綠色礦山生態(tài)修復(fù)治理方法的探索

江西銅業(yè)集團銀山礦業(yè)有限責(zé)任公司 潘新宇

礦山既是社會經(jīng)濟發(fā)展能源及原料的提供者，也是礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的破壞者，會使土地、水體以及景觀環(huán)境等遭到污染，因而，要通過綠色礦區(qū)生態(tài)修復(fù)治理方法的應(yīng)用，打造綠色礦山。綠色礦山是通過集約化礦產(chǎn)資源利用方法、科學(xué)的開采方式，在環(huán)保性生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上通過規(guī)范性管理實現(xiàn)礦山科學(xué)開采的方法。綠色礦山建設(shè)的核心在于合理利用資源、有效保護環(huán)境。構(gòu)建和諧礦區(qū)，需要基于生態(tài)環(huán)境保護為目的，科學(xué)應(yīng)用綠色礦山生態(tài)修復(fù)治理方法。

一、礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)及其特征分析

基于能量流動、物質(zhì)循環(huán)兩方面理論，于礦區(qū)中增強生物及環(huán)境有機關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)便是礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，此系統(tǒng)的構(gòu)建目的是為經(jīng)濟發(fā)展及社會需求提供能源，基于原始生態(tài)系統(tǒng)，在開采礦山或選冶活動影響下而使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使之出現(xiàn)特殊性的能量流動，并具備物質(zhì)循環(huán)特征，從而成為復(fù)合型的生態(tài)系統(tǒng)。礦山生態(tài)系統(tǒng)具備開放性特征，社會經(jīng)濟以及自然生態(tài)兩大規(guī)律均會對此系統(tǒng)產(chǎn)生影響，在這一集社會、經(jīng)濟以及自然三方面于一身的復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建中，其內(nèi)部的生態(tài)結(jié)構(gòu)必然會遭到破壞，并且生物群落會改變，物種多樣性也會有所變化，需要在特殊能量流動及物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部及外部的溝通?；诖?，綠色礦山打造的過程中，需要實現(xiàn)礦山資源環(huán)境的統(tǒng)一，引入綠色環(huán)保、可再生利用以及資源循環(huán)利用的理念。綠色礦山生態(tài)系統(tǒng)圖示詳見圖1。

圖1 礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)示意圖

二、綠色礦山生態(tài)修復(fù)治理的具體方法

（一）塌陷區(qū)的生態(tài)修復(fù)治理方法

1.尾礦石充填法

礦山開采后產(chǎn)生的廢石可運送至塌陷區(qū)作為填充物，若新開采礦區(qū)處于塌陷狀態(tài)，可以預(yù)計地表下沉等值線圖為依據(jù)，從首采區(qū)上方將廢石填充到塌陷區(qū)域，在塌陷完成且趨于穩(wěn)定之后再覆土造田。塌陷區(qū)填充也可從廢石山取石，將之碾碎在表土之上進行相應(yīng)厚度的覆蓋。與此同時，要合理建設(shè)水利設(shè)施，化解排水問題，提供灌溉水源，減少上層覆土的流失率，也可通過養(yǎng)魚塘的修建彌補原表土不足的問題。可以礦區(qū)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃為基礎(chǔ)，結(jié)合林產(chǎn)品市場需求，于廢石回填區(qū)域建設(shè)經(jīng)濟林或用材林生產(chǎn)基地。此外，還可基于廢石回填塌陷區(qū)通過灌漿覆土等方式，為農(nóng)作物種植、畜物業(yè)與牧草業(yè)的發(fā)展提供支持。尾礦石充填塌陷坑的充填流程詳見圖2。

圖2 尾礦石充填塌陷坑流程圖

2.設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)法

設(shè)施農(nóng)業(yè)是指通過人工設(shè)施的建設(shè)，利用可調(diào)控技術(shù)有效控制生產(chǎn)要素的各個環(huán)節(jié)，構(gòu)建利于農(nóng)作物生長的環(huán)境，確保農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。若礦山開采區(qū)的土地未遭嚴重破壞，土層厚度、營養(yǎng)以及肥沃度均與開采前未出現(xiàn)顯著差異，并且地下水資源較為充沛，則可利用設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)方法進行修復(fù)治理。主要做法是對土地進行復(fù)墾，使之恢復(fù)生產(chǎn)種植功能，以本地優(yōu)勢農(nóng)作物的種植為主，同時種植土特產(chǎn)品，打造集生產(chǎn)、加工于一體的商品糧油菜果生產(chǎn)基地，在構(gòu)建高質(zhì)效與高生產(chǎn)力的農(nóng)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)的同時恢復(fù)與治理塌陷礦區(qū)。

3.林灌草覆蓋法

采礦中會導(dǎo)致礦區(qū)周邊丘陵或山地出現(xiàn)嚴重塌陷，地表會出現(xiàn)間斷性的變形，大量水土?xí)魇В魅跬临|(zhì)，不再適用于植物生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)復(fù)墾。此種塌陷區(qū)的修復(fù)，可以牧草種植或草皮鋪設(shè)的方式對水土流失問題進行防控，從而優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。若是部分地段存在發(fā)生山洪或泥石流等嚴重地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險，可在此處建設(shè)相應(yīng)工程，并于內(nèi)側(cè)處建設(shè)防風(fēng)林帶。采用微地形、微生態(tài)以及微環(huán)境的同步調(diào)整，減少土壤遭到侵蝕的幾率，通過土壤以及水肥保持環(huán)境的構(gòu)建，逐步優(yōu)化礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，從而打造和諧礦區(qū)。

4.畜牧養(yǎng)殖法

對塌陷區(qū)的修復(fù)，還有一種方法是充分利用塌陷區(qū)資源，通過塌陷區(qū)廢棄物的循環(huán)利用，實現(xiàn)高效的資源利用，降低廢棄物所產(chǎn)生的環(huán)境污染，通過循環(huán)重復(fù)利用種植業(yè)物質(zhì)的方式進行生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。以農(nóng)業(yè)種植收獲的糧食、產(chǎn)生的作物秸稈以及廢棄的菜葉飼喂禽畜，將禽畜養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便施用于農(nóng)田，使之肥力提升。在循環(huán)利用廢物的同時，實現(xiàn)利用層次的多級化發(fā)展。此外，還可通過食用菌的生產(chǎn)提高禽畜糞便利用率。通過種養(yǎng)的有機融合，實現(xiàn)塌陷區(qū)資源的循環(huán)化與高效化利用。種植業(yè)物質(zhì)循環(huán)利用流程詳見圖3。

圖3 種植業(yè)物質(zhì)循環(huán)利用流程圖

5.動態(tài)塌陷復(fù)墾法

地表塌陷且尚未穩(wěn)定時，可通過動態(tài)塌陷復(fù)陷方式，對地表沉陷進行預(yù)測并制定土地復(fù)墾規(guī)劃方案，實現(xiàn)塌陷區(qū)修復(fù)治理?？衫眯拗萏锏确绞綄λ莞剡M行治理，或是針對嚴重塌陷區(qū)域采取種植牧草的方式，達到生態(tài)環(huán)境優(yōu)化目標(biāo)，實現(xiàn)水土保持，并以牧草地作為畜牧養(yǎng)殖區(qū)域，通過復(fù)合型生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建實現(xiàn)礦山生態(tài)區(qū)的快速修復(fù)，同時也可實現(xiàn)經(jīng)濟及生態(tài)效益的雙豐收。

（二）尾礦山環(huán)境修復(fù)治理方法

礦山開采時，煤矸石的排放與露天存儲會對礦區(qū)環(huán)境產(chǎn)生破壞，既占用了土地資源，也會影響自然景觀，還會因煤矸石中硫化物的散發(fā)而使空氣及水體遭到污染。尾礦山環(huán)境的修復(fù)治理有兩種方法，一是綜合利用法，二是綠化法。綜合利用法指通過對尾礦石價值的深度挖掘，通過廢物利用在保護環(huán)境的同時創(chuàng)造經(jīng)濟價值?？衫妹喉肥鳛楣沸藿ǖ奶畛洳牧希蚴且皂肥谱鞔u塊或水泥、對塌陷礦區(qū)進行填充、用于井下注漿滅火等等。綠化法是針對尾礦山進行土壤平整與覆蓋，利用物質(zhì)或化學(xué)方式進行尾礦山處理，通過有害物去除及營養(yǎng)物質(zhì)添加、人工種植、引入多元化物種等方式，實現(xiàn)土壤固氮能力的提升，加快植被恢復(fù)速度，減少水土流失，通過尾礦石山的修復(fù)達到生態(tài)環(huán)境優(yōu)化的目標(biāo)。

（三）環(huán)境污染區(qū)生態(tài)修復(fù)治理方法

礦山選冶過程會排放大量廢棄水、氣或礦渣，會污染空氣、土壤以及水體。選治區(qū)的環(huán)境污染生態(tài)修復(fù)，可通過生物修復(fù)法以及生態(tài)防治法等多種方式，開展針對性的生態(tài)修復(fù)。生物修復(fù)指對生物的吸收、分解以及轉(zhuǎn)化功能加以利用，通過生物降解降低環(huán)境中污染物的濃度，減少其毒性，或使污染物徹底被消除?？稍诘V山生產(chǎn)車間或采礦設(shè)備周邊建設(shè)綠化帶，種植喬灌木或鋪設(shè)草坪，不僅能減少煙塵、消除噪音，實現(xiàn)空氣凈化，還可在微生物群落作用下分解廢棄物質(zhì)。此外，還可采取生態(tài)防治措施，做好礦井設(shè)計，合理建設(shè)礦區(qū)，嚴格管控礦山生產(chǎn)及關(guān)閉環(huán)節(jié)，降低各個環(huán)節(jié)對生態(tài)環(huán)境的干擾。

（四）家園服務(wù)型生態(tài)修復(fù)治理方法

1.休閑娛樂生態(tài)園林景觀構(gòu)建

對于城區(qū)周邊的礦山，可采用物化方式處理尾礦石山內(nèi)部，可階地化處理礦山外部，通過在坡面上建造階地，對地表進行覆土、栽種綠色植物等方式，構(gòu)建特色鮮明、休閑娛樂功能兼具的生態(tài)園林景觀，從而恢復(fù)礦山附近生態(tài)環(huán)境。

2.生態(tài)村莊建設(shè)

城郊或農(nóng)村地區(qū)礦區(qū)修復(fù)時，要對其區(qū)位條件、特色農(nóng)業(yè)加以利用，結(jié)合塌陷區(qū)獨特的自然優(yōu)勢，通過科學(xué)設(shè)計建造集生產(chǎn)、參觀、休閑娛樂、會議承辦于一體的多功能生態(tài)農(nóng)莊。

3.生態(tài)旅游業(yè)發(fā)展

可在深水體或優(yōu)良水質(zhì)的塌陷區(qū)水域附近建設(shè)游樂項目，開發(fā)旅游業(yè)，既能優(yōu)化礦區(qū)環(huán)境，也可構(gòu)建休閑場所，既能恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，也可通過旅游業(yè)帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

4.礦山公園打造

礦山停采后，應(yīng)對其地面設(shè)施能否繼續(xù)利用進行合理考量，可保留部分具備再利用價值、具有文化遺產(chǎn)價值的礦山設(shè)施，在此處修建礦業(yè)博物館或召開礦業(yè)展覽會，向游人展示歷史礦山建筑，或公開工程構(gòu)筑物。同時，要利用工程或生態(tài)措施做好礦區(qū)周邊綠化建設(shè)，結(jié)合礦業(yè)博物館合理優(yōu)化礦區(qū)環(huán)境，構(gòu)建獨具特色的礦區(qū)景觀，將之打造成具備教學(xué)、旅游及生態(tài)多種功能的旅游場所。

三、結(jié)語

礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中包含多個子系統(tǒng)，而礦山的生產(chǎn)經(jīng)營會對各個子系統(tǒng)之間的生態(tài)平衡關(guān)系產(chǎn)生破壞，可利用多元化的方式對礦山的塌陷區(qū)、尾礦區(qū)、選冶區(qū)以及生活區(qū)等各個子系統(tǒng)進行生態(tài)修復(fù)與治理，實現(xiàn)資源開發(fā)與經(jīng)濟發(fā)展的有機結(jié)合，做好社會及環(huán)境的關(guān)系協(xié)調(diào)，構(gòu)建土壤、動植物平衡發(fā)展，兼具生態(tài)、社會及經(jīng)濟三方效益的綠色礦山生態(tài)系統(tǒng)，進而推進礦業(yè)經(jīng)濟的高速發(fā)展。