工業(yè)化進程推動著現(xiàn)代文明,建國50多年來,資源型城市給國家的建設(shè)做出了巨大貢獻。然而礦產(chǎn)資源的生命周期是受資源的儲存量決定的。資源型城市都有其不斷發(fā)展、演變的歷程;從成型期、發(fā)展期、成熟期到最后的衰退期。當(dāng)老工業(yè)城市走到資源枯竭的階段,不僅面臨體制的轉(zhuǎn)變,之前以犧牲環(huán)境求發(fā)展,以先污染后治理的發(fā)展方式,也使其面臨一系列的生態(tài)危機。長期粗放型、高耗能的經(jīng)濟模式,雖然取得了很多成就,做出了很多貢獻,但資源消耗巨大,環(huán)境污染嚴(yán)重。礦產(chǎn)資源的開發(fā)造成了一系列的環(huán)境污染。礦產(chǎn)開發(fā)形成了大量的采空區(qū)、塌陷區(qū)、矸石堆積區(qū)、尾礦廢棄區(qū)。隨著風(fēng)蝕、水蝕擴散污染源,導(dǎo)致地下水,地表徑流、空氣、土壤等嚴(yán)重污染。從80年代算起,得到有效治理和恢復(fù)的礦區(qū)廢棄地僅為0.7%——2%。90年代初為6.7%。
露天礦區(qū)顧名思義是露天開采,由于強烈的地表干擾,形成了多種多樣的人為景觀。露天礦區(qū)景觀其中的一種類型是,開采區(qū)的巖土層被剝離移走后形成的虧空,原有的生態(tài)景觀受到損害,導(dǎo)致地形的破壞。這樣的地形損壞,誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,也形成了許多視覺上的污染物。露天開采導(dǎo)致的殘缺邊坡、天坑、開采平臺。這類開采廢棄地最普遍,隨處可見,規(guī)模大小不同,構(gòu)成地表不同形式的虧空與殘缺。
由于礦產(chǎn)開采的許多制度以及人們對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)意識不夠。許多大面積的露天開采邊坡成為了很多地區(qū)、城市的視覺污點,特別是在重工業(yè)城市,這種城市環(huán)境給予的印象更加深刻。這些大量存在的露天開采廢棄地,不僅成為視覺上的污染源,在不同方面都潛伏著的危害。首先,開采后的礦區(qū)廢棄地,殘存著大量裸露的礦渣、尾石堆積層,在晝夜不息的風(fēng)蝕、水蝕、日曬等作用下加劇水土流失、土地沙化,影響自然環(huán)境和城市建設(shè)環(huán)境,以及人們健康的生活環(huán)境;第二,礦區(qū)廢棄物中的放射性物質(zhì)在無序的散落、荒置中,其中含有的酸性、堿性、毒性物質(zhì),通過大氣、徑流不斷擴散污染物,擴大污染區(qū)域。毒性礦物質(zhì)將嚴(yán)重污染土壤、水質(zhì)、空氣、以及人的身體健康;第三,地質(zhì)結(jié)構(gòu)存在安全隱患,未經(jīng)恢復(fù)的殘破巖層,很容易發(fā)生坍塌、滑坡、泥石流;第四,地區(qū)、城市的遠(yuǎn)景構(gòu)建存在大量視覺污點,對整體的城市、地方景觀造成大量視覺上的殘缺、破損感。突兀的礦區(qū)廢墟將整體的自然景觀破壞,與周圍環(huán)境格格不入,這也是影響地區(qū)印象的一個重要因素之一。最后,是這些廢墟將原有的地形破壞,山體、地形殘破,形成各種殘崖禿嶺,影響山體的完整性。
針對開采邊坡的恢復(fù)設(shè)計,其設(shè)計主體按科學(xué)的順序應(yīng)該是土壤、植被景觀。首先應(yīng)該整治土壤和尾礦污染。對邊坡土壤的整治,物理方式,則是通過覆蓋、培育和維持表土的方法改良土壤的結(jié)構(gòu)。對于污染嚴(yán)重的區(qū)域,鏟除污染的土壤層,用無污染的客土進行覆蓋,隔絕污染層,但是這種物理方法耗費大量的物力,并要求有豐富的客土資源?;瘜W(xué)方法,具體根據(jù)不同的礦區(qū)土質(zhì),施加適量的有機肥。對有毒的尾石廢棄物,在上覆蓋一層如鋼渣、煤渣等惰性材料,可防止有毒金屬向表層土壤滲透。同樣,后期的植物種植也能通過植物的生長變化對土壤中的組成和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生修復(fù)作用,改善土壤環(huán)境。對礦區(qū)大量的尾礦石,應(yīng)進一步回收有利元素,降低成本,減少殘存礦物質(zhì)在風(fēng)化、水蝕下對環(huán)境的污染,從而控制污染物擴散的范圍。并利用廢石和尾礦作為采空區(qū)域的填充材料,因此降低客土填充的成本,并避免廢石、尾礦對土地的占壓。這種方法是最環(huán)保節(jié)能的填充方式。
山體滑坡、崩塌、一般都多發(fā)于露天開采的邊坡區(qū)域,對邊坡的虧空區(qū)域填充后,應(yīng)做好應(yīng)對山體滑坡、崩塌、的預(yù)防工作。通過錨與桿、抗滑桿、擋土墻、錨索網(wǎng)固、液力噴撥巖石治理[3]等方式,預(yù)防山體崩塌、滑坡。在填充邊坡虧空時,應(yīng)對危石進行清理。對高陡偏頗適當(dāng)削減上方的土方,減輕承重;也可適當(dāng)?shù)脑黾泳徠?,降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率。預(yù)防邊坡發(fā)生泥石流,應(yīng)盡可能削減或排除水源,采取避讓、排導(dǎo)、阻攔等方式。增加的緩坡以及開鑿的坡面徑流也可以一定程度的降低泥石流的發(fā)生概率。露天開采的巨大陡坡,通常以階梯狀的平臺呈現(xiàn),應(yīng)處理好裸露的基巖。
在邊坡的植被景觀設(shè)計中,植被的修復(fù)是礦區(qū)修復(fù)的關(guān)鍵之一,只有植被得到修復(fù),才能使原有的景觀得到恢復(fù)。在植物的選擇上應(yīng)注重植物是否生長迅速,是否適應(yīng)礦區(qū)土質(zhì),抗逆性是否好。最好選用優(yōu)良的鄉(xiāng)土樹種和先鋒樹種。小規(guī)模的邊坡恢復(fù)景觀,可通過草皮、低矮的灌木創(chuàng)造良好的基質(zhì)層,利用礦區(qū)廢石作為邊坡的護坡坎,通過廢石色彩的不同搭配,調(diào)配處符合礦區(qū)特色的景觀。陡峭的邊坡,通過液力噴撥方式處理的護坡,可利用攀爬型植物將其覆蓋,形成完整的生態(tài)景觀。對巨大的階梯狀高陡邊坡,在地質(zhì)結(jié)構(gòu)安全的前提下,以及開鑿形成的直線鑿道尺度適宜的情況下,可利用礦區(qū)廢石鋪設(shè)觀景棧道,利用廢石裝飾、設(shè)計欄桿,廊架柱。種植、攀爬、垂吊型植物。綠化和柔化裸露巖石的生硬感。也可將其整治成梯田景觀帶,水平面種植各種喬木和垂吊型常綠植物,垂直面的裸露巖石被每條臺階種植的垂吊植物垂瀉而下、相互掩映,形成一面生氣盎然的綠色景墻。
露天采礦形成的殘損邊坡分布廣泛,存在許多安全隱患、生態(tài)環(huán)境威脅,以及存留的許多歷史舊賬,使得邊坡恢復(fù)的任務(wù)比較繁重,對于開采邊坡的景觀恢復(fù)理論與方法應(yīng)不斷深入研究。研究相適應(yīng)的恢復(fù)措施、以及富有創(chuàng)新的景觀綠化方法。
(第一作者單位:湖北理工學(xué)院 藝術(shù)學(xué)院;第二作者單位:湖北黃石電視臺 總編室)