1、216管理及其他Management and other矿山生态环境恢复治理和土地复垦研究翟向华摘要：不同类型的废弃矿山表现出的被破坏和污染问题不同，差异化的采取多元化的治理模式是进行矿山生态有效修复的关键。本文探讨了矿山生态环境恢复与治理过程中常用的地质公园模式、园林景观模式、工程绿化模式的具体实施方法及优缺点；研究了不同类型矿山土地复垦的侧重点及其方法的选择。旨在为我国各类破坏废弃的矿山及其土地生态治理与修复提供一些参考。关键词：废弃矿山；破坏土地；生态环境修复；治理；土地复垦矿山资源是社会经济发展进程中必不可少的资源，也是工业发展的资源基础。我国各类矿产资源丰富，为我国矿山开产业的发展奠
2、定了基础。改革开放以来，各种类型的矿山数量不断从祖国的山区被开发，全国各地矿山开采业展示出一篇繁荣的景象。经过四十年的开采，许多老矿区面临着矿产资源枯竭和矿区生态环境破坏与污染的问题。在矿山开采业发展期间，全国大小矿区几经更迭，不断的有老旧矿区废弃，新矿区产生。据统计，全国已有各类破坏废弃土地超过两亿千亩，其中因矿山开采而造成的废弃土地超过6000万亩，占全国破坏废弃土地总量的30%。在矿山破坏废弃土地中，存在问题包括土地塌陷、挖损、压占、植被破坏、环境污染等。全国仅有10%的矿山破坏废弃土地得到了复垦，矿业废弃土地复垦率偏低。研究矿山生态环境恢复治理和土地复垦对于提高我国矿业废弃土地利用率和
3、加快矿山生态环境修复系统建设有着重要的意义。1 矿山生态环境恢复治理1.1矿山概述1.1.1废弃矿山生态环境现状（1）固体废弃物。定义：矿山开采过程汇中不断产生的废石及选冶生产过程中产生的尾矿、废渣等。固体废弃物现状：我国是全世界最大的矿业开采国，拥有各类矿山数量7650个，涉及开采矿产143中，矿业开采类型丰富多样，矿山开采过程中产生的固体废弃物类型多、数量大。矿山固体废弃物污染及破坏是矿山生态环境中最常见也是最主要的问题之一。固体废弃物特点：我国矿山固体废弃物具有总量大、来源广、污染大的特点。固体废弃物的来源包括尾矿、废石、粉煤灰、煤矸石等。许多老矿区矿山固体废弃物大量堆积，占用大量的土地
4、资源，对周边生态环境造成严重的污染和破坏。在各类固体废弃物中，尾矿和尾砂污染问题最为突出。其中包括尾矿堆积占用大量土、破坏生态、污染环境等；尾砂造成空气污染、水体污染、土壤污染等，甚至威胁着当地人民的身体健康。（2）生态环境修复。定义：通过人为的采取停止对生态干扰和破坏，利用生态系统自我恢复能力和人工修复措施，加强对影响生态环境因素的控制和对生态环境的保护，使得遭受破坏的生态系统逐渐的恢复或形成良性循环发展的过程即为生态修复。生态环境修复任务：矿山生态环境修复的主要任务是在现有的经济水平下采取科学、系统的生态修复工程和长期的生态抚育措施，使矿山环境功能逐步恢复，并形成可持续的良性发展状态，形成
5、自我维持和繁衍生态平衡的体系。生态环境修复时序：传统的矿山生态环境的修复工作在矿业开采结束后进行，而现代矿业发展要求矿山生态环境修复应该保持与矿山开发生产过程相一致的时序，贯穿在矿山建设、运营、关闭的各个时期，加强全过程生态抚育，尽可能的后延生态抚育周期，采取及时的复垦工程和恢复措施，使遭到破坏的矿山场地得以科学、及时的恢复和保护。生态环境修复内容：矿山生态环境修复包含多层次、多方面的内容，且根据不同的开发阶段，面临的生态修复重点内容不同。矿山建设阶段生态修复的主要内容包括矿山开拓形成的道路、边坡、被占用或被影响的场地、玻璃的表土、贮存场、生产场地制备的恢复；矿山运营阶段生态修复的内容包括对尾
6、矿库、排土场、堆浸场、露天采矿场地土壤的复垦与生态建设，包括植物恢复；完成采矿阶段包括对矿山厂区边坡、台阶、平台、局部场地等大面积复垦工程的建设和生态恢复，包括拆除建筑物及设施、清理废弃物、治理污染物、有针对性的进行生态环境建设等内容。1.1.2废弃矿山特点大部分废弃矿山具有立地条件差、生态破坏严重、污染严重、植被难以自然恢复、生态系统难以自然修复的特点。1.1.3矿山开发中的环境问题（1）生态环境破坏。矿山生态环境破坏问题包括压占破坏土217管理及其他Management and other地、植被被伐、水土流失、物种多样性减少、影响野生动物的气息环境、地貌景观改变等。（2）环境污染。矿山环
7、境污染涉及水环境、空气环境、固体环境、土壤环境、声环境等污染及辐射污染，污染类型广、范围大。（3）地质环境破坏。矿山地质环境破坏问题表现为边坡失稳、坝体溃决、崩塌、塌陷变形、泥石流、水位下降、涌水外排等。1.2矿山生态环境恢复治理模式及其实施方法、优缺点分析1.2.1地质公园模式地质公园模式指利用矿山区开采活动遗留下的地质自然特征开发地质公园进行生态环境光恢复治理模式。这种模式可向公众揭示地质底层的自然特征，以清晰直观的方式表现矿层排列的顺序。地质公园模式的实施需要在原有的矿山结构基础上进行植被恢复、基础设施和配套设施的建设，对矿山地质遗迹进行景观改造，并组织相关科学知识的科普。一般以旅游景观
8、的模式向社会呈现，具有显著的社会公益教育意义。地质公园模式修复与治理的优点在于最大程度的利用率矿区遗迹，且开发成本低，有利于同时实现了旅游开发、公益教育、生态环境修复的多重功能，有助于向社会宣传地质复杂而漫长的演变过程，环境效益、社会效益显著。地质公园模式适用于地质特点显著、地质层发展规律完整的矿区。1.2.2园林景观模式园林景观模式指在原矿区基础上利用立地条件进行现代园林景观的建设，创建欣赏价值较高的生态园林景观。园林景观模式实施要求先排除矿区的地质安全隐患，加强矿区可靠性建设。在园林造景上，可以结合原矿区的地形地貌，以及当地适应性较好的植被景观，顺势而为的进行生态建设与规划。园林景观模式可
9、分区规划，建设内容包括山、水、植被及具有艺术欣赏价值的建筑。园林景观的开发应该尽可能的贴近城市生活，加强与城市生活的联系，创建一个可供人们休闲、消遣、娱乐的现代园林景观。园林景观模式开发的优点在于实现矿区生态环境修复的同时发展经济，附加价值高，可以为当地创收，同时也有利于丰富当地的景观类型。园林景观模式适用于地形地貌条件多样且有特点，距离城市或人口聚集地较近的矿区生态环境恢复与治理。1.2.3工程绿化模式工程绿化模式是矿山生态恢复治理中最常用的一种模式，即采用生态工程对矿区被污染、破坏的环境进行有针对性的修复与治理，使原矿区的自然环境、生态环境逐步恢复到自然健康且可持续循环的状态。工程绿化模式
10、实施的重点在于绿化，即植被恢复。绿化的内容包括裸露的山坡、废弃矿区土地等，通过绿化提高废弃矿区整体的植被覆盖率，构建系统完整的绿化系统，为生物创建一个良好的栖息地，保护生物多样性，并逐渐的使矿区生态系统恢复活力。工程绿化模式的适用范围及其广泛，几乎可适用于大部分矿山生态环境恢复与治理。工程绿化模式是一项系统性的工程，一般要求局部到总整体、从短期到中长期的绿化与生态建设，应该有一个系统科学的规划，需要统筹和协调矿区的多种问题，加强综合性治理，根据矿区各部分区域生态破话的特点，有针对性的开展生态绿化工程的建设。2 矿山土地的复垦2.1矿山土地复垦的要求、因素及复垦设计要求矿山土地复垦的实质是生态恢
11、复，它要求根据采矿地质条件、发展愿景及当地实际情况，有计划的制定长远的矿山土地复垦计划，要求做好复图与修坡工作的保持，做好土壤质量的保持。土地复垦要求按照国家矿产资源及土地管理规定实施复垦。土地复垦需要重点考虑社会因素、生态因素及经济因素。在土地复垦设计时，应参考GB51411-2020中的相关规定，以及国家、地方及矿山企业要求的相关标准，针对矿区生态环境的特点，选择适合的土地复垦技术及管理技术实施土地复垦计划。2.2不同类型矿山土地复垦的侧重点及其方法的选择2.2.1矿山破坏废弃土地的类型及复垦重点（1）植被破坏型。露天矿山开采过程中采伐地表指标，对山体表土进行剥离，在地表直接堆放固体废物等
12、，直接造成地表植被的破坏。此外，由于采矿活动会造成水土污染，矿区土体环境植被自然恢复难度大，自然恢复需要较长的周期。由于持续性的采矿破坏，矿区植被遭到毁灭性的破坏，一方面植被覆盖率持续性下降，地表裸露，水土流失加剧，另一方面矿区立地条件变差，生物整体性群落的稳定性变差。（2）生态环境破坏型。矿山生态环境破坏表现在矿山及其附近岩石、水源、动植物所受到的负面影响。如土壤和水体的酸化、重金属含量超标等问题。由于周围环境污染，导致动植物生存环境恶化，影响动植物的生长发育。此外，由于大规模矿山开采活动，矿区固体废弃物大量积累，占用和污染大面积的土地。矿山开采活动中对山体结构造成的破坏，导致坍塌、崩塌、边
13、坡失稳、水土流失等问题。（3）水土污染型。矿山开采是一项长期性的活动，开采过程中各类矿渣、尾渣、粉煤灰、煤矸石等对周围土壤和水体造成污染，污染物长期积累扩散。受降雨及其他地表金流的影响，污染物在地表土壤和地下水中的范围不断扩大，形成不同程度的水土污染。水土污染主要表现为中金所属含量超标，水体中杂质较多。218管理及其他Management and other2.2.2常用的土地复垦方法及其选择（1）稳定化恢复治理+复垦项目。稳定化恢复治理是最常用的土地复垦方式，包括物理法和化学法。稳定化恢复治理+复垦项目指采用物理或化学方法对矿区采取废弃物清理、填埋、熟土覆盖或翻土等处理，使地表景观及矿山废弃
14、物区域稳定，在采用植被恢复的方法对地表进行绿化工程建设。复垦项目指采取与矿区立体条件和当地社会、经济、生态环境相适应的土体复垦项目。如农业项目、林业项目等，在土地复垦的同时发展农业、林业的等，促进当地经济的发展和生态环境的系统性修复。物理法恢复治理：常用的物理稳定法包括边坡加固、基底防渗、对停坑填埋等方法。物理稳定法多应用于矿山生态系统重建时矿区前提处理。如对排岩场稳定、对尾矿库进行填埋等。在矿山生态环境恢复治理中，物理稳定法常与植被恢复法配合使用。物理稳定法的优点是成本低、操作简单、便于实施、适用范围广。在矿山生态环境恢复与治理实践中，物理法多应用于污染程度小的矿山或矿区的局部。物理恢复实际
15、上利用了自然环境的自净化能力，辅助人工恢复措施，来缩短矿山生态环境系统恢复的周期，提高生态环境治理的效果。如将矿区地层土壤翻至上层，将被污染的土壤埋于地下，然后在上层土壤上种植植被。进行植被绿化时，一般选择在当地适应性好的植被品种，以提高植物种植后的成活率。化学恢复治理：化学恢复治理指采用一种或多种化学稳定剂对尾矿进行处理，使尾矿表明形成一层壳或膜，预防尾矿进一步侵蚀和污染水土及空气环境。化学稳定法多应用于非金属矿山的土体污染治理。如粘土矿山。化学稳定法具有防治效果好、减小快的特点，但成本高，不适合大范围推广，且只能针对一些特殊的矿山生态环境问题进行治理。在矿山土壤复垦中，化学化主要针对酸性土
16、壤，通过添加碱性化学试剂来调节土壤酸碱度，改善土壤环境，从而提高土壤的肥力，提高植被在土壤中的适应能力。为进一步加强土壤结构的改善，采用化学法治理时还可以杂土壤或固体废弃物中引入微生物，通过微生物作用促进植物根瘤菌与菌根的生成，从而加速对土壤污染物或固体废弃物的分化与污染降解能力，加快土壤净化，促进植物生长。（2）生物修复+复垦项目。生物修复指主要采用植被恢复的方式来对矿山废弃或破坏的土地进行改造的方式。根据植被覆盖方式，生物修复法分为直接植被和覆土植被两种修复治理方式。修复方式的选择应该考虑废弃或破坏土地的土壤毒性、营养条件、物理条件、植物适应性等因素综合而定。直接植被法指直接在恢复后的土壤上种植植物的方法。在采用直接植物处理时，在土地复垦初期建议选择一些固氮植物或豆科植物，来提高对土壤结构的改善，后期再逐渐的增加植物多样性，建立植物群体结构。直接植被法还可以采用混喷植生技术，对生态环境恶劣或地质条件恶劣的岩石表面进行植被覆盖。如破碎岩层、较硬岩层、疏松岩石、砾石层等。覆土植被指在矿山破坏或污染的土体上人工覆盖一层新的改良土壤，再在土壤上建立生态绿化工程的方式。生物修复处理是防治矿区
