[關(guān)鍵詞]礦山地質(zhì)環(huán)境;水土流失;土地復(fù)墾;植被恢復(fù)
廢棄礦山環(huán)境治理一直是社會關(guān)注的重點問題,根據(jù)《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》,實現(xiàn)廢棄礦山綜合治理、減少地質(zhì)災(zāi)害,對于實現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟增長具有重要意義。而從明光市明西街道104國道東側(cè)廢棄礦山實際情況來看,由于經(jīng)過十多年的開采,開采宕口遍布山體,山體嚴(yán)重?fù)p毀,呈現(xiàn)大面積的山體裸露,存在地質(zhì)災(zāi)害隱患等問題,不利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的恢復(fù)及長遠(yuǎn)發(fā)展。因此,為嚴(yán)格落實礦山生態(tài)修復(fù)要求,應(yīng)圍繞該礦山的現(xiàn)存問題落實治理措施,構(gòu)建完整的礦山地質(zhì)環(huán)境處置方案,這也是本文研究的主要目的。
1. 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀
1.1項目基本資料
明光市明西街道104國道東側(cè)開采石料歷史較短,根據(jù)資料采集結(jié)果,該礦區(qū)于20世紀(jì)末開始開采,在經(jīng)過十余年的開采之后,山體遍布開采宕口。開采導(dǎo)致山體形成大量的采坑或開采宕口,使得山體嚴(yán)重?fù)p毀,形成大面積的山體裸露,存在崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患;森林植被、生態(tài)環(huán)境、自然景觀遭到嚴(yán)重破壞,其橫亙在104國道東側(cè)和G36寧洛高速公路北側(cè),對周邊居民及過往車輛、行人造成極大威脅,影響安徽省的形象,該治理區(qū)已納入安徽省“三線三邊”治理工程。
1.2礦山地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)狀
1.2.1礦山崩塌地質(zhì)災(zāi)害及隱患
從明光市明西街道104國道東側(cè)廢棄礦山現(xiàn)狀來看,治理區(qū)域內(nèi)的部分邊坡穩(wěn)定性較低,極易引發(fā)復(fù)雜地質(zhì)災(zāi)害隱患?,F(xiàn)場勘查結(jié)果發(fā)現(xiàn),明光市明西街道104國道東側(cè)廢棄礦山具有十余個開采宕口,且宕口邊坡形狀不一,為不規(guī)則形狀,山體遍布開采宕口的同時,形成的邊坡最大高差近33 m,坡度在45°~90°范圍內(nèi),局部近直立(見圖1)。同時,坡面裂隙發(fā)育,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,巖體容易解體,不僅會在局部形成“鷹嘴崖”,還會引發(fā)崩塌等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害,威脅當(dāng)?shù)鼐用袢松碡敭a(chǎn)安全,不利于土地利用生態(tài)修復(fù)。
1.2.2破壞與占用土地
明光市明西街道104國道東側(cè)廢棄礦山土地開挖損毀嚴(yán)重,挖損的土地面積高達444畝,涉及多種類型土地,包括水田、林地、草地以及旱地等,占用土地現(xiàn)象嚴(yán)重,影響當(dāng)?shù)赝恋乩谩6以诙鄠€開采宕口的影響下,礦山邊坡數(shù)量較多,坡腳目前已形成開采底盤。在嚴(yán)重破壞土地、占用土地的情況下,該區(qū)域地形地貌景觀受到破壞,當(dāng)?shù)氐孛差愋蜑闃?biāo)高15.20~70.03 m的低丘,由于過度開采基巖外露,原本混圓山體出現(xiàn)嚴(yán)重破損,原始地形被改變,原本平緩的山丘地貌目前多為深淺不一的采坑和裸露山體,植被稀疏,甚至局部人、畜不可及。
1.2.3水土流失嚴(yán)重
明光市明西街道104國道東側(cè)廢棄礦山為露天開采,所以大量基巖裸露,外加當(dāng)時采礦作業(yè)不規(guī)范,沒有對產(chǎn)生的表土和廢石進行處理,而是直接堆放在場區(qū)。隨著天氣的影響逐漸形成揚沙,對周邊空氣環(huán)境造成影響的同時,在雨水季節(jié)也會出現(xiàn)嚴(yán)重水土流失問題,導(dǎo)致土地不斷受到破壞與侵蝕。上述現(xiàn)象也會導(dǎo)致周圍河流泥沙含量增加,若是長久不治,可能出現(xiàn)河流堵塞現(xiàn)象。另外該區(qū)域還存在固體廢棄物污染,對地下水質(zhì)量產(chǎn)生威脅,不利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)恢復(fù)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。
2. 應(yīng)對措施
2.1平整工程
根據(jù)案例項目存在的嚴(yán)重問題,針對礦山在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的大面積平臺與道路,在本次工程中需進行分塊治理[1]。主要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況制定平整工程處置方案,具體內(nèi)容包括:(1)B1段位于整個項目的北側(cè),底盤標(biāo)高為+24.82~+30.35 m,場地相對平整,且現(xiàn)場勘查可發(fā)現(xiàn)基巖大部分裸露。在現(xiàn)場處置中將該地區(qū)順地勢整平,整平后的整塊地呈緩坡平臺狀,且東南高、西北低,標(biāo)高為+27.00~+28.00 m。(2)B2段位于北側(cè),為開采底盤,標(biāo)高為+19.25~+33.70 m,現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)施工場地整體上凹凸不平,決定對不平整位置做挖高填低處理,處置后使現(xiàn)場呈現(xiàn)出東南高、西北低的狀態(tài),其標(biāo)高調(diào)整為+27.0~+28.0 m。(3)B3段位于礦山北側(cè),屬于CK10宕口底盤,底盤標(biāo)高+22.27~+27.28 m,現(xiàn)場存在基巖裸露的問題。先清除場地內(nèi)的碎石,再按照現(xiàn)狀對土地做整平處置。處理后現(xiàn)場呈現(xiàn)出東南高、西北低的特征,標(biāo)高+22.27~+27.28 m。(4)C段位于項目的南側(cè),屬于開采宕口底盤,標(biāo)高為+28.67~+46.00 m,因為現(xiàn)場的地勢低洼,所以在處置階段需要對不平整位置做挖高填低處理,處理后現(xiàn)場呈現(xiàn)出緩坡狀的特征,南高北低,標(biāo)高為+30.0~+39.0 m。
2.2土地復(fù)墾
該項目中,土地復(fù)墾的主要處置內(nèi)容包括:(1)露天開采場地的復(fù)墾?,F(xiàn)場勘查后發(fā)現(xiàn)開采場地底盤為裸露基巖,在復(fù)墾前需對場地進行平整;堅持以最少量的挖填方工程確保平臺整形,在不留坡度的情況下,根據(jù)底盤設(shè)計標(biāo)高對施工區(qū)域做覆土處理,為植被重建提供支持[2]。本項目中的覆土壓實厚度達到了0.5 m,且設(shè)計復(fù)墾區(qū)功能分區(qū)為草地。(2)露天采場平臺復(fù)墾工程。本項目中采場平臺間斜坡地設(shè)計為林地。在處置前對現(xiàn)場平整,在確保土地平面無較大標(biāo)高差的情況下,檢查底盤坡度參數(shù),當(dāng)結(jié)果顯示坡度≤25°后,即可覆土,該項目在設(shè)置覆土?xí)r,壓實的覆土厚度為0.8 m[3]。(3)平臺復(fù)墾工程設(shè)計。根據(jù)對工程項目的勘察結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在平臺內(nèi)存在數(shù)量、大小不一的坑洼地、碎石堆,本項目土地復(fù)墾恢復(fù)中本著充分減少石方量,結(jié)合周邊地區(qū)地形,針對尖嘴、鼓丘等部位削坡處理,或者回填現(xiàn)場的洼宕??傊诮?jīng)過上述處理后,應(yīng)確?,F(xiàn)場可以與周圍地形自然銜接,為工程建設(shè)提供支持[4]。
2.3植被重建
2.3.1平臺與底盤的復(fù)綠
該項目中選擇的土壤能滿足植被種植要求,無生活與建筑垃圾,相關(guān)性能參數(shù)滿足《土壤質(zhì)量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》要求。(1)復(fù)墾規(guī)劃為“其他草地”的地區(qū)采取散播復(fù)綠的方法,在整平覆土之后,種植小灌木并播撒草籽。該項目中的灌木為葉石楠和圓柏按2∶1 進行混種,種植間距3 m×3 m/株,考慮到植物生長要求,選擇的苗高普遍大于等于0.5 m。在栽種后就地平整土地。最后即可在覆土區(qū)域播撒草籽,其播種量為80 kg/hm2。(2)復(fù)墾規(guī)劃為“林地”的區(qū)域可種植喬木與灌木,并在間隔區(qū)域播撒草籽,樹種為側(cè)柏和紅葉石楠按2:1進行混種,種植間距3 m×3 m/株,均為樹齡超過2年的樹苗,側(cè)柏苗的胸徑應(yīng)大于等于3.0 cm,苗木高度大于等于2.5 m。紅葉石楠苗木的胸徑應(yīng)大于0.3 m。在栽種前須對平臺進行處置,在確定覆土厚度大于0.8 m之后即可栽種苗木,在苗木栽種之后即可播撒草籽。(3)所有設(shè)計復(fù)墾規(guī)劃為旱地的區(qū)域需要平整底盤,一般該區(qū)域的覆土厚度應(yīng)大于0.8 m。(4)為避免出現(xiàn)水土流失問題,本項目選擇在高陡邊坡位置增設(shè)植生袋,在植生袋內(nèi)裝滿灌草種子,沿著平臺布置,隨著時間的推移,植生袋可以生長出一定數(shù)量的植被,達到固定土壤的目的[5]。
2.3.2邊坡復(fù)綠
邊坡復(fù)綠中主要采用高次團粒噴播的方法,沿著坡面自上而下鋪掛三維土工網(wǎng)墊并整平固定(圖2);采用鋼釘交錯排列的方法,并根據(jù)坡高與坡度比控制間距,確保網(wǎng)墊能緊貼敷在坡面上。在準(zhǔn)備工作結(jié)束之后即可團粒噴播。該項目中的噴播材料主要包括客土材料、復(fù)合纖維材料和土壤穩(wěn)定劑、團粒劑等,在處理前可先對本地區(qū)優(yōu)質(zhì)植被展開調(diào)查,選擇具有良好環(huán)境適應(yīng)能力的植物,本次項目中確定了噴播的主要植物類型包括胡枝子、野薔薇、高羊茅、黑麥草[6]。
2.4配套工程
為確保處置效果,本項目中重視完善排水系統(tǒng)功能,同時根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供的關(guān)資料,得知平均年降水量為935.8 mm,該項目采用五年一遇為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計暴雨的最大降水量為79.2 mm,并按照公式(1)展開運算。
在上式中;Q 為設(shè)計排水流量,單位“m3/s”;F 為水溝控制面積,單位為“m2”;t為排澇所需的時間;a為徑流系數(shù);P為設(shè)計暴雨量。
在經(jīng)過計算后,確定本次項目的排水溝為矩形開敞明渠,可滿足排水要求。
綜上所述,通過對廢棄礦山存在的環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害隱患進行科學(xué)治理,達到改善地區(qū)生態(tài)環(huán)境、恢復(fù)植被的目標(biāo),符合當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展原則。針對明光市明西街道104國道東側(cè)廢棄礦山,其環(huán)境問題的治理應(yīng)從防護、植被重建、土地復(fù)墾以及平整工程四個方面開展,最大限度地減少災(zāi)害隱患,促進土地利用生態(tài)盡快修復(fù),保證當(dāng)?shù)匕踩㈤L遠(yuǎn)發(fā)展。