露天开采矿山自然生态环境治理措施探讨

露天开采矿山自然生态环境治理措施探讨
作者：徐小玲
来源：《现代农业科技》2008年第23期
摘要分析了瑞昌市矿山开采后生态环境存在的问题，提出通过植被恢复改善采后矿区的措施，以促进矿区生态环境的改善。

关键词矿山；自然生态环境；植被修复；江西瑞昌
中图分类号 X751 文献标识码A文章编号1007-5739（2008）23-0340-02
瑞昌是一个资源大市，市境内矿藏储量丰富，类型较多。

近年来，随着经济的发展，瑞昌市的矿山采掘业不断发展壮大，一方面为我市的经济建设做出了巨大贡献，另一方面也对瑞昌市森林植被和生态环境造成了较大的破坏，现将露天开采矿区植被恢复的问题探讨如下。

1现状
目前，我市共有各类矿山企业228家，其中大型企业4家，中型企业5家，其余均为小型企业。

金属矿有金、银、铜、铅、锌、钨、钼、铁等，非金属有石灰石、白云石、大理石及煤等。

采矿方式有露天开采和地下开采，其中有138家露天开采建筑用灰岩，有4家露天开采水泥灰岩，有2家露天开采金矿，绝大多数是边坡开采，矿区总面积超过17万平方千米。

矿山开采引起的生态破坏主要表现在以下3个方面：一是开采活动对土地的直接破坏，如露天开采会直接毁坏地表土层和植被，地下开采会导致地层塌陷，从而引起土地和植被的破坏；二是矿山开采过程中的废弃物（如尾矿、废石等）需要大面积的堆置场地，从而导致土地的过量占用和堆置场所原有生态系统的破坏；三是矿山开采过程中的酸性、碱性、毒性或重金属成分，通过径流和大气飘尘，污染周围的土地、水域和空间。

从破坏程度上看，金属矿山引起的生态环境破坏要比非金属矿严重；露天开采的破坏要比地下开采严重。

露采矿山开采所致的主要问题有:耗费过量的土地资源；被破坏的土地尚难被有效利用，既破坏了原有的自然生态系统，又难以直接成为进一步服务于某种社会、经济目的用地；矿山边坡失稳易造成地质灾害；矿山废弃物堆置占用土地，又造成周围环境的严重污染源等。

当矿山位于城市、各类保护区、河流或交通干线附近时，采矿土地的破坏，成为干扰区域经济规划和实施的障碍，妨碍可持续发展，影响人类生存。

瑞昌市处于低山丘陵区，矿区占用耕地很少，在矿产资源开发过程中，对林地植被和土壤的破坏较为严重。

采矿企业只注重废气、污水的治理，而在植被恢复方面几乎没做任何工作。

瑞昌市主要矿山面积、垦复面积对照见表1。

从表1中可以看出矿山企业对植被恢复和林地治理几乎没有任何作为。

2存在的问题
（1）法制不严谨，缺乏针对性条例。

现行的环境保护以污染控制为重点，以污染环节控制和“排放控制”为基本环节和内容，依然是以末端控制为主，不注重源头控制和整体环境效益的保护，将单个环境要素的保护绝对化，只注重废气、污水的治理，而忽视了对大环境的综合治理。

（2）各部门独自为战，执法缺乏联动性。

目前，各部门都依照各自相关法规对矿山进行监管，缺乏协调配套，联合执法，造成了许多法规在实际中的可实施性不强。

各部门之间很少进行信息沟通，造成了实际上存在的监管不力，执法不到位。

（3）经营模式粗放，以资源换取微薄的利润，没有污染矿区综合环境治理规划，闭矿后就形成了“人走矿空”的局面。

3露采矿山自然生态环境治理原则与技术
3.1治理原则
生态治理的目的是使自然—社会—经济系统的综合效益最大化。

矿山开采必须遵循最小量化原则、无害化原则、资源化原则、生态系统的恢复和重建原则、立法原则（这里暂不讨论资源化和立法原则等问题），最终达到地形、植被在视觉和环境上与周围的区域生态融为一体。

同时，复绿后的坡地要经受雨季和干旱的考验。

3.2露采石矿边坡的特点
在进行露采矿山生态环境治理的工程时，矿山边坡治理是“复绿”的基础工作，其中边坡的稳定性治理是生态治理的前提，它直接关系到人身和财产的安全。

露采石矿边坡的特点主要有：一是露天矿边坡一般比较高，从几十米到几百米均有，走向长从几百米到数千米，因而边坡揭露的岩层多；未经治理的石矿，其边坡大，多为陡坡，甚至几乎与地面垂直或呈鹰嘴状。

各部分地质条件往往差异大，变化复杂；二是石矿最终边坡是由上而下逐步形成，上部边坡服务年限可达几十年，下部边坡则服务年限较短，底部边坡在采矿结束时即可废止，因此上下部边坡的稳定要求也不相同；三是在未停采的石矿，由于矿场每天频繁的穿孔、爆破作业和车辆行走，使边坡岩体经常受到震动影响；四是边坡是用爆破、机械开挖等手段形成的，暴露岩体一般未加维护，因此边坡岩体较破碎，并易受风化等影响产生次生裂隙，破坏岩体的完整性，降低岩体强度。

由于采矿本身是一种对原岩的破坏，采剥作业打破了边坡岩体内的原始应力的平衡状态，出现了次生应力场，在次生应力场和其他因素的影响下，常使边坡岩体发生变形破坏，使岩体失稳，导致崩落、散落、座落、倾倒坍塌和滑动等。

3.3边坡稳定性治理
露采石矿大多位于城市周边，水、陆交通要道旁。

基本上也是人们生产、生活频繁出入的区域。

因此，矿山关闭前（对于已经废弃的露采石矿，在进行露采矿山生态环境治理的工程开始之前）应首先进行边坡的安全评估，然后开始治理。

一般石矿边坡的治理方法有以下几种：①对于坡度不符合要求，开采面已过山顶的边坡进行削坡减载。

对于高度不大的此类边坡，也可填方压坡脚；②对富水地区边坡必须进行疏干排水，必要时可钻引水孔排水；③对于地质条件易造成滑坡或小范围岩层滑动的岩体，须采用抗滑桩、挡石坝方法治理；④对局部受地质构造影响的破碎带，采用锚杆、钢筋网喷砼护面；⑤对深部开裂、体积较大的危岩，宜采用深孔预应力锚索、长锚杆进行加固；⑥对于边坡石质较软，岩石风化严重，易造成小范围塌方的削坡后低处宜用挡土墙支挡，高处可采用框格式拱墙护坡；⑦为防止滚石伤人，坡面要进行严格的检查撬毛工作，然后可结合绿化工程在坡上铺设金属网或塑料格栅网挡石；⑧对于地势较高的矿山，须检查矿山废碴场（堆）有无可能形成泥石流和坍塌，若不符合安全要求须进行清理或建拦碴坝拦挡。

4植被恢复
植被恢复是重建生物群落的第一步。

它以人工手段改良其生境条件满足某些植物的生存需要，促进植被在短时期内得以恢复，缩短自然生态系统的演替过程。

随着生境条件的逐步改良，通过鸟、动物、风和水流等传播媒介的作用，一些从周围地区来的亚先锋植物物种侵入形成多层次植被群落。

但最初的植物恢复，必须是建立自我持续的植被系统，以便其持续的过程可导致理想的植被群落。

露天开采矿山破坏了自然生态环境，出现坡面岩石裸露、地面碎石间含土量少、水分难以保持、太阳辐射强烈导致高温、干旱或水涝等极端环境条件。

植被复绿必须有与之相宜的立地条件，即需创造和解决土壤条件、营养条件、物理条件和植物物种条件等。

同时，要恢复植被，首先需了解植物生长和与其密切相关的因素之间的关系。

我市露采矿山关停后，大多环境恶劣，坡面岩石裸露，地面石成堆，干旱、缺水、土壤瘠薄，很难形成自然绿化，我们在矿山调查和有关资料中选取部分物种供我省矿山复绿采用、参考（见表2）。

（1）选取原则。

①考虑我市地理气候特点，成土母质特性等。

②抗性——植物在生态因子的作用下，经过长期的演化和适应，形成某些特殊习性，以适应矿山环境特点，如耐旱、耐瘠、耐热、抗污染等；③区域性——尽可能选择与当地环境统一的乡土种；④美化——在复绿的同时，在局部需要地段，尽量选取园林景观植物，使“复绿”源于自然，而高于自然；⑤易采集——当地资源丰富的、目前已进行商业运行的，外来品种已引种或引进品种经过国内试种性能优异的。

⑥长短结合——在短期复绿的同时考虑选择长期有利于生物演替的植物，可采用混播、混种或分期栽植等多种形式。

选取植被恢复之用的植物种类，取决于该地区矿山未来的土地使用、土壤条件和气候。

如果植被的目的是恢复自然生态，那么可事先确定植物的种类。

有些本地植物种类在采矿后，土壤条件发生巨大变化的地区不会成活，而治理的目的是再建立能达到原来的植被功能的自然生态，因此必须引进采矿之外地区的植物种类。

最好选择与原植物相似，并能在矿区的土壤类型、水分状况、朝向和气候相似的地区生长的物种是最合适的。

在引进外来植物时务必谨慎，以避免引进可能会导致侵袭周围地区本地植物（如紫茎泽蓝）或造成火灾危险或成为当地农业杂草的植物种类。

（2）护坡绿化、水土保持植物。

正确的选择矿山自然生态环境治理所需的植物种类和品种是治理成功与否和治理品位高低的关键。