伊敏礦區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理措施體系

李思揚(yáng)

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京100120）

1 工程概況及區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)

1.1 工程概況

伊敏礦區(qū)位于大興安嶺西坡呼倫貝爾草原伊敏河中下游的西側(cè)，行政隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市鄂溫克旗。伊敏礦區(qū)總面積526.94km2，煤炭開發(fā)總規(guī)模90.00Mt/年。目前已經(jīng)生產(chǎn)的煤礦包括五牧場(chǎng)礦井和一號(hào)露天礦，2014～2019年計(jì)劃建設(shè)二、三、四號(hào)露天礦，2020年以后開始建設(shè)五號(hào)露天礦、南露天礦、北露天礦、伊敏一、二、三、四井。

1.2 區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)

礦區(qū)所處區(qū)域?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫－1.9℃，年均降水量375.4mm，年平均蒸發(fā)量1166.0mm。礦區(qū)位于呼倫貝爾市草原區(qū)，分布有線葉菊草甸草原、貝加爾針茅、羊草、大針茅、克氏針茅草原等草原類型，植被覆蓋率達(dá)到70%以上。礦區(qū)地帶性土壤為黑鈣土和栗鈣土，該區(qū)域土層與草原植被及其根系結(jié)合在一起才能發(fā)揮顯著的抗風(fēng)蝕防沙化作用。因此保護(hù)土層，特別是淺地表的草原植被及其根系層是防止沙漠化發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵。

2 生態(tài)環(huán)境影響分析

2.1 土地利用格局的影響分析

礦區(qū)規(guī)劃實(shí)施后，由于礦區(qū)項(xiàng)目占地、采煤沉陷、露天礦開采挖損、排土場(chǎng)占?jí)骸⒌V區(qū)開發(fā)后形成積水區(qū)的影響，礦區(qū)內(nèi)土地利用格局會(huì)發(fā)生一定變化。通過(guò)遙感解譯與影響預(yù)測(cè)分析，近期開發(fā)后礦區(qū)內(nèi)天然牧草地面積明顯減少，由原來(lái)的462.07km2（85.46%）下降至356.47km2（65.93%）。而隨之增加的是水域及水利設(shè)施用地和工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地的面積，分別增加了51.60km2（9.54%）和54.78km2（10.13%）。礦區(qū)開發(fā)后交通運(yùn)輸用地的面積也明顯增加，另外礦區(qū)內(nèi)由于沉陷破壞以及村莊搬遷，旱地和住宅用地面積有所減少。

2.2 土壤沙化與土壤侵蝕的影響分析

礦區(qū)建設(shè)近期，露天礦開采后表層土剝離，沒有植被覆蓋，成為土地沙化的極敏感因子，礦區(qū)沙漠化程度會(huì)由輕度敏感向高度敏感轉(zhuǎn)化。根據(jù)預(yù)測(cè)，礦區(qū)開發(fā)近期土壤侵蝕強(qiáng)度明顯增加，中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕面積將分別增加8.14km2（4.36%）和49.78km2（11.04%）。因此在區(qū)域開發(fā)過(guò)程中必須重視裸露地表的及時(shí)恢復(fù)，不然就有可能在局部地區(qū)發(fā)生土壤沙化。礦區(qū)建設(shè)遠(yuǎn)期，采用生態(tài)恢復(fù)重建技術(shù)后，礦區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境將有所改善，礦區(qū)沙漠化程度會(huì)由高度敏感向中度敏感轉(zhuǎn)變，區(qū)域土壤侵蝕強(qiáng)度有所降低，礦區(qū)內(nèi)中度侵蝕和強(qiáng)烈侵蝕的面積將有所減少。

3 生態(tài)治理措施

根據(jù)礦區(qū)地面總布局及其生態(tài)影響特點(diǎn)，伊敏礦區(qū)生態(tài)綜合整治劃分為5個(gè)分區(qū)：工業(yè)場(chǎng)地恢復(fù)重建區(qū)、連接道路恢復(fù)重建區(qū)、地表沉陷治理區(qū)、露天礦排土場(chǎng)恢復(fù)重建區(qū)、露天礦最終采坑治理區(qū)。

3.1 工業(yè)場(chǎng)地恢復(fù)重建區(qū)治理措施

礦區(qū)工業(yè)場(chǎng)地恢復(fù)重建區(qū)包括井工礦和露天礦的工業(yè)場(chǎng)地和相關(guān)輔助附屬企業(yè)等以及工業(yè)場(chǎng)地外擴(kuò)100m的影響范圍。工業(yè)場(chǎng)地恢復(fù)重建區(qū)生態(tài)整治措施如下：①在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布設(shè)截水溝、急流槽、擋土墻等工程防護(hù)措施，防止水土流失，保障生產(chǎn)安全；②工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)采用喬灌草立體植被配置模式，并因地制宜選用當(dāng)?shù)剡m生植物種進(jìn)行園區(qū)綠化，保證園區(qū)綠化系數(shù)達(dá)到20%以上；③工業(yè)場(chǎng)地建設(shè)期間施工區(qū)域采用編織袋擋墻、臨時(shí)排水溝、防塵網(wǎng)等臨時(shí)防護(hù)措施，周邊開挖的邊坡上布設(shè)草方格邊坡防護(hù)措施，防止水土流失產(chǎn)生；④對(duì)與工業(yè)場(chǎng)地周圍區(qū)域內(nèi)破壞的植被進(jìn)行人工補(bǔ)植、撒播草籽等措施進(jìn)行自然恢復(fù)，維持草地生產(chǎn)力。

3.2 連接道路恢復(fù)重建區(qū)治理措施

礦區(qū)的連接道路恢復(fù)重建區(qū)主要包括礦區(qū)公路和鐵路及其外擴(kuò)50m的影響區(qū)域。連接道路恢復(fù)重建區(qū)具體生態(tài)整治措施包括：①道路建設(shè)期間在施工區(qū)域布設(shè)臨時(shí)排水溝、編織袋擋土墻和防塵網(wǎng)進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)；②嚴(yán)格控制道路建設(shè)影響范圍，減少建設(shè)期間對(duì)周圍草地生態(tài)系統(tǒng)的干擾，對(duì)受破壞植被進(jìn)行人工補(bǔ)植、撒播草籽等措施進(jìn)行自然恢復(fù)；③在道路兩側(cè)分別營(yíng)造防護(hù)林，防護(hù)林帶可采用喬灌混交林，喬木布設(shè)3行，灌木在林下分散種植，禁止引入外來(lái)樹種。

3.3 地表沉陷治理區(qū)治理措施

3.3.1 沉陷破壞的治理

沉陷區(qū)可能出現(xiàn)塌陷、裂縫等現(xiàn)象，造成植被覆蓋率降低，土地生產(chǎn)力下降。地表沉陷區(qū)生態(tài)整治措施具體如下。

（1）沉陷區(qū)草地治理。首先對(duì)裂縫進(jìn)行充填，并對(duì)局部土地進(jìn)行平整處理。土地整理后，采用人工撒播草籽的方式進(jìn)行草地改良，對(duì)礦區(qū)內(nèi)破壞的植被進(jìn)行自然恢復(fù)。另外對(duì)沉陷區(qū)草場(chǎng)進(jìn)行封育，尤其在復(fù)墾恢復(fù)過(guò)渡階段，盡快恢復(fù)植被覆蓋度，防止草地退化和沙化。

（2）沉陷區(qū)耕地治理。首先對(duì)裂縫進(jìn)行充填，并對(duì)局部土地進(jìn)行平整處理。土地整理后先利用豆科綠肥改良土壤，采用人工撒播草籽的方式進(jìn)行草地改良，經(jīng)過(guò)2～3年的自然恢復(fù)果后，再進(jìn)行農(nóng)作物的種植。在進(jìn)行土壤改良的過(guò)程中一定要注意封育，盡快恢復(fù)植被覆蓋度，保證土壤改良的效果。

3.3.2 積水區(qū)的治理

根據(jù)預(yù)測(cè)，地表沉陷區(qū)內(nèi)可能形成積水區(qū)，積水區(qū)治理措施如下。

（1）永久積水區(qū)的治理。永久積水區(qū)的形成，減少了植被面積，改變了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)于永久積水區(qū)的整治僅考慮積水維護(hù)和管理，增加一定的排灌設(shè)施即可。

使用spss20.0分析數(shù)據(jù)。在雙尾分布P＜0.05被認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用PearsonR計(jì)算相關(guān)性。

（2）季節(jié)性積水區(qū)的治理。永久積水周邊100m范圍內(nèi)形成季節(jié)性積水區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的植被類型將發(fā)生演替，原來(lái)的針茅、羊草草原植被演替為比較耐鹽堿或喜濕的植被，如堿蓬、堿蒿、蘆葦、拂子茅等。遵循自然修復(fù)的生態(tài)學(xué)原理，對(duì)退化和鹽堿化土地進(jìn)行圍欄封育，禁止牧民進(jìn)入封育區(qū)放牧。對(duì)于鹽堿化嚴(yán)重的區(qū)域可以采用淺（深）翻土和施加土壤改良劑等方法實(shí)現(xiàn)土地的恢復(fù)。

3.4 露天礦排土場(chǎng)恢復(fù)重建區(qū)治理措施

3.4.1 表層土保護(hù)措施

保護(hù)好露天礦表層土是生態(tài)復(fù)墾和區(qū)域生態(tài)重建的關(guān)鍵。表層土應(yīng)采取的保護(hù)措施如下：①在露天礦工業(yè)場(chǎng)地、排土場(chǎng)和采掘場(chǎng)等項(xiàng)工程剝離表土前，首先對(duì)區(qū)域內(nèi)第四系表土層進(jìn)行單獨(dú)剝離、單獨(dú)堆存；②表層土堆放處周圍邊界布置排水溝或防護(hù)堤，采用密目網(wǎng)覆蓋堆體，并在堆體周邊用填土草袋圍擋作臨時(shí)擋護(hù)；③待表層土完成堆存任務(wù)后，隨煤礦開發(fā)排土場(chǎng)平臺(tái)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并穩(wěn)定時(shí)，即可用堆放的表土進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，因此表土層剝離隨煤礦開發(fā)一直在進(jìn)行，而用于生態(tài)恢復(fù)的表層土也一直在進(jìn)行，當(dāng)表層土恢復(fù)回填為原地貌后，首先進(jìn)行水平犁溝整地，將土層翻松，然后進(jìn)行草地的恢復(fù)工作；④建設(shè)單位根據(jù)施工計(jì)劃編制表層土保護(hù)方案，提出詳細(xì)表層土的剝離方法、堆積布置、堆積方法、回填方法和步驟、實(shí)施計(jì)劃的具體安排等內(nèi)容，在施工時(shí)，應(yīng)派專人進(jìn)行監(jiān)督指揮。

3.4.2 排土場(chǎng)的復(fù)墾原則

合理安排巖土排棄順序，禁止將鈣積層等障礙層次排棄于表層；表土剝離0～0.3m，原剝離表層黑鈣土直接鋪覆于前面結(jié)束整地的排土場(chǎng)；粉煤灰禁止排在排土場(chǎng)頂部和底部，需排在排土場(chǎng)中部。復(fù)墾利用類型應(yīng)與地形、地貌及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，重塑的地形適宜現(xiàn)代畜牧業(yè)的要求和旅游業(yè)的規(guī)劃，平臺(tái)應(yīng)盡量平坦寬闊，禁止形成局部凸起或凹陷，以免地塊破碎。

3.4.3 排土場(chǎng)適生植物種的選擇

選擇適生植物是露天礦排土場(chǎng)植被重建的關(guān)鍵措施之一，根據(jù)伊敏露天煤礦已復(fù)墾排土場(chǎng)、霍林河露天礦及內(nèi)蒙古環(huán)科院在阿爾善油田的研究成果，露天礦進(jìn)行以草本為主的土地復(fù)墾方式，植被重建的適生種包括：沙棘、檸條、胡枝子、羊草、披肩草、紫花苜蓿。

（1）排土場(chǎng)平臺(tái)植被重建方案一。平臺(tái)復(fù)墾前覆土，種草全面覆土，覆土厚度0.2～0.3m，覆土來(lái)源于采掘場(chǎng)表層剝離土。排土場(chǎng)復(fù)墾采用全面覆土種草木，草種選擇披堿草和羊草，種草技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 露天礦排土場(chǎng)植被重建方案一種草技術(shù)指標(biāo)

（2）排土場(chǎng)平臺(tái)植被重建方案二。平臺(tái)復(fù)墾前覆土，種草全面覆土，覆土厚度0.2～0.3m，覆土來(lái)源于采掘場(chǎng)表層剝離土。排土場(chǎng)復(fù)墾采用全面覆土種草和灌木，草種選擇披堿草和羊草，灌木選擇沙棘。種草技術(shù)指標(biāo)見表2。

表2 露天礦排土場(chǎng)植被重建方案二種草技術(shù)指標(biāo)

3.4.5 排土場(chǎng)邊坡植被重建方案

排土場(chǎng)排土結(jié)束形成永久穩(wěn)定邊坡后，經(jīng)削坡、修整、覆土后，實(shí)施植物防護(hù)措施，覆土厚30cm，覆土來(lái)源于采掘場(chǎng)表層剝離土。為防治排土場(chǎng)邊坡風(fēng)蝕、水蝕和固土保水，種草前采取榆樹網(wǎng)格進(jìn)行防護(hù)，形式為2m×4m矩形網(wǎng)格，沿等高線平行布設(shè)，設(shè)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格間距為0.5m，榆樹插條間距＜10cm，每一網(wǎng)格120條。排土場(chǎng)邊坡植物網(wǎng)格設(shè)置后在其網(wǎng)格內(nèi)種草，排土場(chǎng)平臺(tái)經(jīng)平整、覆土后種草，采用羊草、披堿草（按1∶1比例）混播方式。

3.4.6 排土場(chǎng)道路設(shè)計(jì)

內(nèi)排土場(chǎng)最終平臺(tái)面積較大，為便于后期管護(hù)必須修建田間道路。田間道路由南北方向與東西方向共同構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。東西方向道路為主道，寬度4m，每km2布置2～3km；南北方向?yàn)橹罚瑢挾?m，每km2布置5km。路基為25cm厚的碎石，路面為20cm厚的沙礫石路面。

3.4.7 植被后期養(yǎng)護(hù)

（1）植被在重建的初期相對(duì)脆弱，需要人工對(duì)其進(jìn)行管護(hù)，以保證植被的健康成長(zhǎng)。對(duì)于復(fù)墾前幾年的植被要采用圍欄，嚴(yán)禁牲畜的踐踏、啃食。灌木復(fù)墾在3～5年后要采取平茬或間伐。根據(jù)區(qū)域自然環(huán)境特點(diǎn)，植被管護(hù)要達(dá)到6年。

（2）通過(guò)分析項(xiàng)目區(qū)的氣象災(zāi)害因子等影響生態(tài)重建的因素，排土場(chǎng)重建植被的撫育重點(diǎn)是苗木防凍，其防治措施主要是在適合季節(jié)種植，爭(zhēng)取在入冬之前培育為壯苗。針對(duì)部分抗凍能力較弱的苗木通過(guò)采取以下方式，使其安全越冬：針對(duì)小灌木類，對(duì)苗木進(jìn)行輕度修剪；清除雜草，淺翻土地，給苗木根基部培土或培土墩，澆透防凍水。

（3）水是決定林草生長(zhǎng)狀況和質(zhì)量的重要因素，考慮到土地復(fù)墾過(guò)程中的灌溉需要，可增加流動(dòng)灑水車，以便在灌溉更全面，從而提高牧草的成活率。灌溉在早上進(jìn)行，中午灌水容易引起草坪以及林木的灼傷，而晚上進(jìn)行易造成林草染病。

（4）排土場(chǎng)由于土層較薄，且復(fù)墾初期養(yǎng)分貧瘠，必須進(jìn)行土壤改良與培肥。對(duì)于土壤條件較差的地段，為滿足前期植物生長(zhǎng)，必須以化學(xué)肥料為啟動(dòng)；土壤條件好的內(nèi)排土場(chǎng)，采用生物復(fù)墾工藝，種植豆科牧草壓青，施入粉煤灰、有機(jī)肥料、化肥、微生物活性劑等迅速提高土壤肥力，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，并滿足礦區(qū)人民生活需求。另外，放牧家畜的糞便也可起到鱗甲循環(huán)作用。對(duì)于礦區(qū)內(nèi)污水處理過(guò)程中形成的污泥，采取堆肥發(fā)酵的方式，作為土壤改良與培肥的有機(jī)肥料。

（5）病蟲害防治是林草管理中的一項(xiàng)重要的工作，在林草生長(zhǎng)季節(jié)尤為重要。主要采取藥物防治，根據(jù)不同的草種在不同的生長(zhǎng)期，根據(jù)病蟲害種類的生長(zhǎng)發(fā)育期選用不同的藥物，使用不同的濃度和不同的使用方法。

3.5 露天礦最終采坑治理措施

根據(jù)預(yù)測(cè)，露天礦閉礦時(shí)最終會(huì)形成一個(gè)采坑，由于區(qū)域地下水豐富，加上大氣降水，預(yù)計(jì)最終采坑會(huì)形成一個(gè)湖泊。根據(jù)國(guó)內(nèi)露天礦最終采坑的發(fā)展方向，結(jié)合當(dāng)?shù)厝嗣裥枰摰V區(qū)內(nèi)的露天礦最終采坑治理方向主要有露天礦遺跡公園、魚塘、濕地公園等。

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