談礦山土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)治理

沈忱

（江蘇省蘭德土地工程技術(shù)有限公司 江蘇南京 210009）

0 引言

礦產(chǎn)資源是我國經(jīng)濟(jì)的重要來源，也是我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)。社會逐漸進(jìn)步，國家的生產(chǎn)力水平日益增強(qiáng)，企業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求也在增加，因此，也加大了采礦強(qiáng)度和采礦范圍。目前礦山多數(shù)是露天采礦，很容易破壞土壤和附近的生態(tài)環(huán)境。此外，采礦會大量濫用土地面積，嚴(yán)重破壞礦山的生態(tài)環(huán)境，影響礦山的可持續(xù)發(fā)展。如今，我國礦山地區(qū)有大面積土地被廢棄，根據(jù)調(diào)查顯示，大部分的廢棄礦山開采前都是草地和林地。當(dāng)下恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境最有效的方法是復(fù)墾廢地、建設(shè)生態(tài)，這樣也可以改善礦山地區(qū)居民的生活條件。礦山復(fù)墾是指把遭受人為破壞的廢棄土地進(jìn)行整治處理，恢復(fù)土地的原有功能，使其可用于耕地使用；生態(tài)恢復(fù)是指通過科學(xué)手段將遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)重建，讓生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)自我調(diào)節(jié)功能。因此，礦山廢棄土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)工作急需開展。

1 礦山廢棄土地現(xiàn)狀與土地復(fù)墾研究進(jìn)展

1.1 礦山廢棄土地特點(diǎn)

礦山土地被廢棄的原因是土壤長期受到礦渣及礦山污染物的影響，致使土地不適合作為耕地。污染物長期污染土壤，礦山早就失去了適宜作物和其他植物生存的基本條件。因此，我們需要復(fù)墾礦山廢棄土地，不然廢棄土地越來越多會造成一系列問題，比如，沙塵暴、水土流失等。此外，若是礦山的廢地得不到合理重建，還會引發(fā)廢棄物污染、水污染等問題。后果嚴(yán)重了會直接阻礙礦山當(dāng)?shù)鼐用竦纳钏胶偷V山的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，科學(xué)重建礦山有重大意義。

1.2 礦區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)演變過程

1.2.1 礦山生態(tài)環(huán)境退化階段

在開采礦山的過程中，由于很多礦山處在弱生態(tài)區(qū)，當(dāng)?shù)V山的土地遭受一定程度破壞后，會帶來水污染、泥石流、植被破壞等問題，再遭受一些人為因素的干擾，會加快礦山生態(tài)環(huán)境退化。在生態(tài)環(huán)境退化初期，甚至可能出現(xiàn)突發(fā)狀況。在開采和建設(shè)礦山的過程中，盡管相關(guān)部門有采取一些措施，但是由于市場需求的增加，對于礦山地區(qū)的開采力度不會減少，開展的這些措施并不足以遏制大部分地區(qū)的退化趨勢。伴隨著礦產(chǎn)開采為中心的原則，一段時(shí)間過后，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境會慢慢遭到反噬，人為因素在礦山生態(tài)環(huán)境退化階段起著主要的作用。

1.2.2 退化生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)階段

礦山生態(tài)環(huán)境進(jìn)入退化階段后，企業(yè)依然沒有暫停開采礦產(chǎn)資源，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重惡化，繼退化階段后又出現(xiàn)了極度退化趨勢。這一階段即為生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)退化階段，主要表現(xiàn)是生態(tài)系統(tǒng)完全退化，生態(tài)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，自我調(diào)節(jié)能力喪失，這些破壞都是不可逆的。

1.3 礦山土地復(fù)墾研究進(jìn)展

20世紀(jì)70年代末80年代初，我國開始實(shí)施礦山廢棄土地生態(tài)恢復(fù)工作，當(dāng)時(shí)的國家政策還沒有完備，科學(xué)技術(shù)方面也受到制約，礦山生態(tài)恢復(fù)工作水平較低、規(guī)模很小、工作區(qū)域較為分散。如今，改革開放已有20多年，國家的土地復(fù)墾工作已經(jīng)從無法可依、單一型、無組織、自發(fā)性轉(zhuǎn)化為有法可依、自覺性、多形式、有組織的模式。特別是1988年，國務(wù)院頒布了土地復(fù)墾政策，從此國家的漏天礦場、矸石山、采礦塌陷地、尾礦場、排土場等破壞的土地受到了社會各個(gè)領(lǐng)域的廣泛重視，廢棄土地復(fù)墾工作也有了很大進(jìn)展。以往的簡單復(fù)墾方法已經(jīng)得到改進(jìn)，從一挖、二平、三改造的簡單處理轉(zhuǎn)為充填復(fù)墾、生物復(fù)墾等多方法、多途徑、新形式結(jié)合的體系。近年來，國家對礦山廢棄土地的復(fù)墾工作重心逐漸放在生態(tài)環(huán)境恢復(fù)上，還著重研究復(fù)墾后的土壤肥力和土壤的各項(xiàng)指標(biāo)。我國的礦山廢棄土地復(fù)墾工作開始走上整體化、系統(tǒng)化、高效化為一體的生態(tài)恢復(fù)階段。

2 礦山土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

礦山土地廢棄時(shí)間已久，土壤退化較為嚴(yán)重，其物理性狀惡劣，土壤中有害元素的含量過高，在這個(gè)基礎(chǔ)上開展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工作的難度極大。因此，需要科學(xué)的方法指引，從礦山土壤重構(gòu)、生物修復(fù)、水體治理、水土流失防控以及政策等多個(gè)方面入手改善土壤、植被和水土條件。

2.1 土壤重構(gòu)

礦山廢棄土地生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵是重新構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)和土壤基質(zhì)，重構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)和土壤基質(zhì)是將修復(fù)和重建結(jié)合在一起進(jìn)行的，包括修復(fù)土壤的酸堿度、恢復(fù)土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和保水能力以及修復(fù)土壤中的生物等，期間需要借助生物、化學(xué)、物理、生態(tài)等各項(xiàng)技術(shù)構(gòu)造適宜土壤生物生存的土壤剖面。

其中，生物修復(fù)是利用動(dòng)物、植物、微生物的生命活動(dòng)和代謝產(chǎn)物增強(qiáng)土壤肥力，改變土壤的各項(xiàng)指標(biāo)和性質(zhì)。生物修復(fù)的優(yōu)勢有很多，包括消化降解污染物質(zhì)、吸收污染物質(zhì)。利用物理和化學(xué)方法改良土壤基質(zhì)可以改變原有景觀的面貌，但是需要投入大量資金。生物修復(fù)可以改變水體、大氣以及土壤的質(zhì)量，減輕污染物對人的傷害，需要的投入的資金也相對少，具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。生物修復(fù)的類型有很多，包括微生物修復(fù)、菌根生物修復(fù)、土壤動(dòng)物修復(fù)、植物修復(fù)。其中比較常見的是植物修復(fù)，需要結(jié)合礦山土壤條件、地域特點(diǎn)、氣候特征等，選擇適合礦山生長的植被。并且，還要遵循因地制宜的原則，選擇生長快、根系發(fā)達(dá)、長遠(yuǎn)優(yōu)勢、固土效果好的植被。選好植物后，還要綜合考慮養(yǎng)護(hù)條件、種植管理等因素配置植物。

2.2 廢水控制與處理

礦山排出的廢水會產(chǎn)生很多污染，例如，有機(jī)污染、重金屬污染、劇毒氧化物污染、酸堿污、有機(jī)污染等，這些污染通常可以隨著地表水流擴(kuò)散，參與生態(tài)循環(huán)，對礦山附近的水域造成嚴(yán)重污染。因此，治理礦山廢棄土地必須采取有效措施清除廢水，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少廢水排放量。為節(jié)約水資源，可采用循環(huán)供水系統(tǒng)，加強(qiáng)污水處理，實(shí)現(xiàn)廢水再利用。目前，世界上已經(jīng)有科學(xué)的礦山廢水處理方法，經(jīng)實(shí)踐證明已經(jīng)相當(dāng)成熟，例如，20世紀(jì)70年代中期，國外常采用的酸性巖石排水處理方法，該方法是向廢水中加入生石灰，調(diào)節(jié)廢水的pH到適宜的程度，從而沉淀出溶于廢水里的金屬元素，經(jīng)過處理變得澄清的廢水可以排放。經(jīng)處理后含有較多泥漿的水可以返回水里生成晶體，剩下的泥漿是物化性質(zhì)穩(wěn)定的金屬氫氧化物，泥漿中的固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)在25%～50%之間，將此種泥漿進(jìn)一步加工處理，可以作為生產(chǎn)水泥的原料。另外，還有一些常見的礦山廢水處理方法，例如，煤礦污水處理法、濕地處理法、生物膜處理法、混凝土處理法、生物氧化處理法、SBR法、混合法等。

2.3 水土流失的綜合治理

礦山廢棄土地沒有生長的植被，因此，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，急需治理。常見的處理方式是在礦山廢棄地建設(shè)擋土墻和給排水工程等，可以攔截水流、防止漏水。對于可能威脅到礦山安全的坡面，應(yīng)該將坡長合理分段，在每一段上都設(shè)置截水溝、排洪渠，如圖1所示。并增加坡面植被數(shù)量，栽種防護(hù)林，以對抗徑流對地表的毀壞，保證礦山可以正常運(yùn)行。

圖1 廢棄礦山邊坡分段處理

礦山開采過程中形成的邊坡，會嚴(yán)重影響周圍植被生長。因此，還需要根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性預(yù)判其可能對周圍產(chǎn)生的影響，提前采取有效措施防護(hù)。對于礦山開采過程中形成的尾礦庫和廢棄石頭，可以選用排蓄相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。另外，要想提高土地的利用率，也要開展廢棄渣場和尾礦庫的復(fù)墾工作。

2.4 建立完整的礦山環(huán)境治理法規(guī)

隨著采礦行業(yè)不斷發(fā)展，礦山廢棄土地將逐漸增多，國家開始重視土地復(fù)墾和環(huán)境治理工作，如今，已經(jīng)具有完備的環(huán)境治理法令。為防止礦山土地繼續(xù)廢棄，新礦山的開采一定要加大管理力度，嚴(yán)格遵循礦產(chǎn)資源法的規(guī)定，切實(shí)落實(shí)各項(xiàng)法規(guī)。同時(shí)，還需要吸取從前的采礦經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，遵循管控制度，才能真正避免類似情況出現(xiàn)，從根本上解決礦山的生態(tài)惡化。

3 結(jié)束語

綜上所述，要實(shí)現(xiàn)礦山廢棄土地再利用，就必須減少已污染土壤中的重金屬物質(zhì)和其他污染物，減少地下水受污染的風(fēng)險(xiǎn)。目前，已經(jīng)有研究人員結(jié)合幾種礦山土地復(fù)墾和生態(tài)優(yōu)化措施成功治理礦山廢棄土地，但是因?yàn)橥寥老到y(tǒng)成分復(fù)雜，在研究土地復(fù)墾時(shí)，不能掉以輕心，還需要實(shí)施長期的實(shí)驗(yàn)觀察。當(dāng)前我國礦山生態(tài)恢復(fù)任務(wù)依舊緊迫，是礦區(qū)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。在研究礦區(qū)廢棄地復(fù)墾時(shí)，應(yīng)該以生態(tài)恢復(fù)為核心，爭取早日實(shí)現(xiàn)社會、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益相統(tǒng)一。