摘要:貴州省苗嶺礦產資源豐富,多年來,開發利用存在點多面廣、規模小、水平不高等問題,帶來沉重的生態環境壓力。本文結合貴州省苗嶺歷史遺留礦山地質環境背景,分析歷史遺留礦山造成的生態問題,明確礦山治理思路,提出目標任務與治理措施,評價工程效益,以改善廢棄礦山生態環境。
關鍵詞:廢棄礦山;綜合治理;生態修復;苗嶺
中圖分類號:X171.4 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2024)03-0-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2024.03.038
Abstract: Miaoling Mountains, Guizhou Province, is rich in mineral resources, over the years, there have been problems with its development and utilization, including a wide range of areas, small scale, and low level, which have brought heavy ecological and environmental pressure. Based on the geological environment background of historical legacy mines in Miaoling Mountains, Guizhou Province, this paper analyzes the ecological problems caused by historical legacy mines, clarifies the mine governance ideas, proposes target tasks and governance measures, and evaluates engineering benefits, thus improving the ecological environment of abandoned mines.
Keywords: abandoned mines; comprehensive governance; ecological restoration; Miaoling Mountains
礦山開采給貴州省苗嶺周邊地區帶來巨大的經濟效益,但也產生一系列地質環境問題,形成眾多露天采坑和破損山體,廢棄的工業廣場與礦渣堆放占壓大量的土地資源[1]。本文以貴州省苗嶺歷史遺留礦山(廢棄)為研究對象,結合礦山生態環境現狀,提出生態修復方案,為礦山生態修復提供科學依據,同時為同類礦山生態修復提供參考方案。
1 礦山地質環境背景
研究區地處云貴高原向湘桂丘陵過渡的地帶,為長江流域和珠江流域的分水嶺。地勢總體西北高、東南低,最高點為雷公山主峰,海拔為2 178.8 m,最低點為黎平縣地坪鎮井郎村水口河出省處,海拔為137 m。研究區位于江南造山帶西南端,地層發育齊全,除第三系外,新元古代、古生代、中生代及新生代地層均有出露。研究區東北部出露最廣的是下古生界寒武系及奧陶系地層,以廣泛分布的白云巖為典型特征。區內主要發育北東向、近東西向斷層及北東向褶皺。研究區地下水主要分為3類,即碳酸鹽巖溶孔-溶隙水、碳酸鹽巖溶洞-管道水、變質巖基巖裂隙水。碳酸鹽巖溶孔-溶隙水主要分布在研究區的東北部,含水巖組主要由寒武系、奧陶系中的可溶巖組組成,含水性均一,富水性強。
2 歷史遺留礦山造成的生態問題
2.1 引發水土流失,加劇石漠化
研究區土壤資源破壞表現為堆渣區、挖損區水土流失。礦山表層巖土原生結構被破壞,導致植被無法生長,區內原本存在石漠化問題,礦山開采造成水土流失,加劇石漠化,降低水源涵養和水土保持功能[2-3]。
2.2 降低農田生態系統供給能力
研究區山多地少,耕地資源匱乏。露天開采挖損土地資源,井工開采地面設施壓占土地資源,采礦產生的大量固體廢棄物壓占土地,造成耕地資源難以得到合理利用。歷史遺留廢棄礦山破壞的耕地面積為87.11 hm2,造成耕地資源減少,降低農田生態系統的產品供給能力。
2.3 破壞生境生物多樣性
研究區大部為巖溶石山區,受地質環境條件限制,生態環境脆弱,自然恢復能力弱。歷史遺留礦山開采形成高陡邊坡、裸露采場和廢渣堆,破壞地表植被,造成地表土壤與基巖裸露,植被無法生長,長時間無法自然復綠。這不僅破壞生態景觀的和諧性,也破壞森林生態系統的完整性。
2.4 弱化巖溶生態系統固碳增匯效應
研究區礦山開采造成植被破壞、土壤破壞、巖石裸露等問題,對地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木和土壤有機質造成破壞,降低碳匯能力。裸露的礦山開采面、破壞地面與壓占地面會減少生物生長面積,引發水土流失,導致石漠化加劇。礦山土地的低效無效利用弱化生態效應,森林生物體減少和水土大量流失后,生物和土壤碳庫減少。
3 礦山治理思路
研究區歷史遺留廢棄礦山(點)達1 314個,未治理采礦損毀土地面積為1 128.14 hm2,開采礦種主要是鋁土礦、建筑石料用灰巖、建筑用砂、重晶石等34種。結合礦山開發利用方式和存在的主要生態環境問題,研究區礦產可分為7類,即砂石礦、鋁土礦、方解石礦、煤礦、重晶石礦、頁巖礦和其他礦產。
以問題為導向,進一步識別礦山生態環境問題,指導礦山生態修復。在各治理區中,按照完整的地理單元,并考慮生態系統的完整性、主要礦山生態環境問題及生態系統功能,進一步劃分出九大修復工程,即重安江流域礦山生態修復工程、清水江源礦山生態修復工程、雷公山周邊礦山生態修復工程、清水江中游礦山生態修復工程、舞陽河流域礦山生態修復工程、濛江流域礦山生態修復工程、六硐河流域礦山生態修復工程、都柳江源礦山生態修復工程和都柳江中游礦山生態修復工程。工程設計綜合考慮修復目標區域的主要生態服務功能、立地條件、自然地理特征、產業優勢、國土空間規劃、三線劃分、農耕文化等自然和社會因素,具體問題具體分析,精準施策,提出7類礦山生態修復模式,即傳統農耕文化生態修復模式、少數民族文化傳承修復模式、優勢產業生態修復模式、保水固土生態修復模式、生態景觀修復模式、生態斑塊完整性修復模式和土地轉型利用生態修復模式[4]。
4 目標任務與治理措施
4.1 修復目標與任務
依據該礦山地質環境治理設計,主要修復目標為:到2024年,全面完成項目區內歷史遺留廢棄礦山修復工作,生態環境質量得到有效改善,生態系統服務與保障功能明顯提升,使研究區初步實現山青水美、生態系統服務良性循環,人居環境和生態系統生境顯著改善,人與自然和諧共生[5]。
為實現歷史遺留廢棄礦山生態修復目標,本工程必須明確主要任務。具體來說,針對采場平臺,依據國土空間規劃及周邊生態環境狀況,因地制宜,分類施策,將圖斑修復為旱地、水田、喬木林地、灌木林地、草地等五類;針對采場邊坡,采取修建種植槽、掛攀爬網、栽種爬藤植物等措施,進行復綠修復;針對植被輕度破壞的區域,補種本土原生喬木、灌木、草本植物,對土壤肥力不夠的區域進行施肥,對局部裸露基巖進行覆土復綠;針對地質安全隱患,清理開采邊坡、陡崖上存在的松散巖石、坡面殘留渣石等,對局部危巖、零星松散體、松動巖體等實施削方清除。
4.2 修復工程措施
4.2.1 地質環境隱患點消除
坡面上的危巖體體積較大時,采用機械打孔、靜態爆破的方式將危巖體破碎;體積較小且面積較大時,采用人工清理坡面,將清理的危巖體運輸至采坑內回填,消除地質安全隱患。對于坡體穩定性較差的邊坡,在坡腳修建擋墻。對于未封閉的礦洞,洞口進行封閉,采用漿砌石砌筑,墻面采用砂漿勾縫。
4.2.2 地形重塑
根據場地條件和修復方向,地形重塑主要有礦渣清理、建筑物拆除、土地平整、生態擋墻、耕地土壤重構和林草地土壤重構等工程內容。
4.2.3 植被恢復
篩選適應當地氣候、立地條件和土壤條件,抗逆性強、耐貧瘠、易成活、易養護、根系發達、種源豐富、水土保持功能強、管理粗放的鄉土植物,綜合考慮喬木、灌木、草本植物和攀緣植物,將固氮與非固氮、深根性與淺根性、經濟林與生態林相結合。植被重建后,植物適宜自然生長,能自我繁衍,并與周邊環境相協調。重建邊坡植被時,應根據立地條件、坡向、坡度、巖性及風化程度、植物物種等,采取適宜的植被重建方法及養護措施[5]。
4.2.4 配套工程
根據修復方向,輔助工程用于后期維護管理及保障植物良好生長,一般有植物生長引導工程、排灌工程、道路工程和標識牌等。
5 工程效益評價
5.1 生態效益
隨著項目的實施,區域植被覆蓋率有效提高,歷史遺留礦山開采造成的裸露巖壁得到復綠,開采損毀壓占的土地得到復墾,區域內生態環境質量得到有效改善,生態系統保障功能顯著提升。項目的實施為礦山固廢的再利用提供固碳空間和新途徑,土地利用類型由荒山、礦山等向林地、耕地轉變,促進碳源向碳匯轉變,土壤重構和植被重建進一步提高生態系統碳匯能力。因地制宜,采取攔、排、護、整、填、植等方面的綜合生態修復措施,對礦山地質環境進行治理,有效修復或改良區域內歷史遺留礦山土壤,增加區域內耕地面積,達到可耕可種,進而提高土地利用率和生產力。
5.2 社會效益
項目的實施改善生產生活條件,提高研究區人民收入水平,促進社會和諧穩定,實現人與自然和諧發展。一是可改善苗嶺生態環境質量,為當地居民提供更優質、更普惠的生態產品,滿足當地居民對美好生活的期望,進而推動地區經濟發展。二是可及時恢復礦區土地功能,發展經濟,促進當地土地資源的高效利用,有效緩解人地矛盾,優化區域經濟結構,改善農民生產生活條件,為構建和諧農村、和諧社會創造條件,進一步與鄉村振興有效銜接,創造社會效益。三是改善區域生態環境,消除區內地質災害隱患,優化區域國土空間,實現生態與經濟發展的雙贏。引導、鼓勵廣大農民群眾在生產和生活中保護生態,減少污染,改善山區人居環境,構建和諧社會。
5.3 經濟效益
本項目修復廢棄礦山1 128.14 hm2,通過水土流失治理工程、礦山環境修復工程和土壤改良工程,預計新增旱地13.93 hm2,新增水田2.78 hm2。一是實現土地增值,加強資源綜合利用,優化產業結構,推動當地生態與經濟的協同發展。二是將礦山生態修復后產業規劃與鄉村振興有效銜接,將生態修復、土地整治、鄉村振興相結合,利用礦山修復整治的新增土地,做優做精特色優勢農產品,提高重要農產品的標準化、規模化與品牌化水平。三是有效修復人類在發展中給自然帶來的“牛皮癬”,進一步夯實綠色基底,改善項目區及周邊的人居環境,增加居民綠色生活休閑空間,優化生態環境,有效提升旅游資源品質。
6 結語
歷史遺留礦山生態修復是改善貴州省苗嶺區域生態環境的重要途徑,要牢固樹立山水林田湖草是生命共同體的理念,優先治理生態風險高的廢棄礦山。因地制宜,開展植被恢復、地形地貌重塑、土地復墾等綜合治理,消除影響人民群眾生產生活和可持續發展的礦山生態環境問題。堅持生態優先和綠色發展,改善礦區生態環境,助推苗嶺地區高質量發展。本項目對巖溶區和丘陵區礦山生態修復具有重大的示范效應,因地制宜、精準施策的靶向修復模式也將為全國礦山生態修復提供示范。
參考文獻
1 熊遠鵬.貴州省苗嶺山脈歷史遺留廢棄礦山生態修復示范工程實施方案[R].都勻:貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊,2022.
2 蘭建梅,梅金華,夏洋德龍.湖南省砂石礦山生態問題現狀及保護修復對策研究[J].國土資源導刊,2021(3):25-29.
3 曲彥明.山西省陽泉市黃河流域歷史遺留礦山生態修復技術分析[J].西部資源,2021(6):4-6.
4 孫建強,何勝強,張曉亮,等.煙臺市牟平區廢棄礦山地質環境問題及生態修復治理措施[J].山東國土資源,2022(10):48-52.
5 鄭明磊,夏建書,楊 政,等.云南省廢棄礦山生態修復分區與修復建議[J].云南地質,2021(2):271-274.
收稿日期:2024-01-24
作者簡介:熊遠鵬(1984—),男,湖北天門人,高級工程師。研究方向:礦產勘查、物探勘查、生態修復等。