张 国 晶
(中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队,辽宁 沈阳 110004)
近年国家发展迅速,矿产资源的需求加大,导致逐渐出现矿产资源开发过度的状况,损毁了矿山及周边的土壤,破坏了地质环境和生态环境,影响了地貌景观,笔者为了能够改善此等情况,将针对矿山植被的快速恢复提出相关解决策略。
露天矿山在生产过程中及闭坑后,会在采矿范围内及周边地区产生废弃地。露天开采废弃地主要有采场边坡、采场底部平台、采场阶段平台、废渣堆、矿石堆迹地、办公厂房迹地、运输道路迹地等。
露天采场废弃地地表土壤遭到挖损损毁,形成了高陡边坡或阶段式的平台等,改变了当地的原始地形和地貌景观,影响了周围的排水和汇水,水土流失加剧,如若为凹陷采坑,还会造成大面积积水无法排出。地表土壤的剥离使植被缺乏良好的立地条件,造成植被面积逐渐减少。像是这种类型的废弃矿山最为常见的特点就是具有较高的酸碱性,并且内部的物理结构发生了重大变化,另外,会有一定的金属沉积以及排水不畅的现象相继出现[1]。露天采坑还会产生高陡边坡和危岩体,有发生崩塌等地质灾害的风险。
在进行矿山开采的初期,首先会剥离表土和矿体围岩,一般会就近选址设置排渣场,永久性渣堆表面无法提供保证植被生长所需的营养和水分,且改变了当地的微地貌。临时性渣堆在清理后产生的迹地土壤层较薄,土壤理化性质较差,有机质含量极低,致使土壤呈现营养失衡的状况,不利于植被的生长和恢复。
开采出来的矿石需要经过筛选得到精矿,在筛选过程中产生的尾矿堆积形成尾矿废弃地[2]。尾矿废弃地在大多数情况下会产生大量的有毒物质以及金属含量较高的物质,而且这些物质将会通过水流向下游扩散,直接影响到农作物的生长[3]。
想要进行矿产资源的开发以及利用那么必然会直接影响到相应的土地资源,以此影响我国人多地少的问题,与此同时还会致使周围的地下水位严重沉降,造成表层缺水严重的现象,大面积的土壤养分也逐渐流失,使其土壤承载力明显降低,导致地表贫瘠化以及植被难以生存,水土流失问题日益加剧,土壤侵蚀速度也十分迅速,逐渐形成了土壤沙漠化以及荒漠化。另外由于对矿产资源进行的不断开发以及带来有问题的土壤,使得波及范围十分广泛,关键就在于废弃矿山周围存在着一定土壤污染机制和相关治理方法与其他地区存在着一定的差异,因而在进行废弃矿山的土壤修复时必须要采取合理的方法,满足其自身具有的独特性和必要性[4]。
矿山的露天开采在一定程度上使大片的植被遭受破坏,同时也有部分的植物因为水分缺失导致土壤的涵养能力减弱,地表渗水能力降低。在进行地下采矿的整个过程里也可能会出现大面积地面塌(沉)陷以及裂缝的现象,同时在地下矿井的部分需要疏干排水,通常会造成的严重现象就是经过开采的矿区出现储存水结构的改变,从而使地下水位也明显的降低,导致井水枯干现象的发生,与此同时还伴有疏干漏斗的情况出现。除此以外,在矿产开采的过程中,地下水流方向也会随之而变,在最为严重的情况下,可能导致溪流断流。河流作为水运输的主要途径,而且矿区的水大多数都会排放到相应的河溪当中,地表径流的变化,也会致使资源逐渐的枯竭,近些年新建筑的水利设施在这里完全失去了它原有的作用,严重影响到农民的灌溉工作[5]。
进行矿产资源开采的时候,有大部分的尘埃会融入到周围的空气当中。借助风的力量,使得矿产中大量废石以及尾矿所产的粉尘快速扩散,污染周围大气环境。这些粉尘的危害不仅仅是在于给空气造成重大的污染,更重要的是将会给人们食用的农作物造成严重损害。另外,给周围的土壤带来的影响也是不可忽视的,使得土壤出现结板的问题,并且在一定程度上有效的控制光合作用的形成,使大面积的农作物以及其他植被生长发育受到一定阻碍[6]。
进行土地整理主要就是为了降低废弃地坡度,提高边坡稳定性,同时要清理露天废弃采场边坡上的浮石和危岩体,从而降低崩塌和滑坡等地质问题的发生的可能性和风险。土地整理后,需要对土壤进行改良,为植物发育创造良好的营养和水资源条件,包括原位和异位两种方式,应根据实际情况选择适宜的改良方式。原位改良可采用翻耕、平整、施肥、灌溉等方法。异位改良可采用客土、平整、施肥、灌溉等方法。必要时,还需加入药剂调节土壤酸碱性,降低土壤中的重金属含量。废弃地复绿时需根据当地的条件,选择适宜的树种、草种等,优选周边现有树种,并尽量乔灌藤草结合,提高生态植被多样性,提高植被的成活率。
3.2.1生物毯复绿技术
生物毯复绿技术主要就是以稻草以及麦秸为载体,在其中适当的放入草本种子以及营养物质,辅以喷灌技术,使植被能够迅速恢复的一种方法。这项技术相对来说操作比较简单,而植被的复绿效果也是非常显著的,在一定程度上有效的防止了水土流失的状况。但是这种方法有许多局限性,多数情况下只能用在坡度较小且稳定的坡面或平坦的场地,且植被类型单一,不适宜缺少降水的地区,灌溉和后期养护成本高。
3.2.2人工栽植
采用人工在边坡阶段平台挖掘树坑,坑内施底肥并填土,种植当地成活率高的树种,灌溉促使成活,穴间客土,并在阶段平台两侧边缘布设植生袋,充填草种、藤本植物种子和肥料,这种技术主要适用于有阶段平台的坡面,不适用于一壁到底的高陡坡面。
3.2.3挂网喷播技术
在坡面布设铁丝网,并用锚杆固定,锚杆需深入到边坡基岩内,铁丝网网面需与基岩面保持一定的距离。固定好后,进行喷播。首先喷播混合土,混合土由保水剂、粘合剂、团粒结构调节剂、植物纤维、泥炭土、缓释复合肥等混合干料和水混合组成。然后喷播含有植物种子的混合材料,优选当地成活率高的草种。
虽然矿产资源的开发有效的促进了社会经济发展,但是与此同时也给我们的周围环境带来了一定的危害,导致大批植物逐渐大量脱落,不易生长,所以笔者针对此种现象提出了相应的措施,以期加快废弃矿山植被的复绿。