談礦山土地復墾與生態恢復治理

沈忱

（江蘇省蘭德土地工程技術有限公司 江蘇南京 210009）

0 引言

礦產資源是我國經濟的重要來源，也是我國經濟產業鏈的基礎。社會逐漸進步，國家的生產力水平日益增強，企業對礦產資源的需求也在增加，因此，也加大了采礦強度和采礦范圍。目前礦山多數是露天采礦，很容易破壞土壤和附近的生態環境。此外，采礦會大量濫用土地面積，嚴重破壞礦山的生態環境，影響礦山的可持續發展。如今，我國礦山地區有大面積土地被廢棄，根據調查顯示，大部分的廢棄礦山開采前都是草地和林地。當下恢復礦山生態環境最有效的方法是復墾廢地、建設生態，這樣也可以改善礦山地區居民的生活條件。礦山復墾是指把遭受人為破壞的廢棄土地進行整治處理，恢復土地的原有功能，使其可用于耕地使用；生態恢復是指通過科學手段將遭到破壞的生態系統重建，讓生態系統恢復自我調節功能。因此，礦山廢棄土地復墾和生態恢復工作急需開展。

1 礦山廢棄土地現狀與土地復墾研究進展

1.1 礦山廢棄土地特點

礦山土地被廢棄的原因是土壤長期受到礦渣及礦山污染物的影響，致使土地不適合作為耕地。污染物長期污染土壤，礦山早就失去了適宜作物和其他植物生存的基本條件。因此，我們需要復墾礦山廢棄土地，不然廢棄土地越來越多會造成一系列問題，比如，沙塵暴、水土流失等。此外，若是礦山的廢地得不到合理重建，還會引發廢棄物污染、水污染等問題。后果嚴重了會直接阻礙礦山當地居民的生活水平和礦山的經濟發展。因此，科學重建礦山有重大意義。

1.2 礦區土地生態系統演變過程

1.2.1 礦山生態環境退化階段

在開采礦山的過程中，由于很多礦山處在弱生態區，當礦山的土地遭受一定程度破壞后，會帶來水污染、泥石流、植被破壞等問題，再遭受一些人為因素的干擾，會加快礦山生態環境退化。在生態環境退化初期，甚至可能出現突發狀況。在開采和建設礦山的過程中，盡管相關部門有采取一些措施，但是由于市場需求的增加，對于礦山地區的開采力度不會減少，開展的這些措施并不足以遏制大部分地區的退化趨勢。伴隨著礦產開采為中心的原則，一段時間過后，礦區生態環境會慢慢遭到反噬，人為因素在礦山生態環境退化階段起著主要的作用。

1.2.2 退化生態系統持續階段

礦山生態環境進入退化階段后，企業依然沒有暫停開采礦產資源，導致生態系統嚴重惡化，繼退化階段后又出現了極度退化趨勢。這一階段即為生態系統持續退化階段，主要表現是生態系統完全退化，生態結構嚴重破壞，自我調節能力喪失，這些破壞都是不可逆的。

1.3 礦山土地復墾研究進展

20世紀70年代末80年代初，我國開始實施礦山廢棄土地生態恢復工作，當時的國家政策還沒有完備，科學技術方面也受到制約，礦山生態恢復工作水平較低、規模很小、工作區域較為分散。如今，改革開放已有20多年，國家的土地復墾工作已經從無法可依、單一型、無組織、自發性轉化為有法可依、自覺性、多形式、有組織的模式。特別是1988年，國務院頒布了土地復墾政策，從此國家的漏天礦場、矸石山、采礦塌陷地、尾礦場、排土場等破壞的土地受到了社會各個領域的廣泛重視，廢棄土地復墾工作也有了很大進展。以往的簡單復墾方法已經得到改進，從一挖、二平、三改造的簡單處理轉為充填復墾、生物復墾等多方法、多途徑、新形式結合的體系。近年來，國家對礦山廢棄土地的復墾工作重心逐漸放在生態環境恢復上，還著重研究復墾后的土壤肥力和土壤的各項指標。我國的礦山廢棄土地復墾工作開始走上整體化、系統化、高效化為一體的生態恢復階段。

2 礦山土地復墾與生態恢復技術

礦山土地廢棄時間已久，土壤退化較為嚴重，其物理性狀惡劣，土壤中有害元素的含量過高，在這個基礎上開展生態系統恢復工作的難度極大。因此，需要科學的方法指引，從礦山土壤重構、生物修復、水體治理、水土流失防控以及政策等多個方面入手改善土壤、植被和水土條件。

2.1 土壤重構

礦山廢棄土地生態恢復的關鍵是重新構土壤結構和土壤基質，重構土壤結構和土壤基質是將修復和重建結合在一起進行的，包括修復土壤的酸堿度、恢復土壤的團粒結構和保水能力以及修復土壤中的生物等，期間需要借助生物、化學、物理、生態等各項技術構造適宜土壤生物生存的土壤剖面。

其中，生物修復是利用動物、植物、微生物的生命活動和代謝產物增強土壤肥力，改變土壤的各項指標和性質。生物修復的優勢有很多，包括消化降解污染物質、吸收污染物質。利用物理和化學方法改良土壤基質可以改變原有景觀的面貌，但是需要投入大量資金。生物修復可以改變水體、大氣以及土壤的質量，減輕污染物對人的傷害，需要的投入的資金也相對少，具有經濟優勢。生物修復的類型有很多，包括微生物修復、菌根生物修復、土壤動物修復、植物修復。其中比較常見的是植物修復，需要結合礦山土壤條件、地域特點、氣候特征等，選擇適合礦山生長的植被。并且，還要遵循因地制宜的原則，選擇生長快、根系發達、長遠優勢、固土效果好的植被。選好植物后，還要綜合考慮養護條件、種植管理等因素配置植物。

2.2 廢水控制與處理

礦山排出的廢水會產生很多污染，例如，有機污染、重金屬污染、劇毒氧化物污染、酸堿污、有機污染等，這些污染通常可以隨著地表水流擴散，參與生態循環，對礦山附近的水域造成嚴重污染。因此，治理礦山廢棄土地必須采取有效措施清除廢水，改進生產工藝，減少廢水排放量。為節約水資源，可采用循環供水系統，加強污水處理，實現廢水再利用。目前，世界上已經有科學的礦山廢水處理方法，經實踐證明已經相當成熟，例如，20世紀70年代中期，國外常采用的酸性巖石排水處理方法，該方法是向廢水中加入生石灰，調節廢水的pH到適宜的程度，從而沉淀出溶于廢水里的金屬元素，經過處理變得澄清的廢水可以排放。經處理后含有較多泥漿的水可以返回水里生成晶體，剩下的泥漿是物化性質穩定的金屬氫氧化物，泥漿中的固體質量分數在25%～50%之間，將此種泥漿進一步加工處理，可以作為生產水泥的原料。另外，還有一些常見的礦山廢水處理方法，例如，煤礦污水處理法、濕地處理法、生物膜處理法、混凝土處理法、生物氧化處理法、SBR法、混合法等。

2.3 水土流失的綜合治理

礦山廢棄土地沒有生長的植被，因此，水土流失現象嚴重，急需治理。常見的處理方式是在礦山廢棄地建設擋土墻和給排水工程等，可以攔截水流、防止漏水。對于可能威脅到礦山安全的坡面，應該將坡長合理分段，在每一段上都設置截水溝、排洪渠，如圖1所示。并增加坡面植被數量，栽種防護林，以對抗徑流對地表的毀壞，保證礦山可以正常運行。

圖1 廢棄礦山邊坡分段處理

礦山開采過程中形成的邊坡，會嚴重影響周圍植被生長。因此，還需要根據邊坡的穩定性預判其可能對周圍產生的影響，提前采取有效措施防護。對于礦山開采過程中形成的尾礦庫和廢棄石頭，可以選用排蓄相結合的方式進行處理。另外，要想提高土地的利用率，也要開展廢棄渣場和尾礦庫的復墾工作。

2.4 建立完整的礦山環境治理法規

隨著采礦行業不斷發展，礦山廢棄土地將逐漸增多，國家開始重視土地復墾和環境治理工作，如今，已經具有完備的環境治理法令。為防止礦山土地繼續廢棄，新礦山的開采一定要加大管理力度，嚴格遵循礦產資源法的規定，切實落實各項法規。同時，還需要吸取從前的采礦經驗和教訓，遵循管控制度，才能真正避免類似情況出現，從根本上解決礦山的生態惡化。

3 結束語

綜上所述，要實現礦山廢棄土地再利用，就必須減少已污染土壤中的重金屬物質和其他污染物，減少地下水受污染的風險。目前，已經有研究人員結合幾種礦山土地復墾和生態優化措施成功治理礦山廢棄土地，但是因為土壤系統成分復雜，在研究土地復墾時，不能掉以輕心，還需要實施長期的實驗觀察。當前我國礦山生態恢復任務依舊緊迫，是礦區實施可持續發展戰略重點關注的問題之一。在研究礦區廢棄地復墾時，應該以生態恢復為核心，爭取早日實現社會、生態和經濟效益相統一。