連金友
(長(zhǎng)泰縣礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)總公司 福建漳州 363900)
礦山開(kāi)采后,排除的廢渣、棄物等的堆放占用了大面積的土地資源,改變了土地利用現(xiàn)狀和減少了土地資源,對(duì)地形、地表自然植被、農(nóng)作物以及林業(yè)資源破壞嚴(yán)重。礦山開(kāi)采對(duì)土地資源的破壞形勢(shì)嚴(yán)峻,對(duì)礦山進(jìn)行生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與重建,對(duì)于保護(hù)耕地資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[1]。
露天開(kāi)采主要采用的是剝離、挖損土地的模式,因此必然會(huì)改變礦場(chǎng)原始的地表形態(tài)。大量堆放的廢棄物不僅占用了可利用的土地資源,同時(shí)也破壞了范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。原本綠樹(shù)成蔭,山清水秀的土地因?yàn)榈V山的開(kāi)采,變得毫無(wú)生機(jī),徒留下寸草不生的巖石峭壁。更有甚者不計(jì)后果,趁一時(shí)之快進(jìn)行凹陷式的開(kāi)采,導(dǎo)致雨天過(guò)后形成了深坑水潭。因此礦山的開(kāi)采會(huì)嚴(yán)重破壞周?chē)淖匀痪坝^。
礦山的開(kāi)采直接從地表進(jìn)行,因此無(wú)法保證地表植被不被破壞,固體廢棄物的堆放,開(kāi)采機(jī)械排放的大量廢氣將會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致原生植被的毀壞,污染其植被的良好生存條件,從而導(dǎo)致植被的存活率急劇下降,最終導(dǎo)致礦區(qū)大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷。由于排土場(chǎng)和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,疏松堆積物由于風(fēng)蝕和水蝕及其自身特性,增加了地表水土的流速,更易發(fā)生移動(dòng),沖刷加劇,使得水土流失加劇。
礦山開(kāi)采在施工過(guò)程中,其活動(dòng)幅度強(qiáng)烈,尤其是露天采礦,因?yàn)榇罅窟吰碌纳钊腴_(kāi)采,以及殘?jiān)鼜U物的無(wú)序堆放,極容易使山坡的地質(zhì)環(huán)境遭受破壞,滑坡、崩塌等情況時(shí)有發(fā)生。另外對(duì)于開(kāi)采后的廢土、煤矸石石渣等如果處理不當(dāng),也很容易引起泥石流的發(fā)生。例如:1998年2月18日,福建省福鼎市白琳玄武巖礦區(qū)北坡發(fā)生大面積山體滑坡,并轉(zhuǎn)化為泥石流,涉及土方量約25萬(wàn)m3,致使山下青樓下自然村11戶(hù)房屋被壓毀,死亡17人,傷10人,且使很多農(nóng)田、土地和林土被毀,交通中斷,直接經(jīng)濟(jì)損失800萬(wàn)元[2]。
露采礦山因大多采用凹陷式開(kāi)采方式,深坑因雨后會(huì)形成水潭,若將固體廢棄物在水邊,經(jīng)降雨淋濾,廢棄物中的有害物質(zhì)將會(huì)被雨水過(guò)濾出來(lái),造成水源污染。部分礦山采礦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生酸性、含懸浮物廢水,亦或是含重金屬污染選礦廢水等,若這些廢水處理不當(dāng),直接排入礦山附近及下游的山澗溪流中,或流人農(nóng)田,將會(huì)嚴(yán)重破壞土地資源,造成農(nóng)作物減產(chǎn)、死亡,更嚴(yán)重的是還會(huì)危及下游居民的飲用水衛(wèi)生和生活安全。
一般我們可以通過(guò)多土地整改,邊坡防護(hù),環(huán)境改良等措施來(lái)恢復(fù)露采礦山的生態(tài)環(huán)境。開(kāi)采區(qū)裸露土地、尾礦庫(kù)、排土場(chǎng)的林草植被恢復(fù)、地質(zhì)災(zāi)害的治理、環(huán)境污染的治理,可以在一定程度上對(duì)地形,景觀等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),也可以對(duì)物種的選擇及種植方式進(jìn)行合理布局。
對(duì)礦山開(kāi)采后生態(tài)環(huán)境的回復(fù)治理,其關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對(duì)土地進(jìn)行整理,對(duì)方的廢棄物盡量加工處理,被二次利用。土地整理必須遵循的原則就是保障坡體的穩(wěn)定性以及無(wú)污染性。首先,對(duì)于開(kāi)采的巖質(zhì)坡面,要做到因地制宜,保證沒(méi)有浮石,危石的存在,杜絕進(jìn)行二次開(kāi)山采礦;其次,將土地與植被完美結(jié)合,實(shí)行植樹(shù)造林等根本措施;再次,礦山廢棄地的植被整理可以系統(tǒng)的劃分成局部整地和全面整地兩大部分,其中局部整地又可以分成點(diǎn)式整地和帶式整地。全面整地最大的優(yōu)勢(shì)在于能對(duì)土地進(jìn)行全面改良,改善土質(zhì)的理化性能,促進(jìn)礦區(qū)植被的回復(fù);而帶式整地是一種長(zhǎng)條狀整理廢棄地的模式,在山地帶狀整地時(shí),帶的方向應(yīng)沿等高線保持水平。對(duì)于點(diǎn)式整地來(lái)說(shuō),大多用于地形較破碎或者是坡面較陡的情況,它具有靈活性大,省工省時(shí)等優(yōu)點(diǎn),但是相對(duì)來(lái)說(shuō),其改善地址條件的作用較小。
礦山開(kāi)采后,被剝離的表土,開(kāi)采的廢石,以及堆砌的劣質(zhì)礦石很容易造成礦山土壤的變質(zhì)。土壤作為植物生長(zhǎng)的基質(zhì),必須對(duì)其進(jìn)行改良,這是植被恢復(fù)與重建的關(guān)鍵。因此我們一般可以通過(guò)對(duì)土壤基質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)以及其養(yǎng)分情況進(jìn)行改善,同時(shí)除去基質(zhì)中的有害化學(xué)成分使土壤基質(zhì)得到改良。另外還可以實(shí)行物理、化學(xué)改良,所謂的物理海量即通過(guò)表土保護(hù),可圖覆蓋的形式,利用有機(jī)改良物質(zhì)來(lái)促進(jìn)土壤的改良;化學(xué)改良則指的是通過(guò)添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)吸收重金屬,已達(dá)到改變土壤酸性的目的。
2.3.1 對(duì)泥石流的相關(guān)防治
礦區(qū)泥石流是老礦區(qū)一種教常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。通常是因?yàn)槿藶椴傻V活動(dòng)制造的礦渣、山皮土等未能科學(xué)有序存放而引起的。那么如何防治礦區(qū)泥石流災(zāi)害的發(fā)生呢?經(jīng)筆者總結(jié),主要需從兩方面開(kāi)始:①清除泥石流的相關(guān)物源;②杜絕泥石流的水源激發(fā)條件。新建礦山要避免出現(xiàn)泥石流物源的亂堆亂放,事先設(shè)計(jì)出合理的廢渣棄土的安全存放地帶。對(duì)已存在廢渣棄土的生產(chǎn)礦山,則需積極采取相應(yīng)的處理措施。例如將雜亂分布在坡崗上的泥石流物源,填入溝谷中,造田復(fù)墾;在大量泥石流物源存在的溝谷下端,修筑攔砂壩。疏通礦區(qū)排水系統(tǒng),使暴雨洪流避開(kāi)廢渣棄土地段;非經(jīng)過(guò)物源地段不可時(shí),應(yīng)修筑排洪明渠,設(shè)計(jì)流量應(yīng)能承受百年一遇的洪流,并同時(shí)做好護(hù)坡,控制水土流失。
2.3.2 對(duì)山體滑坡進(jìn)行防治
礦區(qū)滑坡災(zāi)害的防治措施需要根據(jù)具體成因確定。礦區(qū)山體滑坡可劃分為:采礦誘發(fā)型和降雨采動(dòng)復(fù)合型滑坡。具體防治工程措施的技術(shù)要求亦應(yīng)因地制宜:①優(yōu)化采礦方案;②降低坡髙、坡角;③抗滑樁、錨索(桿)等加固;④在主滑段削方減載;⑤在有效部位建設(shè)阻擋工程;⑥設(shè)計(jì)相應(yīng)的排水、防水工程。在滑坡防治工程方案中,應(yīng)注意避免施工中的擾動(dòng)作用,例如抗滑擋墻施工中的通槽開(kāi)挖??够瑩鯄σ话悴捎没炷两Y(jié)構(gòu)治理中、小型滑坡??够瑯兑欢ㄒWC樁身有足夠的強(qiáng)度和錨固深度,樁高和樁間距要根據(jù)滑坡體的規(guī)模、滑動(dòng)層的厚度設(shè)計(jì)??够瑯妒┕し椒ㄖ饕写蛉敕?、鉆孔法、挖孔法三種?;鶐r完整、具有軟弱結(jié)構(gòu)面的滑坡,宜采用錨固方式進(jìn)行治理。設(shè)計(jì)錨固方法應(yīng)根據(jù)滑坡體的規(guī)模、巖性、危險(xiǎn)程度、發(fā)展階段據(jù)實(shí)測(cè)算選擇。
2.4.1 優(yōu)良樹(shù)種的正確選擇
要想礦山的生態(tài)環(huán)境得到有效改良,植被恢復(fù)是關(guān)鍵。因?yàn)樽匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)的前提通常都是綠色植被先得到恢復(fù),故根據(jù)具體環(huán)境條件選擇適宜的樹(shù)種是生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。造林樹(shù)種的選擇應(yīng)遵循以下基本原則:
原則之一:生態(tài)適應(yīng)性,即通過(guò)對(duì)所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境諸如氣候、水文、土壤、植被等各因素進(jìn)行調(diào)查,然后在此基礎(chǔ)上,對(duì)鄉(xiāng)土植物種類(lèi)和適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的物種進(jìn)行優(yōu)先選擇。
原則之二:抗逆性,露采礦區(qū)通常都地勢(shì)地條件比較惡劣,因此一定要根據(jù)實(shí)際的地理情況來(lái)選擇抗旱性、耐瘠薄、抗寒性、耐高溫性強(qiáng)的抗逆性植物種類(lèi)。
原則之三:植被的相融性,對(duì)植被進(jìn)行選擇時(shí),要充分考慮各物種之間的生態(tài)特性,以防產(chǎn)生生存競(jìng)爭(zhēng)的矛盾。從而促進(jìn)人工植入的植被間能相互補(bǔ)充,相互整合。
原則之四:經(jīng)濟(jì)適用性,植被的種植,應(yīng)選用來(lái)源充足,發(fā)芽力強(qiáng)的植被種子。因?yàn)榇酥脖环N類(lèi)能大量繁殖,且育苗簡(jiǎn)單。另外還要注意植物種類(lèi)的耐寒抗旱性,以及抵抗病蟲(chóng)害和其他惡劣環(huán)境的性能。
原則之五:生物的多樣性,盡量使灌木、喬木、草本、藤本植物實(shí)行多種類(lèi),多層次的組合,唯有這樣才有利于復(fù)合型植物群的穩(wěn)定形成。
2.4.2 造林技術(shù)模式的選擇
根據(jù)不同的地質(zhì)條件,需要根據(jù)因地制宜,適第適樹(shù)的基本原則選擇不同的造林技術(shù)模式。
首先,為了保證尾礦庫(kù)的安全性及穩(wěn)固不垮塌性能,在實(shí)行尾礦庫(kù)邊坡造林之前要保證坡度削在35°以下,若采用的是臺(tái)階式削坡措施,則每個(gè)臺(tái)階寬度要保持在2~10m,待削坡工程完成后再以等高線為行向直接造林。
其次,為確保排土場(chǎng)的坡體穩(wěn)固,必須是坡體降至35°以下,并將場(chǎng)內(nèi)的大石塊移其他地方進(jìn)行固定,為林木成活與生長(zhǎng)營(yíng)造出優(yōu)越的物質(zhì)條件。
最后,對(duì)于采礦坑來(lái)說(shuō),基本沒(méi)有適合植物生長(zhǎng)的合適土壤,因此只能在斜坡基部挖寬深各1m的深溝,再用其它地方的土壤進(jìn)行填埋,并在斜坡基部要堆積出1m以上的新土壤后方可進(jìn)行造林。
礦山環(huán)境污染的治理包括廢水的治理、廢氣的治理和廢渣的處理等,為防止廢水廢液對(duì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,目前需要從工藝改革、設(shè)備更新、減少?gòu)U水和污染物排放,提高水的利用率和將廢水作為一種資源綜合利用等方面進(jìn)行治理。對(duì)礦山廢渣的處理重要還是加大尾礦、廢渣的循環(huán)利用,這也是一項(xiàng)保護(hù)環(huán)境、保護(hù)一次原料、促進(jìn)增產(chǎn)節(jié)約的有效措施[4]。
綜上所述,礦山生態(tài)恢復(fù)工作是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程,需要根據(jù)不同的情況因地制宜,用最小的經(jīng)濟(jì)投入,換取最大的礦山生態(tài)治理效果。走開(kāi)發(fā)利用礦產(chǎn)資源的同時(shí)保護(hù)好生態(tài)環(huán)境的路線,是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,實(shí)行經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)礦產(chǎn)資源規(guī)劃的實(shí)施力度,不斷調(diào)整優(yōu)化礦山布局,貫徹落實(shí)在生產(chǎn)中邊開(kāi)發(fā)邊治理政策,可在很大程度上減少水土流失、改善生態(tài)環(huán)境,真正實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙贏。
[1]楊曉艷,等.我國(guó)礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)與重建,礦業(yè)快報(bào),2008(10):22-24.
[2]姜宏汝,等:福建省礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀與恢復(fù)治理研究,資源與產(chǎn)業(yè),2008(6):80-82.
[3]楊期和,等.粵東北礦山廢棄地植被恢復(fù)模式探討,亞熱帶植物科學(xué),2012,41(1):10-14.
[4]阮善菊,等.露天礦山的生態(tài)問(wèn)題及解決對(duì)策探討,現(xiàn)代礦業(yè),2010(8):81-84.