露天開采礦山植被恢復(fù)策略與方法

劉群星，邱學(xué)堯

(1.云南省生態(tài)環(huán)境工程評估中心，云南 昆明 650000；2.昆明有色冶金設(shè)計研究院股份公司，云南 昆明 650000)

0 引 言

目前，我國現(xiàn)存的地表礦山數(shù)量急劇下降，在礦山開采過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題日益突出。礦產(chǎn)開采使得地表完整性遭到破壞，后期恢復(fù)困難。常見的礦山開采遺留問題表現(xiàn)為水土流失、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。礦山地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)的原因在于開采方式不合理，追求眼前的經(jīng)濟效益，忽視對環(huán)境的破壞。十八大以來，黨中央重點關(guān)注環(huán)境污染與植被破壞問題，礦山植被恢復(fù)再一次成為了社會熱點話題。

1 露天開采礦山特點

1.1 地形復(fù)雜

礦上開采完成后，沒有對深坑進行及時回填，同時，礦山周邊的植被遭到嚴(yán)重破壞。地形復(fù)雜、地面不平坦。在降水期排水不暢，極易造成山體滑坡和泥石流。一方面，礦山開采完成后沒有進行及時回填，對地面進行平整；另一方面沒有做好礦山的排水和涵養(yǎng)水源工作。這就導(dǎo)致礦山表面含水量低，不利于后期植被的生長。

1.2 土壤成分復(fù)雜

受到礦山開采工藝和開采流程的影響，開挖過程中底層土壤被暴露在地表，深層土微量元素含量大，尤其是在重金屬礦中，深層土壤中存在大量重金屬元素及其化合物。這種土壤不利于植被生長。此外，在礦產(chǎn)開采過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，容易造成土壤酸化和土地鹽堿化。

1.3 地表沙石顆粒大

以金屬礦的開采為例，大多數(shù)金屬通常附著在巖層上，在礦石與巖層的剝離過程中會產(chǎn)生大量的石子和大顆粒巖石碎塊，土壤較少。因此一般金屬礦山開采完成后，露天礦山中仍然可見大量石頭渣滓。

1.4 周邊環(huán)境破壞嚴(yán)重

地表礦山開采后造成的環(huán)境破壞問題不僅僅集中在主礦山，還會對周邊地區(qū)環(huán)境產(chǎn)生破壞。礦山一般出現(xiàn)在偏遠(yuǎn)地區(qū)，礦產(chǎn)資源在運輸過程中會對沿線公路造成嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。在長時間高強度反復(fù)碾壓下，土壤間隙越來越小，植物無法扎根。

2 露天開采礦山植被恢復(fù)理念

2.1 提高植被覆蓋率

礦山環(huán)境治理的關(guān)鍵在于植被恢復(fù)，只有保證一定的植被覆蓋率才能使地表土層具備一定涵養(yǎng)水源的能力。同時，植被覆蓋率也是衡量礦山環(huán)境治理成效的最佳標(biāo)準(zhǔn)。在礦山開采過程中造成空氣污染、水污染和土地污染需要通過長時間的治理才能消除污染物對環(huán)境的負(fù)面影響。而綠色植物不僅僅具備凈化空氣的能力，同時還能夠為眾多生物提供天然的庇護。從綠植恢復(fù)到生物聚集需要相當(dāng)長的時間。加強礦山植被覆蓋率是提升地表強度，降低水土流失和山體滑坡災(zāi)害發(fā)生率的關(guān)鍵。

2.2 地表污染物清理

礦山開采完后，應(yīng)當(dāng)在第一時間對現(xiàn)場存留的有害物質(zhì)進行集中處理。對于無污染的石子、大型顆粒物進行深層回填。保證地下結(jié)構(gòu)恢復(fù)穩(wěn)定。同時對回填后的地表土層進行綜合檢測。對于不適合綠植生長的地表土層進行更換，人工填土應(yīng)當(dāng)采取就地取材的原則，選取附近的無污染的土壤進行回填。為綠植生長準(zhǔn)備必要的土壤環(huán)境。綜合考量植被生長過程中的必須要素，例如肥沃的土壤、充足的水源和空氣、適宜的溫度。對于相對貧瘠的土壤，應(yīng)當(dāng)在地面填土的過程中在松散的土壤中混合一定量的有機肥料或化肥。同時檢測土壤、空氣中的含水量，確保植物生長環(huán)境適宜。

2.3 加強地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性

地表礦山開采的工程量大，對礦山主體的開挖極易出現(xiàn)山體崩塌和塌方。一方面這是由于開采不規(guī)范所導(dǎo)致的，另一方面則是由于后期土壤回填后，壓實不徹底造成地下空洞。對于礦山主體的坡面地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況，應(yīng)當(dāng)使用草方格進行加固，結(jié)合具體的地形特點選擇恰當(dāng)?shù)闹脖贿M行保護。

3 露天開采礦山植被恢復(fù)策略與方法

礦山環(huán)境治理應(yīng)當(dāng)從植被恢復(fù)和生態(tài)景觀的創(chuàng)建兩個方面進行詮釋。植被恢復(fù)又分為人造綠地和天然綠地兩種。人造綠地恢復(fù)周期短，美觀性高，這也是目前世界各國礦山環(huán)境治理的主要措施。人造綠地主要從兩個角度出發(fā)，即生長環(huán)境的準(zhǔn)備和植物類型的選擇。地表露天開采的礦山還要注意的問題是加強土層的固定，確保整體環(huán)境的穩(wěn)定性。

3.1 地面恢復(fù)和改良

礦山山體在進行開采過程中不可避免的產(chǎn)生大量的渣土，在開采過程中應(yīng)當(dāng)對表層土進行單獨堆放，深層土及污染嚴(yán)重的污染土應(yīng)當(dāng)運離采礦區(qū)。采取梯級分布的形式對整個礦山廢墟進行平整，對坡地進行加固。礦山環(huán)境治理的第一步便是做好地形改良工作。結(jié)合周邊水文環(huán)境和降水量做好必要的儲水和排水工程。對強降水進行合理引導(dǎo)，減少對地面的沖刷。

3.2 淺層土壤回填和處理

待平面平整完成后，應(yīng)當(dāng)對淺層土進行回填，同時保證一定的厚度和疏松性。松散的土壤有助于植被的發(fā)芽和生長。這一階段主要是為植物生長準(zhǔn)備良好的土壤環(huán)境。過去，礦山治理困難的根源在于，地表土層過于堅硬或貧瘠。土壤是決定植物生長情況的重要因素。

3.3 坡面植被恢復(fù)

不同于平面上的植被恢復(fù)，坡面更容易出現(xiàn)受力不均所致的山體滑坡問題。此外坡面的土壤含水量普遍較低，因此植物的生長環(huán)境也更為苛刻。坡面植被恢復(fù)應(yīng)當(dāng)從植被覆蓋率和地質(zhì)穩(wěn)定性兩個方面考慮，一般采用草方格和毯式草皮進行植被恢復(fù)。草皮生命力頑強，密集度高，涵養(yǎng)水源的能力強，是坡地治理的常見植物。對于坡度較大的山坡，應(yīng)當(dāng)做好排水溝，引導(dǎo)降水流入到規(guī)定的區(qū)域。

3.4 植被的選擇

人工綠化區(qū)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)兼顧一定的美觀性。一般在平地栽種林木、景觀類灌木，在樹木中間鋪設(shè)草坪。在坡度較小的坡地種植草皮。在坡度較大的坡地和垂直性裸露巖層下方種植爬山虎等藤蔓類植物。此外，植物類型的選擇與區(qū)域氣候和種植區(qū)環(huán)境有關(guān)。例如，在西北部地區(qū)，由于空氣干燥，風(fēng)力較大，因此在植物的選擇上應(yīng)當(dāng)盡量選擇該地區(qū)常見植物，并建立防風(fēng)墻，保護植物幼苗?？傮w而言，礦山植被恢復(fù)區(qū)在植被的選擇上應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇成活率高、生命力頑強的植物。礦區(qū)植被恢復(fù)普遍具有一定的周期性和計劃性，在恢復(fù)區(qū)的整體規(guī)劃上應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體治理情況進行植被的豐富和繁育。

3.5 完成人造生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)

礦山植被恢復(fù)往往需要持續(xù)數(shù)年或數(shù)十年才能完成。在植物生長過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)其具體的生長需要，對養(yǎng)護區(qū)進行澆水、施肥、播種。完善綠色植物的人工繁育體系，成立專門的機構(gòu)負(fù)責(zé)礦區(qū)的日常維護和治理。在恢復(fù)初期，整個礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱，需要人為給予一定的保護。同時，采用現(xiàn)代化播種、農(nóng)藥噴灑技術(shù)，提升植被恢復(fù)效率。

4 結(jié) 語

當(dāng)下，在加強礦山植被恢復(fù)工作的同時，應(yīng)該摒棄落后的發(fā)展觀念。在國家政策的引導(dǎo)下，形成可持續(xù)的礦產(chǎn)開采流程，不斷降低礦產(chǎn)開采過程中的污染量，在開采階段有目的、有計劃的同步開展植被保護和植被恢復(fù)。