包頭市大青山礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)

丁茂 王曉飛 于萍

包頭智茂元生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司

項(xiàng)目區(qū)治理前

大青山對(duì)呼和浩特市、包頭市、烏蘭察布市的城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起著重要支撐作用。大青山礦產(chǎn)資源開(kāi)采歷史悠久，歷史遺留問(wèn)題點(diǎn)多面廣，被破壞的山體自我恢復(fù)能力較弱。為踐行習(xí)近平生態(tài)文明思想，貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記對(duì)內(nèi)蒙古生態(tài)建設(shè)保護(hù)的重要指示批示精神，加快推進(jìn)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)，按照內(nèi)蒙古自治區(qū)黨委提出的堅(jiān)守生態(tài)底線的戰(zhàn)略定位，包頭市全面實(shí)施大青山礦山生態(tài)修復(fù)工程，力求再造綠水青山，把大青山打造成祖國(guó)北疆亮麗風(fēng)景線上的一顆璀璨明珠。

2017年，包頭智茂元生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“包頭智茂元公司”）緊緊抓住難得的歷史機(jī)遇，在包頭市青山區(qū)實(shí)施了大青山南坡廢棄礦山生態(tài)修復(fù)綜合治理工程。針對(duì)包頭市大青山南坡干旱半干旱山地采礦區(qū)的立地類型，通過(guò)采取削坡卸荷、地形整理重塑、雨水收集、土壤重構(gòu)和植被重建等工程措施和生物措施相結(jié)合的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，使大青山礦山治理區(qū)披上了綠裝。

一、礦山生態(tài)修復(fù)中面臨的問(wèn)題

包頭市大青山礦山生態(tài)治理區(qū)位于包頭市青山區(qū)北部山區(qū)，東起東達(dá)溝，西至銀匠窯村東側(cè)，南起京藏高速公路以北1公里的山腳，南北寬約4公里，東西長(zhǎng)約9公里，總面積約36平方公里，山體嚴(yán)重破損，亟待進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的礦山面積約1400公頃。

1.地質(zhì)安全隱患問(wèn)題

大青山因城市建設(shè)已開(kāi)采數(shù)十年，遺留下一個(gè)個(gè)千瘡百孔的廢棄礦坑，造成了地形地貌景觀破壞、基巖裸露，受節(jié)理控制、風(fēng)化、凍脹等作用影響，極易誘發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

2.干旱問(wèn)題

大青山包頭段屬于典型的中溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，降水少，多風(fēng)，夏季炎熱。年降水量175～400毫米，年蒸發(fā)量2100～2700毫米，干旱是主要?dú)庀鬄?zāi)害，給大青山礦山生態(tài)修復(fù)帶來(lái)很大困難。

3.土壤貧瘠問(wèn)題

大青山包頭段山體基巖主要由片麻巖、花崗巖、石英巖、砂頁(yè)巖及礫巖組成，土壤為栗鈣土，腐殖層有機(jī)質(zhì)平均含量為1.59%，土壤有機(jī)質(zhì)含量極低，且采石尾料、石粉等固體廢棄物排放量巨大，土地壓占、土壤層破壞、風(fēng)蝕沙化和水土流失現(xiàn)象較為嚴(yán)重。

4.生態(tài)脆弱問(wèn)題

大青山生態(tài)脆弱，雖然擁有豐富的物種資源，但由于地處森林向草原過(guò)渡地帶，各物種之間及物種與環(huán)境之間的依存關(guān)系十分密切而敏感。同時(shí)，大青山區(qū)域內(nèi)山陡土層薄，植被恢復(fù)緩慢，生境碎片化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題突出，生物多樣性喪失速度加快，一旦遭到破壞，相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)將隨之消失。

二、礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)

針對(duì)大青山礦山生態(tài)修復(fù)面臨的問(wèn)題，包頭智茂元公司采用試驗(yàn)研究、地面建設(shè)、定性分析、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和模擬相結(jié)合的方法，邊試驗(yàn)邊開(kāi)展地面建設(shè)及成效調(diào)查，探索出了相應(yīng)的解決方法。

1.消除地質(zhì)安全隱患

礦山生態(tài)修復(fù)安全第一，首先要消除地質(zhì)安全隱患。針對(duì)采礦造成的危巖體（帶）等邊坡不穩(wěn)定的情況，根據(jù)邊坡高度和坡度的不同，采取人工、機(jī)械、控制爆破等措施進(jìn)行削坡卸荷。對(duì)巖石邊坡角大于 75°、坡高大于15米的危巖體（帶），按照自上而下的順序控制爆破，采取分級(jí)放坡的方法，將坡面一次成型，削坡卸荷后的邊坡要滿足穩(wěn)定的坡高和安息角。坡高小于8米時(shí)，坡度不大于60°；坡高為8～15米時(shí)，坡度不大于50°。清除危巖體后的邊坡應(yīng)確保安全穩(wěn)定，不引發(fā)新的危巖體，全面消除地質(zhì)安全隱患，使破壞的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2.地形整理重塑、雨水收集

根據(jù)礦山所在的局部地形分水嶺（線）集水面積、降水條件和地表徑流方向，圍繞“水”的收集和存留，對(duì)因開(kāi)采破壞的生態(tài)治理區(qū)地形地貌進(jìn)行仿自然重塑和水系處理。針對(duì)不同地理單元，因地制宜地利用礦坑、砂坑及洼地修建蓄水坑；針對(duì)山坡上的樹(shù)坑，采用魚(yú)鱗坑以及在溝谷內(nèi)分段建設(shè)擋水壩等工程措施，采取“阻、滯、蓄、滲”的方法，將雨水和徑流水留??；清運(yùn)治理區(qū)內(nèi)的礦渣尾料，對(duì)破損的坡面和采石遺留的殘山表面進(jìn)行整形，為后續(xù)植被恢復(fù)創(chuàng)造條件。

3.土壤重構(gòu)

由于大青山礦山治理區(qū)山體破損，砂石尾料積壓嚴(yán)重，土壤層遭到破壞，為達(dá)到保土蓄水、改良土壤的目的，需按植物生長(zhǎng)需求將破壞的土壤層進(jìn)行重構(gòu)。將治理區(qū)遺留的大量廢棄礦渣、砂石尾料和客土（建筑開(kāi)槽土）按照由下到上的順序分層鋪設(shè)。同時(shí)，為更好地應(yīng)對(duì)治理區(qū)石質(zhì)性山地土壤貧瘠問(wèn)題，將死樹(shù)及枯枝落葉粉碎發(fā)酵后埋入地下，以達(dá)到土壤增肥的目的。

4.植被重建

結(jié)合后續(xù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)利用，按照“林景結(jié)合”的原則進(jìn)行植被恢復(fù)，篩選出適應(yīng)大青山氣候和立地條件的抗逆性強(qiáng)、節(jié)水的鄉(xiāng)土植物，同時(shí)考慮大青山南坡治理區(qū)的植被適應(yīng)性、物種多樣性，采取喬、灌、草相結(jié)合的方法，科學(xué)配置植物種。利用治理區(qū)開(kāi)采砂石形成的多樣的地形地貌（礦坑、砂坑等）及特殊的小氣候，按照適地適樹(shù)的原則，打造獨(dú)具大青山特色的植物景觀和適宜瀕危植物更新及恢復(fù)生長(zhǎng)的安全屋，豐富大青山植物多樣性，加快自然恢復(fù)步伐，縮短大青山生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到正向演替條件所需的時(shí)間。

三、礦山生態(tài)修復(fù)成效

生態(tài)環(huán)境修復(fù)項(xiàng)目具有初期投入大、項(xiàng)目回收期長(zhǎng)的特點(diǎn)，項(xiàng)目直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益難以與建設(shè)成本相抵。因此，政府投資為主與財(cái)政資金有限之間的矛盾只能靠引入社會(huì)資本來(lái)解決。包頭智茂元公司從整體考量，算大賬、長(zhǎng)遠(yuǎn)賬、綜合賬，著眼于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善后帶來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，投身大青山礦山生態(tài)修復(fù)。

包頭市青山區(qū)大青山礦山生態(tài)修復(fù)綜合治理區(qū)由青山區(qū)人民政府出資，租賃當(dāng)?shù)貒?guó)有林場(chǎng)和農(nóng)民承包地，配套水、電、路至治理區(qū)邊緣，包頭智茂元公司負(fù)責(zé)礦山生態(tài)修復(fù)綜合治理。此外，為保障公司有后續(xù)的植綠、增綠、保綠資金支撐，政府出臺(tái)優(yōu)惠政策，給公司綠化總面積一定比例的建設(shè)用地，用于發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)，反哺生態(tài)修復(fù)綜合治理項(xiàng)目。

包頭市青山區(qū)大青山礦山生態(tài)修復(fù)政企合作6年來(lái)，包頭智茂元公司共修復(fù)土地3萬(wàn)余畝。在消除地質(zhì)安全隱患工程中，完成危巖體（帶）治理150萬(wàn)立方米；在地形整理重塑工程中，疏浚、清理溝谷2條，處理、倒運(yùn)礦渣尾料230萬(wàn)立方米，修建梯田4處、臺(tái)地11處；在雨水收集留存工程中，修建魚(yú)鱗坑120萬(wàn)個(gè)、地壩602座、攔沙壩20座，對(duì)741處溝頭進(jìn)行了防護(hù)；在土壤重構(gòu)工程中，改良土地面積343公頃；在植被重建工程中，種植各類鄉(xiāng)土苗木約330萬(wàn)株。

包頭市青山區(qū)大青山礦山生態(tài)修復(fù)治理區(qū)形成了大規(guī)模集中連片的綠化造林區(qū)，在涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、改善地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)等方面起到了積極作用。治理區(qū)重現(xiàn)了青山綠水的勝景，東、西、北三面峰巒疊嶂、綠樹(shù)掩映，低洼地帶碧波蕩漾，伴著耳畔輕柔的山風(fēng)，令人心曠神怡。

目前，包頭市制定出臺(tái)了《包頭市大青山南坡生態(tài)建設(shè)和保護(hù)的實(shí)施意見(jiàn)》（包黨辦發(fā)〔2019〕25號(hào)），對(duì)大青山南坡進(jìn)行了科學(xué)、系統(tǒng)的規(guī)劃，旨在通過(guò)打造生態(tài)綠化示范節(jié)點(diǎn)，建設(shè)生態(tài)文明教育示范基地、礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理示范基地，逐步構(gòu)筑包頭市城區(qū)北部集城市農(nóng)業(yè)、親子娛樂(lè)、科普教育、休閑度假、文化旅游等于一體的綜合性生態(tài)園。

在礦山生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，包頭智茂元公司積極探索集生態(tài)保護(hù)、環(huán)境治理、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展、新農(nóng)村建設(shè)、旅游文化傳播于一體的生態(tài)建設(shè)新路，從而為建設(shè)宜居包頭、提升城市品質(zhì)和發(fā)展能級(jí)不斷添磚加瓦。