王麗 陳星明

1. 西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院礦業(yè)工程系，四川 綿陽(yáng) 621010

礦山排土場(chǎng)破壞土地的生態(tài)復(fù)墾

王麗 陳星明

1. 西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院礦業(yè)工程系，四川 綿陽(yáng) 621010

目前我國(guó)礦山生產(chǎn)中的固體廢棄物，大多為采礦中剝離的圍巖和表土（排土場(chǎng)）及選礦中有用目標(biāo)組分含量低的尾礦（尾礦庫(kù)）。本文著重介紹了對(duì)于礦區(qū)排土場(chǎng)造成的破壞土地采取生態(tài)復(fù)墾的方法對(duì)其進(jìn)行土地復(fù)墾。主要概述了礦區(qū)土地復(fù)墾的意義，礦區(qū)排土場(chǎng)的土地破壞類型和生態(tài)復(fù)墾技術(shù)，提出生態(tài)修復(fù)要因地制宜，結(jié)合農(nóng)林牧業(yè)一體化和景觀設(shè)計(jì)學(xué)等新思想，綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的全面發(fā)展。

固體廢棄物；排土場(chǎng)；土地復(fù)墾

固體廢棄物指的是人類在生產(chǎn)和生活中丟棄的固體和泥狀物，如采礦業(yè)的廢石、尾礦、煤矸石。據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2000年啟動(dòng)的全國(guó)礦山環(huán)境調(diào)查結(jié)果顯示，到2005年底，全國(guó)礦山開采共引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害12379起，造成4251人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失161.6億元。全國(guó)尾礦或固體廢棄物的累計(jì)積存量約220億噸，礦山引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害超過1.2萬(wàn)起，礦產(chǎn)資源開發(fā)已對(duì)88個(gè)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響，礦山環(huán)境形勢(shì)日益嚴(yán)峻[1]。我國(guó)是一個(gè)礦業(yè)大國(guó)，人口眾多、人均耕地少，耕地后備資源不足。因此，在礦山開發(fā)建設(shè)的同時(shí)，保護(hù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的系統(tǒng)工程。

1 礦區(qū)排土場(chǎng)對(duì)土地的破壞

采礦剝離圍巖等固體廢物堆放，破壞了地表植被，排土場(chǎng)分層堆放臺(tái)階較高，還存在發(fā)生泥石流、滑坡等造成地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)破壞的隱患。大規(guī)模的排土場(chǎng)，為泥石流的形成提供了大量的物源；大量廢石的堆積改變了大氣降水的天然流動(dòng)條件，排土場(chǎng)坡面無排水系統(tǒng)，雨季易造成降水在堆場(chǎng)中滯留，加之巖土毛細(xì)管浸潤(rùn)作用，使堆場(chǎng)蓄水量增加。一旦山洪暴發(fā)，很可能誘發(fā)滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅礦區(qū)附近村莊、道路及居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，給礦山安全生產(chǎn)帶來較大的安全隱患[2]。礦區(qū)排土場(chǎng)對(duì)土地的破壞形式可分為沖刷、壓占和污染，其產(chǎn)生的原因及影響范圍見表1。

表1 礦區(qū)排土場(chǎng)對(duì)土地的破壞及影響范圍

2 礦區(qū)土地復(fù)墾的意義

我國(guó)土地資源緊缺的壓力越來越大，土地問題已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)重制約因素。近年來，國(guó)家運(yùn)用綜合手段加強(qiáng)了土地管理，并有計(jì)劃地開發(fā)荒地，以緩解人地矛盾。但是，另一方面，在各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)中，大量土地遭到破壞。據(jù)1990年國(guó)家土地管理局公布：我國(guó)每年因生產(chǎn)建設(shè)而破壞的土地達(dá)2～2.67萬(wàn)公頃。并預(yù)測(cè)，到2050年，全國(guó)因生產(chǎn)建設(shè)而人為破壞的土地將達(dá)到400萬(wàn)公頃。這些被破壞的土地，不但使土地和耕地面積減少，而且使環(huán)境惡化。礦區(qū)是土地資源受破壞最嚴(yán)重的地區(qū)之一。采礦活動(dòng)一方面使許多農(nóng)用地和林地被占用，另一方面造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞，如植被剝離、水土流失、河道堵塞、泥石流、土地沙化等，致使大量被開采過的礦區(qū)土地很難被再利用。此外，由于占用了耕地，還會(huì)引出農(nóng)民的生產(chǎn)與生活安置等社會(huì)問題?；谏鲜鰡栴}，搞好礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的客觀需要，其不僅可以提高土地資源利用率，保持我國(guó)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡，改善工農(nóng)關(guān)系，保障城市居民和農(nóng)民群眾的生產(chǎn)和生活，而且可以保護(hù)環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)平衡，促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)[3]。

3 礦區(qū)生態(tài)重建與生態(tài)恢復(fù)

土地復(fù)墾與生態(tài)重建一向?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家所重視。最早開始土地復(fù)墾與生態(tài)重建的是德國(guó)和美國(guó)。德國(guó)早在20世紀(jì)20年代初就開始對(duì)露天開采褐煤區(qū)進(jìn)行綠化；美國(guó)Indiana煤炭生產(chǎn)協(xié)會(huì)1918年就自發(fā)地在煤矸石堆上進(jìn)行種植試驗(yàn)，《1920年礦山租賃法》又明確要求保護(hù)土地與自然環(huán)境[4]。20世紀(jì)50年代末，一些國(guó)家的復(fù)墾區(qū)已系統(tǒng)地進(jìn)行綠化。20世紀(jì)60年代，許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家加速?gòu)?fù)墾規(guī)劃的制定和復(fù)墾工程實(shí)踐活動(dòng)，比較自覺地進(jìn)入了科學(xué)復(fù)墾時(shí)代。進(jìn)入20世紀(jì)70年代以后，復(fù)墾技術(shù)逐漸形成了一門多學(xué)科、多行業(yè)、多部門聯(lián)合協(xié)作的系統(tǒng)工程，許多企業(yè)自覺地把土地復(fù)墾納入采礦設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)過程中[5]。雖然我國(guó)早在20世紀(jì)50年代就有個(gè)別礦山和單位自發(fā)地進(jìn)行一些土地復(fù)墾工作，但真正開展土地復(fù)墾科學(xué)研究的時(shí)間不長(zhǎng)，但進(jìn)展較快?！吨腥A人民共和國(guó)土地管理法》、《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》和《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》以及《土地復(fù)墾規(guī)定》的頒布，為我國(guó)礦山廢棄地復(fù)墾提供了法律和政策依據(jù)。

3.1 生態(tài)重建與生態(tài)恢復(fù)

礦區(qū)土地整治的主要途徑是生態(tài)重建，使重建地與周圍環(huán)境逐步建立起相協(xié)調(diào)的生態(tài)關(guān)系，逐漸恢復(fù)生產(chǎn)力而達(dá)到治理的目的。

生態(tài)恢復(fù)是指受人類活動(dòng)操作的生態(tài)系統(tǒng)，自然恢復(fù)和人類改造作用恢復(fù)到它原來的狀態(tài)的過程；生態(tài)重建則是指受損的生態(tài)系統(tǒng)在自然恢復(fù)與人類改造作用下最終形成一種改進(jìn)的與原狀態(tài)完全不同的生態(tài)系統(tǒng)的過程。受損的生態(tài)系統(tǒng)還可以發(fā)展為一種介于二者之間的中間狀態(tài)，既具有原生態(tài)系統(tǒng)的特征，又包括對(duì)人類有益的某些特征，稱為中間態(tài)生態(tài)系統(tǒng)[5]。礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)需要較高的投入和較長(zhǎng)的自然恢復(fù)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)，而中間生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)重建的全新生態(tài)系統(tǒng)可以按照人類的愿望加以改造，相對(duì)來說較小的投入就可以做到。

3.2 對(duì)礦區(qū)排土場(chǎng)的生態(tài)治理

通過對(duì)排土場(chǎng)土壤基本養(yǎng)分狀況的調(diào)查分析及綜合評(píng)價(jià)，把綜合肥力系數(shù)值較好的土壤保存起來，用于將來排土場(chǎng)的覆土。圍繞復(fù)墾土地開展生態(tài)重建，種、養(yǎng)、加一體化發(fā)展的綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。生物復(fù)墾的基本原則是因地制宜、因害設(shè)防、宜林則林、宜草則草。生態(tài)功能區(qū)是不斷變化的，生態(tài)區(qū)劃具有時(shí)效性。尤其在礦區(qū)已復(fù)墾區(qū)域中，由于完全是人工重塑地貌，其生態(tài)系統(tǒng)本身并不穩(wěn)定，既可以在人工干預(yù)下向更好的方向發(fā)展，也有退化的可能，因此礦區(qū)重建生態(tài)功能區(qū)劃必須結(jié)合項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整，這有利于指導(dǎo)區(qū)劃內(nèi)容隨著時(shí)間變化而作出調(diào)整，促進(jìn)區(qū)域環(huán)境的良性發(fā)展。

礦區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)的功能分區(qū)既不同于自然生態(tài)系統(tǒng)的分區(qū)，也不同于工業(yè)園區(qū)的功能分區(qū)。礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)是集自然生態(tài)系統(tǒng)、破壞生態(tài)系統(tǒng)與恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)為一體，涉及農(nóng)業(yè)用地、工業(yè)用地的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)主要依據(jù)礦區(qū)土地的開采與復(fù)墾進(jìn)度以及土地利用類型，據(jù)此把礦區(qū)排土場(chǎng)的生態(tài)治理分為農(nóng)業(yè)綜合利用區(qū)、旅游觀光區(qū)。

3.2.1 本著農(nóng)林牧業(yè)一體化的經(jīng)營(yíng)理念，以生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)為主，利用耕地、林地、草地等農(nóng)業(yè)用地，通過種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的綜合協(xié)調(diào)發(fā)展，共同構(gòu)建農(nóng)業(yè)綜合利用區(qū)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)、能量循環(huán)發(fā)展，從而發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。

3.2.2 景觀設(shè)計(jì)學(xué)[6](Landscape Architecture)是關(guān)于景觀的分析、規(guī)劃布局、設(shè)計(jì)、改造、管理、保護(hù)和恢復(fù)的科學(xué)和藝術(shù)。利用礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)多樣性，結(jié)合景觀設(shè)計(jì)學(xué)的專業(yè)指導(dǎo)，重點(diǎn)建設(shè)礦區(qū)排土場(chǎng)的旅游觀光區(qū)。應(yīng)結(jié)合工業(yè)旅游與生態(tài)旅游，充分發(fā)揮該區(qū)的旅游服務(wù)功能。

4 生態(tài)復(fù)墾技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的露天礦土地復(fù)墾技術(shù)主要有以下3種:

4.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾技術(shù)。是根據(jù)生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，應(yīng)用復(fù)墾工程技術(shù)和生態(tài)工程技術(shù)，通過合理調(diào)配植物、動(dòng)物、微生物等，進(jìn)行立體種植、養(yǎng)殖和加工。此項(xiàng)復(fù)墾技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用比較廣泛，效果也比較明顯[5]。

4.2 生物復(fù)墾技術(shù)。是指利用生物措施恢復(fù)土壤的有機(jī)肥力和生物生產(chǎn)能力的技術(shù)措施。

4.3 微生物復(fù)墾技術(shù)。是指利用微生物活化劑或微生物與有機(jī)物的混合劑，對(duì)復(fù)墾后的貧瘠土地進(jìn)行熟化和改良，恢復(fù)和增加土地肥力和活性，以便用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。微生物復(fù)墾技術(shù)科技含量最高，并且環(huán)保無污染，但是，目前我國(guó)還沒有引進(jìn)。

5 生態(tài)復(fù)墾中的幾點(diǎn)建議

5.1 因地制宜，根據(jù)礦區(qū)的破壞程度選擇不同的生態(tài)重建模式。對(duì)已復(fù)墾的耕地和綠化的復(fù)墾地，要加強(qiáng)保護(hù)；為防止地表雨水大量積存，應(yīng)采取臨時(shí)措施，及時(shí)進(jìn)行防排水。恢復(fù)植被時(shí)要充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件選擇不同的種植方式和生物種類。

5.2 生態(tài)工程復(fù)墾是根據(jù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，應(yīng)用土地復(fù)墾技術(shù)和生態(tài)工程技術(shù)，對(duì)沖刷、壓占、污染等破壞土地及其它各種人為活動(dòng)和自然災(zāi)害損毀的土地進(jìn)行整治和利用[2]。生態(tài)工程復(fù)墾不是某單一用途的復(fù)墾，而是農(nóng)、林、牧、副、加工等多業(yè)聯(lián)合復(fù)墾，并且是相互協(xié)調(diào)，相互促進(jìn)，全面發(fā)展。

5.3 新技術(shù)的應(yīng)用研究，包括DIMINE三維數(shù)字化軟件（GIS與VR技術(shù)）在礦區(qū)排土場(chǎng)復(fù)墾規(guī)劃中的應(yīng)用，微生物復(fù)墾技術(shù)的應(yīng)用、復(fù)墾中抗侵蝕與防滲漏材料的應(yīng)用、環(huán)境巖土工程等新技術(shù)新材料的應(yīng)用等。

6 結(jié)語(yǔ)

礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞是人類在進(jìn)行采礦生產(chǎn)活動(dòng)中環(huán)境變化超過一定限度的產(chǎn)物。為了減輕對(duì)土地的破壞，我們應(yīng)適時(shí)考慮環(huán)境的承載能力，以防為主，防治結(jié)合。對(duì)礦區(qū)排土場(chǎng)的生態(tài)復(fù)墾要因地制宜，采用新技術(shù)、新工藝，結(jié)合傳統(tǒng)復(fù)墾技術(shù)；同時(shí)加強(qiáng)礦山生態(tài)環(huán)境管理和執(zhí)法監(jiān)督，礦區(qū)排土場(chǎng)的生態(tài)復(fù)墾工作逐步走向法制化道路；進(jìn)而保障礦區(qū)排土場(chǎng)的生態(tài)復(fù)墾工作順利進(jìn)行實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的全面發(fā)展。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.009