礦山邊坡及排土場的生態修復研究

趙 罡

(貴州省地質礦產勘查開發局一〇六地質大隊，貴州 遵義 563000)

0 引 言

露天礦開采過程實際就是對原有地形地貌進行破壞的過程，在這一過程中必然也會破壞當地的生態環境。尤其是在這一過程中形成的邊坡及排土場，極易對環境造成不良的影響。其中排土場在對方的過程中會導致水體污染、土壤污染和揚塵等污染。除此之外，在礦山后期的開采過程中，容易造成水土流失，對地表植被造成破壞，更為甚者會影響周邊建筑物的安全。

在全社會廣泛關注和重視生態環境保護的背景下，露天礦山生態環境修復成為一個值得研究的課題。隨著礦山復墾理念和技術的進步，將工程措施與生態措施相結合，對土地生態進行修復成為廣泛運用的生態修復手段。總體來看，礦山邊坡及排土場生態修復主要以植被種植為主要方法，以基質改良為目的生態恢復過程。該文以西部A礦區為研究對象，主要研究了該礦區適宜種植何類物種的問題，運用實驗與數值分析相結合的方法，最終確定了適宜當地環境的植物物種，為進一步做好該礦區生態修復工作提供了重要依據。

1 概 況

A礦區位于西部某省境內，該礦區屬于露天礦，采空區排土場面積約為72 km2。在對礦區邊坡及排土場進行修復的過程中，首先利用工程措施進行地貌重塑，為后期植被種植等奠定有利基礎。對部分較陡邊坡采取灰漿抹面處理，排土場頂層設置30 cm厚度的黏土隔水層，壓實度為90 %，設置4 %左右的排水反坡，適當設置擋風墻，防止水土流失和揚塵。

由于該地區為露天礦區，礦石開采必然使得該礦區內植被受到破壞，自然生態環境受到嚴重影響。該區域水土流失現象比較嚴重，部分區域土壤資源嚴重匱乏。與此同時，該礦區排土場在旱季易出現揚塵現象，據測算，粉塵產生量在旱季可高達0.1 t/d，即是采取灑水降塵措施，依然會產生較多的粉塵，對當地大氣環境造成了比較嚴重的不良影響。

2 生態修復中植被的選擇

礦區邊坡及排土場生態修復的成果主要體現在植被的種植以及成活面積上，因此根據該礦區所述的地理位置、氣候條件科學的選擇植被物種成為一項重要的工作。

2.1 植被選擇的原則

生態修復是一個系統性的工程，植被種植同樣需要考慮整體性、系統性，因此在選擇植被的過程中，應當充分考慮各種因素。該礦區所處地區的土壤類型主要為含鐵量較高的紅黏土，呈微酸性。因此植被的選擇以耐酸性為主，根據草、灌木、喬木向結合的搭配模式選擇植被，對該礦區邊坡和排土場進行生態修復。

2.2 生態修復植被種類探索及成果

A礦區生態修復工程肇始于2015年，迄今已經三年多的時間，在開展該項目前，主管部門進行了大量的調研，咨詢了相關領域的專家，最終確定了生態修復方案，在方案中，對于植被種類的選擇做了比較詳盡的說明。

1)喬木植被。主要以云南松為主，云南松作為本地區森林一類天然生長植被，喬木蓋度能夠達到70 %以上，高度在3 m以上，在本地區生長態勢良好。對于改善氣候、優化環境、凈化空氣、保持水土等具有非常好的效果。在種植云南松的基礎上，同時配種華山松、柏樹等暖溫帶針葉樹種，實現各類樹種的合理搭配。

2)草類植被。主要以紫莖澤蘭為主，紫莖澤蘭是該地區主要的草類植物，且在A礦區分布較廣，已經形成了較為良好的優勢種群。因此，將紫莖澤蘭作為礦區生態修復的主要草類植被。

3)人工植被。為了實現生態效益和經濟效益的雙贏，生態修復方案亦考慮了種植經濟作物的問題。選擇適宜該地區生長的玉米、向日葵、核桃、蘋果、土豆等經濟作為，在礦區進行種植，取得了一定的經濟效益。

截至2018年12月，A礦區已完成約58 km2的植樹面積，對全礦區進行了草種播撒。從當前的情況來看，該礦區的生態修復工作取得了非常好的效果。計劃在下一年度繼續按照方案要求，對剩余地區進行樹木種植，力爭在年底完成全部生態修復任務。

3 礦區生態恢復分析

3.1 生態修復率及苗木成活率調查

從相關統計數據來看，該礦區區域總面積為72 km2，已完成58 km2的植樹面積，且樹木成活率達到了88.75 %；在全區進行了草種播撒，草類植物覆蓋率達到了92 %，從植被恢復方面來看，實現了非常好的生態修復效果；2018年在全區開始進行經濟作物種植，據相關統計數據顯示，該年度即創造經濟價值70余萬元。

3.2 修復區植被中污染物濃度檢測

自2016年至2018年，礦區連續三年對排土場區域內的植物進行污染物檢測，通過檢測植被中的N、P、As、Pb、Cu等污染物濃度進行檢測和對比，可以清楚地發現植物中污染物濃度逐年下降，其中N、P兩種主要污染物的濃度分別下降了43 %和28 %，其它污染物的濃度也分別下降了17 %到8 %不等。對經濟作物進行污染物檢測，所有指標均符合國家相關要求。從檢測結果來看，通過植被種植，礦區邊坡及排土場生態修復區的土壤質量明顯好轉，生態環境有了較大的改善。

4 結 語

1)礦山開發對于礦區的生態環境破壞是巨大的，甚至在某些方面是永久性的、不可恢復的。將工程修復與植被修復相結合，是實現露天礦邊坡及排土場生態修復的最有效方式之一，通過合理的搭配種植樹木，完全可以在短時間內改

善和恢復礦山的生態環境，實現礦區生態的可持續發展；

2)根據礦區的氣候環境、土壤類型等因素，科學的選擇植被種類是利用植被恢復礦區生態環境的關鍵，在利用植被對礦區進行生態修復過程中必須充分重視這一問題，做好相關的工作；

3)通過對礦區內植被體內污染物進行檢測，發現污染物在較短時間內即有明顯下降，足以證明植被種植在化解礦區污染方面具有十分重要的作用。與此同時，通過種植經濟作為，完全可以實現生態效益和經濟效益的有機統一。