沈忱

（江蘇省蘭德土地工程技術有限公司 江蘇南京 210009）

0 引言

礦產資源是我國經濟的重要來源，也是我國經濟產業(yè)鏈的基礎。社會逐漸進步，國家的生產力水平日益增強，企業(yè)對礦產資源的需求也在增加，因此，也加大了采礦強度和采礦范圍。目前礦山多數是露天采礦，很容易破壞土壤和附近的生態(tài)環(huán)境。此外，采礦會大量濫用土地面積，嚴重破壞礦山的生態(tài)環(huán)境，影響礦山的可持續(xù)發(fā)展。如今，我國礦山地區(qū)有大面積土地被廢棄，根據調查顯示，大部分的廢棄礦山開采前都是草地和林地。當下恢復礦山生態(tài)環(huán)境最有效的方法是復墾廢地、建設生態(tài)，這樣也可以改善礦山地區(qū)居民的生活條件。礦山復墾是指把遭受人為破壞的廢棄土地進行整治處理，恢復土地的原有功能，使其可用于耕地使用；生態(tài)恢復是指通過科學手段將遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)重建，讓生態(tài)系統(tǒng)恢復自我調節(jié)功能。因此，礦山廢棄土地復墾和生態(tài)恢復工作急需開展。

1 礦山廢棄土地現狀與土地復墾研究進展

1.1 礦山廢棄土地特點

礦山土地被廢棄的原因是土壤長期受到礦渣及礦山污染物的影響，致使土地不適合作為耕地。污染物長期污染土壤，礦山早就失去了適宜作物和其他植物生存的基本條件。因此，我們需要復墾礦山廢棄土地，不然廢棄土地越來越多會造成一系列問題，比如，沙塵暴、水土流失等。此外，若是礦山的廢地得不到合理重建，還會引發(fā)廢棄物污染、水污染等問題。后果嚴重了會直接阻礙礦山當地居民的生活水平和礦山的經濟發(fā)展。因此，科學重建礦山有重大意義。

1.2 礦區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)演變過程

1.2.1 礦山生態(tài)環(huán)境退化階段

在開采礦山的過程中，由于很多礦山處在弱生態(tài)區(qū)，當礦山的土地遭受一定程度破壞后，會帶來水污染、泥石流、植被破壞等問題，再遭受一些人為因素的干擾，會加快礦山生態(tài)環(huán)境退化。在生態(tài)環(huán)境退化初期，甚至可能出現突發(fā)狀況。在開采和建設礦山的過程中，盡管相關部門有采取一些措施，但是由于市場需求的增加，對于礦山地區(qū)的開采力度不會減少，開展的這些措施并不足以遏制大部分地區(qū)的退化趨勢。伴隨著礦產開采為中心的原則，一段時間過后，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境會慢慢遭到反噬，人為因素在礦山生態(tài)環(huán)境退化階段起著主要的作用。

1.2.2 退化生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)階段

礦山生態(tài)環(huán)境進入退化階段后，企業(yè)依然沒有暫停開采礦產資源，導致生態(tài)系統(tǒng)嚴重惡化，繼退化階段后又出現了極度退化趨勢。這一階段即為生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)退化階段，主要表現是生態(tài)系統(tǒng)完全退化，生態(tài)結構嚴重破壞，自我調節(jié)能力喪失，這些破壞都是不可逆的。

1.3 礦山土地復墾研究進展

20世紀70年代末80年代初，我國開始實施礦山廢棄土地生態(tài)恢復工作，當時的國家政策還沒有完備，科學技術方面也受到制約，礦山生態(tài)恢復工作水平較低、規(guī)模很小、工作區(qū)域較為分散。如今，改革開放已有20多年，國家的土地復墾工作已經從無法可依、單一型、無組織、自發(fā)性轉化為有法可依、自覺性、多形式、有組織的模式。特別是1988年，國務院頒布了土地復墾政策，從此國家的漏天礦場、矸石山、采礦塌陷地、尾礦場、排土場等破壞的土地受到了社會各個領域的廣泛重視，廢棄土地復墾工作也有了很大進展。以往的簡單復墾方法已經得到改進，從一挖、二平、三改造的簡單處理轉為充填復墾、生物復墾等多方法、多途徑、新形式結合的體系。近年來，國家對礦山廢棄土地的復墾工作重心逐漸放在生態(tài)環(huán)境恢復上，還著重研究復墾后的土壤肥力和土壤的各項指標。我國的礦山廢棄土地復墾工作開始走上整體化、系統(tǒng)化、高效化為一體的生態(tài)恢復階段。

2 礦山土地復墾與生態(tài)恢復技術

礦山土地廢棄時間已久，土壤退化較為嚴重，其物理性狀惡劣，土壤中有害元素的含量過高，在這個基礎上開展生態(tài)系統(tǒng)恢復工作的難度極大。因此，需要科學的方法指引，從礦山土壤重構、生物修復、水體治理、水土流失防控以及政策等多個方面入手改善土壤、植被和水土條件。

2.1 土壤重構

礦山廢棄土地生態(tài)恢復的關鍵是重新構土壤結構和土壤基質，重構土壤結構和土壤基質是將修復和重建結合在一起進行的，包括修復土壤的酸堿度、恢復土壤的團粒結構和保水能力以及修復土壤中的生物等，期間需要借助生物、化學、物理、生態(tài)等各項技術構造適宜土壤生物生存的土壤剖面。

其中，生物修復是利用動物、植物、微生物的生命活動和代謝產物增強土壤肥力，改變土壤的各項指標和性質。生物修復的優(yōu)勢有很多，包括消化降解污染物質、吸收污染物質。利用物理和化學方法改良土壤基質可以改變原有景觀的面貌，但是需要投入大量資金。生物修復可以改變水體、大氣以及土壤的質量，減輕污染物對人的傷害，需要的投入的資金也相對少，具有經濟優(yōu)勢。生物修復的類型有很多，包括微生物修復、菌根生物修復、土壤動物修復、植物修復。其中比較常見的是植物修復，需要結合礦山土壤條件、地域特點、氣候特征等，選擇適合礦山生長的植被。并且，還要遵循因地制宜的原則，選擇生長快、根系發(fā)達、長遠優(yōu)勢、固土效果好的植被。選好植物后，還要綜合考慮養(yǎng)護條件、種植管理等因素配置植物。

2.2 廢水控制與處理

礦山排出的廢水會產生很多污染，例如，有機污染、重金屬污染、劇毒氧化物污染、酸堿污、有機污染等，這些污染通?？梢噪S著地表水流擴散，參與生態(tài)循環(huán)，對礦山附近的水域造成嚴重污染。因此，治理礦山廢棄土地必須采取有效措施清除廢水，改進生產工藝，減少廢水排放量。為節(jié)約水資源，可采用循環(huán)供水系統(tǒng)，加強污水處理，實現廢水再利用。目前，世界上已經有科學的礦山廢水處理方法，經實踐證明已經相當成熟，例如，20世紀70年代中期，國外常采用的酸性巖石排水處理方法，該方法是向廢水中加入生石灰，調節(jié)廢水的pH到適宜的程度，從而沉淀出溶于廢水里的金屬元素，經過處理變得澄清的廢水可以排放。經處理后含有較多泥漿的水可以返回水里生成晶體，剩下的泥漿是物化性質穩(wěn)定的金屬氫氧化物，泥漿中的固體質量分數在25%～50%之間，將此種泥漿進一步加工處理，可以作為生產水泥的原料。另外，還有一些常見的礦山廢水處理方法，例如，煤礦污水處理法、濕地處理法、生物膜處理法、混凝土處理法、生物氧化處理法、SBR法、混合法等。

2.3 水土流失的綜合治理

礦山廢棄土地沒有生長的植被，因此，水土流失現象嚴重，急需治理。常見的處理方式是在礦山廢棄地建設擋土墻和給排水工程等，可以攔截水流、防止漏水。對于可能威脅到礦山安全的坡面，應該將坡長合理分段，在每一段上都設置截水溝、排洪渠，如圖1所示。并增加坡面植被數量，栽種防護林，以對抗徑流對地表的毀壞，保證礦山可以正常運行。

圖1 廢棄礦山邊坡分段處理

礦山開采過程中形成的邊坡，會嚴重影響周圍植被生長。因此，還需要根據邊坡的穩(wěn)定性預判其可能對周圍產生的影響，提前采取有效措施防護。對于礦山開采過程中形成的尾礦庫和廢棄石頭，可以選用排蓄相結合的方式進行處理。另外，要想提高土地的利用率，也要開展廢棄渣場和尾礦庫的復墾工作。

2.4 建立完整的礦山環(huán)境治理法規(guī)

隨著采礦行業(yè)不斷發(fā)展，礦山廢棄土地將逐漸增多，國家開始重視土地復墾和環(huán)境治理工作，如今，已經具有完備的環(huán)境治理法令。為防止礦山土地繼續(xù)廢棄，新礦山的開采一定要加大管理力度，嚴格遵循礦產資源法的規(guī)定，切實落實各項法規(guī)。同時，還需要吸取從前的采礦經驗和教訓，遵循管控制度，才能真正避免類似情況出現，從根本上解決礦山的生態(tài)惡化。

3 結束語

綜上所述，要實現礦山廢棄土地再利用，就必須減少已污染土壤中的重金屬物質和其他污染物，減少地下水受污染的風險。目前，已經有研究人員結合幾種礦山土地復墾和生態(tài)優(yōu)化措施成功治理礦山廢棄土地，但是因為土壤系統(tǒng)成分復雜，在研究土地復墾時，不能掉以輕心，還需要實施長期的實驗觀察。當前我國礦山生態(tài)恢復任務依舊緊迫，是礦區(qū)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略重點關注的問題之一。在研究礦區(qū)廢棄地復墾時，應該以生態(tài)恢復為核心，爭取早日實現社會、生態(tài)和經濟效益相統(tǒng)一。