礦山地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的生態(tài)恢復(fù)治理研究

鄭天水

(云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，云南 昆明 650051)

1 引言

礦山資源的開采在一定程度上推動了我國經(jīng)濟的發(fā)展。而隨著礦山開采活動的長期發(fā)展，對礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞問題凸顯出來，逐漸引起國家的重視。當(dāng)前，我國的礦山開采普遍為露天進行。露天開采造成的堆渣場和采坑等浪費了土地資源，同時也在一定程度上破壞了地形地貌景觀和生態(tài)環(huán)境，并有可能引發(fā)泥石流、滑坡、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害；而地下開采會形成采空區(qū)，容易導(dǎo)致地面裂縫和崩塌、塌陷等問題，對地下水造成不利影響。對礦山生態(tài)恢復(fù)治理進行研究，對礦山地質(zhì)環(huán)境保護意義重大。

2 露采礦山造成的地質(zhì)生態(tài)問題

2.1 破壞了自然生態(tài)環(huán)境，阻礙自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展

采礦活動對原有生態(tài)平衡系統(tǒng)造成一定破壞，使原始的地形地貌結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，地表植被毀失，青山綠水變成黃沙泥水，由于礦山開采導(dǎo)致陡峭邊坡、溝壑石壁形成，無法長出草木。大部分露天礦采用凹陷式開采方式，開采后會形成較大的深坑，林業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件喪失，對自然景觀造成嚴(yán)重破壞，和周圍環(huán)境無法實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。

2.2 不利于植被生長，引發(fā)水土流失

礦石通常都在表土層之下埋藏，需要先將表層土剝離，因此會對植被造成永久性損傷，并對周圍植被生長產(chǎn)生不利影響。此外，采礦活動堆放的固體廢棄物會對地表植被造成毀滅，對尚存的植被生長也會產(chǎn)生破壞性影響，繼而引發(fā)水土流失。

2.3 破壞了土地資源，降低土地資源的利用率

采礦活動不但會對周圍自然景觀和生態(tài)環(huán)境造成破壞，同時也會對土地資源造成破壞。采礦產(chǎn)生的矸石與表土較多，形成排渣臺和排土場，如山般堆放在礦區(qū)內(nèi)，占用大量地表，對土地資源造成嚴(yán)重破壞，大量土地資源被白白浪費，降低了土地資源的利用率。

2.4 引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，形成安全隱患

礦山開采完成后遺留的陡峭邊坡和裸露巖石在風(fēng)化水蝕作用的影響下，導(dǎo)致邊坡失去穩(wěn)定性，容易造成泥石流、山體滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害。不但對地質(zhì)環(huán)境造成破壞，同時形成大量安全隱患，威脅到周邊群眾的安全。

3 礦山環(huán)境治理存在的問題

3.1 缺乏有效的生態(tài)環(huán)境管理機制

礦山在進行開發(fā)利用保護的過程中，地方政府缺乏對礦山的保護意識，沒有站到生態(tài)環(huán)境保護大局觀念上，只注重地方政績，急于發(fā)展地方經(jīng)濟，忽視了對生態(tài)環(huán)境保護的重要性。一些礦山業(yè)主，在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下，肆意開采礦山資源，缺乏對生態(tài)環(huán)境保護觀念，導(dǎo)致礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境無法從根源上進行治理。隨著礦山開采活動的進行，將會在原有問題上引發(fā)后續(xù)的再生災(zāi)害，增加了環(huán)境惡化、復(fù)雜程度。政府對企業(yè)和礦主肆意開采礦山的行為缺乏監(jiān)管力度，存在無證開采、越界開采、亂砍濫伐等問題[2]，一些礦山開采項目未經(jīng)環(huán)境影響評價就進行開采，生態(tài)環(huán)境評估只是一種形式，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞、礦產(chǎn)資源被白白浪費，影響礦山周邊群眾的正常生活和守法經(jīng)營礦山企業(yè)的發(fā)展。

3.2 缺乏先進的礦山環(huán)境治理技術(shù)

我國的礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)管理工作正處于發(fā)展階段，相比于發(fā)達國家來說整體水平不高，礦山環(huán)境治理不夠規(guī)范。發(fā)達國家對礦山的復(fù)墾率約為50%～60%，遠遠高于我國10%左右的礦山復(fù)墾率。當(dāng)前，國內(nèi)的礦山環(huán)境治理缺少先進的科研水平，無法滿足礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理需求。同時礦山環(huán)境治理恢復(fù)采取的措施過于單一，一些治理方案缺少良好的設(shè)計水平，導(dǎo)致復(fù)墾區(qū)的恢復(fù)治理沒有達到預(yù)期的效果。

3.3 礦山環(huán)境治理缺乏資金支持

當(dāng)前，礦山地質(zhì)環(huán)境保護制定的權(quán)、責(zé)、利規(guī)定普遍使用“開發(fā)者即為保護者、破壞者即為治理者”的原則[3]，開發(fā)者追求最大化利益，喪失了生態(tài)環(huán)境保護的意識，甚至突破了底線，又無資金支持，中間缺少嚴(yán)格而長效的監(jiān)管機制，破壞者所完成的治理也就流于形式簡單應(yīng)對，省工省錢，敷衍了事，有的甚至沒有被落到實處。大部分國有礦坑都是在計劃經(jīng)濟時期所建造，企業(yè)所獲取的經(jīng)濟效益已經(jīng)繳納至國家，沒有留置礦山地質(zhì)環(huán)境治理的所需資金，同時對長期采礦活動所致的地質(zhì)環(huán)境問題進行治理需要巨額的資金，企業(yè)無力承擔(dān)，同時缺乏有效的監(jiān)管，一些小型私人礦企在完成開采后直接走人，遺留大量的地質(zhì)生態(tài)環(huán)境問題無人問津。

4 礦山地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的生態(tài)恢復(fù)治理措施探討

4.1 政府行政管理干預(yù)

具備良好的防災(zāi)減災(zāi)觀念，并積極向廣大群眾干部宣傳防治地質(zhì)災(zāi)害的概念，引導(dǎo)他們積極參與到防災(zāi)減災(zāi)活動中。礦區(qū)所在地的政府及礦區(qū)部門應(yīng)和水文、公安、氣象臺、民政等相關(guān)部門取得聯(lián)系，建立合作機制，設(shè)立專門的、有效的地質(zhì)災(zāi)害綜合防治管理部門，同時確定自身的職責(zé)與義務(wù)。地質(zhì)災(zāi)害防治部門應(yīng)結(jié)合自身區(qū)域?qū)嶋H情況制定生態(tài)環(huán)境保護管理和防治地質(zhì)災(zāi)害的辦法，嚴(yán)格按照環(huán)境保護相關(guān)法律、法規(guī)、政策開展地質(zhì)環(huán)境保護工作和防治地質(zhì)災(zāi)害工作，使得地質(zhì)環(huán)境保護與地質(zhì)災(zāi)害方式更加正規(guī)、合法[4]。政府部門應(yīng)將地質(zhì)災(zāi)害防治提上日程，在礦區(qū)國民經(jīng)濟與社會發(fā)展規(guī)劃中融入地質(zhì)災(zāi)害防治內(nèi)容，當(dāng)作長遠工程來抓。將地質(zhì)災(zāi)害防治與人民生命財產(chǎn)安全作為基礎(chǔ)性工程來看，為國民經(jīng)濟發(fā)展和社會和諧穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)。對于地質(zhì)災(zāi)害防治工作出現(xiàn)的問題采取及時、有效的解決措施，將各項工作落到實處，促進地質(zhì)災(zāi)害防治工作有序進行。實施高效采選、充分利用礦產(chǎn)資源，達到循環(huán)利用、綜合利用、高效利用的目的。高效采選指的是最大程度提升礦產(chǎn)資源的選礦回收率和回采率，高效利用指的是最大程度提升礦產(chǎn)資源的綜合利用率，提高礦山“三廢”的循環(huán)利用率。

4.2 礦山環(huán)境治理技術(shù)措施

4.2.1 地貌重塑

削坡處理露天采場邊坡，保證其符合植被生長條件，注意與周圍地形地貌景觀相互協(xié)調(diào)，并將消坡產(chǎn)生的碎石土方在采場的低凹處進行填埋處理。采用大型機械裝載、運輸較大的巖石和土體。對高大邊坡進行“臺階式”削坡，邊坡高度設(shè)計為5～10 m，平臺寬度設(shè)計約為5 m，坡面角設(shè)置約為30°，最終邊坡角控制在50°之內(nèi)。合理布置并挖設(shè)截流水溝，用于導(dǎo)流過多的洪水，防止新造邊坡水土流失。

4.2.2 石方平整

完成削坡工程后，進而平整治理區(qū)的石方，平整過程中可使用挖掘機對平臺堆積的大塊碎石進行填埋，采用推土機對小塊碎石進行平整、壓實。施工平整的過程中應(yīng)盡量將小塊碎石放置于平臺表面，避免因為表面廢石粒徑超大，在客土?xí)r土壤進入縫隙白白浪費。同時平整還應(yīng)觀察平臺和坡腳的傾斜度，作業(yè)面與地處的傾斜度控制在3%左右，以便雨水匯集在低處出口。平整后地形的坡度應(yīng)在5°～10°之間，以利于自然排水和農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)。

土方平衡調(diào)配應(yīng)盡量保證挖方量和填方量平衡，以最大化降低運輸土方量，同時避免重復(fù)倒運。結(jié)合場地實際情況，對土方調(diào)配區(qū)進行劃分，將挖方區(qū)域填方區(qū)域在場地平面圖上標(biāo)出，計算調(diào)配區(qū)平均運距和土方量，進而確定最終調(diào)配方案。

4.2.3 客土工程

客土工程主要是對平整后的場地露出的地表、治理后的邊坡進行必要的履土，為綠化工程奠定基礎(chǔ)?？屯翀鋈⊥敛豢梢詫?dǎo)致二次生態(tài)破壞，客土土質(zhì)需采取室內(nèi)試驗檢測，檢測內(nèi)容包括可溶性鹽分、土壤pH值和重金屬含量等[5]。保證客土pH值為5.5～8.5之間，土壤鹽分含量為0.3%以內(nèi)，對露天采場斜坡和平臺采用穴狀客土，厚度控制在0.5 m左右，并采用挖掘機和自卸汽車以及人工對種植穴間進行全面客土，厚度控制在0.2 m左右，之后用推土機進行壓平。

4.2.4 水利和水保工程

為控制水土流失，在露天采場緩坡處布設(shè)排水溝，在露天采場邊坡及露天采場緩坡平臺上部布設(shè)截水溝，中部開設(shè)導(dǎo)洪溝，進而避免雨水集中時對治理區(qū)域產(chǎn)生沖刷，控制水土流失問題，保證治理效果。

為了避免泥石流地質(zhì)災(zāi)害，可從以下幾方面進行：首先，水治方案。建立蓄水、截水和引水等工程，對地表水流途徑進行改進或控制，使水動力弱化，有利于土體穩(wěn)定，分離水土。其次，土質(zhì)方案。采取支護、攔擋工程，減少松散土體，穩(wěn)定滑坡和岸坡崩塌。最后，排導(dǎo)方案。修建渡槽和排洪道工程，使得泥石流順暢排出，降低泥石流造成的危害。

4.3 礦山生態(tài)恢復(fù)技術(shù)措施

4.3.1 土壤修復(fù)

首先，物理修復(fù)。上部淺層進行深根植物種植或人工松土修復(fù)，深部進行爆破松土或機械松土。其次，化學(xué)修復(fù)。對酸性土壤適量噴灑石灰、碳酸氫鈉等，對堿性土壤應(yīng)用酸性試劑進行改良，對營養(yǎng)物質(zhì)和有機物質(zhì)缺乏的土壤，添加鋸末、稻殼等可改良土壤質(zhì)地的有機物料。

4.3.2 植被恢復(fù)

結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境特征選取適應(yīng)能力強、生長速度快、抗逆性好的植被，同時盡量選用抗污染、耐旱、抗風(fēng)沙且具有經(jīng)濟價值的植被。種植結(jié)構(gòu)上采取喬、灌、草搭配方式，草本以禾本科禾草和豆科植物為主，能改變土壤質(zhì)量，盡快履蓋地表；灌木以抗逆抗旱帶刺植物為主，能防止動物啃食，起到對恢復(fù)地塊的保護；喬木以生長快的深根性鄉(xiāng)土樹種為主，喬木盡量配植在坡度相對平緩地方。根據(jù)地形坡度土壤厚度等條件，堅持宜喬則喬、宜灌則灌、宜草則草，喬、灌、草相結(jié)合的原則。

4.3.3 封山育林與管護

封山育林是充分利用植物的自然繁殖能力，遵循自然生長規(guī)律，通過實施禁止人畜活動和人工促進等經(jīng)營手段，讓植物自然生長恢復(fù)地表植被，進而發(fā)展演替為

森林。對保留有原生植被的地塊盡量采取封山育林措施。堅持“三分造、七分管”的原則，對恢復(fù)植被后的礦區(qū)要及時采取全面管護措施。

5 結(jié)語

隨著人們環(huán)保意識的加強，礦山地質(zhì)災(zāi)害問題逐漸受到關(guān)注，進行生態(tài)恢復(fù)治理勢在必行。針對當(dāng)前礦山環(huán)境治理存在的問題，制定有效的治理措施意義重大。政府部門應(yīng)充分發(fā)揮自身職能，礦山企業(yè)自身也應(yīng)認(rèn)識到生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的重要性，在開采前、開采中和開采后進行全面控制。只有這樣才能保證礦山地質(zhì)生態(tài)恢復(fù)落到實處，實現(xiàn)山清水秀的目標(biāo)。