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礦山生態植被恢復技術范文1
1.1人工土壤—重建基礎
自然的土壤是氣候、生物、地形、母質(巖)、時間等因子綜合作用而發展生成的結果,露采礦山生態重建所涉及的植被生長基有當地的自然土壤,有其它地方運來的土壤(客土),同時也有相關模擬自然土壤性質的人工植被生長基(人工土壤).無論那種土壤或生長基都應滿足:
(1)具有植物的根能充分伸展的土層和土量;
(2)具有一定的強度能夠支撐植物體;
(3)有適當的水分和空氣的供給(排水、保水、通氣良好);
(4)能長期提供養分(有機質、腐殖質、CEC等);
(5)有利于土壤生物活動(物質循環);
(6)無對植物有害物質的存在(增加人工土壤強度的添加劑如粘結劑等).
1.2重視露采礦山生態環境調查
露采礦山生態重建就是通過邊坡工程使采礦破壞而荒廢化的地層得到穩定,使其表層長滿植被,減輕土壤侵蝕,盡可能創造條件形成森林植被群落達到長期的山地土壤保全.據此必須正確地把握破壞荒廢狀態,選擇地層穩定的邊坡工程,進行相關植物生長立地條件調查,導入合適的植物.調查的原則應該宏觀與微觀相結合,宏觀上關注采跡地周邊中小尺度生境,主要調查施工地植被、氣溫、降水等特性;微觀上掌握采跡地微生境,主要調查施工地濕度、土壤條件等特性.
2露采礦山生態環境恢復策略
氣候溫暖濕潤的地方,一般植被都比較豐富,植被的再生能力亦是極強的.但是對于特殊的地形如陡峻的坡面和脆弱的表層結構(如采礦留下的露天痕跡面等),如果不借助于人工介入力量,則植被的恢復不是件易事.著重恢復植被防止水土流失或創面的進一步破壞或產生不利的自然變化(如崩塌等)是露采礦山生態環境治理最初的基本思想.但隨著對生態環境科學認識的深入和社會經濟水平的提高,對生態重建的要求就不僅局限于防災和水土流失的目的,而是從生境環境的改善,生態系統的保護和恢復,景觀和諧等方面提出要求,隨之需要在生態重建工程技術方面開拓新的領域和新的延伸.露采礦山生態恢復存在的許多問題,概況起來具有共性的問題主要有三方面情況:
①下層透水不良或固結;
②同時存在下層透水不良和固結;
③雖然表層給予了覆土,但對于目標植物來講太淺.除植被生長基礎存在的問題外,恢復地周邊的生態環境是相關聯的一個重大問題.結合自然和人工生態環境,如何進行露采礦山生態恢復,規劃設計植物群落向那個方向發展,未來的趨勢是生態恢復型、景觀型還是經濟型以及各項兼顧的綜合類型等.這都需要在考慮社會背景的基礎上進行全面的規劃設計.
2.1植被恢復目標規劃
生物群落中一些物種侵入,另一些物種消失,群落組成和環境向一定方向產生有順序的發展變化為群落演替,具有一定的順序和種類變化.在邊坡上由于條件所限不能期待植被的自然演替,而要靠人工的方法使植物再生,有必要規劃設計恢復植被的目標群落.用于露采礦山生態重建的植物不僅要有防止水土流失(抗侵蝕)的作用,還應有加固邊坡,改善和維持自然生態環境的功用;在特定的生長環境中能容易且長期持續生長;有利于生態系統的恢復和景觀的美化等.在露采礦山生態重建工程中,跡地環境不能簡單地讓植物順利生長,因為在施工地條件下植物生長基礎經常是風化或未風化的巖石.植物在坡面上的生長與邊坡穩定性的關系.植物與坡體穩定的關系有利于邊坡穩定的因素(效果)影響邊坡穩定的因素侵蝕防止效果:高覆蓋的樹木和草本植物浸透性增大:旺盛的植物生育錨固效果:強健發達的根系荷重增大:木本群落的形成網效果:高密度發達的根系草本植物形成根系網墊同時還應考慮具體內容:
①植物的生長目標水平關系到將來施工完成后的檢查標準,為今后的檢查內容確定明確的質量尺度.
②基本要求是:植下的植物要成活,然后順利地生長.在達到生育目標之前的長時間中能夠良好地生長.換言之,葉片多,生長茂密,整體的生長量在平均值以上.
③植物種的配置.
④植物景觀.
2.2目標植物類型
露采礦山生態重建中的植被恢復主要目標是通過樹草對裸地面的覆蓋,防止地表水侵蝕,達到水土保持.根據條件也希望達到自然環境的保全和景觀的改善.無論哪種情況,生態重建基礎本身存在著限制.在露采礦山地進行生態重建時,一般而言,一蹴而就就完成希望的目標植被類型是非常困難的,通常需要經過二到三次植被恢復才能完成.后面的植被恢復稱為補充性恢復工程.據此,第一次植被恢復工程后,在一定的時期觀測植物的生長進程,相應的采取具體的植被恢復措施.針對破壞荒廢山體的情況,將雨水的地表徑流減少到最小,著重防止表土的流失,最終希望恢復的植被與周邊植被融為一體,形成具有高度防災能力的自然森林.
2.3植物選擇
對植物來講在露采礦山生態重建中,生長條件都是比較惡劣的.因此與一般的植物栽植(園林綠化等)不同,露采礦山植物恢復需要對植物的習性進行充分的了解,明確地了解植物的生長極限.雖然現在可以通過人工的方式創造、改善植物的生長環境,但作用是有限度的.因此要形成群落應具備的主要條件:
(1)生育基礎的穩定;
(2)土壤水分的確保;
(3)養分的供給與保育.在生態恢復工程中,會涉及到各種各樣的植物,應根據不同的目的考慮植物的特性而靈活使用.特別在群落的構成方面應依據植物的生物學和生態學等特性而進行設計.
考慮植物類型及組合:
(1)草本植物與木本植物;
(2)喬木型和灌木型;
(3)常綠型植物和落葉植物;
(4)鄉土植物和外來植物;
(5)肥料植物和先驅植物.露采礦山生態恢復中,往往土壤條件都比較差,直接導入選定的目標植物,其生長是困難的.因此首先應選擇能夠幫助目標植物生長的植物.這類特殊的植物稱為具有先驅植物特性的肥料植物.這類植物由于共生菌的作用可以固定空氣中的游離氮,從而可以促進其它植物的生長.植物群落的恢復不僅僅是植物單純的集合,而是草本(以及藤本)和木本的植物的有機結合,形成健全的植物群落.
基本原則是:
(1)回避單一植物,而應是喬木,灌木,草木類的適宜的組合;
(2)不穩定不確定的單一品種的使用容易導致失敗,應選用使用過的種類進行混播;
(3)木本與草本混播或混植有利于防止表土的侵蝕,有利于進一步形成表土層和土層的保持;
(4)應積極地考慮導入有利植被恢復的先驅植物和肥料植物.
2.4植被生長基礎一般對綠化而言,植被生長基礎指具有一定空間作為植被栽植對象地的土壤層.而對于露采礦山生態恢復來講植被生長基礎,意味著栽植的植物能夠正常生長的土層.而正常生長則包含了多方面的內容:植物的根有伸展,養分、水分能夠自如吸收,具有穩定的基礎等.通常植被生長基礎(盤)應滿足物理條件:
①具有透水性,與下層(巖層的邊界部分)不發生水的滯留;
②適當的硬度;
③適度的保水性;
④具有與植物種類和大小相應的深度和廣度;化學條件:
①無根系伸展的有害物質;
②適當的土壤酸度;
③一定的養分.
3露采礦山生態環境重建工程
3.1生態環境重建基礎工程
生態環境重建基礎工程是為了使施工地的地層穩定和地表環境改善而進行施工的工程.主要方法如表2所示.這里不包括涉及采跡面整體穩定的骨干邊坡防護工程(如刷坡、水路、攔砂壩,擋墻等手段).但兩者要完全分開也是很困難的,況且在下面敘述到的植被工程往往都是連續的工程,因此要明確的劃分開來也是不可能的,為在露采礦山生態重建工程其技術體系上敘述上的方便,將生態重建基礎工程分為“帶狀基礎工程”和“面狀基礎工程”兩大部分來探討.
3.1.1帶狀基礎工程
(1)穴植方法:適用少雨地區山體生態重建工程中不可缺少的工種,根據山體斜坡的情況又分為“坡體穴植”和“階梯穴植”.在山體坡面上垂直間距0.5~1.0m(根據坡度相應變化),分為頂層草皮,底層草皮和坡面草皮,并且在階臺上挖坑放入客土和肥料栽植苗木.陡坡上造出一些階梯,隨著坡度的變陡,穴苗的高度會增大.
(2)條帶方法:該方法是在采跡面上做成如條帶的植生帶,從而抑制雨水的面流,防止侵蝕而進行一種生態重建方法,分為階梯狀施工和坡面直接施工兩種.階梯狀施工工種包括壘石,圓木等.條帶方法是在坡面上做成垂直高度1.0~1.5m,寬0.5~0.6m的水平階,在臺階上種草或栽植樹苗.條帶方法的施工間隔一般垂直高度1.5m左右,理論上坡面傾角成一列的條帶方法根據所涉及的范圍便可作為其內隔來考慮.
(3)柵植方法:該方法是在坡面或臺階上設置柵欄防止由于地表水以及強風造成的表土流失.同時柵欄的背后置入土壤或截留自然的土砂,形成有利于栽植植物的良好環境條件.
3.1.2面狀基礎工程
(1)被覆方法:該方法可防止表土侵蝕以及崩落,改善影響種子發芽等因素的微觀環境,是一種具有悠久歷史的傳統復綠方法.
(2)特殊噴附方法:該方法是在礫石,滾石混合的土砂地,或在陡坡無土壤的巖石面,一般情況下難以生長植被,為使植物能夠安定生長而開發出的一種新技術.之前像這樣的地方并不考慮生態重建而僅重點顧及防止土石的移動,以及崩落后的防護和綠化
3.2植生方法
根據生態環境重建基礎工程將植物導入邊坡的技術總稱為植生方法.與道路人工坡面所不同的是,露采礦山生態重建最終希望目標是森林化.無論做到什么程度,植生方法是露采礦山生態重建的骨干技術.有關生態重建基礎工程部分,其中有一些基礎工程和植物導入是一體化的.
3.2.1播種方法
(1)傳統播種方法:傳統播種方法主要指人工手動進行播種,又分為條帶播種(在臺階或坡面上挖溝播種)和點狀播種(在坡面上挖穴播種).
(2)機械播種:“機械噴附快速植被恢復方法”從20世紀50年代開始在道路邊坡綠化中使用,機械是可移動式或便攜式.以后逐漸在荒山環境治理復綠和海岸揚沙地得到推廣,其中主要以噴射泵方式的“種子噴附方法”為主.①種子噴附方法:把化肥、種子、木纖維、抗侵蝕劑等混合之后噴灑,根據使用機械的不同,有噴播機方式,即將種子,肥料和土壤加上水成稀混凝土狀,然后用車載噴播機進行噴射.另外一種方式是將種子肥料、木纖維加水攪拌后用泵噴灑,再就是輕便的背包式噴灑器方式.②客土噴附法:為了創造更好的植物生長基礎條件而開發的客土噴附方法,該方法是把植壤土(粘性土).種子、化肥、抗侵蝕劑,根據情況再加上樹皮堆肥或泥炭等與水混合成稀混凝土狀,用高性能噴射機在坡面上覆蓋1~3cm厚.③厚層基材噴附法:為了在陡峭的巖石面和混凝土噴附面上進行植被恢復,開發了厚層基材噴附方法.其材料以有機物為主,加上一些土壤改良材料,在噴射倉內與水混合,用空壓機送出,噴附厚度為4~15cm,適應坡度可超過60度,其材料具有極高的保水和耐侵蝕性、耐熱和耐凍性,與其他方法相比在氣候條件不好的時候亦能施工.噴附前一般要鋪上金屬網,特別是要求懸空高度在3cm以上.
(3)制成品播種:露采礦山生態重建中,利用制成品的最初產品是植生盤.現場的土、稻草肥料等材料與水混合后,利用盤狀成型機造型,表面的孔穴里放上種子,澆上粘土泥如鋪地板一樣.隨后在高效和省力上改進,產生了用無紡布包裹土肥成型植生盤,以及以泥炭為主要材料的工廠化制成品.如今已開發了100多種這樣的制成品,如人工草皮(墊、毯)、植生袋、植生網等.國外在露采礦山生態重建中廣泛利用制成品,據使用形態大體上可分為兩類:①條帶制成品:最一般的是植生網袋,將種子、肥料和現場取得的優質植壤土裝于袋中而形成,網袋材料為合成樹脂網、玻璃纖維或無紡布.這些產品都是從植生盤演變來的;②面狀制成品:最初面狀制成品起于野外用的“席”,以后開發了專用植生席(背面粘附上種子和肥料),相應的制成品多種多樣,有種子肥料混合均勻粘附的席墊狀,也有種、肥分開袋裝的形狀.
3.2.2木本植物導入
為了早日恢復生態,甚至盡早朝著森林群落方向演替,采用木本類苗木的移栽是一種安全可靠的方法.導入木本植被有必要詳細調查自然環境條件,并選擇與之相適應的樹種.根據土壤條件和苗木以及根系的大小,決定植穴的大小(一般深和直徑皆為0.3m左右)、客土和施肥量,如果是酸性土還應考慮中和材料(如石灰)的用量.除此之外還應考慮微地形引起的土壤等條件的變化,在不良土壤條件下,應選用耐貧瘠耐寒耐旱的灌木類(如海桐類等)或刺槐等肥料木混交種植.坡面上盡可能應選用低矮樹種按臺階斜栽.
3.2.3養分控制
露采礦山生態恢復,其植被生長基礎一般而言是貧瘠的,人工給予養分是必不可少的一環.各類植物對養分元素的需求是不一樣的,草本類植物大量需要氮肥才能很好地生長,而木本植物大量需要磷、鉀肥.為了能夠使草本、木本植物混播并順利生長,可以通過肥料的配比和施肥來促成混播的成功.①控制氮肥量,減少由于草本植物繁茂而對木本植物產生的壓迫;②少用溶出快的肥料,否則在發芽期會使草本旺盛,不利木本植物的生長;③使用緩效肥或包衣(裹)肥,使木本植物發芽后能充分得到養分,抑制草本的初期旺長;④充分考慮混合植物種類的生物生理特性,進行生長基礎和后期施肥的肥料設計.
4結語
礦山生態植被恢復技術范文2
[關鍵詞] 礦山; 地質災害; 生態環境效應; 生態恢復
我國是全球礦業大國之一,現有各類礦山約15萬個,個體采礦點約10萬個,礦業城市300多個,礦業產值約占全國工業總產值的7%,從業人員約2000萬人,礦業開發總規模居世界第3位。我國礦山生態環境污染與破壞十分嚴重,礦山開采不當造成地表塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水體污染、礦震等各種地質災害,給國家造成了嚴重的經濟損失并危及人民生命財產安全。由于礦藏的不可移動性,以致礦山開采長期占用、破壞、污染土地,改變了區域水系結構,破壞了動植物區系,引發一系列社會經濟與生態環境問題,我國礦山數量眾多,生態環境問題嚴重,因此,礦山環境治理是一項巨大的系統工程,具有長期性、艱巨性、復雜性特點。
1 當前我國礦山環境的現狀
礦山的開發,不僅帶來了巨大的生產效益,也造成了生態環境破壞與環境污染。它不僅產生大量三廢,而且破壞原有地形、地貌和地質結構,引起一系列嚴重的礦山環境問題。
1.1導致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發生。礦山的開采都要剝離覆蓋巖層,開掘大量的井巷,將會產出大量的廢石、排土和尾砂,堆存它們將需占用大量的地表面積。因此,礦山的長時間開采,累計開采厚度的增大,礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷,廢石與泥土混合堆放,使廢石的摩擦力減小,透水性變小而出現漬水,極易造成崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、水土流失、尾礦庫潰壩、礦井突水等災害,更有可能因為堆存不善,治理措施不合理而導致土地荒漠化的危險。
1.2地質條件發生變化與水質污染。無論是地下礦還是露天開采,如地下開采常引發地表沉陷,其主要特征是地表下沉、產生附加坡度和裂縫等,導致地下水被疏干,地表水漏失;礦山固體廢渣(煤矸石等)經雨水沖刷、淋溶,極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中,造成土壤的酸堿污染(主要是強酸性污染)、有機毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自凈能力有限,當污染物超過其臨界值時,將向外界環境輸出污染物,其自身的組成結構與功能也會發生變化,最終導致土壤資源的枯竭。并且,土壤污染在地表徑流和生物地球化學作用下還會發生遷移,危害毗鄰地區的環境質量,受污染的農產品則會通過食物鏈危害人體健康,嚴重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。
1.3礦區塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開采地段的儲水構造發生變化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面積的疏干漏斗;地表徑流的變更,使水源枯竭,水利設施喪失原有功能,直接影響農作物耕種。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產生。土壤中的營養元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區或洼地,造成許多地方土壤養分短缺,土壤承載力下降。高潛水位礦區常常由于地表下沉引起土地鹽漬化和沼澤化,導致土地喪失耕種能力。
1.4水土流失加劇。礦山開采對山體和自然景觀破壞嚴重,造成森林植被破壞,基巖,使得昔日青山綠地成為荒山禿嶺,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導致礦區大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動,沖刷加劇,導致土壤結構以及地表植被的完全破壞,并且造成的土壤環境破壞幾乎不可恢復。由此而引發的水土流失加劇,淤塞污染水體,增加揚塵,導致植被破壞、地質遺跡破壞、自然景觀及人文景觀影響破壞等,嚴重破壞生態環境資源。
1.5生物多樣性損失。環境污染由于生產技術水平的限制,礦山開采的過程中會產生大量的“三廢”,會對地表水、地下水、土壤、植被和大氣環境造成嚴重污染。植被清除、土壤退化與污染、水土流失,對礦區生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴重威脅了動植物生存。
2 對礦山地質環境保護與恢復治理因素的影響
2.1對工作量的影響。礦區具有節理裂縫發育的特點,存著較大的坍塌滑坡等安全隱患,周邊礦區在受到各種開采活動以及區域范圍內地質構造等多方面的影響,礦區的各個安全臺的邊緣存在較為明顯的縫隙;邊坡的角度遠大于巖層的傾斜角度,隨時存在著較為嚴重的滑坡等安全事故隱患,礦區開采區域內的底邊的邊緣沿著斜坡呈現較為復雜的節理性發育特點,巖層破碎情況嚴重,在安全平臺之上可以見到有大量的崩落的巖石存在,給礦山地質環境保護與恢復治理增加了難度,給礦山環境保護與恢復治理工程的開展,增加了較大的工作范圍和工作量。
2.2對治理內容的影響。礦區的地質構造被嚴重打破,增加了地質災害發生的可能性和發生的頻率,礦山開采原就是一種對山體巖層的破壞行為,開采作業不可避免的打破了礦區邊緣巖體內所原有的應力及平衡狀態,造成次生應力場的形成,在次生應力場及其他因素的作用下,很容易使礦山的邊坡巖體出現變形,使巖體失去最初的穩定性,導致崩落、傾倒坍塌、滑落等現象的發生,這是礦山地質環境保護與恢復治理的重點內容。在巨大內外力的作用下,可能會對其他看似相距遙遠而無關的區域帶來較大的地質災害,甚至給礦山地質環境保護與恢復質量工程的部署開展造成較大的危害。
2.3對治理目標的影響。礦山地質環境保護與恢復治理的主要任務是依靠科技的進步,在礦區發展起循環經濟,建立起綠色的礦業;通過礦山地質環境保護與恢復治理,最大程度的減少有可能造成礦山地質環境問題的因素;對礦山的開發建設活動中涉及到的生態環境實施保護,恢復礦山在開采過程中被破壞地質構造,實施礦山及周邊區域各種次生地質災害的監測與防控。對礦區內的采空區的邊坡,以及安全臺等巖體滑落類安全風險較高的區域進行綜合治理,有效的減少礦山在開采過程中所面臨的安全隱患,在對礦山已被破壞的地質環境進行治理和落實保護措施之后,適當的種植草和樹木等植被,使礦山的地質環境盡快的恢復至良好的狀態。
2.4對治理時間的影響。開采活動中造成的地質構造嚴重破壞,所引發的地質災害和次生災害較為嚴重,甚至會在礦山地質環境保護與恢復治理開展中給相關人員和工程落實造成較大的危害,使得礦山地質環境保護與恢復治理工程在部署上要切實的提高和重視,也就是在各種開采活動進行的過程中,礦產資源的開采不能以地質結構等地質環境的破壞為代價,開采活動開始之前要先進行地質環境及地質災害的評估,調整防護措施,將對地質構造造成的破壞控制在一定的范圍之內,并在恢復質量工程的開展中將地質破壞嚴重部位的恢復治理訂立為重點恢復內容,減少地質破壞因恢復治理不善引發的次生災害。
3 礦山環境生態恢復的基本原則
3.1堅持以人為本。礦山的環境破壞生態恢復最終目的是避免地質災害直接或間接的對礦山職工和礦區居民的生命財產安全構成威脅,通過礦山環境治理,讓人們有一個好的生活環境。
3.2堅持綜合治理。在生態恢復治理過程中要針對礦山地質環境破壞的特點、方式、分布及危害程度,抓住重點和關鍵環節,因地制宜、因害設防,采取攔、排、護、整、填、植等方面的綜合措施開展生態治理。
3.3堅持因地制宜。礦山地質生態環境恢復治理工程應在遵循生態社會效益優先的基礎上,區別不同的礦山地質環境問題,采取不同的治理措施。同時根據資金情況、礦山地質環境問題的危害大小、輕重緩急,分期、分階段進行治理。
3.4堅持多措結合。礦山環境治理只有將工程措施與生物措施緊密結合,才能達到礦山環境治理的最終目標。各種工程措施只要配置合理,就能根治地質災害。但工程措施投資過大,而生物措施恰好彌補工程措施的缺點,其投資較小,能改善小氣候的特點,使其廣泛應用于礦山環境治理中。
4 礦山環境生態恢復的相應措施
4.1加強礦山環境保護立法建設要建立環境保護和資源保護之間的有機聯系,實行礦山主管部門和本地區政府嚴格的礦山環境保護責任制,績效考核與問題責任追究制,健全礦山環境保護的環境影響評價制度、環境許可證制度、三同時制度、礦山生態環境恢復的標準制度等,以堅持從源頭上防治破壞礦山環境和扭轉礦山生態惡化的趨勢。結合本地實際情況明確礦山環境監管工作模式、職能分工,以確保礦山環境保護工作高效、有序的進行。在礦山企業內部建立環境目標評估程序和決策模式,鼓勵企業發揚主人翁精神,積極治理礦山環境。大力提倡清潔的投入,注重綠色科技在環保和資源開發中的作用,從根本上防治環境污染和生態破壞。
4.2加強科學技術應用,促進礦山環境恢復從源頭上放棄以犧牲生態環境為代價的先污染、后治理,先破壞、后恢復礦業模式。同時采取相應的礦山環境修復技術,促進礦山環境的恢復。根據礦區的氣候和土壤條件,植被篩選應著眼于植被品種的近期表現,兼顧其長期優勢,植物品種的選擇首先要根據生物學特性,考慮適地適樹原則,尤以選擇根系發達、成活率高、速生的鄉土植物。在配置植物時要考慮邊坡結構、種植后的管護要求、自然條件等,以決定種植的形式和品種。同時要考慮與設計目的相適應與附近的植被和風景等條件相適應。
4.3水土流失的綜合治理。在堆棄場地建設擋渣墻、攔渣壩和排水工程等,進行攔擋與防漏處理。對影響礦山安全的坡面,根據坡長分段布設截流溝、排洪渠等工程,并配以防護林草帶,增加植被覆蓋,減少坡面徑流對地表的沖刷,保證礦業生產安全運行。礦山開采形成的各類邊坡,除盡可能采取措施恢復植被外,根據邊坡穩定程度及對周圍的影響,采取相應的工程措施進行防護。坡面防護根據坡度不同而采用石砌護坡或植被護坡。對礦山生產過程中產生的大量廢石堆、廢棄工業場地及尾礦庫,采取排蓄結合的辦法,排水攔渣,有效解決“三廢”污染。同時對服務期滿的棄渣場、尾礦庫采取復墾措施,提高土地利用率。對各類面,分別采取不同的措施,加速植被恢復。
4.4礦區土壤培肥改良技術。國內外礦區土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學和生物治理技術三類。土壤培肥改良技術就是對土壤團粒結構、pH值等理化性質的改良及土壤養分、有機質等營養狀況的改善,在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質、營養條件與種子庫基本保
持原樣,本土植物能迅速定居。廢棄地土層較薄時,可采用異地熟土覆蓋,直接固定地表土層,并對土壤理化特性進行改良,特別是引進氮素、微生物和植物種子,為礦區重建植被提供了有利條件。對于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氫鹽或石灰來調節酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結構,主要包括化學肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。
5 結束語
我國當前礦區生態恢復的典型技術體系主要包括礦區土壤污染的治理及土壤環境質量的改善,礦區植被的恢復,水土流失的綜合治理等。必須強調的是,礦區生態恢復不僅僅是一個技術工程層面的問題,而且與礦區的社會經濟發展密不可分,是一項耦合了社會、經濟、資源與環境的系統工程。因此,礦區土地復墾是以人類發展為核心,對土地自然、經濟與社會屬性的綜合整治,在消除環境危害的同時重建生態平衡。
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礦山生態植被恢復技術范文3
[關鍵詞]礦山開采;地質災害;恢復治理
0引言
礦山的建設生產有力地促進了當地經濟的發展和社會進步,但同時也對當地地質環境與土地資源造成了一定程度的影響[1-2],為了更好地實現礦產資源開發與生態環境保護的協調發展,促進礦山社會經濟可持續發展,應及時防治地質災害隱患、修復被破壞的水土環境、復墾被破壞的土地[3-5]。
1礦山地質環境問題
根據多年的調查分析,礦山開采主要會產生5個方面的問題:①礦山開采塌陷導致的地面塌陷、地裂縫地質災害,并伴生崩塌、滑坡地質災害;②礦渣堆放產生的地面壓占及污染問題;③礦山開采導致含水層破壞,影響周邊居民生活用水;④礦井水污染問題;⑤礦區植被破壞問題。
2礦山地質環境恢復治理措施
(1)預防措施。按照“統一規劃、源頭控制、防治結合”的原則,根據礦區特點、生產方式與工藝,在生產過程中,采取合理的預防與控制措施,最大程度地減少礦山地質環境問題的發生。預防措施主要包括保護性開采、留設保護煤柱、提前搬遷等,通過這些措施的實施,可以避免和減緩地質災害造成的損失,為開展礦山地質環境恢復治理創造良好的基礎條件。(2)地質災害治理措施。對于危害周邊居民生命財產安全的地質災害,必須及時采取措施進行治理,減輕或消除礦山地質災害危害。(3)礦渣綜合利用措施。礦渣的堆放不僅會壓占土地,造成原生植被的破壞,而且會對周邊土壤造成污染。因此,應大力推行礦渣綜合利用技術。例如,煤矸石主要利用方向有煤矸石發電、煤矸石生產建筑材料、利用煤矸石生產氯化鋁和聚合氯化鋁等高附加值產品、用煤矸石復墾塌陷區及修路等。通過綜合利用礦渣,做到礦渣零堆放,減緩礦山地質環境破壞。(4)飲用水工程措施。礦山的開采會破壞地下含水層,導致含水層結構破壞、水位下降、水質變差,當涉及到周邊居民生活用水的含水層被破壞時,會嚴重影響居民生活。在開采影響居民飲用水含水層前,應提前布局飲用水工程,如利用深井或水庫作為水源,布置管道引水工程。(5)礦井水處理措施。礦區內礦井水直接排出會污染周圍環境,礦井需設置井下水處理站,礦井井下排水經處理后可作為場地生產消防用水水源及井下生產防塵灑水水源。(6)植被恢復措施。礦山開采一般不會造成植被大面積死亡,因此礦區植被恢復措施一般為植被補植。植被應選擇適合當地生態環境的種類,例如在山西多選側柏,因其較耐寒、耐干旱、耐貧瘠、可在微酸性至微堿性土壤上生長,且整體存活率、環境適應度和觀賞度較好。
3恢復治理效果
以山西某礦為例,該礦多年來花費了大量精力用于礦山地質環境恢復治理工作,主要采取了地裂縫充填、崩塌治理、農村道路修復、河道堆積物清理、村莊搬遷、植被恢復、供水工程建設、礦井水處理及監測等措施。通過多年治理消除了礦區內大部分地質災害,避免了礦區內村民住房遭到破壞,解決了周邊居民飲水問題,礦山地質環境得到明顯地改善,緩解了礦山生產與周邊居民的矛盾。
4結論
(1)礦山地質環境恢復治理應按照“統一規劃、源頭控制、防治結合”的原則,根據礦區特點、生產方式與工藝,在生產過程中采取合理的預防與控制措施,最大程度地減少礦山地質環境問題的發生。(2)地質災害治理是礦山地質環境恢復治理的重中之重,應及時消除地質災害隱患,保證周邊居民生命財產安全。(3)通過礦山地質環境恢復治理,可使礦山地質環境得到明顯改善,緩解礦山生產與周邊居民的矛盾,促進社會和諧發展。
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礦山生態植被恢復技術范文4
露天石灰石礦山通常采用自上而下的水平分層開采法,設計時多采用多臺段同時開采,便于各臺段礦石搭配使用。石灰石礦露天開采生產工藝為:礦山土石方剝離,剝離的廢土石運往排土場→在采礦工作面上爆破→爆破后的大塊礦石由液壓錘破碎→破碎后的礦石在剝離工作面進行剝離,剝離的廢石運往廢石場→礦石鏟裝后由運輸工具運至水泥廠卸料平臺。個別礦山還有破碎和輸送系統,新羅區最典型的是華潤曹溪(原三德水泥)和華潤巖山元青的石灰石礦山,破碎后采用皮帶長廊運輸至廠區。新羅區石灰石地下礦山多用平硐開拓或平硐加斜坡道聯合開拓,地下開采通常采用空場類采礦法,施工簡單、便于操作的淺孔留礦法使用特別普遍。石灰石礦地下開采生產工藝為:開拓→采準切割→回采(包括鑿巖、爆破、破碎、挖掘機鏟裝、汽車搬運)。
二、石灰石礦山開采過程中的環境污染及防治措施
礦山開采活動在建設期間對生態環境的影響主要在采場土、石、植被剝離;各項配套設施(工業場地、道路、運礦設施)的占地、取土和棄渣,破壞植被;施工臨時占地及施工活動所產生的環境污染。運營期對生態環境的影響主要是爆破、機械設備運轉所產生的噪聲和振動、礦石運輸拋遺、粉塵、壓占植被以及礦石剝離后的棄石堆置所造成的植被破壞和水土流失。主要的污染因素是廢土石、粉塵、廢氣,其次是廢水、噪聲、爆破震動。
1、廢土石污染防治
礦山的廢土石主要為生產中未能搭配利用的夾層、開采境界內的礦體、覆土。為減少廢土石污染,大多數礦山采用的措施主要是充分利用地質報告,管理人員切實掌握采場生產部位質量情況,對礦區分塊進行評價,根據配料質量要求,及時調劑、合理搭配。廢土石棄于礦山廢石堆場,表層覆蓋土可以作為礦山開采終了后的植被恢復用土,單獨堆存于廢石場。廢石場通常設在離開采區較近的溝坡或溝道中,為了保證安全和減少水土流失,應設計有水土保持及防洪措施,嚴防山體滑坡或滾石。廢石場排棄時將最難搭配使用的廢石填筑在底部,表層覆土排棄在場頂,形成0.5~l.0m厚的表土層,整平壓實后可開墾種植,恢復生態環境,變害為利。
2、粉塵污染防治
礦山生產工序中,穿孔及破碎的產塵量較大。淺孔鑿巖應濕式作業,井下應加強通風,露天采場中深孔爆破采用配有除塵裝置的高風壓潛孔鉆機,石灰石破碎及輸送過程一般都要設有除塵設施。礦山爆破、運礦車輛在采場裝運或將廢石運至廢石場卸車時都會產生揚塵。要合理布置炮孔,正確選用爆破參數,加強裝藥和填塞作業的管理以降低爆破產塵量。采裝、運輸和礦石卸車等產生的粉塵,一般設專人定期清掃、灑水等,減少揚塵的產生量。
3、廢氣污染防治
礦山爆破通常采用2#硝氨類巖石炸藥。爆炸產生的有毒氣體為CO、NOx。一般石灰石礦山開采中炸藥爆炸后產生的有毒氣體總量對環境沒有大的危害。以柴油設備為裝運工具的礦井,柴油尾氣的顆粒污染物(黑煙)含有SO2、NOx、碳氫化合物HC等氣體污染物,有條件的應采取相關的柴油車尾氣處理技術,井下內燃設備應有廢氣凈化裝置,礦井應合理安排運輸車輛,加強通風。
4、廢水、噪聲、爆破震動污染防治
廢水主要來自礦山工業場地和火工庫辦公室、民工宿舍、廁所等處的生活污水,不含有毒物質,量也少,可就近排放。石灰石礦山產生高噪聲的設備有潛孔鉆、手持風動鑿巖機、空壓機、載重車、挖掘機、裝載機、破碎機等。礦山最近的村莊距開采境界線至少幾百m,爆破時產生的噪聲經過衰減后一般較弱,且爆破時間短,爆破噪聲影響不大。爆破震動可造成爆破區周圍建筑物和構筑物破壞,使人產生煩躁不安等。目前,微差爆破應用廣泛,它能降低爆破地震效應。
三、石灰石礦開采的生態環境影響與生態防治
1、水土流失影響因素
水土流失影響因素包括自然因素和人為因素。自然因素:大部分石灰石礦山地處山地溝壑區,溝谷較發育,山坡陡,匯流快,加劇了地表的沖刷和侵蝕;石灰石礦山通常林草植被少,也是造成水土流失的重要因素。人為因素:礦山開發建設及開采過程中,直接改變了原地形地貌,破壞植被、擾動地表;部分棄土棄渣如不加處理,勢必導致新的水土流失。
2、生態地質環境影響
石灰石礦山開采將改變礦山原有的地貌和景觀,且這種改變是不可逆的。地貌、景觀格局的變化使礦山固有的自然生態功能完全喪失,景觀生態結構發生變化。礦山開采破壞土地資源,特別是將破壞原有的植被,但終了后均可恢復。礦山開采對植物的影響通常僅局限于礦山區域內,對區外植物無明顯影響。礦山開采破壞了動物的生存環境,爆破噪聲還對礦山周圍動物的棲息、覓食等活動產生較大影響。礦區建設引發的礦山地質災害,如:地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等。礦山開采導致地下含水層受到破壞。包括含水層結構破壞、含水層疏干、地下水水位下降、泉水流量減少、地下水水質變化以及對區域水系、水體及使用功能的影響。石灰石礦山開采造成的生態環境影響還包括:開采區和廢石堆場的水土流失、廢石場的穩定性、次生地質災害等生態環境風險的影響等等。
3、水土流失防治及生態環境保護的對策
(1)編制生態環境恢復治理方案。礦山開采前應制定詳細的生態恢復設計方案、實施計劃和進度安排,并給予資金上的保證。真正做到“在開發中保護”和“在保護中開發”,最大限度地減少礦產資源開發對地質環境的影響,促進礦業活動健康發展。石灰石礦山開采特別是露天開采,對生態環境的影響很大,為了遏制水土資源破壞,保護、恢復、補償生態系統,保障水土資源持續利用,礦山業主應根據《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》(DZ/T0223-2011)及《福建省礦山生態環境恢復治理保證金管理辦法》(閩國土資綜(2012)127號),委托有資質單位編制生態環境恢復治理方案,采取積極可靠的生態環境保護措施,采用預防措施和治理措施相結合、工程措施和生物措施相結合的方法,把對生態環境的影響減至最低限度。(2)制定合理的施工方案。設計部門和業主應在滿足生態保護的基礎上,制定合理施工計劃。在施工中,盡量減少擾動地面,平衡挖、填方量,防止造成崩塌、滑坡等現象,填方應及時鋪平壓實,減少風蝕、水蝕。施工機械、土石及其它建筑材料不能亂停亂放,防止破壞植被,加劇水土流失。另外盡量避開在雨季和汛期進行開挖施工,棄土應妥善堆存,不能隨意丟棄。(3)生態環境治理的內部管理與控制。礦山企業應設立專門機構進行管理,如設立安全環保部,對施工人員進行環境培訓教育;監督實施環境管理計劃,執行有關環境管理的法規、標準;負責生態保護設施項目的建設和運行,加強采場邊坡監測與整治,做好地面巖移塌陷沉降范圍觀測。(4)加強生態環境治理的政府監管。編制了生態環境恢復治理方案,政府相關部門還應該督促礦山落實,包括基建期、營運期、閉坑期3個階段的防治。監督檢查是政府加強礦山生態環境管理的重要環節,其目的在于查明礦山企業遵守各項生態環境保護規定的情況,并在必要時采取強制措施。
4、水土流失及生態保護的分區治理
根據礦山地質環境影響評估結果,綜合礦山地質環境問題類型、分布特征及其危害性,以及《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》(DZ/T0223-2011)附錄F“礦山地質環境保護與恢復治理分區表”,將礦山地質環境保護與恢復治理區域劃分為重點防治區、次重點防治區、一般防治區。目前新羅區內石灰石礦山都屬后兩類即次重點防治區、一般防治區。詳見表1。具體分區是:(1)開采區:做好邊坡防護、基礎防護,防洪排水,做好采場邊坡監測管理與整治,以其達到防治誘發崩塌、滑坡等地質災害。開采終了后進行覆土整治,植物種植措施。(2)地面巖移塌陷分區:開采期間建設截、排水溝,沉淀池。防范地下開采井巷崩塌、冒落,進行必要的充填,監測地表沉降變形情況,發現異常及時采取措施處理;礦山閉坑期間應及時封閉硐口及露出地面的巷道,防止溝谷水流入地下采場,應繼續注意沉降觀測,設置沉陷區的警示及覆土植被。(3)排土場、廢石堆場:做好擋土壩、截洪溝、邊坡防護、周邊植物防護、后期對渣場進行覆土整治,植物種植。(4)工業場地、硐口:做好防洪排水、地面硬化、擋墻護坡、植物種植措施。(5)運輸道路:做好邊坡防護、防洪排水、植物種植。(6)火工庫:做好地面硬化、擋墻護坡、植物種植。
5、水土流失及生態保護的治理措施
包括工程整治措施和生物措施。(1)工程措施。棄土、石應在廢石場集中處理,盡量減少壓占地表植被。在廢石場底部先以大塊廢石墊底,以利于水的滲透,疏導廢石場內的雨水。采取分段水平堆積,再碾壓,把松散的土壓實。逐級設壩,保證壩體安全與穩定。廢石場上部設截洪溝,避免廢石場受洪水沖刷。礦區新建和改造道路兩側,采取護坡和道路護基措施,防止水土流失和塌方、滑坡。對臨時性施工所造成的陡坡、壩,采取簡易防護措施,并設置水土流失防護欄,疏導排水,減少水土流失。(2)生物措施。礦山開采期間在有條件的道路兩側、工業場地周圍應因地制宜植樹綠化進行生態恢復,在邊坡和路基種草;把最終臺階坡面夯實,進行植被恢復。礦山采區采掘終了,應及時覆土,恢復植被。綠化植被的篩選,應根據所在地區的氣候特征和礦山特性,選擇易于成活的樹種,以鄉土植物為主。
四、結語
礦山生態植被恢復技術范文5
XXX市礦場資源豐富,前期礦山資源開采相對粗放、無序,導致生態環境破壞相對嚴重,生態修復起步晚、進程相對滯后。目前礦山生態修復的方法有穩定化處理法(包括物理、化學方法)和生物修復法(直接植被、覆土植被)兩大類?,F階段主要采用的是物理方法與生物修復法結合方式進行,首先在生態重建的前期,采取物理方法對場地的穩定性處理、后采取熟土覆蓋、采礦場的填埋等方式創造生態修復條件,后期采取生物修復法進行植樹種草等方式進行植被恢復。我市礦山大多采取最簡單、成本最低的直接植被或直接覆土植被的方法進行生態修復,其中直接植被成活率低,恢復時間較長,一般需要10-20年,覆土植被成活率高,是一種行之有效的常見生態修復方法,更易被大多數礦山企業采納。
一、調研我市礦山生態修復工作開展情況
(一)工作開展情況
近年來,我市不斷加大礦山修復和綜合整治力度,建立市級領導巡山責任制,市級領導定期、不定期逐礦實地檢查,將礦山生態該修復列為全市34項重點工作之一,建立了礦山修復及綜合整治聯席會議制度,市委、市政府主要領導多次實地調研、聽取專題匯報、安排部署工作,深入解剖問題,破解整治難題。出臺了《XXX市露天礦山綜合整治三年行動計劃》,做到責任到人,跟蹤到位和落實到位,市有關局委落實分包縣(市、區)督導制度,實行駐地督導、捆綁問責。全面落實“三級”包礦、“兩級”包片責任制,實現無死角管控,開展聯合督查,建立問題整改臺賬,持續跟蹤問效,確保取得實效。
按照“取締關閉一批、停產整治一批、修復綠化一批”思路,實行露天礦山“一礦一策”,分類治理。目前,我市共有73座露天礦山,其中有23座處于原始地貌未開采,6座在生產,44座停產進行生態修復整治。采取覆土植被方式現已完成10座露天礦山生態修復,完成治理非法開采、關閉及廢棄露天礦山50處;對全市55處采礦廢石廢渣等固體廢棄物,通過移除、覆土綠化、澆水噴淋等方式進行綜合治理,已完成治理27處;全市共完成恢復治理面積3.1萬余畝,植樹290.5萬余株,累計投入3.67億元;對短期內無法綜合利用的廢石廢渣,特別是煤矸石山,開展環境影響和安全評估,堅決防止環境污染、土地損毀和產生安全隱患。
(二)取得的成效
我市不斷創新工作方法,其中,XXX縣實施“區內修復、區外補償”雙軌制,要求所有持證生產礦山礦區內無條件修復,礦區外延500米無條件修復。同時常綠樹種必須在80%以上,成活率必須在70%以上。目前已累計完成恢復治理(含生態補償區)2.16萬畝,植樹200余萬株,其中區內修復523畝,無主坑口修復632畝,區外補償20452畝,區內和無主坑口修復率85.2%。XXX縣堅持把綠色發展理念融入綠色礦山建設工作中,按照“誰開采、誰保護”“邊開采、邊治理”原則,督促企業結合環境影響評價報告、地質保護保護與土地復墾方案、水土保持方案等要求,落實礦山地質環境恢復治理主體責任,對全縣14座持證礦山進行綜合治理,總治理面積2406畝,植樹14.86萬株,硬化道路1020米,投入資金4900萬元。通過鐵腕治礦、鐵腕治污,全縣礦區生態環境明顯改善。
2019年4月21日,“生態文明媒體行”采訪團到我市進行專題報道,27家媒體已累計刊發各類正面宣傳報道200多篇。4月29日,省自然資源廳在我市召開現場會,來自14個地市和72個縣(市、區)的202余名代表到XXX縣、XXX縣進行現場觀摩,對我市的工作給予充分肯定。
二、礦山生態修復中存在的困難和問題
礦山生態修復是一個長期、漫長的過程,目前存在問題較多,主要有在以下幾個方面。
(一)歷史欠賬多。處于停產整治的露天礦山較多,在落實環境影響評價報告、地質環境保護與土地復墾方案、水土保持方案等方面,歷史欠賬過多。
(二)整治資金不足。礦區生態環境恢復是一個系統工程,需要大量的資金投入,礦山企業積極性不高,只有少數上規模、有實力的礦山企業能積極履行生態修復義務,多數礦山企業整治速度緩慢。因歷史原因還有很多無主礦山需要屬地政府來“買單”,市、縣、鄉政府財力有限,治理投資短缺,嚴重影響了全市礦山地質環境治理工作。
(三)破解難題辦法少。大部分縣(市、區)對無責任主體的露天礦山的治理還存在畏難情緒,整治模式和資金來源單一,缺乏對新機制、新模式的探索和創新。由于人、財、物等因素制約,相關職能部門的人員配備和技術裝備無法滿足礦山整治工作的新需求,礦山地質環境監管工作的制度化、信息化和社會化等有待提高和完善。
三、對礦山生態修復治理工作的建議
(一)加快整治進度。督促停產整治及其它有責任主體的露天礦山企業按照“一礦一策”整治方案,及時完成整治任務。同時,打造一批礦山治理與修復示范基地,將我市廢棄礦山打捆申報一批國家、省級生態環境綜合整治項目,爭取政策,通過示范性綜合整治,新增一批林地、耕地。對責任主體滅失的露天礦山,各屬地按照“一縣一策”加快推進礦山生態環境修復綠化工作,最大限度減少裸露地面,增加綠化面積,減少和抑制礦山揚塵。
(二)拓寬資金渠道。一是加大財政資金投入。對廢棄無主礦山,整治資金需求列入市、縣財政預算。二是增加土地收益注入。將廢棄露天礦山治理與土地復墾掛鉤,使礦山廢棄地復墾成林地、耕地和建設用地,納入政府土地儲備,土地收益優先用于礦山地質環境治理項目。三是撬動社會資本。鼓勵單位和個人進行廢棄礦山環境治理,凡被批準治理立項的單位和個人,優先享有土地使用權,并減免與礦山治理有關的收費項目,本著“誰修復、誰收益”的原則,配套制定鼓勵投資的優惠政策。四是嚴格執行相關制度。及時、足額收存礦山地質環境治理恢復基金,加強審計監督,確保??顚S?。
礦山生態植被恢復技術范文6
關鍵詞:“兩型”礦山;造林綠化模式;探討;花垣
中圖分類號:TU985 文獻標識碼:A
花垣縣位于湖南省西部,湘西土家族苗族自治州西南部,地處E109°15′~109°38′,N28°10′~28°38′。北部、東部與保靖縣交界,東南與吉首市相接,南以鳳凰縣為鄰,西與貴州省松桃縣相連,西北同重慶市秀山縣接壤。全縣轄8鎮10鄉288個村19個社區(居委會),總人口30.9萬人,其中苗族人口占77.3%??h境東西寬38.5km,南北長49.5km,總面積110869hm2,其中林業用地面積68400hm2,森林覆蓋率47.5%。境內屬亞熱帶季風濕潤氣候,四季分明,具“春多寒潮,夏少酷熱,秋高氣爽,冬有霜雪”的氣候特點。年均氣溫16℃,年極端低溫-15.5℃,極端高溫39.5℃,年無霜期270d,年降水量1420.9mm。境內資源豐富,有花垣河、兄弟河等大小河流32條[1]。已探明礦藏達19種,礦產資源是花垣縣得天獨厚的優勢資源,其中錳礦儲量達3112萬金屬噸,鉛鋅礦儲量達1100多萬金屬噸,分別位居全國第2位、全國第3位,素有“東方錳都”、“有色金屬之鄉”的美稱[2]。
1 “兩型”礦山示范區建設的背景
2010年“7.20”透水重大事故后,縣委、縣政府痛定思痛,旗幟鮮明地提出“抓整治、推整合、保產業、促發展”,“寧可發展慢一點,也不要‘黑色的GDP’、‘帶血的GDP’”,“寧可發展慢一點,也要為子孫后代留下一方好山水”,要求全縣上下把思想和行動統一到省、州要求和縣委、縣政府的決策部署上來,不含糊、不動搖、不退縮,不降標準、不走過場、不留隱患,寧可暫時放緩經濟發展速度、減少財政收入(2009年財政收入7.2億元,2012年財政收入6.5億元),也要堅決推進礦業整治整合,實現礦山安全、合法、有序開采,做大做強做優礦業經濟??h委常委會、縣政府常務會多次對由于歷史原因,過來發展方式粗放,隱患突出,污染嚴重,礦難頻發,礦業經濟舉步維艱。2010年8月以來,花垣縣以壯士斷腕的勇氣、浴火重生的決心,全力推進礦業整治整合,著力打造資源節約型、環境友好型礦山,為了全面做好礦山整治整合工作,花垣縣對礦山實行“真停、真關、真整、真治”。近80%的礦洞被關閉,礦洞總數由1227個減少到204個,其余全部徹底關閉;錳礦山31個礦權已整合成5個,其中4個區域已取得“三證一照”,實現合法規范生產;鉛鋅礦山納入整合的36個采區全面完成整合,其中27個通過省、州安全整改驗收,實現合法、有序、安全開采。
2 “兩型”礦山植被恢復造林綠化基本概況
2.1 立地條件
礦區生態脆弱、污染嚴重、造林綠化要體現生態優先,就必須豐富植物種類,營造穩定多樣性的植物群落[3]。該地區海拔在320~750m之間,土壤屬石灰巖發育的紅壤,土層厚度為20~70cm,巖石30%左右,為中度石漠化地區。湖南農業大學通過對湖南湘西李梅鉛鋅礦區的礦業廢棄地的污染狀況及植被組成進行調查,發現由于大量尾礦砂的堆砌及礦毒水污染,礦區土壤極度貧瘠,且Pb、Cd和Zn等3種重金屬元素總量超過國家土壤環境質量標準,嚴重影響植物在其上的定居和生長,礦區土壤極端貧瘠,土壤中Pb、Cd和Zn含量分別達2789.001mg/kg、59.83mg/kg和2892.00mg/kg,重金屬污染極為嚴重。該礦區的主要優勢物種為禾本科和菊科植物,其中野、狗尾巴草和五節芒3種植物地上部生物量較大且對某些重金屬向地上部轉運能力較強,對重金屬污染土壤有一定的修復潛力;地枇杷的地上部Cd含量最大,達152mg/kg,轉運系數為1.03,是潛在的Cd超富集植物[4]。
2.2 指導思想
以科學發展觀為指導,以建設環境友好型礦山為理念,堅持“礦山開采與生態建設相結合”戰略,在推進“兩型”礦山建設的同時,重點推進礦區高速公路沿線可視范圍內生態修復,以保護社會經濟快速增長與綠色生態建設齊頭并進,實現礦業富縣,綠色美縣,建設后續資源,實現森林覆蓋率和活立木蓄積量雙增長,促進林農增收。全面提升花垣縣綠化面積,使花垣山青、水綠、天藍,讓綠色生態成為花垣的第一形象。
2.3 工作原則
治理過程中不能產生新的環境問題,在合理的位置取土,禁止美化一片,破壞一片??茖W規劃,合理安排,因地制宜,適地適樹,造、撫、封、管相結合。以鄉土樹種為主,喬為先,喬、灌、草、藤相結合,針闊、常綠落葉混交的模式進行植被恢復。
2.4 實施范圍
此次工程為吉茶高速花垣段可視范圍內礦區,涉及龍潭鎮、團結鎮和邊城鎮等3個鄉鎮共121.4hm2。
3“兩型”礦山造林綠化模式
3.1 營造林技術措施
3.1.1 清運、平整廢礦石
為改善土壤的理化性質,提高造林成活率,條件成熟的地段對廢礦石進行清運,直到本土;對不能清運的廢礦石,用挖機和鏟車將機械能作業的地段廢礦石挖平或攤鋪平整。
3.1.2 整地、挖穴
對廢礦石不多,運輸成本不高的地段,整地規格:60cm×60cm×50cm,株行距2m×2m,栽植密度為2500株/hm2。
3.1.3 覆土
0~15°平坡和緩坡完全沒有土質的基面必須全面覆土,覆土厚度為60cm;16~25°完全沒有土質的基面必須全面覆土,覆土厚度為50cm;26~35°陡坡完全沒有土質的基面覆土,覆土厚度為30cm;36~45°急坡完全沒有土質的基面覆土,覆土厚度為20cm;45°以上險坡需建擋沙墻,墻腳覆土60cm,坡面覆土10cm;對具有一定風化層或黃土層的基面可進行穴狀整地,然后充填客土,客土量以穴滿為限。
3.1.4 切花壇
人工用磚切花壇或挖穴,花壇或穴內空80cm×80cm×60cm,株行距3m×3m,適用于廠房和公益廣場綠化,客土定植,客土量為穴坑的2/3。
3.2 樹種選擇與標準
根據造林立地條件和林木培育目的,在鄉土樹種中選擇適應性強、抗逆性強、耐旱的植物品種。
常綠喬木:大葉女貞帶半冠或全冠,打掉2/3葉片,規格為米徑1.5~5cm,香樟,帶半冠20~30cm,規格為米徑3~5cm,塔柏苗高100cm以上,帶土球15cm。
落葉喬木:櫻桃、紫薇、欒樹2m切桿帶20~30cm土球定植,規格為米徑2~5cm。
灌木:鹽膚木、火棘、小果薔薇1~2a生無病蟲害裸根苗木。
藤本:地枇杷、葛藤、爬山虎、紫藤。
草本:野、狗尾草、五節芒、三葉草、紫云英、黑麥草當年生種子。
3.3 造林模式
3.3.1 純大葉女貞陡坡廢礦石造林模式
坡度在25°以上的廢礦石地,沒有土質,巖石間隙大,容易造成土質漏滲和滑坡,是造林難度最大的地段。方法是用羊角鋤按60cm×60cm×50cm標準挖穴,株行距2.5m×2.5m,邊挖邊保邊,用稍大點的巖石砌邊,把穴內的石礫鏟走,定植苗時再客土,如果定植前客土,定植時上面的石礫容易滑下,把挖好的穴坑埋掉。苗木帶土球,打掉2/3葉片。還可以點植一些藤本植物,增加綠化效果。雖然2013年8~9月份碰到了50多天的高溫干旱,在沒有任何抗旱措施的情況下,苗木成活率仍然在98%以上。
圖 1 2013年3月栽植的大葉女貞
3.3.2 純大葉女貞緩坡廢礦石造林模式
坡度在15°左右平緩坡的廢礦石地,沒有土質,巖石被挖機、鏟車等機械碾壓過多次,挖穴難度很大。方法是條件成熟的地段對大的廢礦石進行清運,然后用羊角鋤按60cm×60cm×50cm標準挖穴,株行距2.5m×2.5m,把穴內的石礫挖掉再客土,苗木帶土球,打掉2/3葉片。
圖 2 2013年4月栽植的大葉女貞
3.3.3 欒樹和大葉女貞混交平緩坡廢礦石模式
這種模式為常綠落葉混交或常綠彩葉混交,方法是用羊角鋤按60cm×60cm×50cm標準挖穴,株行距2.5cm×2.5m,把穴內的石礫挖掉再客土,苗木帶土球,打掉2/3葉片,欒樹和大葉女貞按照塊狀或行狀7:3或6:4混交。苗木栽植好后巖石上面蓋了一層黃土,可以點播一些草本種子,加快土壤修復進度。
3.3.4 景觀苗木平緩坡廢地造林模式
廢地是采礦時臨時征用的土地,這些地段土層較深厚,稍作處理就可以栽植名貴樹種或經濟林,提高土地利用價值。方法是先清理雜灌,用按60cm×60cm×50cm標準挖穴,株行距2.5cm×2.5m,苗木帶土球,打掉2/3葉片。苗木可以選擇紫薇、玉蘭、香樟、桂花、櫻花、油茶、梨、湘西油板栗等。
3.3.5 耐濕抗污染植物尾礦庫造林模式
此地段最大的特點是污染重、積水,方法是按40cm×40cm×50cm的標準挖穴,穴內換新土,適當覆土栽植。苗木切桿,帶土球。苗木栽植好后再蓋一層黃土,促進草本植物的生長,改善土壤理化性質。苗木的選擇很重要,要選耐濕抗污染樹種,比如楓楊、大葉女貞、柳樹、夾竹桃等。
3.3.6 客土噴播或直播種子陡坡廢礦石模式
客土噴播是一種改善邊坡植生環境,促進植物生長,從而在普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡上實現草灌結合,立體綠化,恢復自然植被的新技術[5]。這種技術要選擇在區域位置重要,交通條件較好的地段實施。陡坡地也可以選擇直播草本或灌木種子來復綠,灌木種子可以選擇黃花槐、翅莢木等。
4“兩型”礦山造林綠化科技支撐技術和管護措施
4.1 抗旱技術
使用抗旱造林粉,提高苗木的抗旱能力;使用保水劑,保證苗木在干旱時能補給水分;使用生根粉,促進苗木生根,能盡快地從土壤中吸收生存所需的水分,提高成活率。
4.2 管護措施
為鞏固礦山造林綠化工程的工作成果,必須加強苗木栽植后的管護,這也是礦山植被恢復工程成功與否的關鍵[6]。按村、山頭配備好護林員,落實護林責任和護林報酬;好對成活率低于85%以下的地塊及時補植;栽植后的3a內連續撫育管理,主要是旱季澆水。肥力差的客土區進行施肥,及時掌握病蟲害動向,及時防治,杜絕成災;嚴防森林火災,每年8~9月刀撫一次,造林小班邊緣割15m以上的防火帶,割除的雜草要集中燒毀;實行兩礦生產“生態環境保護一票否決制”,對不認真進行礦山復綠的企業,要采取強制措施,生產許可證不予年檢并停產治理。
5“兩型”礦山造林綠化投入機制
加大對責任主體滅失或不明的廢棄礦山、因政策原因關閉的礦山植被恢復治理和山體復綠力度,加大財政投入;生產礦山企業,要按照“誰破壞、誰治理”的原則,全面規范、分步實施,對高速公路、國道、省道、鄉村道兩邊的礦山,老百姓反應強烈的、植被恢復、水土流失、水源污染嚴重的礦山,應優先復綠,資金由礦山企業負責解決;建立“誰受益、誰投資”的多元化、多渠道投資機制,明確責任主體,劃分山場林地范圍,簽訂有關協議,鼓勵企業、個人投資恢復礦山綠色植被;積極爭取國家礦山復綠治理項目資金,加快恢復綠化進度;有關部門收取礦山企業的水土保持費、林地占用費等,返還部分用于礦山恢復綠化工程。
6 “兩型”礦山造林綠化的建議
建議林業部門把石漠化、退耕還林、長防林等林業項目優先安排在“兩型”礦山;建議高速公路、風景區、國道、縣鄉公路、鄉村周圍等重要區域可視范圍用米徑3~5cm以上的帶冠大苗,加快綠化效果;“兩型”礦山造林綠化是一項長期的工作,任務重、資金緊、施工困難。要組織領導、科學規劃,要造一片,綠一片,穩步推進,不可撒胡椒面,真正還礦山一個綠水青山。
7 結語
隨著礦產資源的開發與利用,寶貴的土地和植被資源遭到了嚴重的破壞,為實現生態環境的可持續發展,需加大力度進行植被恢復造林綠化建設,打造資源節約型、環境友好型“兩型”礦山,貫徹落實科學發展觀,實現經濟可持續發展,實現人與自然的和諧相處具有十分重要的意義。
參考文獻
[1] 楊國星.花垣縣巖溶山地造林綠化的難點與對策[J].湖南林業科技,1993(20).
[2] 李萬松,劉昌剛.加快/三化進程實現花垣經濟發展新跨越[J].湖南經濟,2002(09).
[3] 郝云壽.太原西山礦區造林綠化植物材料應用[J].山西林業,2010(06).
[4] 劉燦,鄒冬生,朱佳文.湘西鉛鋅礦區土壤和植物重金屬污染現狀[J].安徽農業科學,2011(39).
[5] 王玲,陳永安,康用權,等.客土噴播在潭邵高速公路石質邊坡防護中的應用[J].草業科學,2005(07).