昆明磷矿废弃地复垦探讨

2011-02-15李小英

中国水土保持 2011年2期

关键词：废弃地磷矿滇池

李小英

(西南林业大学环境科学与工程系,云南昆明 650224)

昆明磷矿废弃地复垦探讨

李小英

(西南林业大学环境科学与工程系,云南昆明 650224)

土地复垦;水土保持;磷矿废弃地;昆明市

昆明市是云南省最大的磷矿生产基地,随着国内外市场对磷需求的扩大,磷矿资源开采的强度与范围及矿区废弃土地资源数量呈大幅度增加之势,致使矿区生态环境遭到严重破坏。在对昆明地区磷矿开采区生态环境进行调查的基础上,指出了磷矿废弃地复垦中存在的问题及复垦难点,提出了强化水土保持措施的建议。

云南是目前全国查明磷矿资源储量最多的省份,达 42亿多 t。昆明市是云南省最大的磷矿生产基地,仅安宁境内探明的磷矿储量就达 10.15亿t。以云南磷化集团为龙头的磷矿企业,对云南的经济建设贡献巨大。云南磷化集团于 1965年建矿,发展至今已有 40多年历史,集团下属单位在昆明市的晋宁县、西山区、安宁市及红河州弥勒县境内均有分布。

随着国内外市场对磷需求的扩大,磷矿资源开采的强度与范围及矿区废弃土地资源数量呈大幅度增加之势,致使矿区生态环境遭到严重破坏。因此,加大对矿区废弃土地的复垦,已成为矿区可持续发展的重要保障。

1 昆明磷矿废弃地复垦的意义

昆明四季如春,为著名的旅游城市,改革开放以来,由于建设需要,在城市周边及滇池流域大量挖山、采矿、采石、采沙,形成了许多裸露山体,既破坏了原有的地形地貌,又严重削弱了城市的综合竞争及可持续发展能力。“十二五”期间市政府要力争将昆明市建成森林城市,并规划在滇池流域新增 42个山林公园。复垦矿业废弃地既可以治理水土流失、整合土地资源,又能修复破碎的矿区景观,若治理后的矿区与未开发的森林景观区连成一片,既会增加区域生态系统的稳定性、物种的多样性和景观的多样性,又会大大改善昆明的城市形象。

30 多年来,滇池磷矿区的昆阳、海口、安宁、晋宁和江川 5个磷矿就毁坏、占压植被 1830hm2[1]。磷矿开采后形成的废弃地既包括露天开采过程中大量剥离的表土以及开采过程中剥离的废石及低品位矿石堆积形成的排土场,又包括磷矿资源开采结束后形成的大面积采空区,还包括矿山生产过程中对开采矿石进行工艺分选后形成的尾矿废弃地。这些废弃地既破坏了土地资源,又成了滑坡、泥石流、水土流失发生的高危险区,因此在矿山生产过程中和生产结束后必须对这些区域进行土地复垦,恢复地表植被。

2 磷矿废弃地复垦中存在的问题

通过初步调查及查阅大量的资料得知,目前昆明地区磷矿废弃地复垦存在的主要问题有:①大部分矿区的土地复垦仅停留在工程复垦水平上,削坡填埋、覆土(客土)种植、生物修复及微生物处理等技术应用还很少。②对于矿区废弃地复垦中的土壤基质改良研究的成果还仅限于实验室和小范围的实践,在矿区废弃地复垦实践中的应用远没有达到预期的效果。③植被恢复中植物选择不合理。园林绿化植物种选用较多,抗旱、节水、耐贫瘠植物选用较少。目前,关于矿区植被恢复治理的报道有一些,但基本都是基于植物成活率、保存率及初期生长现象展开论述,并无长期的试验观测和相应的理论研究[2]。④矿区植被恢复后生态系统不稳定等现象仍然突出。目前关于磷矿区治理中植物群落适宜密度的深入研究较少,各个矿区普遍存在植物密度配置过大且生态系统不稳定等问题。同时,针对不同植物种,特别是乔、灌、草的具体配置及不同种植模式适生范围的研究还处于定性研究阶段。⑤矿区治理的特色不够突出,种植模式大同小异,对治理后的土地结构优化配置不合理。

3 复垦难点及建议

3.1 难点

(1)磷矿开采后的采空区和排土场原生表土丧失殆尽,剩下的多是石砾土、矿渣及沙质土,基本没有养分与水分,不利于植物生长。目前国内针对磷矿矿区废弃地复垦土壤研究的报道很少,多集中在煤矸石、铜矿、铅锌矿废弃地复垦方面,如王辉等[3-4]研究了不同回填矿区废弃地复垦地土壤养分及水分空间变异,刘彩云等[5]研究了采煤塌陷对土壤水分损失影响及其机理,付微等[6]对神府东胜煤矿复垦土壤入渗率做了研究。这些研究的结果均表明矿区废弃地的立地条件恶劣,是一种极端裸地,其治理难度较大,与以往常规的治理模式有较大的区别。因此,加速研究复垦土壤熟化技术措施等是矿区废弃地复垦中亟待解决的问题[7]。

(2)开采后的边坡多为石质或土石质,土壤很少,且没有自然灌溉条件。由于是石质、土石质坡面,生态环境脆弱,因此需加大工程投入,加强水利设施(如水池、水窖等)的建设。

(3)昆明磷矿开采区部分区域海拔高、风大,特别是滇池周边磷矿开采地海拔一般在 2 000～2 400m之间,土壤环境、气候条件极端恶劣,选择植物种时需要深入研究,要筛选一些耐旱、耐寒的品种。

3.2 建议

建议强化水土保持措施,可从以下 3个方面考虑:

(1)工程措施。首先是稳定边坡。废弃地经过挖填会形成新的平台,新平台的边坡往往不稳定,需要进行适当的夯实处理。处理后的边坡坡度一般控制在 1∶1以内。其次是要布设一些拦挡措施,最好设置浆砌石挡土墙。另外,排土场周围一定要设置排水沟,沟内需间隔设置沉沙池,排水沟及沉沙池不一定要做浆砌石处理,可就地取材,只要做夯实处理即可。

(2)覆土工艺与土壤基质改良。覆土结合整地同时进行,土壤不需要满铺,最好沿等高线带状整地后按条带状铺设土壤。一般情况覆土 50～80 cm就基本可以满足植物的生长需求。土壤基质改良除了可通过常规的调配泥沙比例实现外,还要结合周围的有利条件,如用食用菌废料改良土壤、用滇池的底泥充填复垦土壤、酒厂的酒糟结合有机肥料并施等,以达到改良土壤基质的目的,尽快实现土壤熟化。

(3)植物措施。磷矿废弃地复垦应尽可能选择适宜当地环境的根系发达、抗旱、耐寒的乡土植物种,目前应用较多的树种有速生兰桉、赤桉、直干桉、滇杨、藏柏及豆科和非豆科的固氮植物黑荆、旱冬瓜,还有一些慢生树种如圆柏、云南松、华山松等。灌木树种较少,草本植物主要有白三叶、高羊茅、黑麦草、狗牙根、紫花苕等。在坡度较陡的地方还需要种植一些藤本植物,如葛藤、爬山虎等。乔木穴状栽植,根据苗木树龄大小挖种植坑,并在坑上覆盖地膜;灌木宜带状密植,形成绿篱拦挡,有利于防治水土流失;草种撒播在条带状沟里,适当进行覆土,可以大大提高出苗率和保存率。