矿山边坡及排土场的生态修复研究

2019-02-26赵罡

有色金属设计 2019年3期

赵罡

(贵州省地质矿产勘查开发局一〇六地质大队，贵州遵义 563000)

0 引言

露天矿开采过程实际就是对原有地形地貌进行破坏的过程，在这一过程中必然也会破坏当地的生态环境。尤其是在这一过程中形成的边坡及排土场，极易对环境造成不良的影响。其中排土场在对方的过程中会导致水体污染、土壤污染和扬尘等污染。除此之外，在矿山后期的开采过程中，容易造成水土流失，对地表植被造成破坏，更为甚者会影响周边建筑物的安全。

在全社会广泛关注和重视生态环境保护的背景下，露天矿山生态环境修复成为一个值得研究的课题。随着矿山复垦理念和技术的进步，将工程措施与生态措施相结合，对土地生态进行修复成为广泛运用的生态修复手段。总体来看，矿山边坡及排土场生态修复主要以植被种植为主要方法，以基质改良为目的生态恢复过程。该文以西部A矿区为研究对象，主要研究了该矿区适宜种植何类物种的问题，运用实验与数值分析相结合的方法，最终确定了适宜当地环境的植物物种，为进一步做好该矿区生态修复工作提供了重要依据。

1 概况

A矿区位于西部某省境内，该矿区属于露天矿，采空区排土场面积约为72 km2。在对矿区边坡及排土场进行修复的过程中，首先利用工程措施进行地貌重塑，为后期植被种植等奠定有利基础。对部分较陡边坡采取灰浆抹面处理，排土场顶层设置30 cm厚度的黏土隔水层，压实度为90 %，设置4 %左右的排水反坡，适当设置挡风墙，防止水土流失和扬尘。

由于该地区为露天矿区，矿石开采必然使得该矿区内植被受到破坏，自然生态环境受到严重影响。该区域水土流失现象比较严重，部分区域土壤资源严重匮乏。与此同时，该矿区排土场在旱季易出现扬尘现象，据测算，粉尘产生量在旱季可高达0.1 t/d，即是采取洒水降尘措施，依然会产生较多的粉尘，对当地大气环境造成了比较严重的不良影响。

2 生态修复中植被的选择

矿区边坡及排土场生态修复的成果主要体现在植被的种植以及成活面积上，因此根据该矿区所述的地理位置、气候条件科学的选择植被物种成为一项重要的工作。

2.1 植被选择的原则

生态修复是一个系统性的工程，植被种植同样需要考虑整体性、系统性，因此在选择植被的过程中，应当充分考虑各种因素。该矿区所处地区的土壤类型主要为含铁量较高的红黏土，呈微酸性。因此植被的选择以耐酸性为主，根据草、灌木、乔木向结合的搭配模式选择植被，对该矿区边坡和排土场进行生态修复。

2.2 生态修复植被种类探索及成果

A矿区生态修复工程肇始于2015年，迄今已经三年多的时间，在开展该项目前，主管部门进行了大量的调研，咨询了相关领域的专家，最终确定了生态修复方案，在方案中，对于植被种类的选择做了比较详尽的说明。

1)乔木植被。主要以云南松为主，云南松作为本地区森林一类天然生长植被，乔木盖度能够达到70 %以上，高度在3 m以上，在本地区生长态势良好。对于改善气候、优化环境、净化空气、保持水土等具有非常好的效果。在种植云南松的基础上，同时配种华山松、柏树等暖温带针叶树种，实现各类树种的合理搭配。

2)草类植被。主要以紫茎泽兰为主，紫茎泽兰是该地区主要的草类植物，且在A矿区分布较广，已经形成了较为良好的优势种群。因此，将紫茎泽兰作为矿区生态修复的主要草类植被。

3)人工植被。为了实现生态效益和经济效益的双赢，生态修复方案亦考虑了种植经济作物的问题。选择适宜该地区生长的玉米、向日葵、核桃、苹果、土豆等经济作为，在矿区进行种植，取得了一定的经济效益。

截至2018年12月，A矿区已完成约58 km2的植树面积，对全矿区进行了草种播撒。从当前的情况来看，该矿区的生态修复工作取得了非常好的效果。计划在下一年度继续按照方案要求，对剩余地区进行树木种植，力争在年底完成全部生态修复任务。

3 矿区生态恢复分析

3.1 生态修复率及苗木成活率调查

从相关统计数据来看，该矿区区域总面积为72 km2，已完成58 km2的植树面积，且树木成活率达到了88.75 %；在全区进行了草种播撒，草类植物覆盖率达到了92 %，从植被恢复方面来看，实现了非常好的生态修复效果；2018年在全区开始进行经济作物种植，据相关统计数据显示，该年度即创造经济价值70余万元。

3.2 修复区植被中污染物浓度检测

自2016年至2018年，矿区连续三年对排土场区域内的植物进行污染物检测，通过检测植被中的N、P、As、Pb、Cu等污染物浓度进行检测和对比，可以清楚地发现植物中污染物浓度逐年下降，其中N、P两种主要污染物的浓度分别下降了43 %和28 %，其它污染物的浓度也分别下降了17 %到8 %不等。对经济作物进行污染物检测，所有指标均符合国家相关要求。从检测结果来看，通过植被种植，矿区边坡及排土场生态修复区的土壤质量明显好转，生态环境有了较大的改善。