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        廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)措施及效益

        2021-06-28 07:08:04邱祥洪
        中國金屬通報 2021年7期
        關(guān)鍵詞:噴播露天礦礦區(qū)

        邱祥洪

        (江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊,江西 吉安 343000)

        1 項目概況

        2020年7月9日,青原區(qū)遭遇持續(xù)性特大暴雨,吉安市青原區(qū)河?xùn)|玉華采石場露采場北西側(cè)因暴雨沖刷發(fā)生滑坡,邊坡?lián)p毀且存在滑坡隱患,需進行治理(生態(tài)修復(fù))。

        圖1 礦山全景及滑坡隱患

        吉安市青原區(qū)河?xùn)|玉華采石場位于青原區(qū)城南肖家新村。采石場南側(cè)為S319省道,距贛江約220m,交通運輸條件便利。吉安市青原區(qū)河?xùn)|玉華采石場主要為建筑用砂巖,礦山開采時間為本世紀初至今,開采時間相對較短,目前礦山處于停產(chǎn)廢棄狀態(tài)。

        2 地質(zhì)環(huán)境條件

        治理區(qū)在區(qū)域構(gòu)造位置上位于華夏板塊(Ⅱ)—東南造山帶(Ⅱ3)—武功山-會稽山前緣褶沖帶(Ⅱ31)—永蓮坳陷(Ⅱ31-3)—吉泰盆地(J)。治理區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),四季分明,氣候溫和、雨量充沛、光照充足、四季分明、無霜期較長,年平均無霜期281天。治理區(qū)屬贛江水系。治理區(qū)所屬地貌單元主要為低丘崗阜地貌,微地貌為陡坡,地勢北高南低,山脊總體走向東西,溝谷自北向南從高到低發(fā)育,地表地形坡度10~30°,礦區(qū)海拔標高+56 ~+165m,相對最大高差109m。治理區(qū)內(nèi)主要出露地層有石炭系下統(tǒng)梓山組(C1z)、第四系殘坡積(Q4edl)。地震烈度為Ⅵ度,屬江西省區(qū)域地殼基本穩(wěn)定區(qū),區(qū)域穩(wěn)定性較好。治理區(qū)巖土體類型有松散土體(Q)、一般碎屑巖(S)2種類型。治理區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造運動和活動斷裂,無古河道、溝浜(暗溝塘)、墓穴、防空洞、孤石及地下埋藏物,無可液化土層。治理區(qū)大部分為裸露的粘土和砂石土,北西側(cè)邊坡出露巖石,無植被覆蓋;治理區(qū)周邊自然山體植被較豐富,多為濕地松、杉樹、馬尾松等,灌木有胡枝子等。治理區(qū)丘陵山體土壤多為黃(紅)色酸性土,屬紅黃壤。

        3 生態(tài)修復(fù)總體思路

        針對吉安市青原區(qū)河?xùn)|玉華采石場礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀特征及周邊生態(tài)環(huán)境特點,以及其它礦山治理經(jīng)驗,提出以下生態(tài)修復(fù)總體思路:

        (1)根據(jù)礦山區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀分區(qū)分塊,結(jié)合其地質(zhì)環(huán)境特征及露采巖質(zhì)邊坡對周邊環(huán)境的影響特點,露采邊坡(35°~70°)坡面采用“高次團粒噴播技術(shù)”工藝綠化;采場平緩區(qū)采用客土工藝改良土壤,構(gòu)筑綠化帶種植喬灌木綠化,以提高礦地的土地的重新利用及水土保持。

        (2)對于已大部分自然復(fù)綠區(qū),采取補種復(fù)綠,主要為撒播草籽、穴播植樹的措施。

        (3)植被復(fù)綠結(jié)合當?shù)剜l(xiāng)土植物種子,采用喬木、灌木、草籽相結(jié)合。

        4 生態(tài)修復(fù)措施

        礦山所需治理區(qū)域主要為北西側(cè)露采場邊坡、開采平臺區(qū),露采場邊坡治理面積約3849.00m2,開采平臺區(qū)治理面積約927.00m2,總治理面積約4776.00m2。

        根據(jù)不同地形及破壞程度,因地制宜采區(qū)不同的生態(tài)修復(fù)措施。本廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)措施為:浮石清理工程+地形整治工程+復(fù)綠工程+排水溝工程+澆灌蓄水工程+植被養(yǎng)護+監(jiān)測。

        露采區(qū)中部、底部平臺地形整治、撒播草灌籽、穴播植樹,邊坡坡面采用“高次團粒噴播技術(shù)”,保證植物正常生長。A1、A2區(qū)為高次團粒噴播復(fù)綠,C1、C2區(qū)為客土撒播草灌籽、穴播植樹復(fù)綠。治理措施如圖所示。

        圖2 生態(tài)修復(fù)治理措施圖

        4.1 浮石清理工程

        對坡面上的松動巖塊、不良結(jié)構(gòu)面、浮石和浮碴以及坡頂陡立坡面進行全部清除。

        4.2 地形整治工程

        對采場開采平臺進行機平推土,采用鏟運機、挖掘機等機械設(shè)備平整土方,填平低洼處,降低高度和坡度。對采場底部及臺階平臺遺留的碎石、土方進行就地平整處理。對緩斜坡表面浮石及遺留的碎石、土方進行清理平整。

        4.3 復(fù)綠工程

        對已破壞地表部分進行植草、種樹等工作,以恢復(fù)其原有生態(tài)環(huán)境。治理區(qū)的復(fù)綠工程主要分兩部分:①撒播草灌籽、穴播植樹復(fù)綠:對地形整治后坡度平緩區(qū)場地進行客土撒播草灌籽、穴播植樹復(fù)綠;②高次團粒噴播復(fù)綠:坡面清理后的邊坡坡面基本消除了地質(zhì)災(zāi)害隱患,但巖面上基本不存在自然的植生條件,綠化立地條件很差,同時無法有效的進行常規(guī)客土作業(yè),對坡面采用高次團粒噴播的工藝在巖面邊坡坡面上建立生態(tài)層,以夠達到預(yù)期的綠化效果。將保水劑、粘合劑、調(diào)節(jié)劑、植物纖維、泥炭土、緩釋復(fù)合肥、水等通過噴播機械,按比例攪拌均勻后,利用噴播液壓設(shè)備將攪拌后混合料送至噴射管口,噴射到釘網(wǎng)處理后的巖面上。

        4.4 排水工程

        根據(jù)地形特點,在采場中部平臺內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝。治理區(qū)內(nèi)地表徑流通過縱橫交叉的截排網(wǎng)絡(luò)最終排向治理區(qū)地勢低洼處的管網(wǎng)或自然溝谷。

        4.5 澆灌蓄水工程

        為增加高次團粒噴播邊坡面植物植物存活率,需對植物進行澆水灌溉,建立噴(澆)灌系統(tǒng),實行每天的均勻灑水養(yǎng)護。噴(澆)灌系統(tǒng)由蓄水池、吸水泵、主供水管道、供水支管、旋轉(zhuǎn)噴頭、水龍頭和控制閥組成。

        4.6 植被養(yǎng)護

        養(yǎng)護工作主要包括澆水、施肥、病蟲防治、補種及后期苗木種植。植被養(yǎng)護期為2年。喬木應(yīng)支撐卷桿,干旱期應(yīng)適當增加澆水次數(shù),雨季可適當減少,在養(yǎng)護期內(nèi),應(yīng)經(jīng)常保持濕潤,后期澆水應(yīng)遵循“多量少次”的原則。高溫季節(jié),采用可覆蓋遮陽網(wǎng),避免高溫灼傷植物,影響其生長。對由于受意外傷害折斷而枯黃的枝葉應(yīng)及時清剪;養(yǎng)護期內(nèi)每年12月~次年2月應(yīng)對喬木修剪。

        4.7 監(jiān)測工程

        為及時了解礦山地質(zhì)環(huán)境動態(tài)變化,在礦區(qū)部署礦山地質(zhì)環(huán)境問題監(jiān)測。其監(jiān)測內(nèi)容為礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)監(jiān)測,監(jiān)測時間為2年。

        表1 工程量匯總表

        5 社會、環(huán)境、經(jīng)濟效益分析

        (1)社會效益:①防治地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,保障礦區(qū)及周邊人民生命財產(chǎn)安全。廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)實施后,可有效防治地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,保護周邊居民的生命財產(chǎn)安全,達到防災(zāi)減災(zāi)的目的。②最大限度地減少對土地資源的破壞,生態(tài)修復(fù)的實施可恢復(fù)土地功能。通過生態(tài)修復(fù)的實施可及時恢復(fù)礦區(qū)土地功能,發(fā)展經(jīng)濟,為構(gòu)建和諧農(nóng)村、和諧社會創(chuàng)造了條件,可以產(chǎn)生明顯的社會效益。③綜合治理提高土地利用率。廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)因地制宜、因害設(shè)防,采取攔、排、護、整、填、植等方面的綜合生態(tài)修復(fù)措施對礦山地質(zhì)環(huán)境進行治理。工程實施后,工程措施與生物措施相結(jié)合,在礦區(qū)栽植了適生的植被,一方面防治了泥石流等災(zāi)害的發(fā)生,另一方面通過治理將顯著提高土地利用率和生產(chǎn)力,并增加了環(huán)境容量。

        (2)環(huán)境效益:地表變形破壞區(qū)經(jīng)生態(tài)修復(fù)后,改善了區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,減輕了對地質(zhì)地貌景觀的破壞,使得區(qū)內(nèi)部分土地使用功能得到良好利用。符合當前政府提倡可持續(xù)發(fā)展政策,能夠促進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展,有利于和諧礦區(qū)、和諧社會的建設(shè)。對礦山環(huán)境進行生態(tài)修復(fù),土地得到平整,土壤得到改善,使破損山體得于恢復(fù),地面林草植被增加,水土得于保持促進和保持。茂盛的草木能凈化空氣,調(diào)節(jié)氣侯,美化環(huán)境,并能促進野生動物的繁殖,改善生物圈的生態(tài)環(huán)境。進行土地復(fù)墾,可防止水土流失,再現(xiàn)耕地可耕作,荒坡荒溝可長草。

        (3)經(jīng)濟效益:①廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)是防災(zāi)工程,防災(zāi)工程是防治和減輕正在或可能發(fā)生的各種災(zāi)害為主要目的的工程。防災(zāi)工程的經(jīng)濟效益主要由減災(zāi)效益和增值效益兩部分組成,并以減災(zāi)效益為主,增值效益為輔,或只有減災(zāi)效益而沒有增值效益。②廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)的實施以改善礦區(qū)土壤污染侵蝕狀況,恢復(fù)土地資源重新利用為主要目的,工程實施后為礦山生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和礦區(qū)復(fù)墾土地的可持續(xù)利用創(chuàng)造良好條件。

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