合浦采石場礦坑環境現狀及生態修復治理對策

吳琴琴 黃仕英 歐亮 黃勇

摘要：合浦沿海采石場數量繁多，生態破壞嚴重，對周邊紅樹林、鳥類等構成重大威脅。本文從合浦沿海廢棄礦坑的實際特點出發，提出以構建藻—蝦—梭魚—海參立體養殖體系為手段的礦坑生態修復新途徑。通過合理混養，形成環環緊扣的食物鏈，減少殘餌殘渣，減輕底質污染，有效凈化水體，抑制養殖水域富營養化，避免二次污染，實現生態效益與經濟效益雙統一。

Abstract： There are a large number of quarries in Hepu's coastal areas， which cause serious ecological damage and pose a major threat to the surrounding mangroves and birds. Based on the actual characteristics of the abandoned mine pits along the coast of Hepu， this paper proposes a new way of ecological restoration of the pits by constructing a three-dimensional culture system of algae-shrimp-barracuda-sea cucumber. Through rational polyculture， a food chain with a tight ring is formed to reduce residual bait residue and sediment pollution， effectively purify water bodies， inhibit eutrophication of aquaculture waters， avoid secondary pollution， and realize dual ecological and ecological benefits.

關鍵詞：沿海礦坑；地質環境；生態修復；立體養殖

Key words： coastal mine pit；geological environment；ecological restoration；three-dimensional culture

中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）14-0055-02

0 引言

隨著經濟迅猛發展，自2008年以來，北海市建材需求量與日漸增，導致周邊石灰巖地質沿海地區頻頻遭到無序開發，濫采石材現象已嚴重破壞當地生態環境。2016年，中央電視臺經濟半小時欄目對合浦采石場礦坑進行專題報道，引起各級政府及廣大群眾的高度重視與關注，合浦沿海廢棄礦坑生態修復與利用迫在眉睫。

本文通過調查合浦采石場的環境現狀及地層構造，在文獻調研基礎上，提出構建藻—蝦—梭魚—海參立體養殖系統，通過構建小型生態平衡體系，對沿海廢棄礦坑進行生態修復，實現生態效益與經濟效益雙贏局面。

1 環境現狀調查

1.1 采石場環境概況

北海市合浦縣位于廣西南部，東經108°51-109°46，北緯21°27-21°55，屬于亞熱帶沿海平原，多年平均氣溫22.4℃，共有1500多種沿海海洋生物生存活動，適宜發展海水養殖產業。

合浦縣沿海采石場主要分布在閘口鎮、公館鎮及白沙鎮，共計有32個采石場，形成37個礦坑。廢棄礦坑總面積約為1.9km2。其中，公館鎮礦坑面積約0.86km2，閘口鎮約0.86km2，白沙鎮約0.12km2。

沿海采石場主要分布在巖溶殘丘谷地形上，周邊沿灘類型屬于沿海灘涂及殘丘地貌。整個地勢呈現出東高西低特征，潮汐為非正規全日潮，多年平均潮位0.46m，平均高潮位1.67m，平均低潮位-0.90m。礦坑開采深度為+2m至-35m標高，由于礦坑標高多位于海水水位之下，引發海水倒灌進入廢棄礦坑，形成養殖水域。

1.2 地層構造及地殼穩定性

合浦沿海采石場主要出露地層由泥盆系上統天子嶺組、泥盆系上統帽子峰組、石炭系上統黃金組、石炭系上統寺門組以及第四系松散土體構成。其中，泥盆系上統天子嶺組和泥盆系上統帽子峰組土體主要出露于公館鎮，石炭系上統黃金組和石炭系上統寺門組土體零星分出露于閘口鎮南部。

經查閱文獻資料發現[1]，白沙閘口鎮及公館鎮的地震動峰值加速度分別為0.05g、0.10g及0.10g，反應譜特征周期均為0.35s，地勢穩定。

1.3 生態質量現狀

合浦沿海采石場周邊分布有天然生長的紅樹林，距離廣西山口國家級紅樹林生態自然保護區約10km，距離合浦儒艮國家級自然保護區約19km，是大量海鳥棲息、繁殖的聚集地。由于采石場長期存在濫采、超采現象，導致海岸線明顯推進，嚴重地區甚至造成海岸線推進650m，對生態環境造成了嚴重破壞。經實地研究調查發現，采石場周邊受到擾動的土地面積約2.47×106m2，受到直接影響的紅樹林面積高達2.40×106m2。

1.4 土壤環境質量檢測

采用XRF重金屬快速檢測儀器對合浦縣32個沿海采石場礦坑及周邊土壤進行重金屬檢測，主要測量了鎘、鉛、砷、汞、鋅、銅、鎳、鉻等8種重金屬，檢測結果見表1。

經檢測發現，合浦沿海采石場礦坑及周邊土壤均不含鎘及汞。其中，鉛、砷、鋅、銅、鎳及鉻平均濃度分別為44.35mg/kg，9.09mg/kg，82.77mg/kg，66.59mg/kg，64.37mg/kg及151.37mg/kg，均低于《土壤環境質量標準》（GB 15618-1995）三級標準，基本對植物和環境不造成危害和污染。

此外，32個采石場的開采礦種均為水泥用石灰巖，無伴生重金屬礦。開采工藝為簡單的凹陷露天開采，開采過程中無潛在重金屬污染源。

2 生態修復治理對策

2.1 傳統礦坑生態修復技術

目前，世界上常見廢棄礦坑綜合利用方式可概括為7種[2]，包括：①作為歷史遺跡博物資源，例如大冶銅綠山古銅礦遺址博物館、奧地利迪爾恩貝格鹽礦坑露天博物館等；②作為旅游開發資源，例如波蘭地下鹽雕藝術館、英國“伊甸園”、青島平度市七色山溫泉花園小鎮等；③種植特殊植被，例如美國密歇根州白松村在廢棄礦坑中種植含有抗骨癌蛋白的特殊煙草；④作為地下儲存倉庫；⑤復墾造田；⑥作為處理垃圾場地，例如青島平度市梨溝山建筑廢棄物資源化利用生產線；⑦發展養殖業。

由于合浦縣沿海礦坑開采時間并不久遠，且數量較多，附近又無合適的回填土資源；而傳統網箱養殖易造成海水有機污染，導致養殖水域富營養化。因此，傳統礦坑利用方法均不適用于合浦礦坑生態修復。

2.2 藻—蝦—梭魚—海參立體養殖體系

傳統的單一養殖技術不僅容易造成養殖水質惡化，且魚蝦易染疾病。立體養殖技術是目前優化養殖水域生態結構的主要方法之一，即在單個或者多個池塘中，通過在不同深度養殖不同營養級物種，構建一個科學的生物群落，減輕養殖水體污染，降低富營養化風險，保障生態環境質量[3]。

合浦沿海采石礦坑開采深度在12-35m不等，大部分礦坑開采深度大于30m，有足夠空間構建一個科學合理的養殖生物群落，避免造成養殖水體污染，取得一定經濟效益。

經調查研究發現，目前已有多個實驗研究證明[4-9]，通過參—蝦、參—蝦—魚等混養，對蝦及刺參生長速度快，無疾病發生，且刺參個體肥美。底棲雜食性魚類，如梭魚可有效攝取對蝦排泄產物及有機殘屑，抑制水質破壞，減少有機污染，避免水體富營養化，防止浮游生物過度繁殖，有效保障水質及底質環境。因此，合浦沿海廢棄礦坑可通過構建藻—蝦—梭魚—海參立體養殖體系，進行合理的生態修復。

大型海藻，如海帶、羊棲菜等，通過光合作用大量吸收養殖水中氮、磷、碳等元素，能有效抑制水體富營養化[10]。梭魚屬于雜食性魚類，主要以藻類及底棲有機碎屑為食；刺參屬于底棲生物，可在廢棄礦坑底部進行籠養，主要以有機沉積碎屑及藻類為食。通過構建藻—蝦—梭魚—海參立體養殖體系，以新鮮海帶、羊棲菜作為梭魚和刺參的餌料，減少餌料投入量，降低養殖成本，減輕養殖水體污染。梭魚、刺參的排泄產物又可反過來作為海帶、羊棲菜等大型海藻的養料，形成內部循環利用體系。

3 效益分析

3.1 環境效益

構建藻—蝦—梭魚—海參立體養殖體系，可合理利用現有資源，有效改善礦坑環境，恢復生態環境質量，重建景觀生態。通過養殖大型藻類，凈化海水，為多種動物提供食物，在一定程度上有助于生物多樣性的恢復，可促進環境與經濟的可持續發展。

3.2 社會效益

將采石場廢棄礦坑改造成新型生態立體養殖基地，有效抑制環境破壞，為周邊村民提供更多就業機會，帶來額外收入，改善居民生活質量，為其創造一個健康的居住環境。

從長遠發展上看，將廢棄礦坑及時進行合理、先進的生態修復，可造福子孫萬代，并可帶動農家樂等鄉村生態旅游服務業發展，吸引投資，拉動地方經濟發展。

4 結論與展望

通過構建藻—蝦—梭魚—海參立體養殖體系，可減輕單一養殖引起的環境問題，提高經濟效益，避免養殖水體受到有機污染，有效保障水體及底質環境質量，避免二次污染。最適宜的養殖密度、養殖深度等參數，有待下一步實驗論證。

此外，除利用立體養殖工藝生態修復沿海礦坑，還可適當發展生態旅游觀光產業，利用采石場原有交通便利優勢，引進休閑旅游衍生產業鏈，提高經濟效益，帶動周邊村落和諧可持續地發展，實現生態效益與經濟效益最優目標。

參考文獻：

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[2]鄭敏，趙軍偉.廢棄礦坑綜合利用新途徑[J].礦產保護與利用，2003（3）：49-53.

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