歷史遺留廢棄礦山的生態修復模式探討

摘要：廣西南方丘陵山地帶重要的生態地位使其中歷史遺留的廢棄礦山生態修復工作變得十分緊迫。簡要闡述了廣西南方丘陵山地帶歷史遺留的廢棄礦山主要的生態問題：礦山地質安全問題突出、土地資源損毀嚴重、水土流失趨于惡化、石漠化加劇和生態系統受損和退化。在此基礎上，對其生態修復模式進行了探討，包括生態修復的總體布局、各修復單元的治理方向、生態修復原則，以及主要修復技術和手段等內容。

關鍵詞：歷史遺留廢棄礦山"丘陵山地帶"礦山生態修復"生態修復模式

Exploration"of"Ecological"Restoration"Models"for"Abandoned"Mines"Left"Over"from"History："A"Case"Study"of"the"Hilly"and"Mountainous"Region"in"Southern"Guangxi

QIN"Yansong

Liujiang"District"Natural"Resources"Bureau，"Liuzhou，"Guangxi"Province，"545100"China

Abstract："The"important"ecological"status"of"the"hilly"and"mountainous"areas"in"southern"Guangxi"makes"the"ecological"restoration"of"abandoned"mines"left"over"from"history"extremely"urgent."This"article"briefly"explains"the"main"ecological"problems"of"abandoned"mines"in"the"hilly"and"mountainous"areas"of"southern"Guangxi"including"prominent"geological"safety"issues"in"mines，"severe"damage"to"land"resources，"worsening"soil"erosion，"intensified"rocky"desertification，"and"damage"and"degradation"of"ecosystems."On"this"basis，"the"ecological"restoration"model"was"discussed，"including"the"overall"layout"of"ecological"restoration，"the"governance"direction"of"each"restoration"unit，"the"principles"of"ecological"restoration，"and"the"main"restoration"technologies"and"means.

Key"Words："Abandoned"mines"left"over"from"history;"Hilly"and"mountainous"areas;"Ecological"restoration"of"mines;"Ecological"restoration"model

據2022年廢棄礦山核查統計數據，柳州、河池兩市歷史遺留廢棄礦山共計22.35"km2，為扎實做好廣西桂北生態屏障的保護工作，2024年3月，柳州、河池聯合開展《廣西南方丘陵山地帶（柳州、河池）歷史遺留廢棄礦山生態修復示范工程》，涉及歷史遺留廢棄礦山實施面積共10.72"km2。實施范圍內歷史遺留的廢棄礦山不僅修復規模基數大，而且由于地處喀斯特巖溶地區和生態敏感脆弱區，生態問題較為突出。統籌考慮項目地處喀斯特巖溶地區生態問題的多樣性、復雜性、多因性、地域性等特征，按照“布局引導、單元管控、重點治理”的整體思路，基于紅水河、柳江和龍江三大流域的生態格局，構建歷史遺留廢棄礦山修復“一屏、三帶、三單元”總體布局；同時，按照因地制宜、分類施策、分級治理、分步實施的策略，對實施范圍內五大類礦種共1"021個圖斑開展具體工程實施。項目的開展不僅是落實國家“雙重”規劃的必要舉措，也是治理區域石漠化、提升區域水土保持功能、保護喀斯特巖溶區生物多樣性的必要手段。

1歷史遺留廢棄礦山主要生態問題

1.1地質安全和土地資源損毀問題突出

區域歷史遺留廢棄礦山地質安全隱患數量多、分布廣、危害大。調查顯示，項目區地質安全問題主要為崩塌（含危巖）、滑坡和塌陷，約占項目區總面積的29.90%，為3.21"km2，其中，I級1.77"km2，II級1.44"km2，III級0.003"1"km2。在項目區1"021塊歷史遺留廢棄礦山圖斑中，有618塊涉及土地資源損毀問題，占比達60.53%，主要以林草地、耕地損毀為主，損毀總面積達2.92"km2，占項目區總面積的27.27%，其中林地約1.70"km2，草地約0.9"km2，耕地約0.3"km2。

1.2水土流失趨于惡化，石漠化加劇

項目區屬于西南喀斯特土壤保持功能區，生態系統敏感脆弱，普遍存在基巖裸露、土層淺薄且分布不均，水分下滲劇烈、地表保水保肥性差等生態問題[1]。項目多數礦區以露天開采為主，露天開采面積占項目區總面積的93.83%，露天開采活動造成山體大面積裸露，并且固體廢棄物大部分以臨時堆放的形式占壓土地，這些堆放體結構松散，表面積大，在一定程度上也會造成新的水土流失。據統計，項目區水土流失面積約為2.72"km2。項目區石漠化現象也較為突出，石漠化總面積高達2.55"km2，占項目區總面積的23.8%，還存在大量潛在石漠化區，石漠化趨勢嚴重。

1.3生態系統受損及退化

露天礦山開采與固體廢棄物（尾礦、廢石等）的堆放導致區域植被損毀殆盡（總面積達1.79"km2），基巖裸露，植物無法生長，土壤和植被固碳能力喪失，生態系統質量降低，包括涵養水源、水土保持、防風固沙、碳匯在內的服務功能逐漸下降。由于礦山開采點多面廣，在一定程度上破壞了動物生態廊道的系統性和連通性，阻礙動物交流，從而影響動物生存和繁衍，最終導致局部區域生態系統生物多樣性逐漸減少[2]。

2歷史遺留廢棄礦山生態修復模式

2.1總體布局

依據項目區廢棄礦山突出生態問題，結合項目區生態功能定位，聚焦柳江人居環境提升與水土流失防治區、都陽山喀斯特石漠化防治區、九萬山水土保持與礦山修復區等10個生態功能區，通過將區域地貌類型、氣候條件、水文水系、流域區域、自然保護地、主要生態問題等要素進行疊加，同時考慮行政單元的完整性和項目實施的便利性，將項目區歷史遺留廢棄礦山修復空間劃分為覆蓋全域、特征鮮明的3個礦山生態保護修復單元，即柳江流域生態保護單元、紅水河流域生態保護單元、龍江流域生態保護單元。

2.2"各礦山生態保護修復單元治理方向

2.2.1柳江流域生態保護單元治理方向

以柳城白云巖礦和石灰巖礦，融水苗族自治縣煤礦，柳江區錳礦等為重點，加大固體廢棄物堆場整治，加強地面塌陷綜合治理，采取削坡、護坡等措施，消除礦山地質環境，實施土壤重構，恢復礦區植被和礦山生態環境。對于處在重要基礎設施周圍、農田周邊、城鎮周邊等區域的廢棄礦山，采取輔助再生和生態重建相結合的模式開展礦山生態修復；對于無地質環境問題的其余礦山，主要采取自然恢復的模式開展礦山生態修復，解決石漠化和生態空間受損等問題，提高區域水土保持和水源涵養功能，提升生物多樣性。

2.2.2紅水河流域生態保護單元治理方向

以巴馬瑤族自治縣、大化瑤族自治縣、東蘭縣、都安瑤族自治縣、鳳山縣、南丹縣、天峨縣的石灰巖礦和方解石礦治理為重點，加大固體廢棄物堆場整治，采取削坡、護坡等措施，消除礦山地質安全隱患，實施土地復墾、土壤重構恢復礦區植被和礦山生態環境。對遠山、立地條件好的區域采取自然恢復的模式實施礦山生態修復，對重要河流航道、高速公路和高鐵沿線、旅游景點周邊、農田周邊、城鎮周邊等區域采取輔助再生和生態重建相結合的模式開展礦山生態修復，以解決地質環境問題和植被破壞等問題。

2.2.3龍江流域生態保護單元治理方向

以環江、羅城石灰巖礦、頁巖礦、煤礦、鐵礦、錫礦生態治理恢復為主。通過消除礦山地質安全隱患，土壤重構、植被重建等措施，解決地形破壞嚴重問題，恢復礦區植被和礦山生態環境，提升人居環境質量。

2.3修復原則

根據國土空間規劃、土地利用總體規劃等相關規劃、政策、限制性因素等，結合自然條件與社會經濟狀況、廢棄礦山土地利用現狀與損毀情況、礦山生態狀況、公眾參與意愿，按照宜耕則耕、宜林則林、宜草則草、宜水則水、宜建則建的原則，開展項目區歷史遺留廢棄礦山生態修復工作[3]。

2.4"廢棄礦山修復技術與手段

2.4.1"礦山石漠化治理

（1）地形地貌重塑。建議針對露天采場挖損形成的積水或非積水采坑，根據采坑面積大小，采用不同的重塑方式。對于面積較小、無利用價值的積水或非積水采坑，實施廢石（渣）回填、上覆客土重塑地形地貌；而面積較大的則保留，重塑為農業灌溉用水利設施。針對邊坡碎石區域，則在保護好現有植被的條件下，選擇根系發達的低矮灌木和草本（藤本）進行治理；對于陡坎和石壁頂部，采取開挖排水溝，清除地質災害隱患物，如浮石、危巖等；同時，陡坎和石壁可以增加坡面的接觸面或采用工程措施為林草植被生長創造環境，在保證安全、穩定的條件下，加快林草植被恢復。

（2）地表植被恢復。以自然恢復為主，難以自然恢復的輔助人工植被恢復。非金屬礦采場植被恢復：開采邊坡削坡或分級放坡→底部土地平整→修排水溝→覆土與植被恢復（優選當地優勢喬木）；廢（矸）石堆植被恢復：分級放坡→坡面綠化→截排水溝→覆土→灌木或喬木種植。金屬礦區采場植被恢復：場地污染程度勘查→中重度污染場地栽植重金屬吸附能力強且耐旱耐貧瘠灌木→輕度污染場地種植普通耐旱耐貧瘠喬木。

（3）土地復墾轉用。對地形起伏不大、無石漠化或輕微石漠化且靠近村落耕地的礦區采場等土地，復墾轉用以旱地（耕地）為主，配套修建灌排工程與生產道路等；廢棄礦山鄰近開發園區、城市周邊的，可以根據當地規劃、礦區屬性轉為建設用地；鄰近村莊、交通條件較好且無安全隱患的廢棄礦區域轉型為農村宅基地。

2.4.2"巖溶地區高陡立面邊坡生態修復技術

南方巖溶區礦山具有山體陡峭坡度大、覆蓋土層薄、蓄水條件差的特點，針對此種情況，提出了高陡立面邊坡生態修復技術，對南方丘陵山地帶礦山生態修復具有一定的示范作用。

生態布局上按照平面分區、垂向分層原則設計和施工，加強修復效果的整體性。生態修復材料選擇上，選擇礦山原位土壤、廢棄的廢渣、廢石等廢料，適當添加粘性物、生態環保填料等材料，優化土壤的水肥能力和配比。既消耗廢料，又實現了資源最大化利用；在生態修復物種上，選擇本土優勢生物物種，避免引入生物入侵品種，在種群配置上，加強喬、灌、草、藤本等物種配置，同時給生態演替預留足夠的空間[3]。在生態修復技術上，采用原位溶槽礦山生態修復技術，綜合采用噴播、三維植被護坡、巖質邊坡聚合生態防護等技術組合，在不同地形部位采用不同的生態修復技術[4]，充分利用自然的力量達到可持續的修復效果。

2.4.3微生物結皮生態修復技術

陡坡生態修復面臨最大難題是坡面角較大，坡體光滑且堅硬的高陡邊坡，土體很難在坡體上粘結成一定厚度，表面受雨水沖刷很容易脫落。通常情況下坡體生態修復采用格構梁，并在坡體上施以長錯桿固定，格構之間采用覆土植被等措施，但成本過高，特別對于露天礦山巖體，生態修復成本負擔更重。微生物結皮生態修復技術是通過調查篩選馴化屬地內源微生物，進行多種菌種復配，形成全新功能微生物菌群，構建健康的底層微生物生態系統，實現保水固土、改善生態環境、促進植物根系發展實現自然修復[5]。項目區地處季風氣候帶。夏長炎熱，冬短不寒，雨量充沛，光溫豐足，適合微生物繁殖，從底層邏輯上有利于微生物技術的應用。通過3個月到1年的生態修復，能夠有效增加植被覆蓋度，有效減弱水土流失，實現礦山生態系統的明顯修復。

主要措施：（1）破損生態區屬地微生物篩選（骨架功能微生物）；（2）修復功能微生物復配體系構建（修復功能微生物與屬地骨架功能微生物復配）；（3）現場大規模修復菌液擴培。通過篩選屬地解磷菌、解鉀菌、固碳菌、固氮菌、光合細菌等，通過選育與復配功能菌群，重構良性健康的底層微生物生態系統。（4）菌液噴淋。

該技術施工流程短、工程措施少、后期維護成本低、可持續性強，一般每年開春開始施工，至秋季結束施工，微生物可以在修復環境中長期存活，并且能夠耐受各季節高溫、低溫天氣，微生物修復后，可以降低土壤滲透系數，實現表層土壤的緊密團聚，減少雨水滲入土壤內部，具有抗雨水沖刷的效果。

3結語

歷史遺留廢棄礦區生態修復已成為集實現礦山生態修復、提高土地利用程度和兼顧提升礦區碳匯能力于一體的重要手段。通過土地碎片化整合、輔助再生、生態重塑等方式，廣西南方丘陵山地帶歷史遺留廢棄礦區的生態系統質量得到了有效提升、改善，礦山土地復墾利用，有效增加了耕地面積，提高了土地集約利用水平，不僅產生巨大的生態效益，同時對地區經濟的發展也具有重要的促進作用，能夠創造顯著的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1]姜麗麗，李少飛，徐洪偉.歷史遺留廢棄礦山生態修復現狀及治理對策研究[J].自然資源情報，2023（1）：22-27.

[2]劉慧芳，王志高，謝金亮，等.歷史遺留廢棄礦山生態修復與綜合開發利用模式探討[J].有色冶金節能，2021，37（2）：4-6，15.

[3]馬躍.廢棄礦山資源化生態修復模式構建與效益評價[D].大連：大連理工大學，2021.

[4]孫曉玲，韋寶璽.廢棄礦山生態修復模式探討[J].環境生態學，2020，2（10）：55-58，63.

[5]張馳，劉曉茜，張敏.微生物技術在礦山生態修復中的運用[J].世界有色金屬，2020（20）：174-175.