谈矿山土地复垦与生态恢复治理

沈忱

（江苏省兰德土地工程技术有限公司 江苏南京 210009）

0 引言

矿产资源是我国经济的重要来源，也是我国经济产业链的基础。社会逐渐进步，国家的生产力水平日益增强，企业对矿产资源的需求也在增加，因此，也加大了采矿强度和采矿范围。目前矿山多数是露天采矿，很容易破坏土壤和附近的生态环境。此外，采矿会大量滥用土地面积，严重破坏矿山的生态环境，影响矿山的可持续发展。如今，我国矿山地区有大面积土地被废弃，根据调查显示，大部分的废弃矿山开采前都是草地和林地。当下恢复矿山生态环境最有效的方法是复垦废地、建设生态，这样也可以改善矿山地区居民的生活条件。矿山复垦是指把遭受人为破坏的废弃土地进行整治处理，恢复土地的原有功能，使其可用于耕地使用；生态恢复是指通过科学手段将遭到破坏的生态系统重建，让生态系统恢复自我调节功能。因此，矿山废弃土地复垦和生态恢复工作急需开展。

1 矿山废弃土地现状与土地复垦研究进展

1.1 矿山废弃土地特点

矿山土地被废弃的原因是土壤长期受到矿渣及矿山污染物的影响，致使土地不适合作为耕地。污染物长期污染土壤，矿山早就失去了适宜作物和其他植物生存的基本条件。因此，我们需要复垦矿山废弃土地，不然废弃土地越来越多会造成一系列问题，比如，沙尘暴、水土流失等。此外，若是矿山的废地得不到合理重建，还会引发废弃物污染、水污染等问题。后果严重了会直接阻碍矿山当地居民的生活水平和矿山的经济发展。因此，科学重建矿山有重大意义。

1.2 矿区土地生态系统演变过程

1.2.1 矿山生态环境退化阶段

在开采矿山的过程中，由于很多矿山处在弱生态区，当矿山的土地遭受一定程度破坏后，会带来水污染、泥石流、植被破坏等问题，再遭受一些人为因素的干扰，会加快矿山生态环境退化。在生态环境退化初期，甚至可能出现突发状况。在开采和建设矿山的过程中，尽管相关部门有采取一些措施，但是由于市场需求的增加，对于矿山地区的开采力度不会减少，开展的这些措施并不足以遏制大部分地区的退化趋势。伴随着矿产开采为中心的原则，一段时间过后，矿区生态环境会慢慢遭到反噬，人为因素在矿山生态环境退化阶段起着主要的作用。

1.2.2 退化生态系统持续阶段

矿山生态环境进入退化阶段后，企业依然没有暂停开采矿产资源，导致生态系统严重恶化，继退化阶段后又出现了极度退化趋势。这一阶段即为生态系统持续退化阶段，主要表现是生态系统完全退化，生态结构严重破坏，自我调节能力丧失，这些破坏都是不可逆的。

1.3 矿山土地复垦研究进展

20世纪70年代末80年代初，我国开始实施矿山废弃土地生态恢复工作，当时的国家政策还没有完备，科学技术方面也受到制约，矿山生态恢复工作水平较低、规模很小、工作区域较为分散。如今，改革开放已有20多年，国家的土地复垦工作已经从无法可依、单一型、无组织、自发性转化为有法可依、自觉性、多形式、有组织的模式。特别是1988年，国务院颁布了土地复垦政策，从此国家的漏天矿场、矸石山、采矿塌陷地、尾矿场、排土场等破坏的土地受到了社会各个领域的广泛重视，废弃土地复垦工作也有了很大进展。以往的简单复垦方法已经得到改进，从一挖、二平、三改造的简单处理转为充填复垦、生物复垦等多方法、多途径、新形式结合的体系。近年来，国家对矿山废弃土地的复垦工作重心逐渐放在生态环境恢复上，还着重研究复垦后的土壤肥力和土壤的各项指标。我国的矿山废弃土地复垦工作开始走上整体化、系统化、高效化为一体的生态恢复阶段。

2 矿山土地复垦与生态恢复技术

矿山土地废弃时间已久，土壤退化较为严重，其物理性状恶劣，土壤中有害元素的含量过高，在这个基础上开展生态系统恢复工作的难度极大。因此，需要科学的方法指引，从矿山土壤重构、生物修复、水体治理、水土流失防控以及政策等多个方面入手改善土壤、植被和水土条件。

2.1 土壤重构

矿山废弃土地生态恢复的关键是重新构土壤结构和土壤基质，重构土壤结构和土壤基质是将修复和重建结合在一起进行的，包括修复土壤的酸碱度、恢复土壤的团粒结构和保水能力以及修复土壤中的生物等，期间需要借助生物、化学、物理、生态等各项技术构造适宜土壤生物生存的土壤剖面。

其中，生物修复是利用动物、植物、微生物的生命活动和代谢产物增强土壤肥力，改变土壤的各项指标和性质。生物修复的优势有很多，包括消化降解污染物质、吸收污染物质。利用物理和化学方法改良土壤基质可以改变原有景观的面貌，但是需要投入大量资金。生物修复可以改变水体、大气以及土壤的质量，减轻污染物对人的伤害，需要的投入的资金也相对少，具有经济优势。生物修复的类型有很多，包括微生物修复、菌根生物修复、土壤动物修复、植物修复。其中比较常见的是植物修复，需要结合矿山土壤条件、地域特点、气候特征等，选择适合矿山生长的植被。并且，还要遵循因地制宜的原则，选择生长快、根系发达、长远优势、固土效果好的植被。选好植物后，还要综合考虑养护条件、种植管理等因素配置植物。

2.2 废水控制与处理

矿山排出的废水会产生很多污染，例如，有机污染、重金属污染、剧毒氧化物污染、酸碱污、有机污染等，这些污染通常可以随着地表水流扩散，参与生态循环，对矿山附近的水域造成严重污染。因此，治理矿山废弃土地必须采取有效措施清除废水，改进生产工艺，减少废水排放量。为节约水资源，可采用循环供水系统，加强污水处理，实现废水再利用。目前，世界上已经有科学的矿山废水处理方法，经实践证明已经相当成熟，例如，20世纪70年代中期，国外常采用的酸性岩石排水处理方法，该方法是向废水中加入生石灰，调节废水的pH到适宜的程度，从而沉淀出溶于废水里的金属元素，经过处理变得澄清的废水可以排放。经处理后含有较多泥浆的水可以返回水里生成晶体，剩下的泥浆是物化性质稳定的金属氢氧化物，泥浆中的固体质量分数在25%～50%之间，将此种泥浆进一步加工处理，可以作为生产水泥的原料。另外，还有一些常见的矿山废水处理方法，例如，煤矿污水处理法、湿地处理法、生物膜处理法、混凝土处理法、生物氧化处理法、SBR法、混合法等。

2.3 水土流失的综合治理

矿山废弃土地没有生长的植被，因此，水土流失现象严重，急需治理。常见的处理方式是在矿山废弃地建设挡土墙和给排水工程等，可以拦截水流、防止漏水。对于可能威胁到矿山安全的坡面，应该将坡长合理分段，在每一段上都设置截水沟、排洪渠，如图1所示。并增加坡面植被数量，栽种防护林，以对抗径流对地表的毁坏，保证矿山可以正常运行。

图1 废弃矿山边坡分段处理

矿山开采过程中形成的边坡，会严重影响周围植被生长。因此，还需要根据边坡的稳定性预判其可能对周围产生的影响，提前采取有效措施防护。对于矿山开采过程中形成的尾矿库和废弃石头，可以选用排蓄相结合的方式进行处理。另外，要想提高土地的利用率，也要开展废弃渣场和尾矿库的复垦工作。

2.4 建立完整的矿山环境治理法规

随着采矿行业不断发展，矿山废弃土地将逐渐增多，国家开始重视土地复垦和环境治理工作，如今，已经具有完备的环境治理法令。为防止矿山土地继续废弃，新矿山的开采一定要加大管理力度，严格遵循矿产资源法的规定，切实落实各项法规。同时，还需要吸取从前的采矿经验和教训，遵循管控制度，才能真正避免类似情况出现，从根本上解决矿山的生态恶化。

3 结束语

综上所述，要实现矿山废弃土地再利用，就必须减少已污染土壤中的重金属物质和其他污染物，减少地下水受污染的风险。目前，已经有研究人员结合几种矿山土地复垦和生态优化措施成功治理矿山废弃土地，但是因为土壤系统成分复杂，在研究土地复垦时，不能掉以轻心，还需要实施长期的实验观察。当前我国矿山生态恢复任务依旧紧迫，是矿区实施可持续发展战略重点关注的问题之一。在研究矿区废弃地复垦时，应该以生态恢复为核心，争取早日实现社会、生态和经济效益相统一。