龔安州
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局六總隊,貴州 凱里 556000)
礦產資源在我國現代化建設中發揮了重要的作用。但其類型多、分布廣、治理難度大,“先破壞、后修復”的發展模式導致礦山生態恢復工作嚴重滯后。隨著國家一系列政策的出臺及人們對環保意思的增強,礦山植被恢復迫在眉睫。礦山植被恢復的技術有很多,如噴混植生技術、客±噴播植被護坡技術、10項采石邊坡生態修復技術組合模式(液壓)噴混植生(又稱客土噴播)綠化新技術、帶狀種植法、見縫插針式人工植生盆(穴)種植綠化法、掛籠磚綠化技術、景觀再造法等裸露山體缺口生態治理技術[1,2]、綜合植被混凝土生態防、護技術和防沖刷基材(PEB)生態護坡技術、綜合應用植被混凝±護坡綠化技術、綠化罩面網+爬藤生態護坡技術、結合種植穴、飄臺栽植藤蔓[2],采用不同技術時應根據礦山實際情況選用不同的技術,以達到低成本高成效的目的。
該礦開采礦種為鋅礦,開采方式為地下開采。治理區內(見圖1),三類土地被破壞,分別是水田(011)、林地(031)、采礦用地(204)。水田(011)分布于治理區最南邊,面積為531m2;采礦用地(204),位于治理區的西側,呈一梯形展布,面積為150m2;林地(031)為本次治理區內的主要土地類型,面積為11568m2。
由于礦產資源的開采改變了原有的土地的結構,使其性質發生了不可逆的改變。造成了原地形地貌、植被的破壞
治理區位于一呈南北展布的溝谷地形,水流方向向北,溝谷中為季節性溪溝,因此采礦形成的廢水很少,基本能逐步蒸發,一般不外排。在暴雨季節,地表徑流增大,沖刷礦渣堆集區形成的濁流泄入溝谷北部,對下游地貌、土地、植被形成了擾動和破壞,總體對地表水的影響較小。
開采礦體均在侵蝕基準面上。滲入的地下水基本在山腳下的小河中排泄,且附近村民飲用水距離采取較遠,因此對水環境影響較小。
在礦山開采過程中,挖損、礦渣堆放不可避免的對原地表土壤結構及植被造成破壞,使其降低了對雨水沖刷抵抗能力。造成土壤的退化和污染。
礦渣堆放及汽車運輸對植被資源的破壞,根據溝兩側的植被推測,破壞的種類可能多為灌木、草類。礦渣的堆放造成了這些物種部分的損失或消失。
(1)根據礦山地質環境問題對地形地貌景觀、生態環境、土地資源、植被資源的破壞影響程度及礦山地質環境問題防治難度等因素,按輕重緩急,選擇技術可行、經濟合理、安全可靠、總體布署、分步實施工程治理的原則。
(2)治理方案設計編制因地制宜、切合實際、就地取材、節省治理費用及治理工程必須保證科學性的原則。
(3)治理要根據礦山地質環境破壞現狀,切合實際、因地制宜,宜林則林、宜草則草、宜景則景,多措并舉,綜合整治,做到與周圍環境相協調,與土地利用相結合,與經濟效益相掛鉤的原則。
(4)治理方案應選擇技術可靠、經濟合理、結構簡單、可操作性強的方案。
(5)在保證礦山廢棄礦石清除后基礎上,再行考慮適宜區域內的綠化效果。
根據礦山環境現狀問題,修建排水系統,使雨季時溝水能迅速排泄;在主要廢棄礦石堆放地進行擋土墻修建,防止廢棄礦石滾落和塌陷;進行種草、植樹,保持水土。總體的治理目標達到植被恢復。
(1)修建擋墻:修建直立式擋墻。
(2)場地平整工程:場地平整、壓實。
(3)堆積體的處置:對堆積體將進行集中堆放,集中處置。
(4)截/排水溝工程:植被恢復區域的主體為一溝谷地形,主體兩側有多條小水溝,需對主體及小水溝進行挖掘清理,恢復或重構其排水系統,修筑水溝目的是疏導雨季地表水,使地表水沿排水溝快速流出,防止雨季地表水對植被恢復沖刷、淘蝕,造成水土流失。
(5)植被恢復工程:因為植被恢復工程的區塊為一溝谷地形,為恢復場地土地、植被資源,對場地進行植被恢復,根據區塊原土地利用現狀主要為林地,因此區塊內恢復為草地與喬、灌木混合種植的綜合型林地。
(6)暗溝:清理修整治理區北部與鄉村公路對接部位的暗溝,使雨季時水流能快速通過,迅速排泄,以防對公路的破壞。
(7)堆積體的處置:除兩處較多的堆積處進行集中處置外,其它溝中零星分布的,將進行原地推平、壓實。
根據野外勘查擋墻的實際情況,的參數根據《砌體結構設計規范》進行取值。擋墻作用為攔石墻,擋墻長20m,擋墻截面尺寸為:墻高H=3m,hj=0.45、hn=0.28m、b=0.51m、bj=0.19m、Bd=1.38m。
場地平整方法為修改局部地形面法,即對治理區進行局部的適當修改,而不是全部改變其原有地形面貌,只是將過于彎曲、凸凹的地段修直平順,高地削除,低地填平,倒坡取削但不強調縱坡完全一致,能實現畦平地不平,對灌水無阻礙即可。
對于大面的礦渣,將實行集中堆放處置,并在其周圍修建攔石擋墻,零星分布于溝中的礦渣將就地推平、壓實覆土;在覆土前需對礦渣進行有害物質檢測,若有害物質含量高須先處理有害物質再進行覆土、撒草、植樹。
修建排水溝,是為了使溝中水能迅速排泄,避免水土流失及水體對植被的沖刷和破壞。截/排水溝為毛溝,施工工藝為夯拍。采用機械開挖毛溝,并對溝底、壁進行夯拍,溝道縱坡坡度小于等于14.05%。
人工回填土、松填,根據《中華人民共和國土地管理行業標準》(TD/T 1036-2013)灌木林地有效土層厚度大于等于0.2m,其它草地有效土層厚度大于等于0.1m。本次工程采取覆土厚度不低于0.3m,按0.3m的厚度計算。
以撒播種子的方法進行種植,草種選擇為小果薔薇、火棘群系,或草種可根據實際情況而定,目的是以“多快好省”達到植被恢復的效果。播撒密度為25kg/hm2。推薦草種:狗牙草、竹節草等;在購買草種時,應考慮實際情況購買多年生草種并且與原生態協調。
根據植被恢復區地形、地貌及原土地利用類型,加強水土保持和美化環境。本項目的植被恢復區域采用草、灌、喬相結合的立體綠化配置,建立喬灌草多層立體生態模式。喬木苗木建議規格選用1~2年生的苗木,小苗成本較低,帶有較完整根系比較容易成活,并采取苗木帶土定植,以緩和根系對新環境中不良因子的影響,從而提高成活率并使苗木健壯成長。喬、灌木相結合植樹,采用“品”字形配置,采用這種方式能充分利用林地空間,樹冠和根系的發育也較均勻,有利于速生豐產,便于撫育管理根據《造林作業設計規程》(LY/T1607),喬木與喬木的間距為4m,灌木與灌木之間的間距為2m,灌木與喬木之間間距取2m。因為礦區周圍大量分布著松、杉,所以推薦喬木樹種:杉樹,作為先鋒樹種,提高土壤肥力。南天竹性喜溫暖及濕潤的環境,比較耐陰,也耐寒。容易養護。栽培土要求肥沃、排水良好的沙質壤土。對水分要求不甚嚴格,既能耐濕也能耐旱。女貞耐寒性好,耐水濕,喜溫暖濕潤氣候,喜光耐蔭。為深根性樹種,須根發達,生長快,萌芽力強,耐修剪。因此灌木推薦樹種為南天竹、女貞。在購買樹苗時應充分考慮與原生態協調。植苗或播種應以春季為主,以提高成活率。
為了保證播撒的草籽發芽、幼苗正常生長,撒播種植后覆蓋薄膜。需定期澆水,防止幼苗枯死。養護期為6個月。
通過對治理區地形、地貌特點,采用針對性的植被恢復方案提高植被恢復效果。隨著社會的發展,人們保護礦山景觀意識的完整性與特色性。為了使礦山適應新時代的發展,必須從水土保持、植被恢復等方面積極恢復礦山的生態環境,并且科學進行規劃設計,實現人與自然和諧發展。