廢棄露采礦山環(huán)境治理方案探討

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摘要：本文通過對江蘇省淮安市盱眙縣露采礦山資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的調(diào)查，探討廢棄露采礦山環(huán)境治理原則和邊坡綠化技術(shù)，為礦山環(huán)境恢復(fù)治理提供參考。 

關(guān)鍵詞：廢棄露采礦山；邊坡綠化 ；生態(tài)環(huán)境；植被  abstract: this article through the investigation of the jiangsu province huaian city xuyi opencast mining resources development use present situation, discussed the abandoned opencast mining environmental management principles and slope greening technology, provides the reference for restoration and treatment of mine environment.  key words: abandoned opencast mine; slope greening; ecological environment; vegetation  1露采礦山資源開發(fā)利用現(xiàn)狀  盱眙縣位于江蘇省西部，淮安市南端，隸屬淮安市。盱眙縣是一個露采礦產(chǎn)資源豐富、區(qū)位優(yōu)勢好、開采量大、礦業(yè)加工相對集中的地區(qū)，淮安市幾乎所有的露采礦山都集中在盱眙縣，主要開采礦種為水泥用灰?guī)r、建筑石料用灰?guī)r、凹凸棒石粘土和建筑用玄武巖。  近年來，隨著露采礦山暴露出來的環(huán)境問題日益突出，淮安市國土資源局加強對露采礦山的整治力度，嚴(yán)格執(zhí)行《江蘇省人大關(guān)于限制開山采石的決定》，嚴(yán)格把關(guān)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案的審批制度，規(guī)范礦山生產(chǎn)操作，對小型礦山企業(yè)進行整合，關(guān)閉資源利用率低、資源浪費嚴(yán)重的礦山企業(yè)，提高管理效率，達到提高礦政管理水平的目的。此外，在礦山閉坑、關(guān)停過程中，嚴(yán)格按照《江蘇省礦山環(huán)境恢復(fù)治理保證金收繳及使用管理暫行辦法》的有關(guān)要求，切實貫徹“在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護”的總原則，依照“誰破壞誰治理，誰投資誰受益”的政策，積極做好礦山環(huán)境保護與恢復(fù)治理工作。  從2005～2011年統(tǒng)計數(shù)據(jù)（見下表和圖1）可以看出，露采礦山企業(yè)總數(shù)在逐年減少，從2005年的80家逐步降至2011年的15家。    表 2005～2011年盱眙露采礦山企業(yè)數(shù)統(tǒng)計    截至2011年，全市露采礦山企業(yè)有15家，其中水泥用灰?guī)r1家，建筑石料用灰?guī)r2家，凹凸棒石粘土7家，建筑用玄武巖5家；年產(chǎn)礦石量為134.84萬噸（其中水泥用灰?guī)r25.8萬噸，建筑石料用灰?guī)r38.63萬噸，凹凸棒石粘土13.55萬噸，建筑用玄武巖56.85萬噸），工業(yè)總產(chǎn)值9738萬元，利稅1384.13萬元。  全市露采礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀為：采富棄貧、優(yōu)礦劣用、資源浪費的現(xiàn)象時有發(fā)生，露采礦山對景觀、生態(tài)的破壞較嚴(yán)重；開采過程中粉塵、噪音對周邊環(huán)境污染也很嚴(yán)重；礦石運輸車輛嚴(yán)重超載，對道路的破壞和沿途跑冒滴漏造成污染；以及礦產(chǎn)加工企業(yè)引起的礦業(yè)二次污染等問題；不規(guī)范的開采方式還出現(xiàn)了陡坡懸崖等地質(zhì)災(zāi)害隱患，其狀況也令人擔(dān)憂。  2廢棄礦山可能引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題  2.1廢棄露采礦山特征  露采礦山不僅占用和破壞大量土地資源，而且采掘剝離過程中對生態(tài)景觀蠶食相當(dāng)嚴(yán)重。采礦使得原來綠樹成蔭的“青山”變成了千瘡百孔的“白山”。  廢棄后的露采礦山，根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和外貌特征大致可分為如下幾種：  ①由采礦剝離表土及開采的巖石碎塊堆積形成的廢石堆廢棄地，結(jié)構(gòu)松散、雨季泥水泛濫，坡面水土流失嚴(yán)重，大規(guī)模堆放易發(fā)生泥石流災(zāi)害；  ②凹陷式開采形成的廢棄采坑，由于地下水的涌出和雨量的補給，這些廢棄采坑大多都積水成潭；  ③采礦留下的深石壁，落差從幾米到幾十米不等，其坡度呈60o～80o，少數(shù)呈倒鷹嘴狀，危巖聳立，極易發(fā)生滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患。  ④閉礦后遺留下的建筑廢棄地、礦山輔助建筑物、臨時道路交通等先占用而后廢棄的土地。  2.2廢棄露采礦山可能引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題  2.2.1對自然景觀的破壞  從環(huán)境生態(tài)學(xué)的角度講，采礦破壞原有的生態(tài)平衡系統(tǒng)，使青山綠水變得千瘡百孔，采礦形成陡峭的石壁，周圍幾乎寸草不生。一些露采礦山采用凹陷式開采，開采后形成巨大的深坑，嚴(yán)重破壞周圍自然景觀，與周圍環(huán)境非常不協(xié)調(diào)。  2.2.2破壞土地資源  采礦不僅破壞周圍的自然景觀，還嚴(yán)重破壞土地資源，使土地沒能得到充分利用。采礦剝離出大量的表土和碎石，這些因得不到利用往往都堆積如山，直接破壞和占用土地資源。  2.2.3對植被的破壞  礦石往往埋藏在表土層以下，需要先行剝離表土層，這就造成對植被的毀滅性的破壞，并影響周圍植被的生長，一些固體廢棄物的堆放也嚴(yán)重破壞了植被的生長，植被的破壞極易造成水土流失。  2.2.4地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生  一些礦山開采后遺留下高而陡的邊坡，裸露的巖石經(jīng)風(fēng)化作用，邊坡失穩(wěn)，極易誘發(fā)滑坡、坍塌地質(zhì)災(zāi)害，在雨水季節(jié)也很容易引發(fā)泥石流。  3廢棄露采礦山治理方案探討  由于廢棄露采礦山對自然生態(tài)環(huán)境的惡劣影響，并在一定程度上形成諸多地質(zhì)災(zāi)害安全隱患，因此我們對廢棄露采礦山的治理刻不容緩。  3.1治理原則  廢棄露采礦山環(huán)境治理應(yīng)遵循：①自然—社會—經(jīng)濟系統(tǒng)效益最大化原則；②因地制宜原則；③安全原則；④突出重點，逐步推進原則；⑤治理后環(huán)境與周圍協(xié)調(diào)一致原則；⑥誰破壞誰治理、誰投資誰受益原則。  3.2廢棄露采礦山治理步驟  3.2.1廢棄地的邊坡治理  露采礦山一般位于城鎮(zhèn)周邊，交通道路附近，屬于人口活動頻繁區(qū)域，因此在治理前應(yīng)對邊坡進行安全評估。對邊坡的治理主要有以下措施：  ①對一些坡度較大的邊坡，可以進行臺階式降坡卸荷處理，以達到放緩邊坡的目的，一般將邊坡降至45o左右，條件不充分最大也不能超過60o  ②對于高度不大的邊坡，充分利用礦區(qū)的廢渣（土）堆，采用填方壓坡角處理。  ③對于易造成滑坡不穩(wěn)定的邊坡巖體，可以采用支擋結(jié)構(gòu)，如設(shè)立擋墻、抗滑樁等，從根本上解決邊坡穩(wěn)定性的問題。  ④對局部地質(zhì)構(gòu)造破碎帶，可以采用打錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護坡面。  ⑤少數(shù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，可以修建排水溝的方法以疏干礦區(qū)內(nèi)積水。  ⑥為防止?jié)L石傷人，應(yīng)進行撬毛工作。  3.2.2植被綠化  植被綠化是還原生態(tài)系統(tǒng)、美化環(huán)境的關(guān)鍵。通過人工改良其生存條件，促進植被在短時間內(nèi)生長繁殖，盡可能使廢棄露采礦山恢復(fù)到破壞前的面貌，從而達到治理的目的。  植被綠化技術(shù)由來已久，早在20世紀(jì)30年代，美、英、日、法等國相繼開展壓噴播植草技術(shù)的研究，并在農(nóng)業(yè)、道路邊坡工程中得到應(yīng)用；70年代東南亞國家的液壓噴播技術(shù)也蓬勃發(fā)展；80年代起，日本開始對巖質(zhì)邊坡技術(shù)進行研究；近年來我國開始借鑒和引用國外先進技術(shù)和成功經(jīng)驗，逐步從傳統(tǒng)的邊坡防護向邊坡綠化防護轉(zhuǎn)變。  3.2.2.1營造土壤條件  植被綠化最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是營造土壤條件。植被原有賴以生長的土壤條件因采礦被剝離破壞，要恢復(fù)植被必須重新營造適宜植被生長的土壤。基于采礦后形成的特殊地貌特征，營造土壤條件主要有以下幾種方法：    ①噴漿法。適合大坡度巖面且?guī)r體穩(wěn)定性好，成本高，其方法是在巖體上架設(shè)立體鐵絲網(wǎng)或塑料網(wǎng)，錨固，再用壓力噴混機逐層噴涂已調(diào)制好的混合料，混合料成分主要是土壤、肥料、有機質(zhì)、疏松材料、保水劑、粘合劑等，加水成漿，將其噴射到巖面網(wǎng)架上，達到一定厚度后再噴播含植被種子的混合料。  ②臺階法。適合坡度大、坡面堅密穩(wěn)定，對放緩邊坡困難或者投入大的，可以采用此法。要求：臺階高度10m左右，寬1～2m，臺階上設(shè)種植槽，槽高50cm以上，槽中回填種植土，適當(dāng)添加有機肥以便種植物快速成活。  ③魚鱗坑法。坡度在45o以下，高度不超過50m，坡面穩(wěn)定，巖體具有一定程度的風(fēng)化。要求：橫向水平距離（即坑距）一般為1.5～3.0m，上下間距（縱向）3.5～5.0m,坑深50cm左右，如下圖所示 。    圖2 魚鱗坑 圖3 恢復(fù)植被后  ④廢渣（土）回填復(fù)土法。針對一些高度較低，坡度大的，可以采用此法。先進行削坡處理，然后回填廢渣（土），一般廢渣含有一定的泥土成分，所以整平后再覆蓋5～15cm厚的有機土即可實現(xiàn)植被復(fù)綠的效果，若是本著植樹成林的目的，則覆土厚度不低于50cm。  ⑤框架復(fù)土法。含土很少或者完全沒有，而坡度又偏大的坡面，一般需要削坡處理后進行，也可用水泥在坡面上先構(gòu)筑框架（或用其他材料做成）或用空心水泥磚砌面，然后將土填入其中，再播植物。  ⑥暗臺階復(fù)土法。原理同框架復(fù)土法，適宜陡坡類型。該法就是利用錨網(wǎng)在坡面上搭建多級臺階，水泥固化，暗臺階上復(fù)又一定粘合劑的土壤，再噴播植綠，前期還要覆無紡布防止雨水沖刷。  3.2.2.2植被綠化技術(shù)  具備土壤條件，并不是說大功告成了，土壤條件是前提，但要使種下去的植被能存活下來還得注意方法和細節(jié)。接下來探討下植被綠化主要技術(shù)。  ①客土噴播法。90年代末從日本引進的綠化技術(shù)，它是將草種肥料、保水劑、土壤、有機物、穩(wěn)定劑等混合物充分混合后，通過噴射機按設(shè)計厚度均勻噴到需防護的工程坡面，以達到景觀近似于自然綠化目的。應(yīng)根據(jù)不同工期的氣候特點，選擇不同的種子配合比和施工方法，以保證綠化效果，一般最佳施工期為3～6月份。  ②原生植物移植法。通過移植已成活的植物，達到綠化的目的。此法具有成活率高的優(yōu)點，可以短時間實現(xiàn)綠化。  ③植生袋法。用乙烯網(wǎng)袋等將預(yù)先配好土、有機基質(zhì)、種子、肥料等裝入袋中，袋的大小厚度隨具體情況而定。一般33cm×16cm×4cm，也可放大。一般在有一定碴土的坡面使用。使用時沿坡面水平方向開溝，將植生袋吸足水后擺在溝內(nèi)。擺放時種子袋與地面之間不留空隙，壓實后用u型鋼筋式帶鉤竹扦將種子袋固定在坡面上。一周后種子發(fā)芽，初期應(yīng)適時澆水。  ④堆土袋法。該法是裝土的草袋子沿坡面向上堆置，草袋子間撒入草籽及灌木種子，然后覆土并依靠自然飄落的草本類種子繁殖野生植物。  ⑤野生土種栽植法。從礦區(qū)周邊采集種子和種苗進行播種與栽植。  ⑥外來品種引入法。把域外（在本區(qū)域）成功的護坡植物，特別是觀賞性花卉灌木，移植到礦山中，使其成為景觀效應(yīng)。  ⑦藤蔓植物攀爬法。礦山中常出現(xiàn)巖石裸露的陡坡，不便復(fù)土植綠。我們常利用藤蔓植物攀爬、匍匐、垂吊的特性，對山坡、墻面、巖石、坡面綠化或垂直綠化，如爬山虎最初以莖卷須產(chǎn)生吸盤吸附巖體后又產(chǎn)生氣生根扎入巖隙附著，向上攀爬，最后以濃密的枝葉覆蓋坡面從而達到綠化的目的；忍冬、蔓常春藤、云南黃素馨等使其枝葉從上披垂或懸掛而下，達到遮蓋坡面的效果。選擇藤蔓植物必須注意植物形狀（如陽性、陰性、耐陰性，不同坡面朝向選擇不同光耐性植物）及攀爬方式，適宜的高度，如使用美國爬山虎及一些纏繞類大藤木需架網(wǎng)式繩子以便攀援物沿著繩子生長。  ⑧高大喬木遮擋法。在礦山遠處及坡腳復(fù)土，栽植速生高大喬木或大樹移栽。利用大樹樹體高大濃蔭遮擋裸露坡面，不僅具有較好的視覺效果，同時為耐蔭等爬藤植物提供良好的生態(tài)環(huán)境。  另外邊坡綠化技術(shù)還有許多其他方法，諸如鋪草皮法、綠籬法  、插穗法、埋干法等。  3.2.3后期養(yǎng)護  俗話說：“三分種，七分養(yǎng)”。后期養(yǎng)護是廢棄露采礦山環(huán)境治理的最后一步，也是必不可少的步驟，一旦做的不好就可能前功盡棄。植物栽種成型后必須適時進行基材修補、追肥、澆水、防凍、植物補種和病蟲害防治等。  3.3值得注意的事項  ①植被綠化過程中應(yīng)注意不同植被的搭配合理性，以便減少生存競爭的矛盾，使各種植被能夠相存相依，促進生長繁殖。如淺根與深根的搭配，根基型與叢生型的搭配等；植物發(fā)芽期盡可能相近，否則發(fā)芽緩慢的植物很快被淘汰。  ②對一些地處城市近郊或鄰近交通干線、居民集中區(qū)的礦山，可以組織專家進行調(diào)研，研究其經(jīng)濟價值，探討開發(fā)建立旅游景區(qū)或其他生活休閑區(qū)的可行性。這樣不僅使廢棄礦山間接得到治理，而且因地制宜充分利用其經(jīng)濟價值，造福一方，實現(xiàn)變廢為寶的效果，如盱眙象山國家礦山公園就是最好的例子。  4結(jié)束語  礦山環(huán)境恢復(fù)治理是關(guān)系到國民經(jīng)濟發(fā)展的大事，是一項長期而艱巨的任務(wù)，也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是否貫徹落實的重要體現(xiàn)。在治理過程中依照“誰破壞誰治理，誰投資誰受益”的治理原則，將保護和治理的責(zé)任與經(jīng)濟利益結(jié)合起來，造福子孫萬代。  參考文獻：  [1]黃敬軍、陳子玉、蔣波，《廢棄露采礦山環(huán)境治理工程規(guī)劃投資估算研究》，水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2007，34（2）:109-112[2]王永生，《我國礦山地質(zhì)環(huán)境治理現(xiàn)狀及其對策》，國土資源，2007（9）：46-47  [3]陳奇，《礦山環(huán)境治理技術(shù)與治理模式研究》，北京：中國礦業(yè)大學(xué)（北京），2009:90-102  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以pdf形式查看。