生態(tài)修復(fù)技術(shù)在廢棄礦山治理中的應(yīng)用

楊 強(qiáng)，丁 曉

（江西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，江西 南昌 330038）

近些年來，為更好地打響污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，部分礦山在開展過程中以及閉坑之后，對(duì)礦區(qū)及其周邊生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的破壞影響相對(duì)明顯。如不合理的開采活動(dòng)會(huì)對(duì)區(qū)域地下水分布造成破壞影響，容易引發(fā)水土流失、植被退化等一系列生態(tài)環(huán)境問題。再加上大多數(shù)礦山在閉坑之后并未得到及時(shí)生態(tài)恢復(fù)與重建處理，尤其是對(duì)于立地條件相對(duì)惡劣的邊坡坡面而言，很容易誘發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問題出現(xiàn)。目前，為加強(qiáng)廢棄礦山生態(tài)環(huán)境治理以及修復(fù)水平，相關(guān)單位主動(dòng)將生態(tài)修復(fù)理念以及相關(guān)技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用于廢棄礦山綜合治理當(dāng)中，通過利用科學(xué)合理的技術(shù)手段，可有效增強(qiáng)礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果，具有重要的可行性價(jià)值。

1 廢棄礦山治理背景分析

礦山生態(tài)環(huán)境治理與修復(fù)始終是污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)體系的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是我國生態(tài)環(huán)境治理工作重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。其中，在生態(tài)保護(hù)以及可持續(xù)政策的引導(dǎo)下，我國污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)取得了初步勝利成果，如在推進(jìn)礦山生態(tài)修復(fù)、土壤污染治理等污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)上取得了良好成就。

然而從客觀角度上來看，因?qū)嶋H國情制約以及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)承載容量影響，我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)所存在的結(jié)構(gòu)性以及根源性壓力特點(diǎn)仍舊明顯。如礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)工作并未完全落實(shí)到位，在某些細(xì)節(jié)層面還是存在制約性問題。在污染防治及生態(tài)修復(fù)過程中，應(yīng)該深刻意識(shí)到二者之間的同根同源特點(diǎn)，并突出一體化以及協(xié)調(diào)統(tǒng)籌工作目標(biāo)，促進(jìn)礦山生態(tài)環(huán)境治理與修復(fù)工作健康持續(xù)開展。

2 廢棄礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及修復(fù)難點(diǎn)分析

2.1 現(xiàn)狀分析

采礦業(yè)作為支撐我國國民經(jīng)濟(jì)健康良好發(fā)展的重要支柱型產(chǎn)業(yè)，其的發(fā)展質(zhì)量以及可持續(xù)發(fā)展效果會(huì)對(duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)產(chǎn)生重要影響。然而隨著采礦活動(dòng)的頻繁開展，采礦生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)礦區(qū)以及周邊環(huán)境所造成的生態(tài)環(huán)境影響越來越明顯[1]。結(jié)合我國礦山開采發(fā)展歷史來看，大多數(shù)礦產(chǎn)資源均采取露天開采方式實(shí)施開采活動(dòng)。雖然露天開采方式生產(chǎn)效能水平相對(duì)較高，但是露天開采方式所帶來的生態(tài)環(huán)境問題十分明顯[2]。

再加上當(dāng)前多數(shù)礦山面臨露天轉(zhuǎn)地下開采現(xiàn)狀，所面臨的邊坡生態(tài)修復(fù)以及重建難度會(huì)明顯增加。最重要的是，露天開采方式所形成的邊坡高度高以及坡度陡等特點(diǎn)較為明顯，導(dǎo)致大多數(shù)植物難以適應(yīng)具有上述特點(diǎn)的立地條件。由此不難看出，對(duì)于礦山生態(tài)恢復(fù)以及重建工作而言，如何恢復(fù)與重建裸露的邊坡始終是礦山生態(tài)環(huán)境治理與修復(fù)工作的重難點(diǎn)問題。結(jié)合當(dāng)前綜合治理情況來看，礦山開采所形成的邊坡問題，目前均未得到良好解決，至少在生態(tài)恢復(fù)以及重建效果方面未達(dá)到預(yù)期。

2.2 難點(diǎn)分析

廢棄礦山生態(tài)修復(fù)與重建是新時(shí)期礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與植被恢復(fù)工作需要重點(diǎn)考慮的難點(diǎn)問題。結(jié)合以往的生態(tài)修復(fù)經(jīng)驗(yàn)來看，大多數(shù)露天礦裸露邊坡植被通常會(huì)采取公路邊坡植被恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)與重建處理。如比較常見的客土噴播技術(shù)、植生袋法以及三維植被網(wǎng)噴播技術(shù)等。上述技術(shù)內(nèi)容在高速公路邊坡生態(tài)修復(fù)與重建工作當(dāng)中良好成就，具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。而對(duì)于廢棄礦山生態(tài)恢復(fù)與重建工作而言，所面臨的生態(tài)修復(fù)難點(diǎn)較多[3]。

其中，在生態(tài)恢復(fù)以及重建技術(shù)的選擇上，應(yīng)該主動(dòng)結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)條件、氣候條件以及開采現(xiàn)狀進(jìn)行綜合選擇與深入分析。并且在分析的同時(shí)還需要對(duì)邊坡高度、坡面角以及礦體結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行重點(diǎn)把握。通過綜合衡量多項(xiàng)影響因素，合理選取生態(tài)重建技術(shù)。結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況來看，在開展廢棄礦山綜合治理工作中，大多數(shù)人員并未充分考慮邊坡礦體結(jié)構(gòu)空間特征以及生態(tài)環(huán)境修復(fù)實(shí)際需求，在生態(tài)重建技術(shù)以及修復(fù)方法的選擇上還是存在不妥當(dāng)問題，導(dǎo)致最終生態(tài)修復(fù)效果未達(dá)到預(yù)期。

3 新時(shí)期廢棄礦山治理常見的生態(tài)修復(fù)技術(shù)分析

3.1 邊坡坡面生態(tài)修復(fù)技術(shù)

對(duì)于廢棄礦山而言，因其邊坡坡面立地條件相對(duì)惡劣，導(dǎo)致廢棄礦山所面臨的生態(tài)修復(fù)難點(diǎn)問題較多。從客觀角度上來講，生態(tài)修復(fù)質(zhì)量好壞在一定程度上會(huì)對(duì)礦山生態(tài)修復(fù)以及環(huán)境治理效果產(chǎn)生決定性影響。與國外發(fā)達(dá)國家相比而言，我國在邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用研究方面還是存在較多短板問題，并未完全形成適于本國廢棄礦山生態(tài)修復(fù)特點(diǎn)的理念方法。雖然我國研究起步相對(duì)較晚，但是在技術(shù)改造以及創(chuàng)新優(yōu)化速度方面還是相對(duì)較快。

結(jié)合實(shí)際情況來看，關(guān)于露天礦生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用選擇通常會(huì)借鑒客土噴播技術(shù)、植生袋法等，并且在原有技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)出藤本護(hù)坡技術(shù)、植物纖維毯防護(hù)技術(shù)等。根據(jù)應(yīng)用反饋情況來看，通過合理配置與應(yīng)用上述技術(shù)內(nèi)容基本上可以為閉坑后的礦山邊坡坡面提供良好的修復(fù)條件。以藤本護(hù)坡技術(shù)為例，通過合理應(yīng)用基本上可以為質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造良好條件，并實(shí)現(xiàn)綠化坡面，改善礦山生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)[4]。

3.2 作業(yè)平臺(tái)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

與坡面生態(tài)修復(fù)工作相比而言，作業(yè)平臺(tái)生態(tài)修復(fù)相對(duì)容易一些。究其原因，主要是因?yàn)樽鳂I(yè)平臺(tái)作為露天礦邊坡的重要組成部分，平臺(tái)相對(duì)平緩，比較利于栽植或者種植植物。并且通過合理栽植與種植，基本上可以有效減少水土流失現(xiàn)象。結(jié)合以往的生態(tài)修復(fù)經(jīng)驗(yàn)來看，大多數(shù)人員通常會(huì)選擇在平臺(tái)外邊緣位置處修建擋墻設(shè)施，并在其內(nèi)側(cè)覆土后完成木本栽種工作。或者也可以播種草本植物，達(dá)到良好的生態(tài)修復(fù)效果。目前通過利用上述生態(tài)修復(fù)方法，基本上可以取得良好的水土保持效果，有效減少了水土流失等地質(zhì)災(zāi)害問題的出現(xiàn)，并且在一定程度上實(shí)現(xiàn)了礦山復(fù)綠目標(biāo)。

以某廢棄的礦山為例，工作人員通過對(duì)礦山作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行覆土回填等一系列操作，基本上實(shí)現(xiàn)了永久生態(tài)防護(hù)目標(biāo)。并結(jié)合立地條件適宜栽種鄉(xiāng)土植物，有效改善了礦山綠化景觀效果。需要注意的是，工作平臺(tái)生態(tài)修復(fù)雖然相對(duì)容易一些，但是也有可能受到土壤缺乏以及土壤貧瘠等不良因素的影響而出現(xiàn)生態(tài)修復(fù)質(zhì)量效果不佳的問題。針對(duì)于此，建議在附圖處理之后，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行土壤改良以及培肥工作。在此基礎(chǔ)上，制定科學(xué)合理的水土流失防治方案，減輕地質(zhì)災(zāi)害擾動(dòng)影響[5]。

3.3 排土場(chǎng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

排土場(chǎng)基本上可以理解為露天礦開采過程中所形成的松散堆積體，多由巖石與土壤共同組成。因這部分松散堆積體結(jié)構(gòu)相對(duì)松散且植被覆蓋度較低，再加上土壤理化性質(zhì)較差，在強(qiáng)降雨以及爆破震動(dòng)等因素影響下，很容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害問題。目前，為進(jìn)一步加強(qiáng)廢棄礦山生態(tài)修復(fù)治理水平，相關(guān)人員需要將排土廠修復(fù)作為重點(diǎn)開展工作。

從客觀角度上來講，合理修復(fù)排土場(chǎng)生態(tài)環(huán)境，對(duì)于改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)環(huán)境具有重要的可行性價(jià)值。結(jié)合實(shí)際修復(fù)經(jīng)驗(yàn)來看，關(guān)于排土場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)處理多是采取土壤重構(gòu)以及蓄水截流整地等進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。并在此基礎(chǔ)上利用植被配置優(yōu)化模式，進(jìn)一步增強(qiáng)生態(tài)修復(fù)效果。結(jié)合生態(tài)修復(fù)反饋情況來看，通過利用上述技術(shù)方法以及措施手段基本上可以有效改善土壤理化性質(zhì)，同時(shí)也可以大幅度加植被蓋度，可行性價(jià)值較強(qiáng)[6]。

3.4 礦區(qū)道路生態(tài)修復(fù)技術(shù)

礦區(qū)道路作為礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)與重建規(guī)劃設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)問題，明確強(qiáng)調(diào)相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須立足于生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)程，重點(diǎn)針對(duì)礦區(qū)道路生態(tài)修復(fù)問題進(jìn)行統(tǒng)籌部署。一般來說，礦區(qū)道路相對(duì)平坦，可以為生態(tài)修復(fù)工作創(chuàng)造良好平臺(tái)。為防止礦區(qū)道路存在滑塌隱患問題，在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)該優(yōu)先在道路內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝。

現(xiàn)場(chǎng)施工完成之后，可采取覆土后栽植或者種植喬灌木等方式，達(dá)到良好的生態(tài)修復(fù)效果。需要注意的是，上述所使用的生態(tài)修復(fù)方法更加適用于沒有經(jīng)過混凝土硬化的礦區(qū)道路環(huán)境當(dāng)中。如果情況相反，繼續(xù)使用上述修復(fù)技術(shù)往往會(huì)嚴(yán)重增加修復(fù)難度。因此針對(duì)混凝土硬化礦區(qū)道路生態(tài)修復(fù)工作而言，建議相關(guān)人員應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)道路兩側(cè)綠化問題進(jìn)行統(tǒng)籌部署。并科學(xué)設(shè)計(jì)防排水系統(tǒng)加以維護(hù)，確保道路暢通性。

4 廢棄礦山治理中生態(tài)修復(fù)方案的優(yōu)化措施及相關(guān)建議

廢棄礦山生態(tài)修復(fù)工作需要主動(dòng)結(jié)合礦山地形地貌、氣象，水文以及礦石特征表現(xiàn)等重要影響因素進(jìn)行綜合衡量，衡量分析之后，選擇合適的生態(tài)修復(fù)技術(shù)以及相關(guān)理念，構(gòu)建科學(xué)高效的生態(tài)修復(fù)方案。

4.1 明確生態(tài)修復(fù)影響因素

為確保廢棄礦山生態(tài)修復(fù)效果達(dá)到預(yù)期，在前期生態(tài)修復(fù)計(jì)劃過程中，相關(guān)人員必須主動(dòng)掌握影響生態(tài)修復(fù)效果的相關(guān)因素。一般來說，地形地貌以及氣象水溫條件是影響廢棄礦山生態(tài)修復(fù)效果的重要因素。因此在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員必須深入礦山修復(fù)場(chǎng)地，在勘察工作的基礎(chǔ)上，對(duì)廢棄礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀以及地形地貌資料進(jìn)行詳細(xì)掌握。

其中，相關(guān)人員應(yīng)該結(jié)合地形地貌特征針對(duì)性生態(tài)修復(fù)治理措施進(jìn)行處理，并且需要對(duì)坡面截排水措施進(jìn)行重點(diǎn)考慮。與此同時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)邊坡穩(wěn)定性表現(xiàn)予以高度重視。對(duì)于欠穩(wěn)定的邊坡結(jié)構(gòu)，應(yīng)該結(jié)合其風(fēng)險(xiǎn)特征，采取針對(duì)性措施除險(xiǎn)加固。除此之外，相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)適宜種植的植被進(jìn)行詳細(xì)分析，主要可以通過結(jié)合土壤理化性質(zhì)進(jìn)行合理確定，做好生物群落的構(gòu)建工作[7]。

4.2 注重生態(tài)修復(fù)技術(shù)的綜合分析問題

注重生態(tài)修復(fù)綜合分析始終是保障廢棄礦山綜合治理效果的重要手段。在綜合分析過程中，相關(guān)人員應(yīng)該結(jié)合廢棄礦山生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)以及風(fēng)險(xiǎn)特征表現(xiàn)，采取適宜的生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用情況來看，客土綠化所具備的面狀分布特征相對(duì)明顯，是生態(tài)修復(fù)技術(shù)的重要應(yīng)用類型。再加上客土綠化與周邊環(huán)境相適宜，在綠化率以及綠化效果方面表現(xiàn)良好，可行性價(jià)值較強(qiáng)。

與此同時(shí)，在綜合分析過程中，相關(guān)人員需要結(jié)合廢棄礦山綜合治理要求以及造價(jià)成本控制要求，對(duì)各類生態(tài)修復(fù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性以及適用性進(jìn)行重點(diǎn)考慮，以避免出現(xiàn)造價(jià)成本費(fèi)用增加或者治理效果不良的問題。舉例而言，在生態(tài)護(hù)坡的選擇上應(yīng)該結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境條件，優(yōu)先選擇綠化率以及綠化效果良好的生態(tài)護(hù)坡形式進(jìn)行建造應(yīng)用。需要注意的是，植被混凝土方式更加適用于高陡邊坡，雖然綠化率較高，但是施工難度較大且綠化效果一般，在具體選用過程中，應(yīng)該結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境特征以及實(shí)際需求進(jìn)行適當(dāng)選擇與應(yīng)用。

4.3 綜合比選與確定生態(tài)修復(fù)方案

為確保所選擇的生態(tài)修復(fù)方案可以滿足廢棄礦山生態(tài)修復(fù)要求，建議相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀以及存在的風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行主動(dòng)調(diào)研。根據(jù)調(diào)研分析結(jié)果，明確掌握恢復(fù)植被的各項(xiàng)特征參數(shù)，并從工程造價(jià)、綠化率以及綠化效果等方面對(duì)所選用的生態(tài)修復(fù)方案是否可行進(jìn)行深度研究分析。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合施工難度表現(xiàn)以及與周邊環(huán)境的適配度情況，進(jìn)行進(jìn)一步深化與調(diào)整。經(jīng)多方對(duì)比之后，選擇經(jīng)濟(jì)性效果最強(qiáng)且最適宜的生態(tài)修復(fù)方案進(jìn)行建設(shè)使用。

5 結(jié)論

總而言之，新時(shí)期礦山生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作應(yīng)該堅(jiān)持貫徹落實(shí)生態(tài)文明建設(shè)工作理念，對(duì)生產(chǎn)生活期間所涉及到的污染問題以及破壞問題進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)與落實(shí)。并通過結(jié)合科學(xué)高效的生態(tài)修復(fù)技術(shù)以及相關(guān)理念方法，加強(qiáng)對(duì)礦山邊坡等重要位置的保護(hù)管理，以減少生態(tài)環(huán)境破壞問題出現(xiàn)。同時(shí)，礦山開采行業(yè)企業(yè)管理人員應(yīng)該深刻意識(shí)到廢棄礦山生態(tài)修復(fù)工作的重要性，日常生產(chǎn)過程中必須新時(shí)期生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)生態(tài)修復(fù)技術(shù)以及相關(guān)理念推廣應(yīng)用，及時(shí)查明當(dāng)前礦山潛藏的風(fēng)險(xiǎn)隱患，加強(qiáng)綜合治理力度。此外，政府相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)內(nèi)容的宣傳引導(dǎo)力度，讓人們充分意識(shí)到礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，更好地完成對(duì)礦山資源的保護(hù)管理。