绿色矿山建设研究初探
2022-11-19巩志清
巩志清
(抚顺矿业集团有限责任公司林业处,辽宁 抚顺 113000)
前言
绿色矿山一般指的是在矿产开釆过程中,采取科学合理的方式开采,对开采区和周围地区生态环境影响控制在合理范围内,从而实现环境生态化、资源高效利用化、开采科学化、管理信息化、人文和谐化的矿山。对于被破坏的场所,需要科学的设计、合理的措施,确保矿山始终与环境相适应。
绿色矿山建设是一项比较复杂的系统工程,其显示了该地区矿山利用和开发的整体能力、可持续发展的潜力和维持生态环境平衡的能力。矿山资源的开发利用需要符合国家和地方的法律法规、产业政策、资源规划和地质环境保护规划。不得在生态功能区、风景名胜区、自然保护区、森林公园、地质公园内或附近开采,不得影响和破坏重要交通干线和旅游公路两侧可视范围内的景观和地貌。
矿产资源的开发利用需要采用有利于生态保护的先进技术和生产方法。采矿产生的三废必须有切实可行的处理措施,符合国家和地方有关标准。
在处理生态环境问题时,必须尽最大努力确保生态环境从一开始就不受破坏。矿山环境治理最好在不破坏原有矿山环境的基础上进行。因此,在矿山生态建设或矿山生态环境恢复中,需要结合当地的实际地理环境与气候环境[1]。
1 抚矿集团在生态治理方面的经验
抚矿集团非常重视生态环境治理。经过多年努力,减少了采矿造成的生态退化和环境污染,合理确定了治理方向和目标,实现了科学规划、远近结合、分步实施的原则。实现了边治理边开采的目标,实现了开发、治理、恢复的良性循环,提高了土地利用率,使矿山生态面积逐年扩大,矿山生态恢复效果逐年提高,切实改善抚顺市区环境面貌。
为了实现绿色采矿,生态恢复和采矿生产需要紧密结合。露天矿进行剥离作业时,表土应单独存放。抚矿运输部、西露天矿、东舍场的材料组成主要包括油页岩贫矿石、绿泥岩、凝灰岩、底板页岩、玄武岩等。东舍场和排土场的材料覆盖表土,分别存放。表层土壤肥力高,适合种植植物生长[2]。
舍场生态恢复治理工作,在规划设计方面,坚持统一规划,分布实施的原则;在土地整理方面,开展土地平整,挖出火根,复盖客土;在苗木选择方面,针对舍场占地面积大,土质差,无水源的实际,选择栽植耐干旱小树,主要有刺槐、火炬、榆树、沙棘、京桃、杨树等适合矸石山生长耐干旱树种;在组织植树方面,主要采取专兼职相结合方法。对栽植难度大的地块,由抚矿林业处组织专业植树队伍负责植树,其它栽植条件相对较好的地块,由集团公司每年组织基层各厂矿广大党员干部义务植树来完成。
1.1 乔木栽植
1.1.1 苗木检验标准
规格合格;无明显病虫害和物理伤害;树型端正;土球符合要求。
1.1.2 土球开挖标准
土球直径为树木胸径的8~10倍,深度根据树种根盘深度确定;挖完土球后,先用草袋或布绳将土球包好,然后绑扎,先水平,再斜向,然后交替绑扎牢固。土球可以用三角形捆绑法或四角捆绑法包裹。最后,用绳子把树干绑好,固定牢固,然后把树完全挖出来。绑扎后的土球不得露出土壤;土球下部的直根和粗根用链锯或钢锯锯断,切口应整齐无撕裂。
1.1.3 苗木树冠修剪
如果用作行道树,必须剪掉第1个分枝点下方的侧枝,并根据树形对分枝点上方的枝条进行修剪和截断。落叶树应以原始树形为基础,树枝应适当稀疏。保留的主枝和侧枝可以在较强的芽上剪短,需要剪掉1/5~1/3的枝条。
1.1.4 运输标准
运输树木时,应先捆绑树干和树冠,以免影响树木的成活率和树姿的变形;必须从车体后部向前装,且树枝不能承受风;如果在24h内无法运输到现场,必须随时检查并采取保湿措施。
1.1.5 整地标准
严格按照图纸要求整地;根据现场实际情况,可分为粗制备和细制备。粗整地和回填必须使用无垃圾的客土,并在浇水夯实后进行微调;为了提高土壤肥力,需要在细土制备的回填土中添加有机质;地形应考虑排水坡度。斜坡必须平整;低洼地区应设置排水沟。
1.1.6 定点放线
定点放线位置必须准确,按图纸放线,标记清晰。定点放线须经设计、监理验收;所有地下管网的准确位置应由甲方和相关部门及时确认。如果自然种植与地下管道冲突,可以移植树木。位移前,施工方应获得设计单位、监理单位和施工方的批准。
1.1.7 基坑开挖标准
位置必须综合考虑平面布置方案,并最终定位可适当调整;坑的深度和宽度应在土球周围和底部开挖10~20cm,以便回填客土;坑内客土应为富含有机质的砂壤土,其余不得使用;回填至坑内的客土和砂壤土必须清除砖、瓦和有害杂质后才能使用,添加的有机腐殖质不得少于土壤总量的1/4。
1.1.8 坑盘标准
种植后要在树木周围筑成高20cm左右的坑盘,坑盘内边应稍微大于树穴10~15cm。坑盘须用细土拍实,不能漏水。
1.1.9 种植标准
按设计图纸要求核对苗木品种、规格、位置。常规种植应对称平衡,行道树之间应在同一条线上,相邻植物的规格应合理匹配,高度、胸径和树形应相似。种植的树木应保持直立,不倾斜,并注意观察面的合理方向。种植时,必须伸展根系,填料应分层压实,种植深度应与原种植线一致。树木种植后必须加以支撑。柱子必须绑扎牢固,绑扎树木处应夹草绳或布垫,绑扎好的树干应保持直立。对于胸径大于5cm的树木,种植后用草绳或新的柔软保湿材料将树干和主次主枝紧紧包裹,以保护树干和主枝,并将树干包裹整齐。存活1a后,在确保不会倒下后,可以逐渐移除,树干应保持清洁。
1.1.10 5cm以上胸径的乔木支撑标准
支撑要在定植时同步进行,栽植好后再进行打桩,保证支撑稳定;进行坡地栽植时,要保证雨水可以流出,避免冲刷树木根部的土壤;粗头削尖打入土中,以期牢固,打入土中深度应在30~50cm以上;支柱要进行扒皮或涂白,以防止有病虫害感染树木;支柱贴树干部位加衬垫后用细麻绳、细棕绳或铁丝紧固并打结,防止松动。
1.1.11 养护
养护期一般1~3a,在此期间,要及时更换枯死苗木,并按植物生态特征,喜阳树种、喜阴树种、耐湿树种、耐旱树种等要求区别开来进行养护。根据树木不同生长阶段随时调整养护措施,保证土壤水分、适时整形修剪、喷洒农药预防病虫害、及时清除杂草等。追肥主要是施氮肥和复合肥。进行截干的乔木,成活后的萌芽一般不规则,需要把设计规定枝高以下部分不定芽全部抹掉,在设计枝高以上选3~5个长势良好、生长健壮的新芽进行保留。所有树木都应当进行浇水,在初期应勤浇水,干旱天气应当每日浇水,雨水较多季节则在需要时浇水。随时清除种植区杂草。在暴雨季节,要随时对树木支撑木棍进行加固。修剪是为了加速树木生长,枯枝及枯花要随时去除,切口要涂铅油或专业树木愈合剂。要随时进行病虫害防治,一般喷洒敌杀死药剂或氧化乐果等。
1.2 边坡绿化
边坡绿化必须保证边坡的稳定和安全。绿化时,应考虑护坡。边坡绿化需要与周边环境相协调。对于边坡绿化,今后应尽量避免人工维护和管理,必须认为适当的绿化方法在经济上是合理的。
边坡绿化技术包括喷拌种植技术、岩面垂直绿化技术、生态种植袋边坡植被恢复技术、生态灌浆边坡植被恢复技术、土工格边坡植被恢复技术、三维网络边坡植被恢复技术等,以提高边坡稳定性,保持土壤肥力,防止水土流失,可以在坡脚种植藤蔓。
对于边坡较陡的区域,可以采用支护型厚层基材施工工艺。施工工序:清坡放样→挂网钉网→集中配料→基质吹附→栽植苗木→盖遮阳网→养护。必须进行坡面整理,采取人工清理坡面上的碎石、浮石及表面杂物等。将高镀锌六角网自上而下铺设在坡面上,并用锚杆固定坡顶及坡脚。将基质配置土、草炭土、植物纤维、植物型保水膨松材料、土壤固化剂、土壤稳定剂、复合肥、菌根等按设计配比混合搅拌,形成复合型植生基材。将基材送至喷射机中,利用空气压缩机将基材送至坡面枪头处,基材和水在枪头处混合喷射到坡面上。采用遮阳网覆盖,并力求固定仔细,这样可防早期遮阳网被风吹跑,其目的是预防成型后的作业面被雨冲刷;同时可保温保湿,促进植物的生长。
1.3 菌根应用
菌根是土壤中某些真菌与植物根的共生体。菌根能增强植物根部健康成长,可以帮助植物更好地吸收营养和水分,增强植物对问题地点种植的抗逆性,提高植物移植后的存活率及实现古木复壮的效果,促使植物延长挂果及开花期。菌根还可以固土、节水,减少化肥、农药使用量,增强植物抗病虫害能力,通过长期植被复垦达到土壤改良和矿山修复的效果。尾矿极端的生存环境抑制了微生物多样化,植被难以自然定植,即使定植也是生长缓慢。因此,植被恢复和土壤微生物群落的重建,恢复大自然原有的生态功能,是矿山治理的关键所在。在有条件的矿区,使用菌根可以在矿区植被恢复中提高绿化效果。
1.4 树种选择
植被恢复应尽量在表层土壤上种植抗旱、耐瘠薄、生长快的作物和牧草,如草地和豆类,作为生态恢复早期的主要植物种类。选择当地耐旱耐瘠薄的优势树种进行复垦,使矿山恢复到与原生态景观相似的地貌环境中,尽量减少对生态环境的影响。
对已停止排矸十多年的矸石山进行植被恢复和用材林建设,可取得明显的经济效益。可用于用材林的树种包括阔叶树种,如榆树、杨树、刺槐。纯林模式,蓄积量黑杨大于刺槐,刺槐大于白榆。通过加强管理,白桦和樟子松可以在矸石山造林。樟子松是一种常绿针叶树种,可用于排土场植被恢复。在改善生态环境的同时,还可以获得一定的木材收入。抚顺矿区排土场环境中,日本落叶松和长白落叶松不适合营造用材林。对于排土周期短或热量较深的排土场,应选择浅根灌木或草本植物来恢复植被,而不选用深根乔木,以防止根系接触深层热源导致树木死亡,并可能再次恶化生态环境。排土场土壤结构较松散,深层存在潜在的高温热源。用材林的培育方向应为中小径材。在树木倒下、根系尚未接触到深热源之前,应进行主伐利用,及时更新造林,尽快恢复植被,改善土地利用率[3]。
矸石排放已经停止,现场有微量杂草。通过实践,可以采取开垦造林等措施,加快植被恢复。锦鸡儿、沙棘、刺槐是首选树种;白榆、胡枝子、皂角可作为其他树种混交造林的辅助绿化树种。对于有局部燃点的地段,应选择耐旱、耐高温、根系较浅的灌木树种进行造林。这样不仅可以避免深层页岩因根部延伸而氧化加热引起的进一步火灾,还可以避免由于深度高温导致的树根死亡和倒伏[4]。
2 结语
在新冠肺炎疫情的冲击下,世界经济可能持续衰退影响下,中国继续坚持生态优先、绿色发展,体现出一种责任与担当。这源于对生态保护与经济发展关系的科学思考。矿山生态修复是生态文明建设中一个极其重要的组成部分,一定会不断面对新的挑战和机遇,考虑问题更加全面,治理问题模式、理念及方法都要不断创新,矿山环境的监测诊断、生态修复监管等很多高端手段会逐步完善,并不断被重视。因此,需要切实围绕深刻执行绿色、创新、协调、开放、共享这5大发展理念,全面有效地改善矿区的环境。
习总书记提出绿水青山,就是金山银山。好的生态环境是最普惠的民生福祉,是最公平的公共产品。矿区生态环境安全了,就为矿区生存发展提供了有力保障。“无山不绿,有水皆清,四时花香,万壑鸟鸣,替河山装成锦绣,把国土绘成丹青。”这是所有林业工作者的奋斗目标,也是绿色矿山从生态角度要达到的最终效果。