礦山生態(tài)修復(fù)措施及合理的植物配置探討

朱寶晨 王涵

（寧夏志輝砂石有限公司，寧夏 銀川 750200）

隨著各類礦山資源需求的增加，各個(gè)礦山企業(yè)都在大力擴(kuò)大其開采規(guī)模，以提高產(chǎn)能，滿足礦產(chǎn)資源使用需求。但礦山資源的開采要適度，過度的資源開發(fā)將會(huì)給礦區(qū)自然生態(tài)造成極為不利的影響，礦區(qū)植被破壞、水源污染、土地占用、大氣污染等都是開采所造成的，因此，國家對(duì)礦山行業(yè)的發(fā)展提出了新的要求，綠色化將是未來的主要發(fā)展趨勢。在綠色化發(fā)展背景下，各個(gè)礦山都應(yīng)該結(jié)合其開采情況和自然生態(tài)破壞情況，采取有效的生態(tài)修復(fù)措施，合理進(jìn)行各種植物的配置，提高礦區(qū)綠化水平。

一、研究區(qū)概況

研究區(qū)地處山區(qū)丘陵，屬剝蝕丘陵地貌，主要為低山及溝谷，是一處廢棄多年石材、石料開采場，南北長936m，東西寬79～192m，擾動(dòng)面積118537m2，最高點(diǎn)海拔329.58m，最低點(diǎn)海拔256.00m，開采擾動(dòng)區(qū)標(biāo)高256～329m，采石場距離京滬高速直線距離3km。山體為原始山坡，自然坡度10°～25°。山坡坡角處生長少量人工種植楊樹，樹齡5-10 年，胸徑10-30cm，在樹下、低洼、石縫處生長荊棘、酸棗類灌木及黃草、蕕草、蒿草、刺猬皮、鬼見愁、黃茅草等雜草。原狀土壤類型主要為褐土，包括山地粗骨褐土和普通褐土，土壤厚度較薄，僅存在于未被破壞的山體基巖表面低洼處，一般為0.1-0.5m，分布不連續(xù)。出露地層主要為奧陶系碳酸鹽巖，巖性主要為灰—深灰色厚層泥晶—細(xì)晶灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r，地層產(chǎn)狀傾向22°，傾角∠21°。年平均氣溫13.6℃，年平均降水量708mm。

二、生態(tài)修復(fù)治理原則

（一）安全性

確保治理措施不誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境問題，充分考慮附近村民安全，充分考慮敏感環(huán)境目標(biāo)保護(hù)，確保治理過程中的安全。

（二）環(huán)境協(xié)調(diào)

所采取治理措施要不破壞周邊自然環(huán)境，確保整體自然環(huán)境的整體和諧。宜林則林、宜地則地、宜草則草，堅(jiān)持以抗逆性強(qiáng)的野生灌草和鄉(xiāng)土樹種為主。

（三）經(jīng)濟(jì)合理

治理措施本著適量、適度的原則，地形整治應(yīng)隨坡就勢、因地制宜進(jìn)行，最大限度地減少土方工程量，節(jié)約資源，節(jié)省資金。

（四）因地制宜

根據(jù)研究區(qū)所處地理位置及區(qū)域規(guī)劃要求，合理確定地質(zhì)環(huán)境治理工程措施，因地制宜，注重實(shí)效，進(jìn)一步推進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

（五）可持續(xù)發(fā)展

充分考慮政府區(qū)域規(guī)劃和中長期規(guī)劃，為以后的發(fā)展留有機(jī)會(huì)，同時(shí)考慮治理措施的可行性、經(jīng)濟(jì)合理性。

三、礦山生態(tài)修復(fù)措施

（一）地質(zhì)保護(hù)修復(fù)技術(shù)

地質(zhì)修復(fù)技術(shù)屬于礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)中的一種，這一技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，回填整平的應(yīng)用更多，因?yàn)樵诨靥詈驼教幚硪院?，礦區(qū)內(nèi)也就不再分布有大坡度和溝坎等地段，可以在一定時(shí)期內(nèi)保持地表基底的穩(wěn)定性；回填整平也可以使得開采活動(dòng)所造成的坡面和裸露地表得到有效加固，減少各種地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)。當(dāng)然，地質(zhì)保護(hù)恢復(fù)技術(shù)下，還包含了土地復(fù)墾等多種方式，如通過土方的疏通、溝渠的構(gòu)建等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原有開采下的塌陷地段進(jìn)行地質(zhì)恢復(fù)。地質(zhì)地貌的恢復(fù)是生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)，只有保持了良好的地質(zhì)地貌條件，才可以為動(dòng)植物提供生長和繁衍地。

（二）土壤基質(zhì)修復(fù)技術(shù)

土壤基質(zhì)修復(fù)技術(shù)根據(jù)不同的修復(fù)手段，包含物理、化學(xué)和生物修復(fù)。其中，物理修復(fù)技術(shù)指從其它地區(qū)獲得基土來進(jìn)行礦區(qū)的覆蓋，如客土換土技術(shù)，這一技術(shù)下，土壤基質(zhì)的改良非?？欤梢詾橹参锷L提供良好的條件，但其應(yīng)用成本非常高，且客土源的保障往往難以實(shí)現(xiàn)。隔離技術(shù)同樣屬于一種物理修復(fù)技術(shù)，具體實(shí)施中，主要是通過一定隔離手段，將礦區(qū)污染與周邊土地有限隔離開，以避免污染擴(kuò)散，在高污染礦區(qū)更為適用?；瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)下，通過固化修復(fù)，可以將一些被金屬、放射性物質(zhì)污染的土壤固定在一定范圍內(nèi)，減少污染物在土壤中的遷移。淋洗修復(fù)主要是利用反絡(luò)合、溶解、吸附等多種作用，將重金屬從固相土壤轉(zhuǎn)移到液相淋洗液中，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬等的回收與利用。

現(xiàn)場的重金屬污染情況較為嚴(yán)重且缺乏土壤層，因此技術(shù)人員選用的改良基質(zhì)方法為客土法。按照恢復(fù)后的應(yīng)用方向、基質(zhì)自身成分與理化性質(zhì)等確定覆土的厚度，其中需要被恢復(fù)成林地的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)確保10-30cm 厚的覆土，而需要被恢復(fù)成農(nóng)地的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)確保50-100cm 厚的覆土。實(shí)踐證明，當(dāng)覆土達(dá)到10cm 厚度的時(shí)候，可以提升植物50%蓋度；當(dāng)覆土達(dá)到30cm 厚度的時(shí)候，可以提升植物70%蓋度。盡管客土法能夠有效改良基質(zhì)，然而使用環(huán)境只能在礦山，同時(shí)還需到異地進(jìn)行取土，這嚴(yán)重破壞了土地資源，更無法將礦山自身土源問題得到有效處理。當(dāng)?shù)V山缺少土源時(shí)，應(yīng)當(dāng)著重考慮利用稻草、谷殼以及秸稈等物質(zhì)，將其粉碎、使之發(fā)酵之后，使其替代土壤確保能夠改良基質(zhì)，這樣也能使養(yǎng)分的總體含量得以提升。

（三）植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)在礦山生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用，是通過在礦山中進(jìn)行植物種植來進(jìn)行恢復(fù)。植物要選本地物種和適宜的外來植物，通過植被恢復(fù)，不僅可以減少水土流失的危害，還可以利用植物的富集、穩(wěn)固和根系過濾作用改善礦區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境。植物修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，宜選擇易生長、抗旱性強(qiáng)、耐貧瘠的植物，如可以選用草本植物和木本植物。在一些礦山的生態(tài)修復(fù)中，選用黃花草木樨斯列金、紫花苜蓿和白花三葉草等豆科類草本植物，實(shí)現(xiàn)了土壤基質(zhì)的有效修復(fù)，提升了礦區(qū)內(nèi)的土壤肥力。

四、植被配備的合理性分析

（一）植物的多樣性

植物配置時(shí)不可選用單一的植物，應(yīng)該結(jié)合區(qū)域自然環(huán)境的分析，來選擇多樣化的植物，使得在礦山區(qū)域內(nèi)能夠保持植物的多樣性。根據(jù)礦山生態(tài)修復(fù)的經(jīng)驗(yàn)，多種植物的綜合種植對(duì)于礦山生態(tài)修復(fù)是非常有效的，這種方式下的自然生態(tài)更為穩(wěn)定。在植物選擇時(shí)，要采用多種植物的組合，通過喬木、灌木、地被植物和藤本植物的科學(xué)組合，構(gòu)建礦區(qū)內(nèi)完善的生物系統(tǒng)。

（二）生態(tài)的適應(yīng)性

因?yàn)槿魏沃参锒加衅洫?dú)特的生長環(huán)境需求，在利用植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)，要盡量選用鄉(xiāng)土化和適應(yīng)性強(qiáng)的植物，使得所選擇的植物能夠適應(yīng)礦區(qū)內(nèi)的生長條件，保持正常的生長態(tài)勢。如果在植物選擇方面存在盲目性，所選擇的植物并不能與礦區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)，將會(huì)影響其修復(fù)效果。因此，植物配置時(shí)，要充分考慮礦區(qū)的氣候條件、地質(zhì)條件等綜合性因素。

（三）植物的抗逆性

礦山開采作業(yè)中，對(duì)于礦山區(qū)域的地質(zhì)地形、土壤、水源都存在較大的破壞，即使后續(xù)可以采取生態(tài)修復(fù)措施，但整體的修復(fù)周期是非常漫長的。這就要求相關(guān)人員在植物的選擇過程中，必須要充分考慮礦區(qū)現(xiàn)場的具體情況，保障植物生長特性與礦區(qū)環(huán)境的相符性。礦區(qū)植物配置時(shí)，要盡量選用抗逆性比較強(qiáng)的植物，如，礦區(qū)處于氣候炎熱的地帶，需選用抗逆性非常好的植物；礦區(qū)處于寒冷地段，要選擇抗寒能力強(qiáng)的植物。

五、綠植配置

對(duì)于植物群落而言，其構(gòu)成并非雜亂無章，通過細(xì)致觀察可知，群落會(huì)在相應(yīng)環(huán)境中，部分種類植物將會(huì)主動(dòng)結(jié)合，這種組合有一定規(guī)律性。此修復(fù)項(xiàng)目植被恢復(fù)的面積超過20萬m2，應(yīng)用了12種灌木、喬木植物：1萬株灌木，2 萬株落葉喬木，12 萬株常綠喬木以及13 萬株樹木。采用的配置形式為“片林栽植”，重點(diǎn)應(yīng)用了黑松、火炬樹、側(cè)柏、紫古櫟以及剌槐等具有較高耐貧瘠、耐旱、抗風(fēng)以及耐寒的樹種，能夠使相應(yīng)生態(tài)基質(zhì)實(shí)際需求得到滿足。與此同時(shí)，現(xiàn)場沿?fù)鯄€種植了榆葉梅、連翹以及丁香等幾類灌木。

經(jīng)分析可以將現(xiàn)場按照不同立地狀況，詳細(xì)劃分成2 大生態(tài)修復(fù)區(qū)：南坡與北坡的植物生態(tài)修復(fù)區(qū)域，各自所選植被有所不同。正如前文所述，應(yīng)用植被恢復(fù)技術(shù)時(shí)，著重考慮應(yīng)用的植物應(yīng)該為與當(dāng)?shù)貧夂驙顩r相符且有較強(qiáng)抗逆性的植物，同時(shí)還應(yīng)科學(xué)搭配喬灌類植物。落實(shí)階段，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際狀況合理調(diào)整苗木的規(guī)格與品種。此項(xiàng)目現(xiàn)場南坡的所選修復(fù)用樹種除了要擁有確保土壤穩(wěn)定性的功能，以便對(duì)污染進(jìn)行合理管控，同時(shí)也應(yīng)使生態(tài)系統(tǒng)得到明顯改善，確保周邊民眾日常生產(chǎn)、生活不會(huì)受到礦區(qū)環(huán)境問題過多影響。經(jīng)對(duì)場地的狀況展開前期分析得知，北坡日常并不充足，所以重點(diǎn)選用有較高耐貧瘠和耐陰性的綠植。初期種植蜀檜，發(fā)現(xiàn)其有較低存活率，葉片多呈枯黃色。因此，北坡多栽植野牛草、側(cè)柏、臭椿以及火炬樹等。

六、結(jié)語

總而言之，在礦山區(qū)域土地失調(diào)、生態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞等問題時(shí)有關(guān)部門所采用的工程、生物等方法恢復(fù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、確保區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)，即生態(tài)修復(fù)技術(shù)。而合理地配置綠植在生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)中占據(jù)重要位置，相關(guān)工作的有效落實(shí)，除了會(huì)影響人們的現(xiàn)實(shí)生活，更會(huì)對(duì)區(qū)域未來發(fā)展起到推動(dòng)作用。因此，有關(guān)部門應(yīng)對(duì)其予以高度關(guān)注。