李好飛

（河南省資源環(huán)境調(diào)查二院 河南洛陽(yáng) 471000）

引言

目前，為切實(shí)優(yōu)化生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果，我國(guó)針對(duì)原有存在的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)處理，不斷提升生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。礦山的開(kāi)采是很多山區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源，但礦山開(kāi)采生產(chǎn)中，往往會(huì)形成較為明顯的生態(tài)環(huán)境破壞問(wèn)題，如地質(zhì)安全隱患、地形地貌景觀破壞、土地資源破壞及水土流失等，因此礦山開(kāi)采引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注。由于礦山開(kāi)采后的生態(tài)修復(fù)難度較大，且礦山高陡邊坡作為比較特殊的組成部分，其生態(tài)修復(fù)難度更大，因此必須在明確具體問(wèn)題后，針對(duì)性地選擇合適的生態(tài)修復(fù)手段，促使礦山開(kāi)采帶來(lái)的各類生態(tài)環(huán)境問(wèn)題得到有效修復(fù)重要且必要。

1 項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目位于河南省洛陽(yáng)市宜陽(yáng)縣，項(xiàng)目為宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)，項(xiàng)目確定總治理面積為127.73 hm2，并依據(jù)治理區(qū)位置劃分為33 個(gè)治理區(qū)，共包含12 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中，治理面積最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是錦屏鎮(zhèn)，面積最小的為高村鎮(zhèn)；治理區(qū)最多的為樊村鎮(zhèn)，治理區(qū)最少的為高村鎮(zhèn)、韓城鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)等6 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)工程治理措施主要是通過(guò)地質(zhì)安全隱患消除、礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理來(lái)改善治理區(qū)的生態(tài)環(huán)境，提高治理區(qū)內(nèi)及周邊環(huán)境生態(tài)質(zhì)量，改善周邊農(nóng)民生產(chǎn)生活條件[1]。

在本項(xiàng)目中，低山地貌區(qū)域的治理區(qū)是以各類歷史遺留廢棄石料礦山為主，受歷史遺留露天礦山開(kāi)采的影響，地形地貌被嚴(yán)重破壞，區(qū)內(nèi)大大小小的采坑星羅棋布，碎石、渣堆隨意堆放，破舊的開(kāi)采設(shè)備在區(qū)內(nèi)隨處可見(jiàn)，基巖裸露，植被稀疏，遺留開(kāi)采邊坡普遍較陡，甚至呈直立狀態(tài)，尤其是治理27 區(qū)北側(cè)，最高單級(jí)邊坡落差最大可達(dá)141m。區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件主要受巖性、地貌、地質(zhì)構(gòu)造等因素控制,根據(jù)區(qū)內(nèi)各類巖土體工程地質(zhì)特征，將其劃分為巖漿巖建造、變質(zhì)巖建造、碎屑巖建造、碳酸鹽巖建造4 個(gè)建造，以及堅(jiān)硬的塊狀侵入巖巖組、堅(jiān)硬的塊狀噴出巖巖組、較堅(jiān)硬的塊狀片麻巖巖組、堅(jiān)硬的中厚層狀鈣質(zhì)/硅質(zhì)膠結(jié)砂巖/砂礫巖巖組、較堅(jiān)硬的薄層狀砂巖/頁(yè)巖/夾薄層灰?guī)r巖組、軟弱的中厚層狀泥灰?guī)r/泥巖/砂巖/砂質(zhì)礫巖/頁(yè)巖巖組、堅(jiān)硬的碳酸鹽巖組、黃土巖組類別的 8 個(gè)工程地質(zhì)巖組。因此，項(xiàng)目在治理中比較關(guān)鍵的任務(wù)是高陡邊坡生態(tài)環(huán)境的修復(fù)處理，也是難度相對(duì)較大的治理修復(fù)環(huán)節(jié)，但工作人員在全方位調(diào)查了解項(xiàng)目實(shí)際狀況的基礎(chǔ)上，選擇了適宜合理的生態(tài)修復(fù)方案，已取得了理想修復(fù)效果。

2 項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境問(wèn)題分析

本項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境問(wèn)題較為突出，不僅直接表現(xiàn)在綠色生態(tài)環(huán)境方面，還受到了其它因素的干擾和限制，如地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖土狀況等，同樣都是不容忽視的關(guān)鍵問(wèn)題。該治理區(qū)地質(zhì)安全隱患主要是崩塌，因?yàn)橹卫韰^(qū)均為露天開(kāi)采，因開(kāi)采無(wú)規(guī)劃，露天開(kāi)采不是一層一層剝離，產(chǎn)生了很多開(kāi)采面，采面疊加形成危巖與陡崖，存在安全隱患，受震動(dòng)易失穩(wěn)，進(jìn)而發(fā)生崩塌[2]。同時(shí)，開(kāi)采活動(dòng)導(dǎo)致巖土面落差大，孤峰和礦柱林立，使山體遭受破壞，基巖、河灘、黃土裸露，破壞了原始地形地貌景觀，造成現(xiàn)有地形地貌景觀與周邊環(huán)境不協(xié)調(diào)。而勘查區(qū)內(nèi)土地資源的破壞問(wèn)題同樣不容忽視，采坑現(xiàn)狀滿目瘡痍，地勢(shì)凹凸不平，無(wú)法耕種，并且在長(zhǎng)期露天開(kāi)采背景下，植被和表層土層同樣受到影響，不僅原有的大量綠色資源被嚴(yán)重破壞，現(xiàn)有土地的種植功能也完全喪失，成為嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題。此外，該區(qū)域還存在著明顯的水土流失問(wèn)題，由于區(qū)域中85%～95%以上的植被完全破壞，難以形成理想的保水保土效果，受降雨影響易出現(xiàn)水土流失問(wèn)題。

3 礦山高陡邊坡生態(tài)修復(fù)策略

3.1 總體生態(tài)修復(fù)方案

礦山高陡邊坡生態(tài)修復(fù)應(yīng)該著重考慮到項(xiàng)目實(shí)際狀況，結(jié)合治理區(qū)的地形地貌條件、周邊土地利用類型、水土植被資源情況和治理區(qū)周邊村民意愿，確定各治理區(qū)的復(fù)墾方向，明確各個(gè)主要治理目標(biāo)和核心問(wèn)題。宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目結(jié)合各方面資料，采取消、整、挖、填、掛、植、復(fù)墾等綜合治理措施，對(duì)取土場(chǎng)、采砂坑、采石場(chǎng)形成的高陡邊坡進(jìn)行危巖體清除，對(duì)采坑和廢渣壓占破壞土地資源進(jìn)行挖高填低、場(chǎng)地平整等綜合整治。然后，對(duì)整治后的各個(gè)地塊根據(jù)“宜耕則耕、宜林則林、宜草則草”的治理原則，逐步恢復(fù)各個(gè)地塊土地的價(jià)值。

高陡邊坡以在邊坡底部種植爬山虎為主，局部邊坡采用掛網(wǎng)噴播技術(shù)進(jìn)行覆綠。旱地、林地主要根據(jù)調(diào)查地塊坡度情況以及周邊村民意愿確定恢復(fù)為旱地、林地。對(duì)基地為基巖的旱地地塊先覆渣，再覆土0.8m；對(duì)基地為基巖的林地先覆渣，再覆土0.5m，覆渣厚度根據(jù)各治理區(qū)挖填石渣方量；對(duì)基地為碎渣或者黃土的旱地在平整后的地塊上部直接覆土0.8m，林地直接覆土0.5m，恢復(fù)為草地的地塊直接覆土0.3m。為保障農(nóng)作物與草木的成活率，覆土選用外購(gòu)客土。同時(shí)，對(duì)恢復(fù)成旱地的地塊，進(jìn)行土壤改良工程，增加土壤耕種能力[3]。

3.2 生態(tài)修復(fù)要點(diǎn)

3.2.1 生態(tài)修復(fù)準(zhǔn)備

為防止治理區(qū)內(nèi)危巖體突然滑塌傷害施工工人及機(jī)械設(shè)備，設(shè)計(jì)對(duì)高陡邊坡和平臺(tái)表面的破碎巖體、松散巖塊、危石、突出的巖石進(jìn)行清理，清除殘留危巖，減小陡崖面坡度，最終達(dá)到邊坡穩(wěn)定的狀態(tài)。危巖體采用定點(diǎn)人工機(jī)械清除和爆破的方式進(jìn)行清除，即對(duì)于施工過(guò)程中人工機(jī)械可達(dá)到施工的采用人工機(jī)械清除，無(wú)法進(jìn)行人工機(jī)械清理的區(qū)域方可采用爆破清理，同時(shí)根據(jù)巖石性質(zhì)及特點(diǎn)，爆破采用淺孔、小排距加強(qiáng)松動(dòng)爆破技術(shù)。淺孔松動(dòng)爆破布設(shè)采用垂直眼或斜眼，多排矩形、梅花形排列。

為了使治理區(qū)采場(chǎng)與周圍地貌景觀相得益彰，與周邊地形地貌連接成片，對(duì)歷史遺留礦山開(kāi)采后形成的地表高低不平采坑及周邊殘留的殘山孤包、采礦殘留的廢棄渣堆等，采用南方cass軟件方格網(wǎng)法和三角網(wǎng)法進(jìn)行整平高程控制，對(duì)采坑及周邊殘山孤包和廢棄渣堆進(jìn)行挖填計(jì)算。挖填主要有機(jī)械開(kāi)挖和爆破2 種方式。本次挖填方工程設(shè)計(jì)包括對(duì)采坑進(jìn)行挖填平整（機(jī)械開(kāi)挖）、對(duì)采坑內(nèi)殘留的殘山孤包進(jìn)行挖方消除（機(jī)械開(kāi)挖和爆破）、對(duì)采坑內(nèi)部及采坑周邊殘留的廢渣進(jìn)行挖高填低（機(jī)械開(kāi)挖）3 個(gè)方面[4]。治理區(qū)采坑回填根據(jù)設(shè)計(jì)高程要求，并結(jié)合治理區(qū)的實(shí)際地形，采取網(wǎng)格剖面控制，利用挖填產(chǎn)生的廢棄礦渣和崩落體對(duì)采坑內(nèi)低洼不平處進(jìn)行回填壓實(shí)，填方工程采用人工和機(jī)械結(jié)合。

3.2.2 覆土

由于本項(xiàng)目中存在較多且不能滿足種植耕作層要求的平臺(tái)基巖裸露以及采坑表面基巖區(qū)域，因此為了恢復(fù)這些區(qū)域的生態(tài)環(huán)境功能，本項(xiàng)目對(duì)各治理區(qū)內(nèi)的地表基巖裸露或覆蓋層較薄區(qū)域進(jìn)行表層覆渣、覆土，以滿足植被生長(zhǎng)的要求。本項(xiàng)目在危巖清理和平臺(tái)挖填平整之后，對(duì)平臺(tái)和斜坡進(jìn)行覆渣、覆土，將其復(fù)墾為旱地、林地、草地。對(duì)恢復(fù)成旱地的區(qū)域平臺(tái)先覆渣后覆土，覆渣石渣粒徑不大于30mm，再覆土0.8m。為保證林地樹(shù)苗的成活率，對(duì)恢復(fù)成林地的先覆渣后覆土，石渣粒徑不大于50mm，上部覆土0.5m，恢復(fù)成草地的區(qū)域直接覆土0.3m，旱地和林地的覆渣量根據(jù)各區(qū)挖填計(jì)算均能夠滿足各治理區(qū)覆渣量要求。另外，對(duì)設(shè)計(jì)在斜坡形成的平臺(tái)進(jìn)行覆渣、覆土后，使平臺(tái)外高內(nèi)低，坡度不大于5o，以防水土流失。

3.2.3 植物種子噴播

本項(xiàng)目生態(tài)修復(fù)處理中，噴播是比較重要的核心手段，也是促使項(xiàng)目邊坡形成良好綠化效果的關(guān)鍵所在。為了確保噴播效果，本項(xiàng)目為有效防止坡面表面局部崩塌或滑坡發(fā)生，同時(shí)給噴播后的坡面植被提供一個(gè)穩(wěn)定的生長(zhǎng)基礎(chǔ)，在邊坡表面鋪設(shè)直徑為2mm、孔徑為5cm×5cm 的菱形鍍鋅低碳鐵絲網(wǎng)，同時(shí)采用鐵錨固件對(duì)網(wǎng)體進(jìn)行固定，按一定的間距梅花形垂直坡面方向制作錨孔，并按不少于1.5個(gè)/m2的要求合理構(gòu)建錨固件[5]。

然后采取人工上料方式，結(jié)合“高次團(tuán)粒噴播生態(tài)修復(fù)技術(shù)”的相關(guān)要求，促使基料的配比較為適宜合理，并借助高次團(tuán)粒噴播機(jī)進(jìn)行均勻混合，形成理想的噴播應(yīng)用條件。具體到現(xiàn)場(chǎng)噴播處理中，技術(shù)人員應(yīng)先噴播沒(méi)有植物種子的基料，在確保其達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后，再噴播含有種子的基料，由此形成理想的噴播后種子生長(zhǎng)條件。一般而言，不含種子的基料噴播厚度應(yīng)該控制在6～7cm，而含有種子的基料應(yīng)該控制在2～3cm。

本項(xiàng)目采用DN75 型號(hào)5.6mm 和 DN63 型號(hào)4.7mm 的PE 主供水管布設(shè)山體整個(gè)骨架，次主管道采用DN50 型號(hào)4.6mm 的PE 管沿著坡面進(jìn)行布設(shè)，支管選用DN32 型號(hào)3mm 的 PE 管沿著山體從上至下左右間距5m 進(jìn)行布設(shè)，噴淋管選用DN25 型號(hào)2.3mm 的PE 管在管道上下間距5m進(jìn)行布設(shè)，噴頭選用直徑2mm 的噴頭，保證噴淋系統(tǒng)均勻全部噴灑到位。

3.2.4 整體綠化

本項(xiàng)目中，生態(tài)修復(fù)所應(yīng)用的大量綠化植物，其植被類型選擇遵循“喬灌草藤”結(jié)合的原則、生物多樣性原則、與周邊生態(tài)協(xié)調(diào)的原則、環(huán)境適應(yīng)性的原則。并根據(jù)治理區(qū)及其周邊現(xiàn)狀條件下自然生長(zhǎng)的植被情況，結(jié)合治理區(qū)干旱、少雨和土壤層較薄的特點(diǎn)，植被優(yōu)先選擇抗旱能力強(qiáng)、耐貧瘠、生長(zhǎng)速度快的植物。同時(shí)，對(duì)未利用地塊覆土后進(jìn)行植樹(shù)并播撒草樹(shù)籽，恢復(fù)為林地或草地，樹(shù)苗選用側(cè)柏、油松、刺槐、臭椿。在樹(shù)苗類型選定后，技術(shù)人員針對(duì)樹(shù)苗的分布狀況進(jìn)行嚴(yán)格控制，促使樹(shù)苗可以在整個(gè)項(xiàng)目中形成良好的分布態(tài)勢(shì)，規(guī)避可能出現(xiàn)的樹(shù)苗應(yīng)用不當(dāng)問(wèn)題。而為了促使樹(shù)苗在應(yīng)用中發(fā)揮出理想的作用價(jià)值，技術(shù)人員還考慮到了樹(shù)苗未來(lái)生長(zhǎng)狀況，促使其可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)形成理想的整體效果，避免出現(xiàn)苗木本身方面的問(wèn)題。

為了更好優(yōu)化項(xiàng)目整體綠化效果，促使其具備更強(qiáng)的生態(tài)效益，技術(shù)人員在選擇好恰當(dāng)綠化植物后，還對(duì)其分布狀況予以優(yōu)化控制，以便促使播種量可以得到有效設(shè)定，以此規(guī)避可能存在的整體綠化效果不佳問(wèn)題。在本項(xiàng)目整體綠化中，播種量控制為30kg/hm2。在林木間隙也進(jìn)行了草籽撒播，草地和林木間隙播種量均為30kg/hm2；在高陡邊坡上下種植爬山虎，爬山虎抗逆性強(qiáng)，耐寒、耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)，并且可以向上攀爬，可以對(duì)治理區(qū)內(nèi)陡坡起到攔擋綠化的作用，爬山虎間距0.5m，植株長(zhǎng)不少于1m，且嚴(yán)格控制所選爬山虎的生長(zhǎng)狀態(tài)，促使其可以具備理想的成活條件。另外，為促使爬山虎的生長(zhǎng)符合高陡邊坡治理需求，技術(shù)人員還可對(duì)其生長(zhǎng)方向進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，由此規(guī)避爬山虎生長(zhǎng)混亂現(xiàn)象，最大程度提升高陡邊坡生態(tài)修復(fù)應(yīng)用價(jià)值[6]。

3.3 環(huán)境保護(hù)效果

宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山在采用上述生態(tài)修復(fù)方案后，確實(shí)取得了不錯(cuò)成效，尤其是項(xiàng)目中的高陡邊坡修復(fù)，更是形成了理想的生態(tài)效益，有效解決了原有問(wèn)題，發(fā)揮出了較強(qiáng)的生態(tài)環(huán)境修復(fù)以及保護(hù)作用。

3.3.1 礦山地質(zhì)更穩(wěn)定

在生態(tài)修復(fù)方案應(yīng)用后，宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山的地質(zhì)不穩(wěn)定問(wèn)題得到了有效改善，以此營(yíng)造出了較為理想的環(huán)境保護(hù)條件，解決了這一根源性問(wèn)題。在生態(tài)修復(fù)工作完成后，原有高陡邊坡存在的地質(zhì)巖體松動(dòng)問(wèn)題，不僅借助于各個(gè)工程手段，形成了穩(wěn)固效果，同時(shí)還有賴于生態(tài)修復(fù)手段的運(yùn)用。如，在高陡邊坡底部種植的爬山虎，在后續(xù)快速生長(zhǎng)的背景下，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于高陡邊坡的生態(tài)修復(fù)和固結(jié)處理，不容易在未來(lái)出現(xiàn)巖土脫落等問(wèn)題，且持續(xù)性改善相應(yīng)巖土結(jié)構(gòu)，促使其地質(zhì)結(jié)構(gòu)更為安全穩(wěn)定，成為環(huán)保效益凸顯的重要前提條件。

3.3.2 地形地貌景觀改善

宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目還有效改善了地形地貌景觀，促使其具備理想的生態(tài)效益和綠化效果，滿足環(huán)境保護(hù)相關(guān)要求。在宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中，技術(shù)人員在針對(duì)項(xiàng)目中的不穩(wěn)定巖土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理和固結(jié)的背景下，還著重運(yùn)用了多種生態(tài)修復(fù)手段，實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)區(qū)域內(nèi)整體綠化率的明顯提升。伴隨著項(xiàng)目所處區(qū)域綠化率的提升，必然會(huì)在地形地貌景觀改善方面發(fā)揮積極作用，成為環(huán)保效益體現(xiàn)的直觀因素。

3.3.3 防控水土流失

宜陽(yáng)縣歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目還實(shí)現(xiàn)了水土流失問(wèn)題的防控，這也是切實(shí)優(yōu)化環(huán)保效果的重要表現(xiàn)。在生態(tài)修復(fù)方案實(shí)施后，項(xiàng)目中的高陡邊坡以及其它區(qū)域均形成了植被覆蓋效果，并在適宜基料噴播的基礎(chǔ)上，對(duì)喬、灌、草、藤等多種植物進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用，凸顯生物多樣性的同時(shí)，還針對(duì)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)予以改善，由此體現(xiàn)出了較為理想的水土保持效果。該區(qū)域即使未來(lái)經(jīng)受降雨沖刷，也不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失問(wèn)題，環(huán)境保護(hù)效果較為突出。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦山高陡邊坡生態(tài)修復(fù)的難度較大，工作人員需對(duì)礦山高陡邊坡進(jìn)行綜合全面地分析，準(zhǔn)確掌握其主要問(wèn)題和缺陷后，再有針對(duì)性地予以修復(fù)處理，才能事半功倍。目前，常用的礦山高陡邊坡生態(tài)修復(fù)方案有消、整、挖、填、掛、植、復(fù)墾等綜合治理措施，因此工作人員需匹配性選用和規(guī)范化控制，才能實(shí)現(xiàn)理想的生態(tài)修復(fù)效果。