王立蒼 保俊春
摘要:隨國家將生態文明建設納入中國特色社會主義事業“五位一體”總體布局,采石場對環境的損害已經引起了政府、社會各階層的高度重視及關注,麒麟區先后對非煤礦山采取整頓關閉、轉型升級等措施,先后關停采石場24家。關停的廢棄采石場對周邊的環境質量、景觀資源、生物多樣性造成了較大的損害,為了修復礦山生態環境,重復綠水青山,通過分析麒麟區采石場存在的問題,提出相關生態修復措施。
關鍵詞:生態修復;采石場;措施;麒麟區
Abstract: with the national ecological civilization construction incorporated into the "five in one" overall layout of the cause of socialism with Chinese characteristics, the environmental damage of quarries has aroused great attention and concern of the government and all sectors of society. Qilin District has successively taken measures such as rectification and closure, transformation and upgrading of non coal mines, and shut down 24 quarries. The abandoned quarries shut down have caused great damage to the surrounding environmental quality, landscape resources and biodiversity. In order to repair the ecological environment of the mine, the problems existing in the quarries in Qilin District are analyzed, and the relevant ecological restoration measures are put forward.
Key words: ecological restoration; quarry; measures; Qilin District
隨著麒麟區經濟社會的快速發展,特別是工業化、城鎮化、“五網”建設、易地扶貧搬遷等工程的快速推進,采石場取得了較快發展,為經濟發展做出了較大的貢獻。為了促進礦產資源節約循環高效利用,打造綠色、循環、生態礦產企業,麒麟區先后關停采石場24家。關停后廢棄的采石場由于沒有及時對礦區周邊的環境質量、生物多樣性、景觀資源進行生態修復,加劇了生態系統的退化,破壞了原有的生態系統平衡,新的生態系統短時間內難以形成,留下“馬賽克”斑痕,景象荒涼,形成了視覺景觀上的污染[1]。 被破壞的生態系統雖然具有自我修復能力和逆向演替機制,但因為礦山土地土層薄、生物活性差,受損的生態系統恢復又非常緩慢,往往要50~100年[2]。因此,要通過人工干預,按照自然的規律,通過一定的工程及生物措施,加速恢復地表植被覆蓋,微生物群落的形成,修復已經受損的生態系統結構和功能,實現可持續發展。
1廢棄采石場分布現狀
一直以來,麒麟區采石場礦山開采方式較為粗放,礦山經營者重開發、輕保護,重索取、輕投入,對礦區周邊的環境質量、生物多樣性、景觀資源造成了一定的損害,礦山開采對生態環境的負面影響較大。為促進礦產資源節約高效循環利用,改變粗放開采方式,使采石場向環境友好型、資源節約型、安全可靠型轉變,打造綠色、循環、生態礦山企業,麒麟區先對城區周邊的非煤礦山采取整頓關閉13家、轉型升級淘汰關閉非煤礦山11座[3],先后關停采石場24家,關停礦區面積31.2hm2。關停的廢棄采石場主要分布在珠街、沿江、三寶、越州、東山等5個鄉鎮,其中城市面山關停15家、重要交通干道沿線關停4家、公益林地等重要生態區域關停5家。
2廢棄采石場存在的問題
2.1環境破壞嚴重
由于采石場的長期開采,表土層植被清理,導致區域涵養水源、保持水土、防風固沙能力降低,石漠化加劇,水土流失嚴重。形成的高陡邊坡改變巖體內的原始應力,出現了次生應力場[4],引發垮塌、滑坡等自然災害。廢棄采石場開采土體的剝離、礦石加工、成品堆放及廢棄尾礦堆存輾壓改變了土壤的質地,使土壤理化性質變壞、土壤肥力下降、土壤生物減少及土壤中有害物質的增加。
2.2自然景觀破壞
采石場的開采后森林植被被采伐,山體開挖形成邊坡、礦坑、跡地平臺及生產加工后的廢棄的設施設備、廢礦的堆存嚴重破壞了景觀,使地表景觀由單一、均質和連續的整體趨向于復雜、破碎、異質和不連續的“馬賽克”斑痕鑲嵌體[1],導致景觀破碎度增加、異質性降低、視覺協調度差,對景觀美學價值的影響較大。
2.3生物多樣性受損
采石場原區域的生物多樣性是經過長期的自然選擇、演替及人工措施而保持了與當地生態條件相互協調、相對穩定平衡的統一體,是當地生態系統初級的生產力。由于礦石開采使該區域的多種生境因子發生改變,對生物的個體、種群或群落生活場所產生破壞。群落結構在空間、時間、種類結構都發生了變化,原有的喬木、灌木、草本等多層結構演替為草本層或灌木草本層,降低了該區域的生產力,破壞了該區域的生態平衡,改變了生物之間的捕食、寄生、競爭和互惠共生關系,對生物群落多樣性造成了一定損害。剝離大面積的表土層及其上生長的植被,將改變該地種群被數量、分布情及利用況,降低區域林草覆蓋率。
2.3生態修復進展緩慢
采石場整頓關閉、轉型升級都是政府依靠相關規定強制執行,由于礦山生態環境修復制度不完善,對采石場經營者無制約手段強制進行生態環境修復,多數經營者都是一關了之,后續生態環境修復基本上都是由政府完成。雖然被破壞的生態系統具有自我修復能力和逆向演替機制,但因為礦山土地土層薄、生物活性差,受損的生態系統恢復又非常緩慢,靠自然力自我修復是一個極其漫長的過程,往往要50~100年[2]。
3生態修復原則
3.1堅持生態優先,綜合治理的原則
為避免和減少廢棄礦山生態修復產生新的環境損害,礦山修復前需要全面了解礦山的實際情況,按生態優先、保護優先,采取因地制宜、分區施策、適地適樹(草、灌),注重培育結構穩定的植物群落,要以生物措施為,工程措施與生物措施相結合進行綜合治理。
3.2堅持安全穩固,防災除險的原則
廢棄礦山的高陡邊坡改變巖體內的原始應力,導致巖體不穩定,可能引發垮塌、滑坡等自然災害,要利用工程措施對邊坡進行維穩加固、清除危巖,確保邊坡安全穩固,并建設相應的排水溝、檔土墻等配套保護設施,消除施工中及施工后的安全隱患。
3.3堅持生態、景觀相協調的原則
通過礦山生態修復,要將受損的生態系統修復到接近于采礦前的自然生態環境,要與周圍景觀(環境)相協調。
3.4堅持經濟實用原則
生態修復要因勢利導,充分利用地形地勢,避免大量的機械和人工投入,要植被恢復優先,選擇適應性強、成熟度、可靠性較好的生態修復技術,避免一蹴而就,急于求成,照搬照抄,要做到簡單實用,降低修復成本。
3.5堅持人工與自然修復相結合的原則
采石場生態修復要人工修復與自然修復應相輔相成,互相結合,宜自然修復則自然修復,宜人工修復則人工修復,有主有次、主次結合[5]。通過人工修復措施可修復土壤、林草覆蓋度等,恢復穩定、健康、優質、高效的生態系統應充分尊重自然規律,以自然演化、自然修復為主。
4主要生態修復措施
對采石場生態修復是一項系統工程,礦山生態修復需要從土壤、水文、動植物、微生物等方面,要通過人工干預,綜合采用非生物、生物等措施,加速自然演替過程,加速恢復地表植被覆蓋及生物群落的形成,恢復健康、安全、優質、高效的生態系統。
4.1人工修復
4.1.1工程措施
采石場開采后,植被全部被破壞,邊坡巖體內的原始應力的失去平衡,出現了次生應力場,礦區原有地表遭到破壞,地表凹凸不平,需進行邊坡治理、場地平整、覆土工程等工程措施恢復生產條件。
邊坡治理。礦山開采后形成了較大的邊坡,由于邊坡巖體內的原始應力的失去平衡,出現了次生應力場,必須對邊坡進行治理,以便于生態修復措施的實施,同時也能保證邊坡的穩定,避免垮塌、滑坡等自然災害的發生,也能較好的防止區內的水土流失。對于高陡邊坡區,存在不穩定巖體及堆積體的邊坡,采取進行清除危巖或錨桿、鋼筋網噴混凝土支護、鋪設金屬網及削坡開級等措施;對于高度不大的陡坡,也可填方壓腳。對于邊坡巖石風化嚴重,易造成小范圍塌方的削坡后采用擋土墻的方法治理。
場地平整。礦山開采后礦區原有地表遭到破壞,地表凹凸不平,需要通過挖高填低,清除地上障礙物,將地面改造成滿足生態修復的自然平緩坡。
地表覆土。礦山開采造成生態破壞的關鍵是土地退化,地表堆積或殘留的土壤母質、母巖及其它不適合植物生長的雜質導致土壤因子的改變,即土壤理化性質變壞、養分丟失及土壤中有害物質的增加。采用客土回填進行地表覆土是礦山生態修復最重要的措施之一。選用質地好的壤或沙壤土進行地表覆土,從而改變植物生長的不良基質,在地表面鋪上適合植物生長的土壤,覆土的厚度≥60cm。
4.1.2生物措施
因采石場多種生境因子發生改變或損壞,土壤結構發生改變,土壤的理化性質、土壤肥力降低,地表覆土后土壤蓄水功能差、蒸發量大,澆水困難,植被恢復難度較大。要通過恢復植被來修復動植物棲息地,增加生物群落及種群數量,改善區域生態環境,逐步修復生態系統的多樣性。恢復植被優先選擇適應性強、成熟度、可靠性較好的生態修復技術,按照因地制宜,宜林則林、宜草則草、宜耕則耕進行生態修復。
土壤肥力修復采用綠肥與有機肥施用技術,在地表覆土時添加綠肥與有機肥含量,栽植時基肥以有機肥為主,能為植物生長提供全面營養,而且肥效長,可增加和更新土壤有機質,促進微生物繁殖,改善土壤理化性質和生物活性。
苗木采用容器苗技術,容器苗在運輸過程中不傷根系,保持營養土完整,栽植后基本沒有緩苗期,成活率高。
群落結構以喬木、灌木、草本多層結構進行恢復生物群落多樣性。采用生物固氮技術,草本層種植紫云英、苜蓿、豌豆等豆科植物,利用豆科植物根瘤菌的固氮能力在貧瘠的土地上快速的生長,含氮的根部腐爛后可增加土壤中的氮素,或將全株植物埋入土中當為綠肥,對于土壤改良和改善生態環境作用較好。樹種選擇采用鄉土樹種及石灰巖土壤指示樹種,灌木選擇火棘、苦刺、馬桑,喬木選擇園柏、柳杉、藏柏、榿木等,選擇這些鄉土樹種及石灰巖土壤指示樹種可增加成活率及保存率。利用混交林營造技術,增加物種多樣性,提高生態系統結構和功能穩定性,提高抗干擾能力和抵御病蟲害能力。
利用地膜覆蓋技術,減少水分無效蒸發,延長水分在土壤中儲蓄時間,供植物充分利用;有條件的地方采用滴灌技術,利用塑料管通過直徑10mm毛管上的孔口或滴頭輸水到植物根部進行局部洪水;推廣使用保水劑,保水劑能反復釋水、吸水,它還能吸收肥料、農藥、并緩慢釋放,增加肥效、藥效。
采石場陡坡、緩坡及復雜地形區域可采用液體噴播技術、邊坡鉆孔技術、板槽技術、掛網噴播技術、生態袋植綠技術等進行植被恢復。
4.2自然修復
礦山廢棄地的土壤、植被的恢復是不夠的,頂多是改善礦區生物的棲息環境。還要利用自然演替和自我修復能力,恢復廢棄地的微生物群落及生物之間的捕食、寄生、競爭和互惠共生關系,修復健康、安全、優質、高效的生態系統。
通過在土壤表層枯枝落葉及在土壤中增加細菌、真菌等,增加微生物群落,在自然條件下可以對土壤中有害的的化學成分進行降解、吸附、轉化,降低土壤污染程度或者轉化為無害物質。
林草蓋度增加后,可自然增加生態服務功能,對改善區域的涵養水源、保持水土、調節氣候、防風固沙、生物固碳釋氧能力有明顯提升。
對于鳥類及其他野生動物數量、種群的恢復,通過人工營巢、圍封、投食,創造適宜動物的生存空間。
5建議
5.1 健全相關法律法規
礦區修復治理應依照法律法規遵循“誰開發、誰保護,誰破壞、誰恢復,誰受益、誰補償,誰污染、誰治理”的原則,我國雖然制定了一些礦區環境保護的法律法規,但是收效甚微,要構建責任明確、途徑暢通、技術規范、保障有力、賠償到位、修復有效的生態環境損害賠償制度[6],綜合運用行政、刑事、民事責任的同步追究,增強法律對于環境違法行為人的威懾力,促使環境違法者承擔環境損害的全部成本。
5.2 加強監管的力度
國土、環保、水利、林草、安監等多部門要各司其職、各負其責,協調聯動、齊抓共管,履行起事前、事中、事后監管。要建立生態環境監察聯合執法機制,加大對環境違法行為的懲處力度,對污染環境、破壞生態的礦山企業,責令停產、限期整改;對拒不整改,造成重大損失和影響的礦山企業,依法實施關閉、取締;對私挖濫采等嚴重違紀違法案件,予以嚴厲打擊,從嚴查處,有效防范環境風險,確保生態安全。實行礦山生態恢復治理年審制度,對未完成當年生態恢復治理任務的礦山企業,不得新批塊段,實行停工停產。
5.3 建立生態修復保證金制度
在礦區生態環境修復的過程中,方方面面都需要經濟與技術的支持。很多礦區的生態修復因修復需費用太高影響了修復效果及修復的積極性,要建立生態環境修復保證金制度,破解“企業污染、群眾受害、政府買單”的困局。
6 結語
要引導礦山企業走“以生態優先、綠色發展”路子,既要保護生態環境,也要推動經濟發展,要通過堅持生態優先,倒逼和實現綠色發展。廢棄采石場生態修復按生態優先、保護優先,采取因地制宜、分區施策、適地適樹(草、灌)。生態修復是一個漫長且艱難的過程,要選擇適應性強、成熟度、可靠性較好的生態修復技術,要做到簡單實用。要人工修復與自然修復應相輔相成,互相結合,有主有次、主次結合,要通過人工干預,綜合采用非生物、生物等措施,加速自然演替過程,加速恢復地表植被覆蓋及生物群落的形成,恢復健康、安全、優質、高效的生態系統。
參考文獻:
[1]宮彥章;鄭衛國;張轉轉.采石場巖質邊坡生態恢復技術.現代園藝,2016,第四期,143-144.
[2]賈斌;宋少秋.廢棄礦山生態修復治理技術應用--以北京房山區廢棄礦山為例.礦產勘察,2019(11),2831-2834.
[3]《曲靖市麒麟區人民政府辦公室關于印發曲靖市麒麟區非煤礦山轉型升級實施方案的通知》(麒區政辦〔2016〕132號):2-3.
[4]李勤厚;張一;石巖等.露天礦山地質環境保護與治理恢復的探討.科技創新導報,2011(05),67.
[5]胡振齊;龍津華;王新建等.論煤礦區生態環境的自修復、自然修復和人工修復.煤碳學報,2014(08),1751-1757.
[6]《生態環境損害賠償制度改革方案》.2017年8月29日召開中央全面深化改革領導小組第三十八次會議審議通過,自2018年1月1日起施行.