遷安市露天開(kāi)采礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理關(guān)鍵技術(shù)研究

劉曉波,季 文,張學(xué)文,才智遠(yuǎn),王 菲

(中冶一局 城市安全與地下空間研究院有限公司,北京 101100)

習(xí)近平總書(shū)記指出:“山水林田湖草是一個(gè)生命共同體”,人的命脈在田,田的命脈在水,水的命脈在山,山的命脈在土,土的命脈在樹(shù)(林和草)。礦業(yè)在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也嚴(yán)重破壞了人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。特別是近年來(lái),地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出,嚴(yán)重影響了周邊群眾的正常生產(chǎn)生活。因此,治理恢復(fù)露天礦山的地質(zhì)環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,提高了礦區(qū)的生活質(zhì)量,增加土地資源,預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害[1-2]。

1 遷安地區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況

遷安地區(qū)大地構(gòu)造位于華北地臺(tái)(Ⅰ)燕山臺(tái)褶帶(Ⅱ)馬蘭峪復(fù)背斜(Ⅲ)遵化穹褶束(Ⅳ)遷安穹窿(Ⅴ)。區(qū)域內(nèi)地層主要為太古界、元古界、古生界、中生界、新生界地層。遷安鐵礦的含礦變質(zhì)巖系主要處在遷安古隆起的西緣,其形態(tài)為一向西突出的弧形構(gòu)造帶。北起水廠(chǎng)宮店子經(jīng)孟家溝、北屯、蔡園和白馬山,柳河峪、羊崖山、二馬,過(guò)橫山后,從大石河、耗子溝起、轉(zhuǎn)塔山杏山至腦峪門(mén)。走向?yàn)镹E-SN-EW,分布在長(zhǎng)38～40 km、寬5～8 km的范圍內(nèi)。這個(gè)弧形構(gòu)造帶由復(fù)雜的褶皺帶加上多期的斷裂帶所組成,是由2個(gè)平行的復(fù)向斜和一個(gè)復(fù)背斜所組成的“W”型復(fù)向斜帶,通常稱(chēng)為東西礦帶。這個(gè)弧形構(gòu)造帶被3個(gè)大的EW向構(gòu)造帶分割,北部有黃金寨大斷裂,中部有橫山大斷裂,南部有佛峪院大斷裂。向斜構(gòu)造特點(diǎn)是:大多數(shù)呈兩翼不完整的鉤狀,NE端仰起,向SW方向傾伏,小型褶皺構(gòu)造較為發(fā)育。區(qū)域上巖漿巖活動(dòng)以燕山中期酸性侵入巖為主,主要有細(xì)、中粒斑狀花崗巖體,細(xì)、中?；◢弾r體,花崗巖巖體及石英斑巖脈。遷安礦產(chǎn)資源豐富,礦產(chǎn)種類(lèi)齊全。現(xiàn)已探明的礦產(chǎn)達(dá)20多種,本區(qū)金屬礦產(chǎn)以沉積變質(zhì)鐵礦為主,非金屬礦藏主要是石灰石、白云石、花崗巖等,如圖1所示。

圖1 遷安地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of Qian′an area

2 露天礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復(fù)的研究現(xiàn)狀

遷安地區(qū)持證礦山56座,其中露天開(kāi)采37座:大型礦山18座,中型礦山12座,小型礦山7座;鐵礦17座,石礦20座。遷安地區(qū)的露天礦山主要是鐵礦和石灰?guī)r礦,為了滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,進(jìn)行了高強(qiáng)度、大范圍的開(kāi)發(fā)。由于采礦過(guò)程中忽視了生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和保護(hù),礦山原有的景觀、植被和水體受到了極大的破壞。由于缺乏對(duì)土地復(fù)墾和恢復(fù)治理的重視,造成了土地、水和大氣的污染,甚至露天開(kāi)采造成的次生地質(zhì)災(zāi)害也在逐漸增加(圖2、圖3)。主要技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)在有效經(jīng)濟(jì)地消除地質(zhì)災(zāi)害和恢復(fù)環(huán)境[3-7]。

圖2 遷安市某白云巖礦露天采場(chǎng)的巖質(zhì)邊坡Fig.2 The rock slope of an open-pit mining site in a dolomite mine in Qian′an City

圖3 遷安某鐵礦的巖質(zhì)邊坡Fig.3 The rocky slope of a certain iron mine in Qian′an

當(dāng)前,遷安市露天開(kāi)采礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理主要涉及露天采場(chǎng)、排土場(chǎng)、礦區(qū)道路、工業(yè)場(chǎng)地及辦公生活區(qū)等主要區(qū)域。

2.1 巖質(zhì)邊坡坡面治理恢復(fù)技術(shù)

當(dāng)前,露天礦治理恢復(fù)多借鑒客土噴播技術(shù)、厚層基材噴播技術(shù)、植被混凝土防護(hù)技術(shù)、飄臺(tái)法、植生袋防護(hù)技術(shù)、格構(gòu)加固技術(shù)、爆破燕窩、藤本護(hù)坡技術(shù)等[8]。

(2)遷安市上射雁莊鎮(zhèn)某礦山巖質(zhì)邊坡采用厚層基材噴播技術(shù),運(yùn)用噴播系統(tǒng)將混有植物種子的防侵蝕材料基質(zhì)噴附在由錨桿固定網(wǎng)面的坡面上,形成一層既適宜植物生長(zhǎng)又穩(wěn)定的基材層[9]。在坡面構(gòu)建一個(gè)自身生長(zhǎng)的防護(hù)系統(tǒng),通過(guò)植物根系對(duì)邊坡加固,可有效降低降雨對(duì)坡面泥土的沖刷[10]。

(3)遷安市馬蘭莊鎮(zhèn)某礦山巖質(zhì)邊坡采用植被混凝土生態(tài)防護(hù)技術(shù),該技術(shù)由液壓噴播技術(shù)演化而來(lái),植被混凝土是典型的人工復(fù)合生態(tài)基材,其固體部分由植生土、腐殖質(zhì)、植被混凝土綠化添加劑和水泥混合而成。植被混凝土因具有良好的穩(wěn)定性及物理力學(xué)特性而得到廣泛應(yīng)用[11]。

(4)遷安市蔡園鎮(zhèn)某礦山巖質(zhì)邊坡采用飄臺(tái)法,在特別陡峭平滑的石壁鉆洞灌漿,用鋼架支起一行一行的飄臺(tái),在飄臺(tái)中填土綠化。飄臺(tái)法應(yīng)用于高陡邊坡防護(hù),顯著提高了邊坡的綠化率,但施工難度大,槽內(nèi)土壤較少,失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)大,成本相對(duì)較高[12]。

(5)遷安市木廠(chǎng)口鎮(zhèn)某礦山巖質(zhì)邊坡采用植生袋防護(hù)技術(shù),事先將護(hù)坡草種準(zhǔn)確均勻地分布并定植在營(yíng)養(yǎng)帶基上,再用塑料編織好的護(hù)網(wǎng)一體加工成60 cm×40 cm規(guī)格的袋子。植生袋往里加上土壤封口后堆積即成,然后澆透水后按照正常護(hù)坡草坪養(yǎng)護(hù)管理方式進(jìn)行。該植生袋綠化成坪速度快,同時(shí)具有避免灌溉或大雨沖刷種子的優(yōu)點(diǎn)[13]。

(6)遷安市野雞坨鎮(zhèn)某礦山巖質(zhì)邊坡采用格構(gòu)加固技術(shù),利用漿砌塊石、預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土或現(xiàn)澆鋼筋混凝土進(jìn)行邊坡坡面防護(hù),并利用錨桿或錨索加以固定。邊坡格構(gòu)加固技術(shù)具有與坡面密貼、布置靈活、可隨坡就勢(shì)、格構(gòu)形式多樣、截面調(diào)整方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。并且框格內(nèi)可用現(xiàn)澆混凝土板進(jìn)行加固,也可植草、掛網(wǎng)、噴射混凝土等方式進(jìn)行防護(hù)。

液壓噴播技術(shù)、厚層基材噴播技術(shù)、植被混凝土生態(tài)防護(hù)技術(shù)等因其施工速度快、機(jī)械化程度高、覆蓋效果好、維護(hù)方便、種植初期可防止邊坡水土流失等優(yōu)點(diǎn),在巖質(zhì)邊坡治理恢復(fù)中得到了廣泛應(yīng)用。但是,草本植物具有綠期短、抗寒性和抗旱性差、根系錨固能力差等缺點(diǎn)。隨著使用壽命的增加,在降雨、凍融等因素的影響下,基質(zhì)中的氮、磷、鉀、鐵、鋅、錳等元素將流失嚴(yán)重。同時(shí),在雨水的侵蝕下,基質(zhì)本身也會(huì)受到侵蝕,產(chǎn)生水土流失現(xiàn)象。如果僅使用草本植物進(jìn)行綠化,在恢復(fù)后期,植被退化將非常嚴(yán)重。如圖4所示,為遷安市太平莊鎮(zhèn)某鐵礦露天邊坡高陡,客土噴施后受干濕交替和凍融作用的影響,局部脫落[14-15]。

圖4 某石灰?guī)r礦噴播基材脫落后的現(xiàn)場(chǎng)情況Fig.4 Field situation of a limestone mine after the base material of spraying seeding falls off

2.2 采坑工作平臺(tái)治理恢復(fù)技術(shù)

采坑工作平臺(tái)是露天礦邊坡的一部分,因?yàn)橄鄬?duì)平坦,治理恢復(fù)與坡面相比較為容易,有利于覆蓋土壤和種植植物,有利于減少水土肥料的流失。遷安市楊各莊鎮(zhèn)某礦山采用在平臺(tái)內(nèi)側(cè)覆土后種植木本植物和草本植物,在平臺(tái)外緣修建擋土墻,實(shí)現(xiàn)了對(duì)采坑工作平臺(tái)的治理恢復(fù)。

采坑工作平臺(tái)治理恢復(fù)也存在土壤量不足和土壤肥力不足的問(wèn)題,因此,在覆土后及時(shí)施肥,并做好給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì),防止旱季的植物干旱枯死和雨季的水土流失。

據(jù)介紹，X型混凝土布內(nèi)層以交叉連接織造，適用范圍主要是緊急護(hù)坡、護(hù)堤、護(hù)岸，緊急加高和應(yīng)急道路的搶險(xiǎn)工程，充填技術(shù)可達(dá)到厚度為300～600mm以及600～1000mm等特殊要求。搶險(xiǎn)材料X型混凝土布是織造物，分量輕，徹底改變了原來(lái)復(fù)雜環(huán)境施工難、難施工的情況以及搶險(xiǎn)過(guò)程中的不安全因素，解決了原來(lái)大型機(jī)械設(shè)備施工難的問(wèn)題，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整控制所需部位以及充填高度、長(zhǎng)度等，施工簡(jiǎn)單。充填材料可以是混凝土，也可就地取材，直接灌入泥漿、沙土，填充后會(huì)快速排出水分，在短時(shí)間內(nèi)即可凝固，增加密度和提高抗壓強(qiáng)度?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)只需五六個(gè)人，配套3臺(tái)灌漿機(jī)、1臺(tái)小型發(fā)電機(jī)，就可替代原來(lái)的“人海戰(zhàn)役”。

2.3 采坑底部治理恢復(fù)技術(shù)

由于采坑底部地形相對(duì)平緩,其治理恢復(fù)技術(shù)相對(duì)較少且簡(jiǎn)單,坑底治理恢復(fù)容易取得較好的效果。但如果局部滑坡產(chǎn)生的滑坡體或水土流失產(chǎn)生的泥沙,會(huì)對(duì)坑底恢復(fù)植被造成破壞。因此,采坑底部治理恢復(fù)主要取決于邊坡的穩(wěn)定性以及整個(gè)礦區(qū)的水土流失情況。

礦山閉坑后,地下水和地表水往往在礦山最低處的采坑底部匯集,不利于植被恢復(fù)。作為灌溉水源或者將礦山開(kāi)發(fā)為休閑娛樂(lè)場(chǎng)所,充分利用礦山的地形特點(diǎn),使閉坑礦山仍有可持續(xù)發(fā)展的空間[16]。

遷安市彭店子鎮(zhèn)某治理恢復(fù)方案利用采坑底部水源為礦山治理恢復(fù)的植被提供灌溉用水;遷安市五重安鎮(zhèn)某礦山通過(guò)治理恢復(fù),構(gòu)建了以種植、養(yǎng)殖、農(nóng)副產(chǎn)品加工、生態(tài)旅游為一體的社會(huì)經(jīng)濟(jì)自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。

2.4 排土場(chǎng)治理恢復(fù)技術(shù)

排土場(chǎng)平臺(tái)中土壤壓實(shí)增加了容重,降低了孔隙度,嚴(yán)重影響了植物根系的發(fā)育,降低了單位面積的植被生物量;坡面土壤密度較低,易造成溝壑侵蝕和水土流失。排土場(chǎng)的形成過(guò)程決定了其具有大孔隙發(fā)達(dá)、物質(zhì)組成復(fù)雜、土壤理化性差等特點(diǎn):在強(qiáng)降雨、爆破震動(dòng)、地震等作用下易發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。排土場(chǎng)治理恢復(fù)宜深耕平臺(tái)表層土,以利于植物根系的生長(zhǎng),并采取蓄水截流等技術(shù)措施,減少水土流失。

在治理恢復(fù)排土場(chǎng)過(guò)程中,現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)揮了積極作用,但也存在一些問(wèn)題:遷安市扣莊鎮(zhèn)某礦山排土場(chǎng)邊坡頂部、中上部出現(xiàn)了拉伸裂縫,不僅增加滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性,還使土壤快速流失,影響土壤微生物和植被的正常生長(zhǎng),局部甚至造成植物死亡。因此,在排土場(chǎng)治理恢復(fù)前期,做好防排水系統(tǒng)的修建工作和選擇適宜的根系發(fā)達(dá)的植被對(duì)保證治理恢復(fù)達(dá)到預(yù)期效果尤為重要。

2.5 礦區(qū)道路治理恢復(fù)技術(shù)

礦區(qū)內(nèi)未經(jīng)混凝土硬化的道路,應(yīng)當(dāng)采取翻耕、覆土、栽植喬木、灌木等治理恢復(fù);遷安地區(qū)的實(shí)際治理恢復(fù)中保留了大部分硬化水泥路為以后的管護(hù)提供道路,同時(shí)維護(hù)防水、排水系統(tǒng)和道路兩側(cè)的綠化,以確保道路暢通。

2.6 工業(yè)場(chǎng)地及辦公生活區(qū)治理恢復(fù)技術(shù)

工業(yè)場(chǎng)地和辦公生活區(qū)的恢復(fù)技術(shù)較為簡(jiǎn)單、成熟。在保證治理恢復(fù)效果的前提下,遷安市夏官營(yíng)鎮(zhèn)某些治理恢復(fù)中也有結(jié)合土地復(fù)墾,作為補(bǔ)充耕地以創(chuàng)造更多的價(jià)值。

3 露天礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復(fù)趨勢(shì)展望

在露天礦治理恢復(fù)技術(shù)研究中,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者取得了大量研究成果和寶貴經(jīng)驗(yàn),為露天礦山治理恢復(fù)提供了很有價(jià)值的參考。研究對(duì)露天開(kāi)采礦山治理恢復(fù)與重建未來(lái)需要深入應(yīng)用的技術(shù)方向進(jìn)行討論。

3.1 排土場(chǎng)種植沙棘

調(diào)查表明,經(jīng)過(guò)10年自然恢復(fù)的排土場(chǎng)夏季植被平均覆蓋度在10%以下,在平臺(tái)平坦寬闊的地帶,植被覆蓋度不足5%,只有個(gè)別草本植物,高度一般在10 cm以下,植被的自然恢復(fù)過(guò)程極其緩慢。丁香、紫穗槐、刺梅等灌木在排土場(chǎng)平臺(tái)上可以成活,但平均株高0.5 m左右,樹(shù)冠蓋度在20%左右。沙棘林不僅成活率高,而且3年之后即達(dá)到郁閉,林下大量的草本植物。在水分條件較好的地段,還會(huì)有楊樹(shù)和柳樹(shù)[17]。

沙棘耐干旱、耐鹽堿、生長(zhǎng)迅速,是淺根性樹(shù)種,根系發(fā)達(dá),可以在表土中形成密集的根系層,根系層的厚度隨沙棘樹(shù)的增長(zhǎng)而變厚,密集的根系散布于土體,增強(qiáng)了土壤的凝聚力,起到了固化土壤和保持水分的作用。沙棘是少有的具有根瘤的樹(shù)種,具有固氮作用,大大改善了土壤理化性質(zhì)。沙棘可以在半濕潤(rùn)地區(qū)的不同立地類(lèi)型中生長(zhǎng),溝底、山地陰坡和半陰坡生長(zhǎng)較好,其次是梁峁頂部和山地陽(yáng)坡。所以沙棘可以作為陰坡的建群物種及陽(yáng)坡的伴生物種。同時(shí)沙棘覆蓋的土地,地表徑流減少80%,表土流失減少75%,風(fēng)蝕減少85%[18]。

栽植沙棘,可取得生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三大效益。以沙棘為核心的灌草組合體系,是排土場(chǎng)平臺(tái)治理恢復(fù)的有效模式之一,不僅可以加速排土場(chǎng)的植被恢復(fù),還可以創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,如圖5所示。

圖5 某鐵礦排土場(chǎng)種植沙棘F(xiàn)ig.5 Planting seabuckthorn in a certain iron ore dumping site

3.2 緩坡魚(yú)鱗坑栽植灌木

魚(yú)鱗坑是在15°～45°的坡面上,通過(guò)風(fēng)鎬或小爆破來(lái)開(kāi)挖適當(dāng)?shù)聂~(yú)鱗坑,分散攔截坡面徑流,控制水土流失。挖坑取出的土,在坑的下方培成半圓的埂,以增加蓄水量。在坑內(nèi)填土,種植喬灌木及爬藤類(lèi)植物。在坡面上坑的布置上下相間,排列成魚(yú)鱗狀,故名魚(yú)鱗坑。沿種植溝插埋的生物材料,能形成護(hù)坡網(wǎng)樹(shù)干;利用其下部埋置于坡土內(nèi)的枝條交錯(cuò)編織護(hù)坡網(wǎng)樹(shù)干,以便形成生物護(hù)坡網(wǎng)格墻;利用所述枝條下部芽點(diǎn)的沿生物護(hù)坡網(wǎng)格墻生根發(fā)芽且成活生長(zhǎng)出的新發(fā)枝條,形成綠化護(hù)坡墻,綠色環(huán)保,穩(wěn)定邊坡,防止水土流失,涵養(yǎng)水土,又能恢復(fù)植被,具有多功能生態(tài)效果,如圖6所示。

圖6 魚(yú)鱗坑治理緩坡Fig.6 Slow slope treatment of fish-scale pit treatment

魚(yú)鱗坑開(kāi)挖應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅俊⒌匦?、土質(zhì)和植樹(shù)造林要求而定,一般要求為0.5 m×0.5 m,坑深0.5 m,間距2 m,交叉開(kāi)挖呈梅花狀,如圖7所示。工序流程:風(fēng)鎬或小爆破成坑→槽內(nèi)裝填種植土→種植喬灌木及爬藤類(lèi)植物→養(yǎng)護(hù)。

圖7 魚(yú)鱗修筑技術(shù)Fig.7 Fish-scale construction technology

3.3 陡坡采用柔性生態(tài)系統(tǒng)等新興技術(shù)

目前巖質(zhì)邊坡的修復(fù)方式多采用客土噴播、厚層基材噴播、飄臺(tái)法、爆破燕窩等技術(shù)。但是面對(duì)高陡邊坡,噴播極易剝落;飄臺(tái)和爆破各種成本太高。柔性生態(tài)系統(tǒng)可對(duì)裸露山體進(jìn)行整體治理恢復(fù),具有重要和直接的社會(huì)效益,施工工程及效果如圖8所示。

圖8 柔性生態(tài)系統(tǒng)施工工程及效果Fig.8 Flexible ecosystem construction engineering and effect

在實(shí)際施工過(guò)程中,可根據(jù)不同的立地條件,選擇不同的柔性生態(tài)系統(tǒng)施工方案,施工方法及原理如圖9所示。

圖9 柔性護(hù)坡生態(tài)技術(shù)Fig.9 Ecological technology of flexible slope protection

3.4 綠化植被本土化

露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復(fù)綠化植被的選擇目前多借鑒園林方面的經(jīng)驗(yàn),但兩者之間存在較大的差別。遷安市以往治理恢復(fù)中綠化的主要方向,花費(fèi)巨資移植外來(lái)的樹(shù)種而不是本土樹(shù)木,主觀選擇植被來(lái)讓自然環(huán)境來(lái)承受,沒(méi)有很好地尊重自然,所以付出很多,收獲甚微。在運(yùn)輸過(guò)程中,這些外來(lái)樹(shù)種不可避免地會(huì)有損害,有些樹(shù)木水土不服,種植后會(huì)慢慢死亡。此外,在選擇植被時(shí),只注重當(dāng)時(shí)的防護(hù)效果,而不太關(guān)心設(shè)計(jì)的保護(hù)形式是否能很好地融入周?chē)h(huán)境,礦山治理恢復(fù)的植被生態(tài)系統(tǒng)往往難以保持長(zhǎng)期穩(wěn)定,植被護(hù)坡逐漸失效[19]。

在長(zhǎng)期的歷史進(jìn)程中,自然環(huán)境選擇了大量的相容植被種類(lèi)。在選擇植被時(shí)要施法自然,在本土植物中選擇優(yōu)勢(shì)種作為生態(tài)治理恢復(fù)的建群物種,建立與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的植被群落。遷安野生自然植被目前可劃分為3類(lèi),即針葉林、灌草叢、沙地植被。①針葉林。遷安地處溫帶地區(qū),四季分明,土壤呈中性且干燥,因此具有層生結(jié)構(gòu)(含油脂、角質(zhì)層發(fā)達(dá))的油松、側(cè)柏針葉林在遷安分布廣泛。目前在遷安的森林群落中,純林占絕大多數(shù),混交林較少。在混交林中,混交林種多以松柏混交為主,間有零星櫟樹(shù)、榆樹(shù)、刺槐、椿樹(shù)等。②灌草叢。指由中生或旱中生的多年生灌木,禾本科、菊科等草本植物種群組成的群落。這一類(lèi)型由于沒(méi)有喬木層覆蓋,灌木層光照較好,因而較發(fā)達(dá),遍布于遷安市各地區(qū),主要有以下種類(lèi)。荊條、胡枝子、酸棗、白羊草叢廣泛分布于北部長(zhǎng)城沿線(xiàn)和西部地區(qū),在海拔+400 m以下的地區(qū);杭子梢、螞蚱腿子、繡線(xiàn)菊、歐李、隱子草叢這一類(lèi)型分布在海拔+400 m以上的區(qū)域。③沙地植被。遷安市沙地面積較大,主要分布于青龍河右岸、灤河故道及兩岸、沙河兩岸,沙地由于生態(tài)環(huán)境差,生長(zhǎng)的植物需有較強(qiáng)的抗旱能力。主要野生植物有狗尾草、茅根、豬毛菜、生地、馬齒莧、車(chē)前子、蒼耳、蒿類(lèi)等植物60多種。下面對(duì)遷安市露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復(fù)的本土植被進(jìn)行初步介紹。

油松是森林群落喬木層植被的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種,廣泛分布于北部長(zhǎng)城沿線(xiàn)和西部地區(qū),目前遷安占地總面積0.98 萬(wàn)hm2(包括人工林0.48 萬(wàn)hm2),郁閉度在0.2～0.4,林內(nèi)光照較好,灌草兩層較發(fā)達(dá),生長(zhǎng)的灌木有荊條、花木蘭、歐李、酸棗等,草本植物有桔梗、蒼術(shù)、遠(yuǎn)志及禾本科、菊科的一些植物。

側(cè)柏也是森林群落喬木層植被的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種,在西部山區(qū)、長(zhǎng)城沿線(xiàn)少有分布,全市不足66.67 hm2,主要分布于石灰?guī)r地區(qū),適生于偏堿性土壤,植物種類(lèi)較少,兼有零星生長(zhǎng)的松樹(shù)、刺槐等。由于樹(shù)形及其他原因,其林下光照條件較好,雖然灌木草本比松林的種類(lèi)少些,但也比較發(fā)達(dá)。分布的灌木有荊條、胡枝子、酸棗;草本植物有白羊草、遠(yuǎn)志、白薇、茜草。側(cè)柏林群落所在地大多在石灰?guī)r母質(zhì)發(fā)育的土壤上,土層厚,長(zhǎng)勢(shì)良好,樹(shù)相整齊,群落穩(wěn)定[20]。

3.5 治理和效益相結(jié)合

諸多治理方案中,最有效也是最不易操作的是引入社會(huì)資本,結(jié)合其他方案,讓治理不止停留在出資治理,而讓治理和效益相結(jié)合,提高各方治理的積極性、主動(dòng)性。遷安金嶺礦山傳奇公園如圖10所示。公園總占地面積676 hm2,計(jì)劃投資8.5億元,規(guī)劃建設(shè)期為10年,擬分3期建設(shè)農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)、農(nóng)旅休閑產(chǎn)業(yè)區(qū)、產(chǎn)業(yè)物流加工區(qū)、水上娛樂(lè)區(qū)、山地極限運(yùn)動(dòng)區(qū)和綜合服務(wù)區(qū)“六大分區(qū)”,集生態(tài)旅游、休閑觀光、親子娛樂(lè)、運(yùn)動(dòng)拓展、康養(yǎng)度假于一體,打造世界級(jí)礦山主題樂(lè)園、華北地區(qū)親子旅游目的地。

圖10 遷安金嶺礦山傳奇公園Fig.10 Qian′an Jinling Mining Legend Park

金嶺礦山傳奇公園不僅種植了10萬(wàn)余株油松、白皮松,種植了445.15 hm2的“花海”,增加了3 km觀光火車(chē)、1.5 km景觀河道,還修復(fù)了4座山體;通過(guò)回填采坑,土地復(fù)墾,實(shí)現(xiàn)新增耕地33.80 hm2。同時(shí),金嶺礦山公園通過(guò)“三連”模式帶動(dòng)本地群眾:“景村連體、園民連利、綠富連興”。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)露天礦山的地質(zhì)環(huán)境形式十分嚴(yán)峻,國(guó)家越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù),對(duì)礦山的治理恢復(fù),是一項(xiàng)造福國(guó)家和人民的系統(tǒng)工程。在開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源的同時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)措施保護(hù)礦山環(huán)境,以減少露天開(kāi)采對(duì)環(huán)境造成的破壞。筆者總結(jié)了排土場(chǎng)種植沙棘、緩坡魚(yú)鱗坑栽植灌木、陡坡采用植生袋、綠化植被本土化等治理效果較好的新興技術(shù),探討了引入社會(huì)資本等治理和效益相結(jié)合的治理修改技術(shù),可以有效的預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害,改善露天礦山的地質(zhì)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。