关于矿山地质灾害区生态恢复的探讨

隋广圆，丁吉伟，王 超

（山东省中矿集团灵山金矿，山东 烟台 265400）

矿产资源在我国能源中占较大比重，我国对于矿产资源采取充分的保护措施。开发矿产资源工作，将一定程度上破坏当地的生态环境，造成水体、空气、土地遭受污染，生态环境进一步恶化。所以，矿山地质灾害区需要做好充分的生态恢复工作。目前看来，我国矿产资源储备总量对比其他国家具有显著优势，然而不可忽视我国人口技术大的因素，人均资源储备较低。矿山地质灾害生态恢复治理将对我国生态环境改善起到重要作用，同时对经济发展产生推动效果，满足人类生存对于生态环境的要求。

1 矿山地质灾害区出现的各种生态环境问题

1.1 地表景观以及河流受到影响

开采矿山在实践中主要采取两种方式，其一是露天开采；其二是井工开采。露天开采首先要将开采地位置地表的植被进行全部砍伐，造成土壤剥离，地表土地出现塌陷显现，固体废弃物在地表上不断堆积，这些问题将破坏地表的生态环境。露天开采矿山的方式会留下多个开采坑，大片土地呈现裸露装。实施井工开采方式同样会造成地表生态环境被破坏，开采过程中地表将出现裂缝甚至塌陷。此外，采用井工的开采方式，地质结构明显被改变，地表植物随之受到影响，生长环境被破坏导致其无法继续生长，地表河道受到影响，导致水源流失或者水源聚集问题。此外，开采矿山期间产生的沙土、石头、煤矸石等废物逐渐堆积，这些堆积物在经过雨水冲刷后将形成有害污水，严重破坏地表景观，并对河流产生污染。

1.2 土地污染方面

矿山地质灾害区呈现出来的土地污染主要体现在水污染、大气污染、固体废弃物污染三方面。水污染分为地下水污染和地表水污染两类，地表水污染是由于开采矿山时，矿井水和尾矿废水被排放到地表河流中，污染了地表水的水质。此外，伴随着矿山开采面积的进一步扩张，采矿地区的地质结构产生变化，致使地表出现裂缝。在这种情况下，地表水将顺延地表裂缝逐渐向地下渗透，或者深入到矿坑内，水库原有存储量下降。开采矿山造成地下水污染的原因在于，开采操作破坏了地下水、地表水、降水三者之间的平衡。地下水逐渐流向矿井位置，使原本的地质结构出现变化，原本平整的地面出现了滑坡，地表出现裂缝，引发地质灾害。开采矿山期间，开采技术水平较低，开采过程中产生大量浓烟，特别是采石场施工产生的浓烟更加强烈，这些浓烟融入到大气中造成污染，烟尘在遭遇降雨之后，降落到地面形成土地污染，这些污染物将导致地表植物生长受到影响，进而影响动物、人类的健康。此外，开采矿山将产生大量固体废物，其中包含一些有色金属，这些固体废弃物长时间堆积将造成土地污染。通常会设置排石场为开采矿石提供必要的堆积废石、废沙等物质的固定场所，然而乱堆乱放现象依然屡禁不止，导致矿山土地被大量固体废弃物占据、污染，给水土流失埋下隐患。

1.3 矿山开采引发次生灾害

此外，开采矿山施工操作还将带来一系列灾害，通常以地质灾害为主，例如缓变型地质灾害、突变型地质灾害等。矿山开采造成的地表沉陷、地表裂缝、地面塌陷、水土流失、土地沙漠化等现象被称为缓变型地质灾害。而泥石流、崩塌、滑坡等突然性发生的地质灾害被称为突发型地质灾害。对矿山采取露天开采、地下开采、边坡开挖等手段，都会破坏山体的稳定性，引发山体滑坡。比如，开采司家营北区分公司矿山过程中，第四系边坡的地貌特点显示出滑坡预兆。与此同时，开采操作造成了矿山边坡的角度增大，土层底板出现水渗流侵蚀现象，导致边坡稳定性降低，矿山安全受到威胁。

1.4 破坏生态系统的平衡

开采矿山各项操作将带来粉尘、土层、固体物质等多种污染，此外，开采工作还将破坏正常的生态系统，造成生态环境被污染，采矿活动导致物质转化、能量转化现象，矿山地质环境出现变异，生态环境方面呈现出最明显的变化是植被生长受到影响，植被数量进一步降低，植被种类多样性受到影响，有些植被种类出现退化现象，每一种开采矿山的方式无外乎都将造成地面塌陷，特别是开采矿山活动将破坏矿山周边根系土壤，直接影响土壤生物的正常生态，打破生态平衡。开采工作还将导致土壤出现物理化学方面的性质变化，土壤中微生物赖以生存的生态环境被破坏，导致生物结构出现明显变化，如果继续任由土壤变化而不采取任何措施，矿区周边范围的生态环境，甚至是周边地区环境都将遭遇生态失衡的严重后果。由此可见，开采矿山带来的破坏生态环境问题十分严重，开采地的地表景观、大气环境、水源环境都将受到污染影响，相关部门应对此给予充分的关注，避免事态进一步严重。

2 针对矿山地质灾害区采取的生态环境治理手段

2.1 土地复垦的具体方式

2.1.1 多项土地平整措施

对于矿山地质灾害区采取的生态恢复手段，其中最重要的就是土地平整。利用机械设备将开采矿山造成的山体坡度变化情况进行有效恢复，确保在土地平整之后，适合进行机械化操作。经过土地平整措施，后续的土地可以用于农耕或者林业。首先，在开采矿山的过程中完成土地恢复，采取分段开采矿山的方式，开采一段、恢复一段，将之前开采矿山的地表剥离物用于回填，具体程序是地表剥离、矿山开采、剥离物回填、土地再利用，这样一来形成良好的土地利用循环，优化了矿山开采的理念，实现了对生态平衡的保障工作。土地平整操作要结合实际情况、当地土壤特点确定土地平整的具体方式，适当降低土方开采量，尽量避免对于土地今夕深挖，确保土地形貌尽量不会发生较大变化，以当地土地的原有特征为平整宗旨。很多矿山地区经历很长阶段的持续开采，开采工作伴随着地表的剧烈这栋引发矿区土地格局发生变化，露天开采时，进行挖损地表操作、固体物质堆积等操作都将破坏地表的景观，形成无土壤覆盖的现象。治理时需要恢复无土壤覆盖区域的原本面貌，通过回填土壤的方式重塑地表景观。开采期间，需要利用到边复技术完成地表景观重塑。这项技术是将地下开采技术、地面复垦技术二者的充分融合，避免开采措施造成的土地损毁现象，防止土地损毁愈发严重，对开采导致的地面沉陷地区完成复垦，将采矿、复垦两项工作同时推进，这种技术能够确保开采计划顺利推进，并在开采的同时明确复垦范围、复垦技术、复垦时间，那么在土地沉陷并不严重的情况下开展复垦工作，将最快时间内完成复垦工作，实现良好的生态治理效果。

与此同时，土地平整的同时可以同步进行土地复垦工作，最常用的方式就是充填复垦，可以选择煤矸石作为回填物进行充填，也可以采用固体废弃物完成回填，这样既可以解决固体废弃物堆放造成的污染问题，又可以实现回天无成本的降低。煤矸石作为回填物进行土地充填时，在煤矸石上面需要覆盖较厚的土层，避免煤矸石直接接触空气，引发自燃、硫化等现象造成污染。回填时，充分考虑到填充工艺的合理性，避免出现不均匀沉降现象，采用分层压实回填的技术，具体结合当地土壤含水量水平、地形地貌特点确定分层压实的具体细节。

土地平整操作适当结合水体修复技术。通过修复矿山地区周围受到污染的水体，能够改善植物、微生物受到矿山开采引发的负面影响，确保他们的生命活动逐渐趋于正常状态，有效转移或者降解水体中污染物，确保污染物含量降低直至全部降解或者转移，通过定向培养水中微生物、植物，利用人工的方式逐渐建立良好的生态环境，使环境污染造成的植被种类退化现象得到抑制，恢复多样性效果，恢复治理被破坏的水生态系统。治理期间，需要结合当地的地形特点、实际污染情况确定恢复技术。此外，恢复沉降区域的土地应就地挖补土壤完成平整土地工作，平整后的土地标高应达到洪水水位标高以上，丘陵地形应围绕地形特点建立排灌系统，修复梯田需要沿等高线，在坡地上分段完成修复。

2.1.2 针对于土壤质地特点的改善方式

在改善矿山地区土质时，要将恢复矿山地区原有的动植物生态系统作为目标。恢复矿山地区原有的动植物种类和数量，能够实现改善矿山地区土质的作用。按照矿山开采的相关规定，扰动地表之前将地表的土地分层取走，开采工作完成之后，按照取走土地分层的顺序有序完成回填工作，确保土壤结构与开采之前安全一致，达到不破坏原有的土壤结构的目的。实际开采工作中，受到成本因素、地势地形等因素的影响，回填工作并未按照上述程序，无法保障土壤结构与开采前保持一致，造成了土地污染。所以，在回填土壤的同时要做好改良土壤土质的工作。通常采用物理方法进行土壤土质改良，具体是将原有土壤进行更新、半更新操作，特别是有些区域土壤污染程度并不高，通过深耕翻土的方式能够分散地表存在的污染物，使土壤污染物浓度得到稀释。然而，大部分矿山地质土壤均受到严重污染，并且土壤土层很薄，这给治理土壤增加一定难度，生态恢复要以深坑翻土为基本条件，然后再覆盖上熟土，将土壤表层固定，利用灌溉、施肥等方式实现改良土壤。此外，有些矿山地质土壤受污染程度特别高，必须采用化学改良剂转化土壤中重金属，通常在土壤中使用热解析法、导入直流电方法、吸附法等方式将土壤中金属离子消除，针对于土壤中存在较高含量的酸性污染物，选择加入碱性炉渣或者石灰达到酸碱平衡的效果，恢复土壤正常的酸碱度，让化学反应下的重金属形成沉淀，最终采用水洗、淋融的方式集中处理沉淀物，能够使土壤中的重金属含量有效下降。此外，有些矿山地质土质中含有毒性重金属，针对于这种污染采用钙离子化合物的方式进行图质进行改良，城市污泥来自于城市污水经过处理形成的固体废弃物，污泥具有较强的持水性和粘性，将城市污泥加入到含有毒性重金属的土壤中，能够吸附阴阳离子，将其中的盐分浓度降低。尤为注意的是，城市污泥中的微生物将增加土壤病菌，所以在使用城市污泥时一定要控制好使用量，实现良好的土壤改良效果。

2.2 景观再生的生态恢复治理方式

2.2.1 矿山地质灾害区建立博物馆，打造成工业文化旅游景点

矿山地质灾害区的生态恢复治理工作，除了土地复垦之外，还可以采取景观再生的恢复方式，将矿山地质灾害区打造成景观，带动旅游消费，推动产业升级，促进当地经济的发展。矿山地区具有一定的工业特色，将其打造成旅游景点，展现出的景色和其他自然景观、人文景观均有不同之处，矿山地区具有工业文化旅游特点，宣传矿山开采文化，丰富游客的旅游体验。采矿场历经多年的开采和人工治理，形成了一种独特的景观，这种景观带给游客震撼、壮观的感受，特别是通过合理处理井工开采的巷道之后，将地下结构展现给游客，增加游客的体验感。此外，矿山生态地区具有丰富的矿山开采文化资源，将其作为博物馆的所在地，能够发挥矿山景观价值，产生经济效益，并形成生态效益，社会公众通过参观游览矿山博物馆将进一步了解矿山开采文化，体验工业文明。在矿山地质灾害区建立博物馆，向人们展示开采工程、开采设备、开采工艺、厂房、机械设备、挖掘设备、传送设备、排水设备等，大多数人在日常生活中从未见过这些物品，因此对他们产生强烈的好奇心，通过重建场景，让游客体验实际生产过程，将体现出博物馆的特色。

2.2.2 农业旅游

有些矿山的位置处于城郊地区、农村地区，这种地理位置适合建立农业文化旅游点，在矿山资源被开采完之后，将矿山地质灾害区改造成农业旅游区，实现工业向服务业的成功转型，调查矿山附近的居民意见，了解矿山地质灾害区的升级改造建议，对矿山地质灾害区进行专门设计，制定合理的建设方案，形成当地特色文化旅游区，开展农家乐、采摘、游园等项目。

3 统筹规划矿山地质灾害区生态环境治理的管理体系

3.1 统筹规划

对矿山地质灾害区开展生态环境治理工作的前提是建立体制机制。生态恢复治理工作开展过程中，要做好统筹规划、合理布局、明确机构职能。首先，从宏观角度明确生态环境治理工作的具体任务，制定好相应的计划，由政府部门设立组织机构专门负责此项工作，机构设置要体现出公国内容的进一步细化，将经济体制和生态文明体制机制建设紧密联系起来。近年来，党中央成立的全面改革领导小组在统筹规划布局矿山地质灾害生态治理工作中取得了一定成效。最近几年，矿山地质灾害生态恢复治理问题被得到多方面的关注，生态恢复治理工作的落实要通过顶层设计系统解决，改革生态体制就像其他领域体制改革相同，由专项小组牵头负责此项工作。统筹规划矿山地质灾害区的生态恢复治理工作，保证这项工作严格落实到位，提升治理效果，这将为整个社会生态治理发挥一定的辅助性作用，为城市经济转型提供创新思路，实现经济发展的同时，社会生态治理、环境治理得到同步发展。

3.2 结合城市发展目标

矿山地质灾害区生态恢复治理工作要充分结合城市的发展状况，结合城市发展长期性战略规划来完成治理。矿山地质灾害区分布在我国不同省份，周围相邻不同城市，各个城市的经济发展水平明显不同，每个城市有独特的发展定位。所以，矿业城市的未来发展应融入到社会进程中，需要结合宏观社会环境、区域经济环境确定发展发展方向。矿业城市面对资源枯竭首当其冲要实现资源型城市的转型，侧重于旅游文化、交通、制造业、农业等方向的转型都将成为一个城市转型的突破口，治理矿山地质灾害区要突出城市定位、当地历史传统，有利于城市的可持续发展。此外，矿山地质灾害区的生态恢复治理工作要达到高效、低成本、集约的方式，目前各城市都在大力开展生态文明建设工作，各城市为此项工作投入了大量成本，各地区对矿山地质灾害生态恢复治理工作同样加大成本付出，过高的成本很难回收，面对矿山地质灾害区生态恢复治理必须降低成本，采用集约的方法，提高恢复治理效率，确保资源应用发挥出最大效果。

4 结论

矿山地质灾害区的生态恢复治理工作具有一定的复杂性，恢复治理周期较长，属于系统工程，实际开展这项工作的过程中要考虑到多方面影响因素，设计科学的治理规划，明确合理的治理方法，应用县级的治理技术。生态恢复治理要结合相关法律法规、管理制度的要求，根据客观现状及时改进治理手段，站在顶层设计的角度统筹规划生态恢复治理工作，和城市的发展方向保持一致，体现出与社会生态治理、环境治理同步推进的效果。