多樣性。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，我國經(jīng)過采礦后，森林面積和草地面積大量的消失。植被的消失帶來了生物的多樣性減少。同時(shí)，廢棄礦山地土壤表層稀薄，微生物的活動(dòng)能力降低，破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)極為緩慢，恢復(fù)最少需要50-100年。因此，礦山開采所帶來的生物多樣性損失是極為嚴(yán)重的。

3廢棄礦山地的植被恢復(fù)

3.1土地整理與改良

土地整理主要是為了保證和加強(qiáng)坡地的穩(wěn)定性，減少坡體問題的出現(xiàn)，棄渣面做好相關(guān)的分級(jí)分類，要構(gòu)建能夠保持水土的較長(zhǎng)破面。對(duì)開采巖質(zhì)破面，要根據(jù)情況耳釘，盡量以做到?jīng)]有浮石、危險(xiǎn)石為目的，不要對(duì)開山造成二次破壞。土地整理和改良的過程中，要按照植被恢復(fù)施工作業(yè)的原則，做好在施工時(shí)的機(jī)械施工作業(yè)、材料的運(yùn)輸，以及后期的養(yǎng)護(hù)管理的運(yùn)輸?shù)赖谋Ａ?。土地整理與改良，要考慮到適宜本地的植物樹種選擇，客土改良與抗旱節(jié)水造林技術(shù)相結(jié)合，能夠大大地提高植物的成活率，同時(shí)還可以減少重復(fù)作業(yè)，減少施工成本。

3.2坡面植被恢復(fù)技術(shù)

3.2.1生態(tài)植被毯坡面植被恢復(fù)技術(shù)

生態(tài)植被毯坡面植被恢復(fù)技術(shù)主要是運(yùn)用人工加工相結(jié)合的方式，構(gòu)建防護(hù)毯，對(duì)坡面進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)植被的辦法。此項(xiàng)技術(shù)操作相對(duì)較為簡(jiǎn)便，植被在后期的恢復(fù)效果明顯，能夠有效地防治水土流失。生態(tài)植被毯主要是把稻草和麥秸等作為主要的材料。在載體層內(nèi)加入灌木和草本的種子、保水試劑、營養(yǎng)用土，這種辦法多用于坡度小于1：1.5的坡面，坡面較為穩(wěn)定，不會(huì)受到坡長(zhǎng)的影響，一般在尾礦庫和排土場(chǎng)的側(cè)坡。

3.2.2巖面垂直綠化技術(shù)

巖面垂直綠化技術(shù)主要是借助巖石邊坡的凹面地形和坡腳，把強(qiáng)度較高的砂漿砌石和砌磚構(gòu)建成槽穴狀的承載物，隨后把灌木草本和藤本種植到坑內(nèi)。這項(xiàng)技術(shù)通常適用于坡度較高的坡面，一般都在75°以上，卻不會(huì)受到坡長(zhǎng)的制約。

3.2.3生態(tài)灌漿坡面植被恢復(fù)技術(shù)

生態(tài)灌漿技術(shù)主要是引進(jìn)建筑行業(yè)里的工程技術(shù)來運(yùn)用到生態(tài)植被恢復(fù)領(lǐng)域的技術(shù)。適應(yīng)地區(qū)主要是石質(zhì)堆渣等地表物質(zhì)，表現(xiàn)為塊狀形態(tài)，之間的空隙較大，在廢棄礦區(qū)地上缺少適宜植被生長(zhǎng)的土壤，從而為植被恢復(fù)提供恢復(fù)技術(shù)的方法，此方法坡度不可低于1：1.5。生態(tài)灌漿是把生物有機(jī)質(zhì)、肥料、粘合劑、保水劑，以及壤土按照一定的比例進(jìn)行混合，加入一定比例的水?dāng)嚢?，之后?duì)廢棄礦山地灌漿，不斷振動(dòng)和扎實(shí)，使得變?yōu)槌鋵?shí)。既可以起到防滲作用，還能夠?yàn)橹脖换謴?fù)提供有利的土壤條件。

3.2.4植生基材噴附植被恢復(fù)技術(shù)

植生基材噴附植被恢復(fù)技術(shù)主要是利用專用的噴射機(jī)，把植物生長(zhǎng)基質(zhì)材料和植物的灌木和草本種子等混合起來，遵循先前的設(shè)計(jì)厚度噴射進(jìn)入起到防護(hù)作用的坡面。有機(jī)質(zhì)、保水劑、粘合劑、土壤的改良試劑、植物種子等，做成主要的基質(zhì)材料，實(shí)際情況要參照施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤條件而定，進(jìn)行再次分配，利用高壓把植物生長(zhǎng)基質(zhì)弄到需要的區(qū)域，為植物的生長(zhǎng)提供良好的條件。

3.3邊坡植被恢復(fù)技術(shù)

當(dāng)邊坡坡度低于30°的棄渣區(qū)和排土場(chǎng)，通常采用整地和改良土壤，配合植被恢復(fù)來對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，而邊坡坡度低于30°的采石跡地，利用客土法；當(dāng)邊坡坡度介于30°和45°之間時(shí)，通常采用爆破的方法進(jìn)行造林，或者改造為階梯狀進(jìn)行造林，還可以利用生物袋的方法恢復(fù)植被；當(dāng)邊坡坡度介于45°和60°之間時(shí)，通常利用水泥網(wǎng)格方法來修復(fù)，注意在進(jìn)行削坡過程中，要確保邊坡的穩(wěn)定；當(dāng)邊坡坡度介于60°和80°之間時(shí)的采石場(chǎng)周邊的陡峭巖壁，通常用爆破開穴—穴內(nèi)填土—苗木栽植的方法。還可以在崖壁上配置種植的槽板，內(nèi)部放入營養(yǎng)土，主要栽植喬木、灌木和藤本等容器苗。此外，把草本的種子播種到周邊，形成起到防護(hù)作用的植被帶；當(dāng)邊坡快接近垂直時(shí)，一般用藤本類植物形成綠化帶，可選的樹種主要有爬山虎、薜荔、絡(luò)石、葛藤等，而當(dāng)創(chuàng)面的高度大于15米，要把藤本植物的攀援和垂直綠化的功能有效地結(jié)合起來。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]羅亞平， 李明順， 李金城等. 廣西錳礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)的現(xiàn)狀與治理對(duì)策[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2008， 13： 356-359.

[2]王英輝， 陳學(xué)軍. 金屬礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)技術(shù)[J]. 金屬礦山， 2007（6）： 4-7， 12.

[3]金靖博， 陸月皎， 孫德軍. 恢復(fù)生態(tài)學(xué)及其在林區(qū)礦山植被修復(fù)中的應(yīng)用[J].林業(yè)勘察設(shè)計(jì)， 2008（2）： 44-45.

[4]孫志偉.解決我國礦山環(huán)境問題的對(duì)策建議[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2008， 10（1）： 22-24.

[5]胡振琪， 凌海明. 金屬礦山污染土地修復(fù)技術(shù)及實(shí)例研究[J]. 金屬礦山， 2003（6）： 53-56.