淺談井岡山市廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)

高小麗

1 項目主要概況

以停產(chǎn)多年的江西省吉安市井岡山市德勝采石場02 為研究對象。采礦活動對礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境造成了很大的破壞，露天開采對地形地貌景觀破壞嚴(yán)重，廢棄工廠挖損、壓占的土地資源造成了較大程度的土地浪費，在強降雨時水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，對周邊農(nóng)田造成了一定程度的影響。

通過治理及礦山修復(fù)，從而消除廢棄礦山存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，保證當(dāng)?shù)厝罕姷纳敭a(chǎn)安全，恢復(fù)和改善占損土地的地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，使廢棄的露天礦山土地得到恢復(fù)和利用。也是提升井岡山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、保障區(qū)域生態(tài)安全。因此對廢棄礦山進行系統(tǒng)治理十分有必要。

井岡山市德勝采石場02 不在“三區(qū)兩線”可視范圍。

2 自然地理及地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 自然地理

2.1.1 交通位置

井岡山市境內(nèi)交通公路干線有G220、G356 國道、S314、S230、S540、S542 省道，G1517 莆炎高速公路，擬建宜井遂高速公路，鐵路有吉衡鐵路。北接永新縣、泰和縣，東、南部和遂川縣相連，西鄰湖南省，總面積為1452.24km2。

井岡山市德勝采石場02 位于廈坪鎮(zhèn)沉塘村，距離廈坪鎮(zhèn)約5km，交通便利。

2.1.2 氣象與水文

治理區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，雨量充沛，年平均氣溫14.5℃，最高氣溫36.7℃，最低氣溫-10.1℃，年平均相對濕度86%，最高年平均相對濕度90%，最低年平均相對濕度82%；治理區(qū)平均降雨量為1901.4mm，年最大降雨量為2878.8mm，年降雨量最少為1144.9mm。此外，降雨量在年內(nèi)分配不均，3月～8月屬雨季，占多年平均降雨量71.38%。

井岡山市地處山區(qū)，水資源豐富，水溪密布，溪流蜿蜒曲折，在區(qū)內(nèi)匯集有數(shù)十條河流，較大的河流有5 條，分別是龍江河、鄭溪河、拿山河、行洲河、仙水河，屬贛江水系。區(qū)內(nèi)河流中上游段均為山區(qū)，地表徑流量變化較大，年平均徑流量1.5m3/s ～12.1m3/s。德勝采石場02 治理區(qū)有牛吼江河支流沉塘村河，調(diào)查期間無水，河床寬7m ～18m。

2.1.3 社會經(jīng)濟概況

據(jù)2018年末社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料，全市下轄12 個鄉(xiāng)、6 個鎮(zhèn)、1個管理局、1個管委會、1個街道辦事處、1個墾殖場、107個村、16 個居委會、4 個分場、6 個林場，村密度10.3 個/100km2，人口16.3 萬，人口密度為130 人/km2，其中非農(nóng)業(yè)人口4.367 萬，占總?cè)丝?5.98%。

井岡山市是中國革命搖籃圣地，又是全國著名風(fēng)景旅游勝地。井岡山市有保存完好的革命舊址遺跡達100 余處，其中21 處被列為全國重點文物保護單位，6 處被列為省級重點文物保護單位，35 處被列為市級文物保護單位。

井岡山市風(fēng)景名勝區(qū)分為11 個景區(qū)，76 處景點。近年來，井岡山市大力開發(fā)旅游資源，域內(nèi)眾多的自然景觀和人為景觀吸引了大量游客。旅游資源已成為經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。

2018年全市實現(xiàn)生產(chǎn)總值76.45億元，可比增長9.4%，其中：第一產(chǎn)業(yè)增加值53755 萬元，第二產(chǎn)業(yè)增加值192656 萬元，第三產(chǎn)業(yè)增加值518092 萬元。國民經(jīng)濟三大產(chǎn)業(yè)比例結(jié)構(gòu)由2010年的8.9：31.5：59.6 調(diào)整為2018年的7.03：25.20：67.77。人均生產(chǎn)總值達到48082 元。

3 地質(zhì)環(huán)境條件

3.1 地形地貌

井岡山市內(nèi)地勢從整體看南西高，東低。南西部為中山，東部為低山、丘陵、盆地。德勝采石場02 治理區(qū)所屬地貌單元主要為低山地貌，微地貌為陡坡，地表地形坡度18°～36°，治理區(qū)內(nèi)四周采場地勢較高，中間工業(yè)場地地勢低，治理區(qū)海拔標(biāo)高+310m～+430m，相對最大高差120m。

3.2 地層巖性

德勝采石場02 治理區(qū)主要出露地層泥盆紀(jì)晚世嶂崠組及第四系殘坡積，泥盆紀(jì)晚世嶂崠組（D3zd）出露巖性為石英砂巖，產(chǎn)狀為133°∠22°，層狀結(jié)構(gòu)，層厚0.2m ～0.3m，邊坡巖體主要以強-中風(fēng)出露，強-中風(fēng)巖體厚度70m，巖體較完整。覆蓋層為第四系殘坡積（Q4edl），巖性為含碎石粘土，碎石含量10%～20%，厚度0.5m ～1.0m，硬塑狀。

3.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

根據(jù)《江西省區(qū)域地質(zhì)志》、《江西省地質(zhì)構(gòu)造圖》（1 ∶100萬）。治理區(qū)在區(qū)域構(gòu)造位置上位于華南褶皺系（Ⅰ2）、贛中南褶隆（Ⅱ3）、贛西南（贛州—吉安）拗陷（Ⅲ7）、大湖山—井岡山—陳山隆褶斷束（IV17）。

據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），工程所經(jīng)區(qū)域地震烈度區(qū)劃為Ⅵ度區(qū)；地震動峰值加速度值為0.05g；地震反應(yīng)譜特征周期0.35s。屬江西省區(qū)域地殼基本穩(wěn)定區(qū)，區(qū)域穩(wěn)定性較好。

3.4 水文地質(zhì)條件

地下水類型：

根據(jù)含水層的巖性特征、成因類型、賦水空間的形態(tài)特征等，青原區(qū)治理區(qū)范圍地下水類型有基巖裂隙水、松散巖類孔隙水兩類。

（1）基巖裂隙水?；鶐r裂隙水分布于泥盆紀(jì)晚世嶂崠組石英砂巖，志留紀(jì)早世萬洋山序列的中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖基巖風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙中，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下水賦存于構(gòu)造裂隙及節(jié)理密集中，含水性不均勻，泉流量一般小于0.1L/s，地下水徑流模數(shù)平均2.73L/s·km2～13.20L/s·km2，水量貧乏，但裂隙閉合性和張開性，分布不均勻，屬弱富水的含水層，水質(zhì)類型屬HCO3--Ca2+-Mg2+淡水。

（2）松散巖類孔隙水。第四系松散巖類孔隙潛水為礦區(qū)第四系殘坡積含碎石粘土孔隙水，碎石呈棱角狀，粒徑0.5cm ～10cm不等，含碎石粘土、砂性土，為強透水層，地下水水位受季節(jié)變化影響，水位埋深0.4m ～2.6m，水力性質(zhì)屬潛水，單井涌水量120.96t/d～150.06t/d，富水性中等，平均地下水位年變幅1.02m。地下水補給源于大氣降水，其次為基巖裂隙水的側(cè)向補給和汛期河水的反向補給，斜向河流流向徑流，其徑流強度大，徑流途徑短，以片流方式就近向河床排泄。

地下水以大氣降水補給為主，以散流形式向鄰近河谷，洼地排泄。

4 井岡山市德勝采石場02廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)治理分析

4.1 地質(zhì)環(huán)境問題分析

井岡山市德勝采石場02 為廢棄礦山，露采形成三個巖質(zhì)高陡邊坡、平緩區(qū)及工業(yè)場地。露采邊坡出露巖性為石英砂巖，產(chǎn)狀133°∠22°，層狀結(jié)構(gòu)，邊坡巖體主要以強-中風(fēng)出露，邊坡穩(wěn)定性較好。井岡山市德勝采石場02 面積約65124m2，其中裸露邊坡面積約24401m2，裸露底部平臺及工業(yè)場地面積約27065m2，已自然復(fù)綠面積約13658m2。

露采邊坡均為巖質(zhì)邊坡。邊坡巖體的穩(wěn)定性主要受結(jié)構(gòu)面控制，如軟弱層理面、節(jié)理裂隙結(jié)構(gòu)面等，綜合結(jié)構(gòu)面的組合形態(tài)、巖性、變形破壞方式，邊坡不穩(wěn)定因素主要以破碎巖體沿結(jié)構(gòu)面下滑、楔形體崩塌和墜石為特征。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的資料，定性分析巖層層理結(jié)構(gòu)面與裂隙結(jié)構(gòu)面對邊坡整體穩(wěn)定性的影響。

4.2 地質(zhì)環(huán)境整治

治理項目的地質(zhì)環(huán)境整治主要采用三種措施：第一、危巖體清理工程：對坡面上的松動危巖體、浮石和浮碴、坡頂陡立坡面以及不良結(jié)構(gòu)面進行全部清除。凡有多組結(jié)構(gòu)面切割并且其中存在外傾結(jié)構(gòu)面或者外傾結(jié)構(gòu)面交棱線的，存在發(fā)生崩塌隱患的巖塊均為松動巖塊。外傾而且傾角小于坡腳、結(jié)合度較差、有可能成為崩塌運動面的即為不良結(jié)構(gòu)面。坡面上的浮石、浮碴為殘存于坡面上的大小不等的塊石，直徑在0.1m ～2m 不等。清理施工應(yīng)采用自上而下的方式進行，禁止任何部位采取自下而上的施工方式；每段施工長度應(yīng)大于10m，可根據(jù)現(xiàn)場施工條件而調(diào)整。邊坡坡頂存在陡立巖面的應(yīng)進行清除，同時確保沿坡頂斜坡上無堆積物存在；第二、地形整治工程。地形整治表面主要是針對開采平臺、采場緩坡區(qū)遺留的巖塊土方。對采場底部、臺階平臺及平緩區(qū)進行機平推土，采用挖掘機、鏟運機等機械設(shè)備平整土方。填平低洼處，降低高度和坡度，多余土石方可用來鋪填進礦區(qū)土路。在地形整治時對較大塊石就地破碎平整，對緩斜坡表面浮石及遺留的碎石、土方進行清理平整。合理使用露采場表層的碎石粘土，調(diào)整碎石土級配，將塊徑大于10cm 的石塊置于地層，增加表層黏性土厚度；將清理的浮石就地由內(nèi)向外堆置在臺階平臺上，整體坡度小于12°；第三、排水溝工程。通過設(shè)置科學(xué)合理的排水系統(tǒng)（排水溝、跌水溝、沉淀池），做到“水流通暢，分流合理”，避免地表及地下水對邊坡面及場地造成影響，既有利于邊坡的永久穩(wěn)定，又解決區(qū)內(nèi)水土流失現(xiàn)象。治理區(qū)內(nèi)地表徑流通過縱橫交叉的排水網(wǎng)絡(luò)最終排向治理區(qū)地勢低洼處的河流中，在落差大的地方，應(yīng)設(shè)立跌水溝。排水溝沿采場底部平臺內(nèi)側(cè)和工業(yè)場地內(nèi)外側(cè)自然布置，同時必須根據(jù)地形條件滿足排水要求。

4.3 生態(tài)修復(fù)方法

復(fù)綠工程是指對已破壞地表部分進行植草、種樹等工作，以恢復(fù)其原有生態(tài)環(huán)境。本治理區(qū)的復(fù)綠工程主要分三部分：①撒播草灌籽、穴播植樹復(fù)綠，②高次團粒噴播復(fù)綠，③坡腳回填耕植土種植爬藤復(fù)綠。

由于復(fù)綠工程需要滿足植物生長的耕植土，土質(zhì)較為貧瘠，直接種樹難以存活，需從井岡山市城區(qū)購買耕植土。井岡山市德勝采石場02 廢棄礦山覆蓋層為第四系殘坡積，巖性為含碎石粘土，碎石含量10%～20%，厚度0.5m ～1.0m，少量耕植土可用地形整治后表層殘坡積土、粉質(zhì)黏土及碎石粘土可進行現(xiàn)場混合配比進行改良。耕植土主要用于在平緩區(qū)及工業(yè)場地“穴播植樹”、裸露邊坡區(qū)“高次團粒噴播復(fù)綠”及高陡直立坡腳“種植爬藤復(fù)綠”。

基于上述方法，本治理項目主要復(fù)綠方法主要有：①對地形整治后坡度平緩區(qū)場地進行撒播草灌籽、穴播植樹復(fù)綠。主要區(qū)域為露采場開采平臺。耕植土應(yīng)選擇疏松、肥沃、透氣、透水的土壤，有機質(zhì)大于5%、氮磷鉀大于4%，水分大于20%，PH值5.5 ～7。治理區(qū)所種植的樹木為喬木（濕地松、馬尾松、杉樹等闊葉林），根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，周邊主要樹種為馬尾松，本次選擇樹種為帶土球馬尾松（三年生），土球直徑20cm，株高約80cm，種植工序為平地—挖坑—施肥——種植（補植）—澆水—養(yǎng)護等。②高次團粒噴播復(fù)綠。本工程的綠化目的是消除視覺污染及恢復(fù)原有生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，綠化對象主要為坡度較陡的巖質(zhì)邊坡，坡面清理后的坡面基本消除了地質(zhì)災(zāi)害隱患。但巖面上基本不存在自然的植生條件，綠化立地條件很差，同時無法有效地進行常規(guī)客土作業(yè)。對坡面采用高次團粒噴播的工藝在巖面邊坡坡面上建立生態(tài)層，以達到預(yù)期的綠化效果。將粘合劑、植物纖維、調(diào)節(jié)劑、泥炭土、保水劑、緩釋復(fù)合肥、水等通過噴播機械，按比例攪拌均勻后，利用噴播液壓設(shè)備將攪拌后混合料送至噴射管口，噴射到釘網(wǎng)處理后的巖面上。③坡腳回填耕植土種植爬藤復(fù)綠。本次治理工藝針對露采三區(qū)邊坡，因露采場基巖裸露，切坡高陡，大部分近直立狀，坡頂原始植被發(fā)育，不具備削坡條件，對邊坡坡面的不良結(jié)構(gòu)面，危巖體進行清除，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患、自然復(fù)綠為主。在切坡底部采取機械開挖溝槽，再回填耕植土種植爬藤植物復(fù)綠，分別沿坡腳挖溝槽，溝槽規(guī)格0.3*0.3*0.3m。開挖后回填耕植土，耕植土厚度不少于0.3m，種植爬藤植物，爬藤植物為葛藤（三年生），種植間距為0.5m 一株。肥料復(fù)合肥，復(fù)合肥量為0.1kg/株。為了讓葛藤更快地往上生長，管護期要加強人工干預(yù)，引導(dǎo)爬藤往坡面生長。

4.4 復(fù)綠后養(yǎng)護管理措施

植被養(yǎng)護由于其特殊的地理條件，所以它的養(yǎng)護亦具有其特殊性，其養(yǎng)護工作主要包括澆水、施肥、病蟲防治、補種及后期苗木種植。植被養(yǎng)護期為2年。

4.4.1 澆水

治理內(nèi)有水塘，水質(zhì)較為清澈，用于場地澆水養(yǎng)護，使用灑水車澆水養(yǎng)護。主要對治理區(qū)A、C、D 區(qū)澆水，澆水面積約面積51466m2。

4.4.2 施肥

一般在苗木移植成活后施第一次肥，以后每半年施肥一次。要求在行間開溝，將復(fù)合肥施于溝底，然后蓋土。施肥時間在傍晚，施肥量每棵樹20g，施完后及時灌水。

4.4.3 病蟲害防治

①病害防治。以預(yù)防為主，定期做好噴藥防治工作，應(yīng)根據(jù)季節(jié)和病蟲害發(fā)生規(guī)律采取預(yù)防措施，在病蟲害易發(fā)時期，每月對易感植物噴藥1 次～2 次。在使用殺菌劑時，應(yīng)當(dāng)在正確診斷病害、明確病原菌種類、掌握病害發(fā)生發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上采用對該種病原菌有效的殺菌劑及適當(dāng)?shù)姆乐问侄?。②害蟲的防治?？刹捎蒙锓乐畏ǎ核巹┓乐?，物理防治：誘殺成蟲（摘除卵塊、滅殺幼蟲）。

4.4.4 補種

發(fā)現(xiàn)未存活的馬尾松和爬藤應(yīng)及時進行補種，同時對爬藤進行人工干預(yù)，引導(dǎo)爬藤往坡面上生長。春季補種可考慮和當(dāng)?shù)夭杉姆N子混合補種，于每年的初春時間（3月份～5月份）在當(dāng)?shù)剡吰律涎a種一些種子苗，如爬山虎、紫藤、火棘、野薔薇、胡枝子、粘毛胡枝子等的種子點播在邊坡上，亦可在周邊山地選擇灌木幼苗帶土移植到坡面上。

5 結(jié)語

綜上所述，治理廢棄礦山，恢復(fù)綠水青山，打造金山銀山，廢棄礦山場地治理和生態(tài)修復(fù)工程的實施，將有效消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，增強區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)水土保持能力，實現(xiàn)區(qū)域人居環(huán)境大大改善，人居安全得到有力保障，同時也推動當(dāng)?shù)氐男罗r(nóng)村建設(shè)等，保護與修復(fù)生態(tài)環(huán)境，持之以恒，實現(xiàn)“天更藍、山更綠、水更清”。