广州市矿山地质环境综合整治的主要方式及成效研究

栗海宇

(广州市地质协会，广东 广州 510030)

1 引言

随着社会科技的日益进步，我国对矿山生态环境问题及修复对策越发关注。不少学者对我国矿山地质环境现状、问题及治理对策进行了研究[1,2]，针对单个矿山的地质环境问题及治理研究亦愈发深入。矿山地质环境是社会生态文明建设的重要组成部分，对矿山的整治复绿提出了更高的要求。

广州市开采利用的矿产资源绝大多数为非金属矿产，矿产类型主要包括建筑用花岗岩、水泥用灰岩、盐矿、芒硝、煤炭、萤石、大理岩、矿泉水和地下热水等。其中建筑用花岗岩为本市优势矿种，主要为燕山期二长花岗岩，矿石质量好，是优质建筑石料。广州市采石场曾在城市建设和社会经济发展中起到了极为重要的作用，然而未经过科学的规划和监督管理，采石(泥)场数量急剧增长，乱开滥采的问题日益严重，引起植被的严重破坏、水土流失，并引发地质灾害等问题。2000～2006年10月，广州市政府分数个阶段对已关闭的超过1000座矿山进行整治复绿，投入资金费用超过6亿元，共植树376.55万棵，植草446.57万m2，复绿面积达1268.1万m2[3]。

前人于整治复绿工程结束后对整治复绿方式及效果进行了研究，比较探讨了各方式的技术特点及整体复绿效果[4,5]，但对复绿效果的评价局限于复绿工程完成后的时间节点。不少学者对广州市南沙区的复绿方式及复绿效果陆续进行了较详细的研究[6～10]，对广州市范围内的矿山缺乏全面系统的调查评价。部分学者对矿山复绿的土地复垦技术、植被选择等方面进行了探讨研究[11～15]，但缺乏各整治方式复绿效果的内容。

2 矿山地质环境整治复绿方式

矿山整治复绿的方式应综合考虑矿山的地理条件、矿产类型、矿山地质环境和经费预算等因素，选取最为科学合理的方式。本文通过调查，阐述几类主要的矿山整治复绿方式。

2.1 自然复绿整治方式

针对远离“三区两线”(即自然保护区、重要景观区、居民集中生活区，重要交通干线、河流湖泊直观可视范围)的矿山，多采用自然复绿的整治方式，并辅以人工种植一些可促进矿山自然复绿的植被。

2.2 平整利用整治方式

紧挨居民生活区或位于城市建设近期规划内，残留山体较小，易平整的矿山，可利用爆破、填方推平等措施，建设成绿地公园、旅游景点或其他用途建设用地。

2.3 台阶式整治复绿方式

一般具有较大的开采规模，采面陡立，高差较大，基岩裸露，地质灾害易发，且位于“三区两线”内的矿山，多采用台阶式整治。

用爆破的方式将开采面整理成5～8 m宽的平台，各平台间的高差为10～15 m。在平台外侧筑上挡土墙，平台内侧设置排水沟，防止覆土层流失，在平台的覆土层上种植易活乔木，并辅以种植藤本植物。

2.4 回填喷播整治方式

当矿山的开采坡面较缓，并且有合适的余泥来源，可采用回填喷播整治。将回填余泥压实，并设置挡土墙与引排水系统，局部石壁可通过嵌入U形钢钉固定钢网，以稳定坡面覆土。在覆土层种植禾本科植物、草本、灌木等植被。

2.5 筑穴法整治方式

适合坡度较小的矿山。通常采用人工开挖种植穴，放置种植土，植上乔木和少许藤本植物。

2.6 板槽式整治方式

通常开采面陡立近乎直立，基岩裸露面积大，壁面光滑的矿山多采用板槽式整治。将制作的钢筋混凝土插板嵌入石壁，混凝土插板外沿砌制槽壁，放入种植土，植上藤本植被。板槽间高差约3～5 m。

3 整治复绿效果

3.1 自然复绿

该类矿山往往远离主干道和城区，自然复绿面积较大。在实际复绿过程中，通过适当种植一些促进矿山复绿的乔木、灌木、草本、藤本类植物，使矿山能通过自然复绿的方式改善矿山生态环境，整体复绿效果较好(图1a)。

3.2 平整利用

矿山紧挨居民区，在整治复绿过程中，将废石废土回填采矿坑，并对残留小山体进行推平整治，最后通过人工种植与自然复绿生长，现已成为自然生态绿地，具体效果较为理想(图1b)。

3.3 台阶式整治

该矿山位于交通主干道或与人类生活区较近，坡面陡立，高差大，严重影响自然生态及景观面貌。在2005年，采用台阶式整治复绿方式对其进行整治，通过爆破与种植复绿的方法进行综合治理，种植的植物种类包括细叶榕、尾叶桉、夹竹桃、蟛蜞菊、变色牵牛等。整治效果良好，极大地促进矿山生态复绿，具体效果见图1c。部分矿山因覆土较薄，植被的后期生长存在缺水情况，制约了植被的生长发育。桉树等大型乔木由于自身重力负荷及风力扰动，对边坡的稳定性存在不利影响。岩壁经过日光暴晒，灼烧攀附在岩壁的藤本植物，严重影响了植物的生长。

3.4 回填喷播整治

该类矿山的开采面相对较缓，结合回填余泥，将石壁覆盖足够厚度的土层，辅以引排水系统及钢网固定土层，人工喷播种植草本植物、乔木植物，加上自然复绿的过程，整体复绿效果较好，见图1d。

3.5 筑穴与板槽式整治

两种整治方式在整治复绿过程中常配合使用，在坡度相对较缓地区采用筑穴法，在陡立、壁面光滑地区采用板槽式方法，并喷播种植攀援藤本植物等加快复绿过程的植被，复绿效果较好(图1e)。局部矿山反映了这两种整治方式存在一定的不足。两种方法中的覆土层相对有限，不利于植被的后期生长，且雨水不断冲刷引起覆土流失，加剧了影响植被生长存活的不利条件。

4 讨论

4.1 整治复绿方式的选择

根据矿山不同的实际条件，分为人工促进自然复绿、平整利用及台阶式整治等6种整治方式。人工促进自然复绿整治方式，针对远离主干道及居民生活区的矿山，资金投入少，复绿效果缓慢；平整利用整治方式，针对符合城市规划的矿山，投资较少，促进城市建设；台阶式整治所需的经费较少，然而达到较好的复绿效果需要一段较长的时间；回填喷播整治方式，筑穴及混喷综合整治方式与板槽式整治方式，资金投资相对较大，能较快地恢复景观效果。矿山整治复绿方式的选择应充分考虑矿山地理因素、地质环境及经费情况，因地制宜，制定科学有效的复绿方案。

4.2 整治复绿植物的选择

广州市濒临南海，海洋性气候特征显著，为亚热带季风气候，在整治复绿过程中应选择符合广州市气候条件的植物。根据本次调查研究，乔木采用细叶榕、尾叶桉；灌木采用大红花、夹竹桃、勒杜鹃、勒仔树；藤本植物上攀的采用变色牵牛、贵叶老鸭嘴，下垂的采用蟛蜞菊等，复绿效果较好，适宜作为广州市矿山整治复绿的植物。

4.3 采取补充措施提高复绿效果

针对台阶式整治需要较长一段时间才能达到较好复绿效果的情况，广州市通过补充措施以提高重要立面的复绿效果。在台阶式整治的基础上，通过在重要立面补充板槽式整治，坡面顶部土层加以喷播种植，在局部地区辅以挂网，促进藤本植物生长，部分台阶可悬挂笼砖以促进复绿，取得了较好的效果。

4.4 关闭废弃矿山的综合利用

随着城市化建设的快速推进，社会对土地的需求日益增大，关闭废弃矿山的土地为城市土地供应提供了另一个选择。平整利用整治方式在南沙区应用的较为成熟。南沙区黄山鲁地区石场数量多，多为关闭废弃矿山，经过平整治理矿山地质环境问题，将矿山土地利用为建设用地或绿地公园等公共用地，既对矿山进行了综合整治，又节约了城市建设的成本。对关闭废弃矿山的综合利用，应该列入整治方式选择的重要因素。

图1 复绿效果

5 结论

广州市自2000年开始对关闭矿山进行整治复绿，涉及的矿山数量巨大，工作任务繁重。本文通过对广州市矿山整治复绿效果进行调查研究，提出了6种整治复绿方式，并对其复绿效果进行调查。各矿山可根据地理、地质环境等因素，制定有针对性的整治方式，整治复绿效果较好。