高榮鑫
摘 要:石灰?guī)r礦產(chǎn)是人類社會發(fā)展過程中賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),它的開采引發(fā)了地貌及生態(tài)破壞、地質(zhì)環(huán)境影響和環(huán)境污染等問題。鑒于礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理涉及了可持續(xù)發(fā)展、恢復(fù)生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)理論,人們根據(jù)這些理論發(fā)展了“邊坡復(fù)綠”和 “廢棄地恢復(fù)”兩種類型的石灰?guī)r礦山生態(tài)恢復(fù)治理方法。
關(guān)鍵詞:石灰?guī)r 礦山 恢復(fù) 治理
中圖分類號:X37 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(a)-0240-01
石灰?guī)r礦產(chǎn)屬于典型的非可再生自然資源,它構(gòu)成了人類社會發(fā)展過程中賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。實踐表明[1,2],石灰?guī)r礦產(chǎn)已經(jīng)被廣泛的運用于建筑、農(nóng)業(yè)、輕工、食品、石油、冶金、化工等領(lǐng)域中,并在經(jīng)濟發(fā)展和城市化推進過程中做出了巨大貢獻。在我國,石灰?guī)r分布面積高達130萬km2[2],而關(guān)于石灰?guī)r礦產(chǎn)的開發(fā)利用已成為了諸多地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的動力[1]。然而,許多石灰?guī)r礦山剝離、掘進、選礦產(chǎn)生的廢渣(石)占用土地,并同時導(dǎo)致了嚴重的粉塵與噪聲污染、生態(tài)環(huán)境惡化、景觀破壞等問題[1,3]。基于此,石灰?guī)r礦山的環(huán)境、綠化和生態(tài)恢復(fù)越發(fā)受到了世界各國的廣泛關(guān)注[1-5]。因此,本文對石灰?guī)r礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的成果進行了梳理,旨在為石灰?guī)r礦山的恢復(fù)治理提供建議。
1 礦山恢復(fù)理論
礦山恢復(fù)治理是的關(guān)于全球性討論始于20世紀70年代。1973年3月在美國召開的“受害生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)”國際會議開啟了礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的全球性序幕[6],1980年Caims主編的首部《受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過程》則從不同角度探討了受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中重要生態(tài)學(xué)理論和應(yīng)用問題[7],而1991年創(chuàng)刊的《Restoration Ecology》雜志代表“恢復(fù)生態(tài)學(xué)”走向了成熟[2]。礦山生態(tài)恢復(fù)是包括地貌再開發(fā)、生產(chǎn)能力恢復(fù)、生態(tài)綜合性、經(jīng)濟和美學(xué)價值等的多學(xué)科課題,它主要涉及了如下幾個方面的基礎(chǔ)理論[2]:
(1)可持續(xù)發(fā)展理論,即既需要滿足當(dāng)代人的需求又不能損害后代人滿足需求的能力的發(fā)展。這既要求加強對采礦前后生態(tài)資源的調(diào)查和研究,還要運用景觀生態(tài)學(xué)的原理使新建景觀和周邊景觀和諧地融合在一起以提高其經(jīng)濟、生態(tài)和美學(xué)價值。
(2)恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論,這是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)和方法及其生態(tài)學(xué)過程和機理的學(xué)科。它在加強生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)和優(yōu)化管理以及生物多樣性的保護等方面極為重要。
(3)景觀生態(tài)學(xué)理論,即人們需要合理規(guī)劃遭受礦山開采破壞地區(qū)的土地用途、建立新景觀。這是一門新興的交叉學(xué)科,它旨在通過景觀生態(tài)建設(shè)來對原有景觀要素的優(yōu)化組合或引入新的成分,調(diào)整或構(gòu)造新的景觀格局,最終實現(xiàn)優(yōu)于原有景觀生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟和生態(tài)效益等效果。
2 石灰?guī)r礦山采礦的主要問題
經(jīng)濟高速發(fā)展促進了包括石灰?guī)r在內(nèi)的各種礦產(chǎn)資源開采,而城市化推進帶來的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進一步加速了石灰?guī)r礦山的開采。研究表明,礦山地質(zhì)環(huán)境保護的法律法規(guī)不健全和礦山開采及礦山環(huán)境治理技術(shù)落后等加重了礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞[3, 4]??偨Y(jié)起來,石灰?guī)r礦山的開采主要帶來了如下環(huán)境問題[2]:
(1)地貌及生態(tài)破壞。石灰?guī)r礦山主要分布在丘陵或低矮山丘區(qū)并往往采取露天開采的形式。礦山開采的第一步便是砍伐地表的林木、叢棘和雜草并進而剝離地表的覆蓋層。開采過程中,由上而下的分段開采方式改變了礦區(qū)的原始景觀,這同時也破壞了地表的植被和原有動植物的生存環(huán)境。
(2)地質(zhì)災(zāi)害影響。礦山的開采改變了地表結(jié)構(gòu)和地面應(yīng)力,不合理和不規(guī)范開采的礦山會產(chǎn)生大量的陡壁、陡坎和邊坡并引發(fā)山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。堆放于礦體外圍的溝谷中或低洼地處的廢棄渣石可能會形成新的不穩(wěn)定荒丘或影響地表大氣降水的排泄及地表徑流。受暴雨的沖刷或地表水的浸泡,堆場往往還可能發(fā)生水土流失和泥石流。富地下水礦山的開采還可能出現(xiàn)涌水或?qū)е挛廴疚锵聺B污染地下水。
(3)環(huán)境污染。礦山采礦活動會產(chǎn)生粉塵、廢氣和噪聲污染。粉塵主要來源于礦山爆破的爆堆起塵,礦石破碎、裝卸、運輸及運輸車輛行駛揚塵和廢土石堆的風(fēng)力二次揚塵等。廢氣來源于礦山爆破時炸藥釋放出的CO、CO2和NO等氣體。噪聲源來自于礦山爆破時產(chǎn)生的爆炸噪聲和礦山機械作業(yè)時產(chǎn)生的噪聲。
3 石灰?guī)r礦山生態(tài)恢復(fù)治理
石灰?guī)r礦山生態(tài)恢復(fù)分為采礦區(qū)“邊坡復(fù)綠”和“廢棄地恢復(fù)”兩種類型[1-3,5-7]:
(1)礦區(qū)邊坡生態(tài)恢復(fù)方法是指對采礦殘留礦柱和邊坡陡壁(坎)采取必要的整治措施,在減輕地質(zhì)災(zāi)害的危險性和排除安全隱患后采用特殊的方法進行生態(tài)恢復(fù)。由于不同礦區(qū)的地層巖性、坡度和坡面松散程度等存在差異,目前國內(nèi)外主要采取噴播綠化護坡、客土植生植物護坡、土工網(wǎng)墊植草護坡、框格護坡、生態(tài)石籠護坡、植生帶(袋)護坡、香根草技術(shù)植被護坡、人工植生盆法護坡、平臺法護坡等邊坡植被恢復(fù)方法以實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。
(2)采礦廢棄地的邊坡復(fù)綠技術(shù)是指對采礦后的廢棄地進行生態(tài)恢復(fù)。礦山廢棄石渣、石粉占據(jù)地表上層阻礙植物生長,常見的有對石渣進行換土處理或裸露地表壓覆客土。在此基礎(chǔ)上,輔以其它栽培措施的辦法,如采用大穴、大苗和帶營養(yǎng)缽移栽。
4 結(jié)語
石灰?guī)r礦產(chǎn)資源的開采在推動經(jīng)濟和城市化,它同時也因引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題而制約了礦區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。為了改善石灰?guī)r礦區(qū)面臨的地貌及生態(tài)破壞、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染等問題,人們提出了采礦廢棄地恢復(fù)和邊坡復(fù)綠兩種類型的石灰?guī)r礦山生態(tài)恢復(fù)治理方法。這些方法涉及多學(xué)科的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù),因此需要綜合多方面的生產(chǎn)和研究以探索礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的途徑。
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