浅析废弃露天砂石矿山生态修复

(整期优先)网络出版时间:2022-03-29
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浅析废弃露天砂石 矿山生态修复

陈世权

宁远县自然资源局 湖南永州 425600

摘要:伴随着我国城市化水平的提高,因大量建筑的需要,大量开采砂石骨料资源,砂石资源相对于金属矿山,投入和开采技术较低,一大批小微型砂石采矿企业蜂拥而出,这些企业小、散、乱,不利于执行国家环保政策,2017年来,随着生态优先执政理念的深入推进,关闭了一批不符合环保、产业政策的露天矿山。被关闭的矿山企业大多是合伙制、个人独资的小微企业,财务不规范,没有单独的银行账号,地质环境治理备用金(生态修复基金)没计提,采矿证办理延期手续时缴纳地质环境治理备用金数额少,矿山关闭后,因治理难度大,投资多,矿业主不按矿山综合防治方案进行生态修复,加之矿区开采区、工业广场、选矿加工区等废弃地土壤贫瘠,自然修复不理想,易引发环境污染、水土流失、滑坡等系列灾害。所以,积极开展矿山生态修复,从多个方面着手优化修复技术,切实改善生态环境。

关键词:废弃;露天矿山;生态修复

一、废弃矿山存在的问题

1、废弃残留矿渣、表层土堆放处置不当形成废弃地。

采矿区土壤极端贫瘠是导致废弃矿山急需开展生态修复的主要因素。根据露天矿山废弃地来源的不同,可可分为三种类型:一是因表土剥离压覆形成废弃地;二是随着砂石矿物开采形成的大量的采矿区域,即开采坑废弃地;三是在工业广场、加工区利用分选法分选出可利用矿产资源后,剩余的残留矿渣堆积形成的工业广场废弃地和公棚。其中,开采坑废弃地土壤最贫瘠,几乎没有含土层,易吸收热辐射。持水、保肥能力差,N、P、K及有机质等养分含量极低,不利于植物生长导致表层缺乏植物覆盖;尾矿废弃地生态修复存在诸多问题,土壤基质的物理结构不良,肥力和团粒结构降低,限制生物生长活动的污染物质,如钙、镁、硅离子含量过高、被氧化生成碱性氧化物形成碱性使土壤盐碱化,污染物易随地表径流扩散到其他地区,或者入渗地下水;压覆废弃地易被降雨和地表径流冲刷,易造成水土流失,若堆放过高易形成滑坡、泥石流等人为地质灾害,堆放物经风蚀易扬尘扩散污染环境。

2、采矿区边坡分层不当、风化石块易发生滚落

虽然设矿时编制了资源开采利用方案、地质环境综合治理方案,采场边坡高度一般 10~30m,坡度一般60~70°,但在实际开采中,不规范执行,导致开采面分层不当,甚至有些矿山开采面形成高陡边坡,边坡岩石裸露。开采过程中,由于爆破作用导致矿山开采面表层开裂,稳定性较低,而且开采面岩石长期裸露在自然环境之下,经风化作用后,一旦遇到暴雨等恶劣天气极易诱发山体崩塌、碎石块滚落现象。

3、开采区没回填或回填不合格,植被覆盖率不够

矿山开采后,部分矿山涉嫌超深越界开采,掠夺性开采,在采矿区域一般都会存在一个大的矿坑,尤其是采石场开挖破坏最为严重,采坑底部一般开挖形成负地形,造成坑底积水,导致土壤环境无法自然构建,植被无法自然恢复,必须通过人工进行干预修复。

4、地形地貌景观破坏

地形地貌景观破坏,主要为露天采场开挖,使矿区土地资源和植被严重破坏,同时在采场周边形成不稳定边坡,在雨水冲刷下,边坡容易出现坍塌现象,对下方土地的利用造成了一定的安全隐患,另外,受到矿山开采的影响,矿区周边的植被资源也会受到一定的影响,使得周边的环境的完整性遭到破坏,矿山影响范围内也可能出现地质灾害问题,例如,崩塌、滑坡、泥石流等。

二、废弃矿山生态修复原则

1、自然恢复为主

结合矿山所在地,对能够自然修复的区域,在确保生态安全前提下,实施一定的保护措施,让其自然恢复,力争以最小的成本取得最大的收益。在采取技术手段工程治理过程中,也应尽量恢复至自然状态,原则上不搞大挖大填,依据现有地形进行景观恢复。

2、因地制宜,协调统一

按照因地制宜,废弃露天矿山修复应与周边环境相协调的原则,探索开展废弃露天矿山治理模式。位于村镇人口密集区、交通便利、占地地形正常或开采坑很浅的矿区,优先复垦为建设用地或建设景观休闲公园;位于农业区域的废弃矿山,压覆占用土地主要为松散土地,宜优先复垦为耕地。对于负地形且采坑较深,有水源及蓄水条件好的开采区快,应优先复垦为山塘(水库),发展养殖。

3、紧密结合地方需求

在满足废弃露天矿山生态恢复需要的前提下,需结合当地需要,结合乡村振兴政策。对位置地势平坦,交通便利的废弃露天矿山,实施土地整治项目或实施城乡建设用地增减挂钩项目均可产生良好的经济效益,因此,开展废弃露天矿山生态修复和治理应与当地需求紧密结合。

  1. 废弃露天矿山生态修复措施

1、提倡自然恢复

需满足国土空间规划和土地用途管制要求,以生态系统完整性为基础,一般采取自然恢复为主。对自然绿化效果较差的矿区,由于缺乏覆土等治理保护措施,需采用生态恢复工程措施。

2、采取生态修复工程措施修复

(1)土地复垦复绿工程

按照因地制宜的原则,宜耕则耕、宜建则建、宜林则林、宜草则草、宜水则水,田水路林村系统修复、统筹兼顾,不“大挖大填”,具备条件的废弃露天矿山可考虑兼顾生态景观建设。废弃露天矿山修复治理以土地复垦复绿工程为主,土地复垦工程主要包括耕地修复工程、林地修复工程、水面复垦工程等。

(2)裸露边坡生态修复工程

废弃露天矿山在过去开采中,产生了大量高陡边坡,坡顶石块、碎石易出现倾倒、坠落、垮塌等现象。裸露边坡生态修复应首先考虑废弃矿山地质灾害防治,防控水土流失,提倡植被复绿,重构边坡自然地貌景观,实现废弃矿区修复后与周边环境的协调、共生、和谐。在边坡防护消除崩塌、滑坡等安全隐患的前提下,需对边坡裸露山体进行绿化覆盖,恢复坡面土壤层,通过合理的植物配置和工程措施,恢复坡面植被,改善自然景观,因地制宜,避免太多人工痕迹。

开采区裸露边坡主要为采石场岩质边坡以及砖瓦厂粘土矿土质边坡,地质灾害类型主要表现为岩质边坡的崩塌、掉块、滚石以及土质边坡的滑塌,因此,开展生态修复编制设计方案时,需在确保坡体稳定的前提下,再考虑合理的绿化方案。对于岩质边坡,一般采取人工清危的方式进行处理,对于土质边坡,由于开采分层极不规范,大部分矿山在开采后形成高陡边坡,土质边坡滑塌迹象明显,坡体裸露,水土流失现象较为严重,因此需采取以边坡修整结合挡土墙支挡的综合治理方案,以确保坡体土的稳定。岩质边坡植被恢复采用藤本植物覆盖的方式进行绿化,攀爬植物可选用爬山虎、常春藤等。为便于攀爬植物攀附,沿坡面铺挂镀锌铁丝网,并采用锚杆固定。

四、效益分析

1、社会效益

对废弃露天矿山开展工程修复,可以有效改善矿区的地质环境问题,防止由于采矿不良行为引发的崩塌、滑坡等各种人为地质灾害的发生。废弃露天矿山地质环境治理后,可有效预防和避免危岩等崩塌、滑坡引起的安全问题,对残留尾矿进行处理,可防止污染源随地表径流污染地表水、地下水。例如,对矿区开采边坡等岩体滑动风险较高的区域进行处理,可以有效消除矿区带来的安全隐患。同时,在综合治理过程中,在治理区种植植被,可以促进矿区环境尽快恢复,减少矿区意外灾害。

2、经济效益

对废弃矿区进行治理和恢复可以促进我国社会经济的可持续发展。矿区废弃地的合理利用可产生经济效益,废弃露天矿山的生态修复主要是通过增加植被多样性、提高土壤肥力、改善自然地形地貌景观、改善水土保持,完成废弃矿区的生态修复,一是通过工程手段,需要大量的建材和民工,有利于扩大内需,二是解决农闲期间部分农村劳动力就业问题,增加农民的劳务性收入。对于地势平坦,交通便利的废弃露天矿山实施城乡建设用地增减挂钩项目,一是可增加新增耕地指标,实现耕地占补平衡政策,二是增加城市建设用地数量,节约建设用地审批资金。

3、生态效益

将废弃露天矿山的生态修复与田水路林村土地全域整治等有机结合起来,宜耕则建,宜林、宜草、宜水,有利于山、水、林、田、草的恢复和生态生活群落的建设,有利于共建生态系统生命共同体。在生态修复中通过植被恢复工程,能短期内实现大面积的地表覆盖,有利于废弃矿区山变绿,水变清,达到人与自然和谐共生。

五、结束语

废弃露天矿山生态修复治理是一项复杂的多学科工作,涉及地质、生态环境、工程领域。做好废弃露天矿山生态修复工作,可以减少甚至消除矿山地质灾害的发生,有效保护人民生命财产安全,避免不必要的财产损失。通过植被恢复工程治理可以有效改善废弃露天矿山生态环境,为矿区群众提供一个山清水秀、生态良好的绿色生态环境,对构建和谐社会和社会经济可持续发展具有重要意义。

参考文献:

1、袋式除尘器滤袋失效原因探讨张翼;《环境与发展》;2018-11-28

2、北方地区裸露边坡植被恢复技术规范LY/T 2771-2016;国家林业局2016-12-21 标准

3、矿山环境地质灾害问题及其勘查方法研究,刘富权;《科技风》;2016-09-10

4、废弃矿山的景观营造和生态恢复,毛正刚;《现代园艺》;2015-05-27

5、神木县店塔镇实施“牵手帮扶 助推脱贫”;陕西日报;2017-06-17

6、集体建设用地制度研究,万广军(导师:杨遂全);四川大学,博士(专业:法经济学)

7、废弃露天矿山生态修复治理研究,吴岩;《中国资源综合利用》;2021-06-24

8、我国城市化进程中乡镇政府职能发展路径探析,张明学;《青年时代》;

9、近景摄影测量技术在露天矿边坡变形监测中的研究,杨松勇

10、关于依法做好金属非金属矿山整顿工作的意见;百度百科;1900-01-01

作者简介:陈世权,(1975-11) 男,湖南宁远人,大学本科,国土资源管理专业经济师、地勘工程师。主要研究方向国土资源项目实施、地质勘查和矿山管理。