礦山廢棄土地修復(fù)及再利用規(guī)劃

曲少東

（陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075）

土地資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，但是，基于我國嚴(yán)重的人口壓力及仍待提高的資源開發(fā)利用技術(shù)，使得土地資源的高效利用還需要進(jìn)一步挖掘。目前，隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的提速，土地資源的利用效率不斷提高，并將農(nóng)業(yè)化用地高效地轉(zhuǎn)化為非農(nóng)業(yè)用地、商業(yè)用地［1］。礦產(chǎn)資源及鐵路、公路的大力開發(fā)，也使得土地資源被大量占用。人口及經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展與土地資源的平衡，成為了目前有待解決的問題。

在工業(yè)化和城市化發(fā)展的過程中，對土地資源的利用和污染是不可避免的。因此，對于土地資源的修復(fù)和再次利用，成為了目前許多國家和地區(qū)著眼解決的難題［2］。礦產(chǎn)資源作為社會經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的物質(zhì)保障，在工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著非常重要的作用，如陜北、陜西的煤炭資源，黑龍江、內(nèi)蒙古銅礦資源，遼寧、冀東鐵礦資源，山西煤層氣資源等。我國是世界上為數(shù)不多的、礦產(chǎn)資源種類較齊全的、礦產(chǎn)自給程度較高的國家之一，一部分礦種（礦組）的儲量名列世界前茅或首位［3］。

但是，礦產(chǎn)資源的開發(fā)對環(huán)境造成了一定程度的影響，如環(huán)境污染、大氣和水污染，影響礦山自然環(huán)境，并產(chǎn)生了諸多的地質(zhì)環(huán)境問題，影響著人類的生活和生產(chǎn)勞動。因此，對資源的合理開發(fā)利用以及對環(huán)境污染的修復(fù)必須協(xié)同進(jìn)行。在礦山開發(fā)完后，對污染土地進(jìn)行修復(fù)和再次利用，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題

1.1 地面塌陷與裂縫

由于礦產(chǎn)的開采，導(dǎo)致地面塌陷，地表出現(xiàn)明顯塌陷坑。地面塌陷產(chǎn)生過程速度緩慢、無規(guī)律，不易提前發(fā)覺，而且具有較強(qiáng)的突發(fā)性、隱蔽性和有聲有震特點。形成坍塌的原因主要為埋深較淺，不合理開采。塌陷坑一般為橢圓形狀，深度不一，見圖1。

圖1 礦區(qū)地面塌陷

地裂縫也會在塌陷區(qū)伴隨產(chǎn)生，其產(chǎn)狀和走向也無規(guī)律，裂縫的產(chǎn)生使得降雨能滲透到地層內(nèi)，給礦產(chǎn)生產(chǎn)帶來安全隱患，見圖2。

圖2 礦區(qū)地面裂縫

1.2 自然環(huán)境及生態(tài)破壞

礦區(qū)開發(fā)過程中會產(chǎn)生大量的廢石，需要進(jìn)行加工和堆放，因此，會造成大面積的自然地域被占用和破壞。廢石對土地的占用，使得土地地表植被被毀壞，導(dǎo)致植被貧瘠，進(jìn)而引起小范圍生態(tài)系統(tǒng)失衡。同時，由于降雨等其余自然因素的影響，更加容易產(chǎn)生山體滑坡、泥石流，造成次生災(zāi)害［4］。

1.3 廢棄礦井安全隱患

大部分礦井都深挖于地下，在地面會有礦洞出露，有斜井也有豎井。礦井廢棄后，若對洞口未進(jìn)行有效的回填封堵，會給人畜及野生動物帶來極大的安全隱患。

1.4 搬遷廢地

由于礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開發(fā)，使得部分地區(qū)出現(xiàn)塌陷，造成人居環(huán)境被破壞，甚至引起房屋、農(nóng)耕、交通道路等被破壞。必要時，需要對所在區(qū)域的人員進(jìn)行搬遷和安置，搬遷后的居民廢棄用地、破損房屋設(shè)施占用了大量土地，不僅造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，而且?guī)砹藦U棄地面貌復(fù)原的不良影響。

2 土地修復(fù)措施

2.1 不同區(qū)域的修復(fù)措施

礦山地質(zhì)環(huán)境的修復(fù)，主要包括采空區(qū)、生產(chǎn)區(qū)域和搬遷廢地三部分。

2.1.1 采空區(qū)。采空區(qū)是由于礦區(qū)內(nèi)的資源經(jīng)過長時間、大規(guī)模的采礦活動而被采掘殆盡后形成的。礦山挖掘過程中會產(chǎn)生大量的礦道和采空區(qū)域，廢棄后長久沒有進(jìn)行維護(hù)，內(nèi)部會產(chǎn)生坍塌，對整個礦洞進(jìn)行回填難度較大，也不可能實現(xiàn)。一般常規(guī)的處理方法是進(jìn)行打孔投料和灌泥漿，以保護(hù)周邊自然區(qū)域、道路、河道等。

通過投料孔可以將礦區(qū)采出的廢石礦渣向礦洞內(nèi)投放，并用水泥漿進(jìn)行打壓，提高支撐強(qiáng)度，并防止地面坍塌的發(fā)生。投料灌漿工藝完成后，在其范圍內(nèi)地表進(jìn)行土壤層的覆蓋，并進(jìn)行壓實，并與周圍地表環(huán)境持平，最后對其進(jìn)行綠化和耕種，恢復(fù)原先植被覆蓋。

2.1.2 生產(chǎn)區(qū)域。一般礦坑礦洞的廢棄，需要對主副井和風(fēng)井進(jìn)行封堵，回填原料為采出的廢石，并在礦洞口周圍建立擋土墻，然后進(jìn)行回填，回填完畢時需要進(jìn)行壓實，確?；靥钚ЧＶ笤诨靥顓^(qū)域地表覆蓋土壤，種植植被，以恢復(fù)原始地貌。

礦場廢石大部分可進(jìn)行回填礦洞，剩余部分可用于其他工程處理。廢石的回填具有很大的作用，不僅可以高效利用，減少土地的占用，而且能有效降低生態(tài)環(huán)境污染。因為礦石成分復(fù)雜，其中所含礦物成分較多，因此能極大地降低對人畜的危害。

2.1.3 搬遷廢地。受礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害影響而搬遷后的居民建筑設(shè)施，影響市容景觀環(huán)境。可以進(jìn)行人工拆除，再對廢棄建筑垃圾進(jìn)行拉運(yùn)，用于鋪設(shè)道路或者回填塌陷區(qū)域。廢棄區(qū)域進(jìn)行推土機(jī)鏟平，壓實后覆蓋土壤，并種植植被來恢復(fù)地貌。

2.2 不同地質(zhì)環(huán)境問題的修復(fù)措施

2.2.1 土壤修復(fù)?？稍谠瓉淼耐恋厣鲜┘訝I養(yǎng)元素來調(diào)節(jié)土壤的養(yǎng)分，如加入氮磷鉀肥料來提升土壤質(zhì)量；種植能恢復(fù)土壤環(huán)境的植被；對土壤進(jìn)行松動，種植新物種，從而提高植被的覆蓋率?；蛘咧苯訌钠溆嗟胤竭\(yùn)來土壤，進(jìn)行地表土壤的填埋并進(jìn)行疏松處理，然后種植植被。

2.2.2 水環(huán)境修復(fù)。礦產(chǎn)開發(fā)過程會對地表水、地下水、土壤水分造成一定程度的污染，利用較好的土層或沙質(zhì)土層進(jìn)行修復(fù)，并規(guī)劃為林地或耕地；塌陷坑較大較深的區(qū)塊，可以作為魚塘或蓄水池。

2.2.3 生態(tài)修復(fù)。生態(tài)修復(fù)是指利用某些特殊植被來吸收和沉淀土壤中的重金屬物質(zhì)，降低此類重金屬物質(zhì)的生物流動以及有效阻止其流入水環(huán)境系統(tǒng)，避免污染擴(kuò)大，減少對人類和自然環(huán)境的危害。

例如，中科院南京土壤研究所研究員吳龍華課題組針對我國大面積農(nóng)田土壤鋅鎘污染問題，利用課題組篩選和鑒定的鋅鎘超積累植物，開展了多年的室內(nèi)外試驗研究［5］。伴礦景天（Sedum plumbizincicola）是鋅鎘超積累植物，并且是景天科植物的一個新種。連續(xù)4年應(yīng)用伴礦景天對不同鋅鎘污染程度的農(nóng)田土壤進(jìn)行連續(xù)吸取修復(fù)，隨著修復(fù)次數(shù)的增加，植物對鎘及低污染土壤上鋅的吸收量呈降低趨勢，見圖3。

圖3 礦區(qū)伴礦景天長勢

3 土地再次利用的規(guī)劃設(shè)計

3.1 土地功能延伸

土地的質(zhì)量等級不同，因此不同質(zhì)量等級的土地可應(yīng)用于不同的用途。按照質(zhì)量等級的不同，提出相應(yīng)的規(guī)劃利用方法，合理進(jìn)行規(guī)劃。同時根據(jù)土地的利用情況，調(diào)整土地的利用方法，依據(jù)用途將土地使用區(qū)分為農(nóng)耕地、林地和生活、工業(yè)建設(shè)用地。

3.2 土地轉(zhuǎn)型

礦山廢棄土地按照恢復(fù)土地的地貌特點，構(gòu)建地區(qū)性農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，根據(jù)不同的生產(chǎn)目標(biāo)對土地進(jìn)行合理、科學(xué)的利用，并加強(qiáng)對生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)，使得土地的規(guī)劃布局更加合理。

3.3 改善生態(tài)環(huán)境

土地恢復(fù)的目的就是最大限度地恢復(fù)原始地貌環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，制訂詳盡的土地規(guī)劃方案是實施這一過程的基礎(chǔ)。在規(guī)劃過程中要注意系統(tǒng)性、可持續(xù)性和生態(tài)復(fù)原性，使得污染區(qū)生態(tài)環(huán)境得以有效的改善，實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)的最終目標(biāo)。

4 結(jié)語

本文探討了礦山資源開發(fā)過程造成的土地資源和生態(tài)環(huán)境破壞問題，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境狀況，重點闡述了對礦山廢棄土地的修復(fù)措施以及土地再次利用的規(guī)劃設(shè)計。

［1］嚴(yán)再蓉，黃有林.貴州興義市采礦區(qū)土地修復(fù)初報［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2010（5）：61-62.

［2］李娟，龍健.礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展對策［J］.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2004（2）：90-93.

［3］姚喜軍，張衍毓，王志勇，等.內(nèi)蒙古污染土地修復(fù)模式與對策研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（31）：10951-10955.

［4］王海榮.礦區(qū)土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)現(xiàn)狀及趨勢［J］.綠色科技，2016（6）：66-67，69.

［5］董方圓，李國旗，王磊，等.煤礦區(qū)土地修復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能改善研究［J］.環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2013（2）：52-55，66.