摘要:为进一步加强对废弃采石矿山迹地的生态与景观恢复治理工作,本文通过对四川省攀枝花市西区废弃露天采石矿山迹地现状的调查,探讨废弃露天采石矿山迹地水土保持生态环境修复原则和治理措施,为矿山迹地的水土保持生态环境修复治理提供参考。
关键词:矿山迹地;水土保持;生态修复
1 废弃露天采石矿山迹地可能引发的生态环境问题
露天采石矿山不仅占用和破坏大量土地资源,而且采掘剥离过程中对生态景观蚕食相当严重。废弃后的工矿迹地对生态环境的破坏尤为突出,集中表现在以下几个方面:①破坏生态景观;②破坏土地资源;③形成地质灾害隐患;④水土流失加剧;⑤污染土壤和水体;⑥生物多样性降低。
2废弃采石矿山迹地水土保持生态修复方案探讨
2.1分区布局
根据攀枝花干热河谷的特殊自然条件以及前几年的治理经验,运用景观生态学原理,综合运用林业、水利和工程技术手段,根据现状和发展需要,将整个矿山迹地进行功能分区,分为边坡区、堆场区、建构筑物区、交通道路区等,有针对性地采取不同治理措施进行全面治理。
2.2边坡治理
边坡的治理主要有以下措施:
(1)对一些坡度较大的边坡,可以进行台阶式降坡卸荷处理,以达到放缓边坡的目的,一般将边坡降至45o左右,条件不充分最大也不能超过60o ;(2)对于高度不大的边坡,充分利用矿区的废渣(土)堆,采用填方压坡角处理;(3)对于易造成滑坡不稳定的边坡岩体,可以采用支挡结构,如设立挡墙、抗滑桩等,从根本上解决边坡稳定性的问题;(4)对局部地质构造破碎带,可以采用打锚杆、钢筋网喷射混凝土支护坡面;(5)少数矿区水文地质条件复杂,可以修建排水沟的方法以疏干矿区内积水。
2.3道路、灌溉、挡土墙、排水沟基础设施建设
废弃采石矿山迹地水土保持生态修复项目区道路首先利用原有生产道路,对新建道路按乡村机耕道的有关标准,一般设计为泥石路面,这些道路兼有生产便道和防火通道的功用。
在项目区高位处设置蓄水池,容量能满足整个项目生产用水需求,同时在项目区内合理布设灌溉管网,主水管联接蓄水池,沿项目区中部大体与等高线垂直的方向横穿项目区,支管尽量沿等高线方向排列,均匀布设,以便随时浇灌项目区内栽植林木。
为保证项目绿化回填土不流失,在堆填土边坡下方修建浆砌块石挡土墙,挡土墙对边坡的挡护可有效的稳定平台边坡,起着良好的水土保持的作。
新建排水系统,排水系统由排洪沟、截排水沟、沉沙池等部分组成,确保项目防洪需要,防止项目区域内水土流失。
2.4堆场清理和客土填埋
因堆场中固体废弃物主要是废弃石和铁矿碴等,另有少量建筑垃圾,在堆场内杂乱堆放。这些固废造成的污染主要为粉尘污染,污染物很难溶解进入水体,也不会挥发污染大气。所以采用工程清理填埋,结合生物修复技术,将堆场场地清理平整后,将新土直接覆盖在场地表层,作为表层土壤进行植被恢复。
2.5废弃采石矿山迹地造林绿化
2.5.1营造土壤条件
造林绿化最关键的环节是营造土壤条件。植被原有赖以生长的土壤条件因采矿被剥离破坏和堆放占用,要恢复植被必须重新营造适宜植被生长的土壤。基于采矿后形成的特殊地貌特征,可以使用喷浆法、台阶法、鱼鳞坑法、废渣(土)整平客土回填覆土法、框架复土法等方法营造土壤条件。
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2.5.2废弃采石矿山迹地常用造林绿化措施
①客土喷播法。是将草种肥料、保水剂、土壤、有机物、稳定剂等混合物充分混合后,通过喷射机按设计厚度均匀喷到需防护的工程坡面,以达到景观近似于自然绿化目的。
②藤蔓植物攀爬法。矿山中常出现岩石裸露的陡坡,不便复土植绿。我们常利用藤蔓植物攀爬、匍匐、垂吊的特性,对山坡、墙面、岩石、坡面绿化或垂直绿化。选择藤蔓植物必须注意植物形状(如阳性、阴性、耐阴性,不同坡面朝向选择不同光耐性植物)及攀爬方式,适宜的高度。
③植生袋法。用乙烯网袋等将预先配好土、有机基质、种子、肥料等装入袋中,袋的大小厚度随具体情况而定。一般33cm×16cm×4cm,也可放大。一般在有一定碴土的坡面使用。使用时沿坡面水平方向开沟,将植生袋吸足水后摆在沟内。摆放时种子袋与地面之间不留空隙,压实后用u型钢筋式带钩竹扦将种子袋固定在坡面上。一周后种子发芽,初期应适时浇水。
④水土保持林措施。布设在土质薄瘦、水土流失较强的荒山荒坡上及离居民点、水源、道路较远的坡地上。树种选择应根据“适地适树,乔灌结合”的原则,选择根系发达,根叶萌发力强,固土能力强,同时树冠浓密,落叶丰富的品种,尽快形成枯枝落叶层,具有改良土壤性能,能提高土壤的保水保肥能力。根据西区的实际情况,采用适宜环境的树木,采用建议高山榕。建议栽植密度为2000~3000株/hm2。
⑤经果林措施,经济果木林布设在交通便利、水源条件相对较好,且立地条件和生长条件较好的35°以下的坡地上。树种选择根据适地适树原则,结合当地生态农业发展发现,挑选适销对路、市场畅销品种,同时早、中、晚熟品种搭配,以最大限度满足治理水土流失的需要,同时兼顾经济效益和生态效益。根据西区的实际情况,建议选择花椒、核桃、梨树、芒果树等高附加值果木品种。
⑥封禁措施。是在生态环境脆弱区,限制人畜进入,禁止开垦、砍伐、割草,充分发挥生态系统自我修复能力提高植被覆盖度,改善生态环境。在封禁区域的明显地段设立封禁标志碑、警示牌。建立封禁制度,制定封禁办法,由区级政府颁布公告,禁止任何人擅自进入封禁区。建立专职管护队伍,保护和巩固封禁治理成果。
2.5.3后期养护
对新造林地,从当年开始进行抚育,连续抚育3年,每年1次,以刀抚为主,内容为割除造林苗木周围的杂草,并将割除后的杂草移出造林地堆腐;同时穴内松土、间苗定株,让苗木充分吸收表土肥力。抚育时间在10月份进行。
造林当年及其后两年要保证植苗树种能有效存活、生长。每年一次对栽植苗木进行施肥,施肥年限为两年,其中,底肥设计为有机肥,施肥方法先将肥料入穴再回填土,晾晒几天,确保土壤吸收足够肥料,最后将苗木栽植入穴;第二年要追肥,将肥料均匀撒在穴内及周边促使苗木快速、健康成长。
针对经果林措施还应加强以下方面管理:
①病虫害防治
按照“预防为主,积极防治”的原则,进一步增强树势,提高抗性,不失时机地搞好示范区林木病虫害防治工作。
②整形修剪
果树多数需要进行树形管理,通过整形修剪使树形向有利的方向发展。幼树、初结果树修剪的主要任务是培养各级骨干枝,使其尽快形成良好的树体骨架。及时控制顶端优势和背后枝,调节各级骨干枝的长势,培养结果枝组。盛果期树修剪的主要任务是及时调整平衡树势,调节生长与结果的矛盾,改善通风透光条件,更新复壮结果枝组,延长盛果期年限。衰老树修剪的任务是因地制宜地对老弱枝进行重回缩,并充分利用新发枝更新复壮树冠。
3结语
目前,我国的众多采石场正面临着十分严重的生态环境退化问题。水土流失、土地退化、生物多样性锐减、环境恶化等向采石场生态恢复的理论与技术提出了严峻的挑战。因此,总结和借鉴国内外采石场生态恢复的先进经验技术,结合成功的生态恢复案例,对采石场的生态重建具有重要的指导意义。废弃采石矿山迹地水土保持生态修复在治理过程中依照“谁破坏谁治理,谁投资谁受益”的治理原则,将保护和治理的责任与经济利益结合起来,形成合力,促进我国社会总体经济和生态环境的协调发,造福子孙后代。
参考文献
[1] 王永生,我国矿山地质环境治理现状及其对策,国土资源,2007(9):46-47.
[2] 陈奇,矿山环境治理技术与治理模式研究,北京:中国矿业大学(北京),2009:90 -102.
论文作者:李德权
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/21
标签:迹地论文; 矿山论文; 水土保持论文; 生态论文; 生态环境论文; 项目论文; 土壤论文; 《防护工程》2019年第1期论文;