矿区废弃地生态修复技术研究

湖南省煤田地质局第一勘探队 湖南 耒阳 421800

矿产资源是我国经济发展重要的能源基础，对于矿产的巨大需求及矿业开发的持续进行，所产生的生态污染和环境问题越来越严重，矿山开采破坏了原有的生态系统，加强矿区废弃地生态修复能够促进采矿业与农业、林业的可持续发展，对生态建设和社会经济的可持续发展都具有十分重要的意义。

1 矿区生态修复基本概念

所谓生态修复，是指减少人类活动对生态系统的影响，减少环境负荷压力，并依靠生态系统自我调节能力和恢复能力，促使生态环境朝着良好的方向发展。总的来说，生态恢复就是通过将受损的生态系统结构和功能逐步恢复到最原始的状态，重建区域内的物理、化学及生物学特征。

对于矿业废弃地的生态修复，主要修复的方向有三种：第一种是实现土地复垦，生态修复的过程中发展林业、种植业等经济作物；第二种是实现景观改造，通过对修复区域的规划，将工业遗址改造成工业景观公园，并开展旅游业；第三种是重建矿区原有生态系统，将破坏的生态系统通过人为的干预，重建矿区生态系统，恢复生态自持力，以实现植被的生态功能，保持生物多样性。

2 矿区废弃地生态修复方式

2.1 废弃矿区土壤修复方式 对于废弃矿区的土壤修复，一般采用土地复垦、土壤治理等手段对矿区废弃地的地形地貌进行恢复，利用植被生存的表土层，通过堆置、平整的方法，对于较为贫瘠的废弃地，采用强夯、疏松或换填土的方式进行改良。

2.2 废弃矿区植被修复方式 植被恢复是矿区废弃地生态修复最为核心的内容，通过构建多层次、立体化的植物群落，形成有机的生态系统，生态系统的植被根系能够起到控制水土流失的作用，促进土壤发育形成和熟化，植物群落的交叉网络环境，增强了固土防冲能力，为其他植物的生长提供了必要的环境。

对于植被恢复，一般要因地制宜的进行选中，选取生长快、适应性强、抗逆性较好的物种，如和谷类植物可以抑制砷污染，水稻耐受铬污染，对于矿区污染环境针对性的植物选种，减少矿区废弃地的污染程度。

2.3 废弃矿区景观修复方式 矿区废弃地景观修复，首先要满足矿区原有生态系统的修复，在此基础上对矿区的植被修复，结合景观规划以实现修复景观的目的。

对于矿区废弃地可采用煤矸石充填，尤其是很多矿区开采形成的矿坑和深陷区，通过充填压实进行场地平整。施工的过程中需要注意煤矸石的压紧，可采用一定的辅助材料来进行分层夯实。同时选用粉煤灰的方法进行充填，充填到预计高度后，在粉煤灰表层进行覆土，形成土壤环境，为植物的生长提供必要的基础环境。

3 工程案例分析

3.1 工程概况 研究区ZQ矿区矿产资源丰富，根据目前发现的矿区达125处，有煤、磷矿铅矿、锌矿、银矿、熔水泥用灰岩、水泥配料用砂岩等多种矿产。研究区ZQ矿区所处地体制条件表现为岩层破碎，局部边坡岩层错位、风化，易发生滑落、崩塌等灾害，区域内地表径流条件较好，地势呈现出西高东低走向，地下水向东流动，水质监测中性，存在微腐蚀破坏作用。研究区ZQ矿区所在地夏季气温高，冬季气温低，对研究区植物生长要求较为严苛，宜选用耐寒、耐旱、耐贫瘠的植物。研究区ZQ矿区经过长年累月开采后，经过开采后，ZQ矿产废弃的矿区高达51处，且大部分矿区生态破坏严重，亟待修复。

3.2 植被混凝土护坡绿化 所谓的植被混凝土护坡绿化，是指通过混合特定植被混凝土厚质基材配方，来实现研究区ZQ矿区陡岩边坡进行浅层防护和绿化的一项新技术。其重点在于合理配比植被混凝土添加剂，这在当前矿区生态修复领域中一种综合岩土工程力学、生物学、环境生态学等为一体的环保施工技术。根据当前研究区ZQ矿区的现状，结合边坡角度、岩石性质、绿化特点等来确定植被混凝土添加剂的比例，以及混合植绿种子和水的比例。

3.3 工程护坡 在研究区ZQ矿区的坡面上，设置钢筋铆钉和钢丝网，喷射植被混凝土绿化添加剂基材混凝土，在坡面上形成一层植被层，以抵抗坡面风化、防止水土流失，植被层的多孔性能能够改善区域的生态环境，对气候也能够起到一定的调节作用。植被层的配方需要根据坡面坡度、坡面性质以及研究区ZQ矿区的自然环境，在施工之前需要通过实验来确定合适的混合植被混凝土，包含了土壤、腐殖质、水泥、混凝土绿化添加剂等多种材料。

3.4 护坡绿化 按照研究区ZQ矿区生态修复的多品种、立体型、自然生态的修复目的，在施工中要多品种草种进行搭配，通过草、灌植物相结合的方式，来实现边坡的绿化，待到2-3年后，本地草本植物将会逐步取代先锋草种，形成多物种共生的生物生态趋势，在上文分析提到当地的地质条件和气候条件，对于前期的草种选择，优先选择耐贫瘠、耐干旱、绿期交替的植物品种，以确保植被的生存率。

3.5 平地生态修复 对于平地区域的修复，主要采用乔木、灌木和草本相结合的治理修复方案，按照设计的施工密度，在前期定点放线后取得栽植位置，然后按照植被施工的工艺，挖穴、施底肥、改土、定植树苗。结合研究区ZQ矿区的实际情况，所选用的植被为胸径3cm～6cm的常绿乔木马尾松、刺槐、乌桕等混合种植，同时播撒多花木蓝、紫穗槐、狗牙根等灌木种子进行培植。