中鐵十一局集團有限公司 潘偉
基于國土整治視域下的生態修復是中國發展步入新時代的迫切需要。露天礦開采工作對周邊地區的地質與植被破壞較大,需要通過人為方式幫助其恢復原有的生態環境。在新時代背景下,露天礦坑的治理修復應當秉持因地制宜的原則,對采礦與邊坡進行整治,通過人工綠化的方式加速采礦的生態環境恢復速度。為加強分析的科學性與可靠性,本文以廣東省韶關市新豐縣雪垌陶瓷礦區的生態修復為研究對象,探究立體化生態修復模式對露天礦的土地治理效果。
我國正處于新時代生態文明建設的關鍵時期,是國土整治工作攻堅克難的重要階段,此階段是融合更多優質生態產品、解決特殊環境突出問題的窗口期。綜合的國土空間被視為生態文明建設與生態系統恢復的動力來源與物質基礎,國土整治具有全局性、原則性、戰略性以及根本性等地位、經濟、自然和社會的多重屬性,應當重視其發展、開發、利用、整治、保護和落實。從全局規劃的角度來看,國土整治空間規劃是黨中央、國務院在中國步入新時代后作出的重大部署,同時也是國家貫徹落實可持續發展的空間指南,社會各領域的生產開發建設活動需要以此為基礎制定發展規劃路線[1]。從作用與落實角度來看,國土整治空間規劃是統籌我國主體功能區、土地利用總規劃與城鄉發展規劃實現“多規合一”的重要體現,對土地整治、生態修復、行業發展以及城鄉一體化等都具有指導約束作用[2]。從國土整治的角度看生態修復,即在國土空間規劃指導視域下各行業進行產業結構調整,以此提高產業經濟影響下的生態功能恢復效率,是全面促進人與自然全面協調可持續發展的主要推動力。
在新時代背景下,國土整治與生態文明建設的統籌規劃體系應當以國土整治為發展根基,加快生態修復的轉型[3]。二者相互融合、促進發展應辯證其中的關系,首先應當明確整治與修復之間的關系。國土整治政策的落實應以帶有格局失序、效能低下以及品質不高等標簽的土地作為調整和整治的首要目標,生態修復則需要以結構不良、功能受損等可恢復原有生態系統的地區環境進行修復。此視域下,兩者之間的關系為相互促進、互為依存,皆以優化國土空間現階段開發格局、滿足人民群眾對生態環境的向往為最終的目標。其次,應明確局部與系統之間的關系。國土空間屬于一個有機整體,參照生態系統整體性與系統性的內在發展規律來看,將傳統線性空間規劃思維轉化為生態非線性思維,是解決過去單一要素局部整治的重要方法,即國土整治下的生態修復應當以國土整治的環境為基礎,重點解決小范圍的國土環境。再次,應明確工程與生態間的關系[4]。從人類的發展規劃角度來看,無論是國土整治還是生態修復工作,都屬于短時期干擾人類生產生活的一種方式,這與人類社會正常的生產勞動存在區別,國土整治下的生態修復主要以生態系統功能、結構與過程為導向,在接觸到工程建設后,生態修復將以恢復原有生態措施和自然恢復為主,類似于“西醫治療”朝著“中醫調理”的轉變。最后,應明確政府與市場之間的關系。從社會經濟發展的角度來看,生態要素即自然環境含有固有和公共資產的雙重屬性,既可以通過合理開發體現出其固有屬性的價值,也可以通過區域劃分加強打造的方式,將其轉變為一個服務社會的公共資產。應是普惠民生的一種體現,需要由政府推進國土整治與生態修復工作,加強市場引導與公眾參與,發揮政府在該政策下的引導作用,為政策落實的公平性、高效性以及可持續性奠定基礎。
我國國土整治與生態修復工作的轉型應始終秉持人與自然、和諧發展的系統思維,以國土整治基本要素和生態功能修復完整性為基礎,對我國土地演變歷程的規律與走向進行分析,并對演變后的資源環境承載力與土地開發適宜性進行評價,評價應當兼顧未來發展導向、問題導向以及目標導向,以統籌協調作為架構串聯各因素形成轉型原則評價體系,為后續的商業化土地環境修復工作提供參考[5]。以案例地區露天礦的生態修復轉型原則為例,在安全性原則方面,露天礦的土地生態修復治理應當做好現場勘察和地質資料的編制工作,針對不同治理區域如巖質邊坡、渣坡面和采礦需要制定針對性的風險應急預案,通過事前排險、事后加固等方式,消除廢棄露天礦高陡邊坡可能遇到的落石與滑坡等安全隱患,即所有國土治理與生態修復工作應當以人員安全為首要遵循原則。在遵循自然規律方面,露天礦的土地治理與生態修復應當遵循自然生態修復原則,以景觀生態學作為修復指導方法,以恢復當地生態環境為主要目標,將采礦創面與周邊的環境融為一體,最大限度恢復采坑原自然面貌,消除人工采礦的痕跡。
在因地制宜原則方面,結合采坑的實際情況與周邊環境情況設計生態修復方案,如臨近水源可將采坑作為池塘或人工湖,臨近林下經濟產區可將采坑設置為文化旅游基地。生態修復使用材料應就地取材,避免引入外來物種,破壞當地原本的生態環境。
對采坑地形地貌進行整治可采用挖(填)方、采坑(塌陷)回填、廢石(渣)清理等方式給予修繕。該修復方式可應用于一些容積較小的坑洞地面修復,回填使用的材料可用經環保處理的工業廢渣、其他挖方產出的挖方土等[6]。同時,依據修復地區的實際情況,可使用疏排法、梯田法和深挖淺鋪墊等方法進行土地平整性恢復。對土壤環境的修復,如應對土壤硬質化、污染以及水土流失等問題可通過以下幾種方式解決:第一,應明確土壤治理的工作重點,以改善露天礦土壤物理結構和土壤基質等為工作重點,設計具有針對性的土壤修復解決方法。第二,通過人工增加土壤營養成分的方式,提高修復地區土壤的活性;第三,針對土壤中的有毒有害物質進行降解治理,為恢復土壤穩定性奠定基礎。
傳統礦坑的修復工作多以邊坡復綠和草灌種植等修復方式為主,缺少對生態修復后生態環境融合的考慮,現今我國的礦坑國土整治與生態修復多使用模擬自然生物系統的方式,其修復的重點轉向植物群落與周邊生態環境交融配置方向,通過喬、灌等扎根較深的植物種植為主,搭配人工架設環境解決廢棄礦山土地修復難度高和修復效果差的問題。以實際立地條件為基礎,現階段露天礦土地治理生態恢復使用的主要方法有采坑回填+綠植、掛網噴播覆綠、廢石渣堆+植樹以及拉臺綠化等治理方式[7]。其中,掛網噴播覆綠法主要是通過鐵絲網作為圍網,為邊坡上綠植種植打牢基礎,當鐵絲網被牢固在邊坡之后,需在邊坡上噴射厚度約為10cm的植物生長培養基,培養基在圍網的作用下會在短時間內凝固,此時需要將草籽與一定濃度的黏土液進行混合,并將其均勻噴灑在邊坡培養基上,當綠植扎根正常生長之后即可視為復綠成功。拉臺綠化法主要針對階級性邊坡的治理,即在原有斜坡的基礎上挖出或平整多個平臺,然后在平臺上進行綠植種植,從而達到露天礦土壤環境修復的目的。采坑回填+綠植法主要針對容積較小的采坑,此方法主要用于露天礦周邊地區的施工作業坑的地表恢復,牢固零散地區的土壤,從而確保在綠植扎根深度未達到固結效果之前能夠擁有堅實的基層土。廢石渣堆治理即將廢石廢渣作為渣坡底部擋土墻的鞏固壩基,以此方式留住邊坡土壤,為后續邊坡覆蓋綠植扎根提供基礎。
案例地區露天礦的地質組成以寒武系和奧陶系地層為主,治理區域下的地下水為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。受礦山開采的影響,山體的工程地質條件在小范圍內存在巖石松動、裂隙發育以及大塊危巖體等情況,在降水沖刷、地質活動以及人為震動的作用下極易發生邊坡滑塌等地質災害,對周邊地區的生產生活造成嚴重影響[8]。因此,該地區的土地整治與生態修復應以巖質邊坡為主,露天礦坑與渣坡面生態修復為輔,詳細修復方式如下:
針對小規模礦坑的修復治理主要以挖填方工程為主,以案例地區的整治為例,可將其工程分為5個等級的平臺,且平臺間均以填方邊坡的方式進行銜接,以弱化邊坡的傾斜程度。坡腳下使用廢渣土作為擋土墻,并在擋土墻四周設置石籠,起到控制邊坡線水土流失與保護邊坡下其他地區生態功能的目的。各階級平臺的分區下均設置一條等長的綠化帶,以加強邊坡底部的土壤結構,防止因邊坡基層土壤問題導致整個露天礦邊坡治理功虧一簣。最底層的平臺沿坑壁下方的綠化植物需要換成油松或火炬樹等質地緊密且扎根堅實的樹種,預防5條緩沖平臺未能阻攔的邊坡巖石對下發建筑的沖擊(礦區國土治理與生態修復工程的前后對比如圖1所示)。

圖1 露天礦生態修復前后對比(a:前 b:后)
(1)生態植被袋護坡技術又被稱為植被袋,該技術主要通過袋裝營養物質的方式為植物早期生長提供養分,即將土壤水分等物質裝在巖土材料袋中,然后將其按照一定順序堆積在巖質邊坡上或土壤含量過低的渣坡面上,在為植物提供營養物質的同時還可以防止邊坡的水土流失,進而達到對巖質邊坡植被恢復與生態修復的目的。從其他影響因素來看,植被袋材質并不會影響植物向下扎根,且可在短時間內被土壤分解,植物莖葉可以通過植被帶的孔隙鉆出,因此后期可不用對其進行過多的管理仍可達到生態修復的目的。
(2)團粒客土噴播技術主要應用在掛網噴播綠化技術施工之前,其工序包括削坡、邊坡預處理、掛網以及噴播等。首先對巖質邊坡進行一次人工削切,重點對影響掛網的巖石進行處理,以消除影響掛網和后期對掛網產生影響的因素,然后重點對邊坡的走向進行分析,人工修繕巖質邊坡的分流排水系統,以防止降水對巖質邊坡土壤結構的破壞,提高綠植生存率。以案例邊坡為基礎選用牢固性較強的鍍鋅網作為掛網,掛網錨桿的間距應當控制在 1.5m×1.5m至 2.0m×2.0m之間,錨釘可以外露約3cm~4cm方便后期施工調整,當網面牢固之后進行高分子團粒的噴播。此過程需要先在坡面上噴播約8cm厚的植生混合土,作為種植植物的生長基層,后在上面基層上噴播含混合植物種子的高分子團粒層,噴播厚度控制在3.5m~4cm之間(露天礦巖質邊坡的生態修復效果如圖2所示)。

圖2 巖質邊坡的生態修復圖(a:前 b:后)
渣坡與巖質邊坡的性質大致相同,但組成結構以小塊碎石為主,在對渣坡面進行生態修復時,可以結合渣坡表面的實際含土量決定是否需要對邊坡進行改良。通常情況下,只需在渣土層上方覆蓋一層土壤即可種植綠植,只有少數檢測不合格的渣土層需要掛網噴播綠化技術給予輔助。覆蓋土應當遠離治理區域,并且需要控制覆蓋土壤的肥力等級達到二等標準。上述種植植物可依據當地的地質氣候情況選擇高大的側柏或低矮的灌木。同樣為避免渣坡面的水土流失,需要在種植植物的四周設置挖坑,側柏的挖坑規格為3m×1m×0.5m,灌木的挖坑為0.8m×0.8m×0.8m,喬木的挖坑為1.2m×1.2m×1.2m。在渣坡面底部需要設置擋土墻,進一步防止雨水帶走土壤。
綜上所述,采礦留下的露天礦是人為破壞影響范圍最大的活動,對歷史遺留下來的礦坑進行整治,恢復其原本的生態環境符合新時期我國的發展路線。案例地區的國土治理與生態修復工作不僅可以解決當地裸露地表的綠植無法生長的問題,而且還可以有效降低區域性的噪聲污染。在治理手段上應對傳統治理方式進行優化轉型,使得生態恢復效果更加顯著且能夠與周邊環境較好地融為一體,證明國土整治與生態恢復的轉型實際發揮效果良好,能夠為其他地區的治理工作提供幫助。