中鐵十一局集團(tuán)有限公司 潘偉
基于國(guó)土整治視域下的生態(tài)修復(fù)是中國(guó)發(fā)展步入新時(shí)代的迫切需要。露天礦開采工作對(duì)周邊地區(qū)的地質(zhì)與植被破壞較大,需要通過人為方式幫助其恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境。在新時(shí)代背景下,露天礦坑的治理修復(fù)應(yīng)當(dāng)秉持因地制宜的原則,對(duì)采礦與邊坡進(jìn)行整治,通過人工綠化的方式加速采礦的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)速度。為加強(qiáng)分析的科學(xué)性與可靠性,本文以廣東省韶關(guān)市新豐縣雪垌陶瓷礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)為研究對(duì)象,探究立體化生態(tài)修復(fù)模式對(duì)露天礦的土地治理效果。
我國(guó)正處于新時(shí)代生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期,是國(guó)土整治工作攻堅(jiān)克難的重要階段,此階段是融合更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品、解決特殊環(huán)境突出問題的窗口期。綜合的國(guó)土空間被視為生態(tài)文明建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的動(dòng)力來源與物質(zhì)基礎(chǔ),國(guó)土整治具有全局性、原則性、戰(zhàn)略性以及根本性等地位、經(jīng)濟(jì)、自然和社會(huì)的多重屬性,應(yīng)當(dāng)重視其發(fā)展、開發(fā)、利用、整治、保護(hù)和落實(shí)。從全局規(guī)劃的角度來看,國(guó)土整治空間規(guī)劃是黨中央、國(guó)務(wù)院在中國(guó)步入新時(shí)代后作出的重大部署,同時(shí)也是國(guó)家貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的空間指南,社會(huì)各領(lǐng)域的生產(chǎn)開發(fā)建設(shè)活動(dòng)需要以此為基礎(chǔ)制定發(fā)展規(guī)劃路線[1]。從作用與落實(shí)角度來看,國(guó)土整治空間規(guī)劃是統(tǒng)籌我國(guó)主體功能區(qū)、土地利用總規(guī)劃與城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“多規(guī)合一”的重要體現(xiàn),對(duì)土地整治、生態(tài)修復(fù)、行業(yè)發(fā)展以及城鄉(xiāng)一體化等都具有指導(dǎo)約束作用[2]。從國(guó)土整治的角度看生態(tài)修復(fù),即在國(guó)土空間規(guī)劃指導(dǎo)視域下各行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,以此提高產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)影響下的生態(tài)功能恢復(fù)效率,是全面促進(jìn)人與自然全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的主要推動(dòng)力。
在新時(shí)代背景下,國(guó)土整治與生態(tài)文明建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃體系應(yīng)當(dāng)以國(guó)土整治為發(fā)展根基,加快生態(tài)修復(fù)的轉(zhuǎn)型[3]。二者相互融合、促進(jìn)發(fā)展應(yīng)辯證其中的關(guān)系,首先應(yīng)當(dāng)明確整治與修復(fù)之間的關(guān)系。國(guó)土整治政策的落實(shí)應(yīng)以帶有格局失序、效能低下以及品質(zhì)不高等標(biāo)簽的土地作為調(diào)整和整治的首要目標(biāo),生態(tài)修復(fù)則需要以結(jié)構(gòu)不良、功能受損等可恢復(fù)原有生態(tài)系統(tǒng)的地區(qū)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。此視域下,兩者之間的關(guān)系為相互促進(jìn)、互為依存,皆以優(yōu)化國(guó)土空間現(xiàn)階段開發(fā)格局、滿足人民群眾對(duì)生態(tài)環(huán)境的向往為最終的目標(biāo)。其次,應(yīng)明確局部與系統(tǒng)之間的關(guān)系。國(guó)土空間屬于一個(gè)有機(jī)整體,參照生態(tài)系統(tǒng)整體性與系統(tǒng)性的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律來看,將傳統(tǒng)線性空間規(guī)劃思維轉(zhuǎn)化為生態(tài)非線性思維,是解決過去單一要素局部整治的重要方法,即國(guó)土整治下的生態(tài)修復(fù)應(yīng)當(dāng)以國(guó)土整治的環(huán)境為基礎(chǔ),重點(diǎn)解決小范圍的國(guó)土環(huán)境。再次,應(yīng)明確工程與生態(tài)間的關(guān)系[4]。從人類的發(fā)展規(guī)劃角度來看,無論是國(guó)土整治還是生態(tài)修復(fù)工作,都屬于短時(shí)期干擾人類生產(chǎn)生活的一種方式,這與人類社會(huì)正常的生產(chǎn)勞動(dòng)存在區(qū)別,國(guó)土整治下的生態(tài)修復(fù)主要以生態(tài)系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)與過程為導(dǎo)向,在接觸到工程建設(shè)后,生態(tài)修復(fù)將以恢復(fù)原有生態(tài)措施和自然恢復(fù)為主,類似于“西醫(yī)治療”朝著“中醫(yī)調(diào)理”的轉(zhuǎn)變。最后,應(yīng)明確政府與市場(chǎng)之間的關(guān)系。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來看,生態(tài)要素即自然環(huán)境含有固有和公共資產(chǎn)的雙重屬性,既可以通過合理開發(fā)體現(xiàn)出其固有屬性的價(jià)值,也可以通過區(qū)域劃分加強(qiáng)打造的方式,將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)服務(wù)社會(huì)的公共資產(chǎn)。應(yīng)是普惠民生的一種體現(xiàn),需要由政府推進(jìn)國(guó)土整治與生態(tài)修復(fù)工作,加強(qiáng)市場(chǎng)引導(dǎo)與公眾參與,發(fā)揮政府在該政策下的引導(dǎo)作用,為政策落實(shí)的公平性、高效性以及可持續(xù)性奠定基礎(chǔ)。
我國(guó)國(guó)土整治與生態(tài)修復(fù)工作的轉(zhuǎn)型應(yīng)始終秉持人與自然、和諧發(fā)展的系統(tǒng)思維,以國(guó)土整治基本要素和生態(tài)功能修復(fù)完整性為基礎(chǔ),對(duì)我國(guó)土地演變歷程的規(guī)律與走向進(jìn)行分析,并對(duì)演變后的資源環(huán)境承載力與土地開發(fā)適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)兼顧未來發(fā)展導(dǎo)向、問題導(dǎo)向以及目標(biāo)導(dǎo)向,以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作為架構(gòu)串聯(lián)各因素形成轉(zhuǎn)型原則評(píng)價(jià)體系,為后續(xù)的商業(yè)化土地環(huán)境修復(fù)工作提供參考[5]。以案例地區(qū)露天礦的生態(tài)修復(fù)轉(zhuǎn)型原則為例,在安全性原則方面,露天礦的土地生態(tài)修復(fù)治理應(yīng)當(dāng)做好現(xiàn)場(chǎng)勘察和地質(zhì)資料的編制工作,針對(duì)不同治理區(qū)域如巖質(zhì)邊坡、渣坡面和采礦需要制定針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案,通過事前排險(xiǎn)、事后加固等方式,消除廢棄露天礦高陡邊坡可能遇到的落石與滑坡等安全隱患,即所有國(guó)土治理與生態(tài)修復(fù)工作應(yīng)當(dāng)以人員安全為首要遵循原則。在遵循自然規(guī)律方面,露天礦的土地治理與生態(tài)修復(fù)應(yīng)當(dāng)遵循自然生態(tài)修復(fù)原則,以景觀生態(tài)學(xué)作為修復(fù)指導(dǎo)方法,以恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境為主要目標(biāo),將采礦創(chuàng)面與周邊的環(huán)境融為一體,最大限度恢復(fù)采坑原自然面貌,消除人工采礦的痕跡。
在因地制宜原則方面,結(jié)合采坑的實(shí)際情況與周邊環(huán)境情況設(shè)計(jì)生態(tài)修復(fù)方案,如臨近水源可將采坑作為池塘或人工湖,臨近林下經(jīng)濟(jì)產(chǎn)區(qū)可將采坑設(shè)置為文化旅游基地。生態(tài)修復(fù)使用材料應(yīng)就地取材,避免引入外來物種,破壞當(dāng)?shù)卦镜纳鷳B(tài)環(huán)境。
對(duì)采坑地形地貌進(jìn)行整治可采用挖(填)方、采坑(塌陷)回填、廢石(渣)清理等方式給予修繕。該修復(fù)方式可應(yīng)用于一些容積較小的坑洞地面修復(fù),回填使用的材料可用經(jīng)環(huán)保處理的工業(yè)廢渣、其他挖方產(chǎn)出的挖方土等[6]。同時(shí),依據(jù)修復(fù)地區(qū)的實(shí)際情況,可使用疏排法、梯田法和深挖淺鋪墊等方法進(jìn)行土地平整性恢復(fù)。對(duì)土壤環(huán)境的修復(fù),如應(yīng)對(duì)土壤硬質(zhì)化、污染以及水土流失等問題可通過以下幾種方式解決:第一,應(yīng)明確土壤治理的工作重點(diǎn),以改善露天礦土壤物理結(jié)構(gòu)和土壤基質(zhì)等為工作重點(diǎn),設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的土壤修復(fù)解決方法。第二,通過人工增加土壤營(yíng)養(yǎng)成分的方式,提高修復(fù)地區(qū)土壤的活性;第三,針對(duì)土壤中的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行降解治理,為恢復(fù)土壤穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)礦坑的修復(fù)工作多以邊坡復(fù)綠和草灌種植等修復(fù)方式為主,缺少對(duì)生態(tài)修復(fù)后生態(tài)環(huán)境融合的考慮,現(xiàn)今我國(guó)的礦坑國(guó)土整治與生態(tài)修復(fù)多使用模擬自然生物系統(tǒng)的方式,其修復(fù)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向植物群落與周邊生態(tài)環(huán)境交融配置方向,通過喬、灌等扎根較深的植物種植為主,搭配人工架設(shè)環(huán)境解決廢棄礦山土地修復(fù)難度高和修復(fù)效果差的問題。以實(shí)際立地條件為基礎(chǔ),現(xiàn)階段露天礦土地治理生態(tài)恢復(fù)使用的主要方法有采坑回填+綠植、掛網(wǎng)噴播覆綠、廢石渣堆+植樹以及拉臺(tái)綠化等治理方式[7]。其中,掛網(wǎng)噴播覆綠法主要是通過鐵絲網(wǎng)作為圍網(wǎng),為邊坡上綠植種植打牢基礎(chǔ),當(dāng)鐵絲網(wǎng)被牢固在邊坡之后,需在邊坡上噴射厚度約為10cm的植物生長(zhǎng)培養(yǎng)基,培養(yǎng)基在圍網(wǎng)的作用下會(huì)在短時(shí)間內(nèi)凝固,此時(shí)需要將草籽與一定濃度的黏土液進(jìn)行混合,并將其均勻噴灑在邊坡培養(yǎng)基上,當(dāng)綠植扎根正常生長(zhǎng)之后即可視為復(fù)綠成功。拉臺(tái)綠化法主要針對(duì)階級(jí)性邊坡的治理,即在原有斜坡的基礎(chǔ)上挖出或平整多個(gè)平臺(tái),然后在平臺(tái)上進(jìn)行綠植種植,從而達(dá)到露天礦土壤環(huán)境修復(fù)的目的。采坑回填+綠植法主要針對(duì)容積較小的采坑,此方法主要用于露天礦周邊地區(qū)的施工作業(yè)坑的地表恢復(fù),牢固零散地區(qū)的土壤,從而確保在綠植扎根深度未達(dá)到固結(jié)效果之前能夠擁有堅(jiān)實(shí)的基層土。廢石渣堆治理即將廢石廢渣作為渣坡底部擋土墻的鞏固壩基,以此方式留住邊坡土壤,為后續(xù)邊坡覆蓋綠植扎根提供基礎(chǔ)。
案例地區(qū)露天礦的地質(zhì)組成以寒武系和奧陶系地層為主,治理區(qū)域下的地下水為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。受礦山開采的影響,山體的工程地質(zhì)條件在小范圍內(nèi)存在巖石松動(dòng)、裂隙發(fā)育以及大塊危巖體等情況,在降水沖刷、地質(zhì)活動(dòng)以及人為震動(dòng)的作用下極易發(fā)生邊坡滑塌等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)周邊地區(qū)的生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響[8]。因此,該地區(qū)的土地整治與生態(tài)修復(fù)應(yīng)以巖質(zhì)邊坡為主,露天礦坑與渣坡面生態(tài)修復(fù)為輔,詳細(xì)修復(fù)方式如下:
針對(duì)小規(guī)模礦坑的修復(fù)治理主要以挖填方工程為主,以案例地區(qū)的整治為例,可將其工程分為5個(gè)等級(jí)的平臺(tái),且平臺(tái)間均以填方邊坡的方式進(jìn)行銜接,以弱化邊坡的傾斜程度。坡腳下使用廢渣土作為擋土墻,并在擋土墻四周設(shè)置石籠,起到控制邊坡線水土流失與保護(hù)邊坡下其他地區(qū)生態(tài)功能的目的。各階級(jí)平臺(tái)的分區(qū)下均設(shè)置一條等長(zhǎng)的綠化帶,以加強(qiáng)邊坡底部的土壤結(jié)構(gòu),防止因邊坡基層土壤問題導(dǎo)致整個(gè)露天礦邊坡治理功虧一簣。最底層的平臺(tái)沿坑壁下方的綠化植物需要換成油松或火炬樹等質(zhì)地緊密且扎根堅(jiān)實(shí)的樹種,預(yù)防5條緩沖平臺(tái)未能阻攔的邊坡巖石對(duì)下發(fā)建筑的沖擊(礦區(qū)國(guó)土治理與生態(tài)修復(fù)工程的前后對(duì)比如圖1所示)。
圖1 露天礦生態(tài)修復(fù)前后對(duì)比(a:前 b:后)
(1)生態(tài)植被袋護(hù)坡技術(shù)又被稱為植被袋,該技術(shù)主要通過袋裝營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的方式為植物早期生長(zhǎng)提供養(yǎng)分,即將土壤水分等物質(zhì)裝在巖土材料袋中,然后將其按照一定順序堆積在巖質(zhì)邊坡上或土壤含量過低的渣坡面上,在為植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)還可以防止邊坡的水土流失,進(jìn)而達(dá)到對(duì)巖質(zhì)邊坡植被恢復(fù)與生態(tài)修復(fù)的目的。從其他影響因素來看,植被袋材質(zhì)并不會(huì)影響植物向下扎根,且可在短時(shí)間內(nèi)被土壤分解,植物莖葉可以通過植被帶的孔隙鉆出,因此后期可不用對(duì)其進(jìn)行過多的管理仍可達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的。
(2)團(tuán)??屯羾姴ゼ夹g(shù)主要應(yīng)用在掛網(wǎng)噴播綠化技術(shù)施工之前,其工序包括削坡、邊坡預(yù)處理、掛網(wǎng)以及噴播等。首先對(duì)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行一次人工削切,重點(diǎn)對(duì)影響掛網(wǎng)的巖石進(jìn)行處理,以消除影響掛網(wǎng)和后期對(duì)掛網(wǎng)產(chǎn)生影響的因素,然后重點(diǎn)對(duì)邊坡的走向進(jìn)行分析,人工修繕巖質(zhì)邊坡的分流排水系統(tǒng),以防止降水對(duì)巖質(zhì)邊坡土壤結(jié)構(gòu)的破壞,提高綠植生存率。以案例邊坡為基礎(chǔ)選用牢固性較強(qiáng)的鍍鋅網(wǎng)作為掛網(wǎng),掛網(wǎng)錨桿的間距應(yīng)當(dāng)控制在 1.5m×1.5m至 2.0m×2.0m之間,錨釘可以外露約3cm~4cm方便后期施工調(diào)整,當(dāng)網(wǎng)面牢固之后進(jìn)行高分子團(tuán)粒的噴播。此過程需要先在坡面上噴播約8cm厚的植生混合土,作為種植植物的生長(zhǎng)基層,后在上面基層上噴播含混合植物種子的高分子團(tuán)粒層,噴播厚度控制在3.5m~4cm之間(露天礦巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)效果如圖2所示)。
圖2 巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)圖(a:前 b:后)
渣坡與巖質(zhì)邊坡的性質(zhì)大致相同,但組成結(jié)構(gòu)以小塊碎石為主,在對(duì)渣坡面進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí),可以結(jié)合渣坡表面的實(shí)際含土量決定是否需要對(duì)邊坡進(jìn)行改良。通常情況下,只需在渣土層上方覆蓋一層土壤即可種植綠植,只有少數(shù)檢測(cè)不合格的渣土層需要掛網(wǎng)噴播綠化技術(shù)給予輔助。覆蓋土應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離治理區(qū)域,并且需要控制覆蓋土壤的肥力等級(jí)達(dá)到二等標(biāo)準(zhǔn)。上述種植植物可依據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)氣候情況選擇高大的側(cè)柏或低矮的灌木。同樣為避免渣坡面的水土流失,需要在種植植物的四周設(shè)置挖坑,側(cè)柏的挖坑規(guī)格為3m×1m×0.5m,灌木的挖坑為0.8m×0.8m×0.8m,喬木的挖坑為1.2m×1.2m×1.2m。在渣坡面底部需要設(shè)置擋土墻,進(jìn)一步防止雨水帶走土壤。
綜上所述,采礦留下的露天礦是人為破壞影響范圍最大的活動(dòng),對(duì)歷史遺留下來的礦坑進(jìn)行整治,恢復(fù)其原本的生態(tài)環(huán)境符合新時(shí)期我國(guó)的發(fā)展路線。案例地區(qū)的國(guó)土治理與生態(tài)修復(fù)工作不僅可以解決當(dāng)?shù)芈懵兜乇淼木G植無法生長(zhǎng)的問題,而且還可以有效降低區(qū)域性的噪聲污染。在治理手段上應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)治理方式進(jìn)行優(yōu)化轉(zhuǎn)型,使得生態(tài)恢復(fù)效果更加顯著且能夠與周邊環(huán)境較好地融為一體,證明國(guó)土整治與生態(tài)恢復(fù)的轉(zhuǎn)型實(shí)際發(fā)揮效果良好,能夠?yàn)槠渌貐^(qū)的治理工作提供幫助。