云南小水井金矿尾矿库生态恢复研究_邓辅唐

我国是矿业大国，矿产资源总量 居世界第三位。但矿山开采在促进国 民经济发展的同时也带来了一系列生 态环境问题，包括占用大量耕地、破 坏表土层、造成水气污染、毁坏植被、 破坏景观完整性、引发地质灾害等。随 着矿山开采的环境问题日益突出和人们 对环境问题的日益重视，矿山生态恢 复成为一个重要的科学和工程问题。 矿区尾矿废弃地生态恢复的难点是土壤 结构不良、贫瘠，保水保肥能力差且重
一是植被覆盖良好，除经济型 试验区植被盖度达60%，其他试验 区的植被盖度均在90%以上，起到 了良好的保持水土和美化景观作 用。二是植被结构正朝构建乔灌草 立体结构的群落方向发展，狗牙 根、狗尾草、苇状羊茅、沙打旺成 为草本层的主要植物，初期播种 的木豆、猪屎豆、戟叶酸模和醉鱼 草组成群落灌木层，迅速生长起来 的云南松、旱冬瓜、银荆则构成群 落的乔木层，有望在未来形成以云 南松、旱冬瓜、圣诞树为主体的针 阔混交林。三是主要植物的长势良
摘要:文章将云南省小水井金矿尾矿库分为五个试验类型:经济型、生态防护型、乡土植物防护型、景观型和土壤改良型，以探讨不同 目的、不同施工工艺的生态恢复。结果表明，各个试验类型的生态重建在植被恢复、改良土壤、保持水土、提高土地生产力、改善景 观等方面取得了良好效果，但以生态防护型和乡土植物防护型最好，且成本较低，在实践中可以将两者结合应用。 关键词:生态恢复;小水井金矿;尾矿库
3 研究方法 本项研究旨在通过对试验区内
的两次植被调查（2006年9月和2007 年6月），根据植被盖度、植物生长情 况、物种多样性、土壤改良情况对各
试验区的生态恢复效果做出评价，从 中掌握各种试验类型的可行性及优缺 点，并筛选出适合金矿生态恢复的植 物用种，为金矿的生态恢复提供有益 参考。
物种多样性:采用丰富度指数、辛 普森指数、香农—威钠指数（S h a nnon-Weiner index）、均匀度等指 标评价。
The Study on Ecological Restoration of Mining Tailing Pond
in Xiaoshuijing Gold Mine in Yunnan Province
DENG Fu-tang1,2,3, KANG Yuan4, YAN Yu-hong2, WANG De-jun2, LV Xiao-ling2, SUN Pei-shi1 (1.Institute of Environment and Lakes, Yunnan University, Kunming 650091, China; 2.Yunnan Kingyear Ecological Construction Group, Kunming 650200, China;
4.Chuxiong Environmental Protection Administration, Chuxiong Yunnan 675100, China)
Abstract: We divide Xiaoshuijing gold mine tailings pond ecological reconstruction into five test types (economic, ecological protection, native-plant protection, soil improvement and landscape-type) to explore different purposes and different construction technology of ecological restoration. Test results show that the various types of ecological restoration in the restoration of vegetation, soil and water conservation, improve land productivity, improve landscape achieved good results, but the ecological protection and native-plant protection are the best with lower cost. In practice we can combine the two applications. Key words: ecological restoration; Xiaoshuijing gold mine; mining tailing pond
有机质 （%） 0.34
全氮 （%） 0.064
表1 小水井金矿尾矿库土壤成分测定（2004年5月）
全磷
全钾 水解氮 有机磷 有机钾
（%） （%） （mg/kg）（mg/kg） （mg/kg）
有机066 2.173 10.20
4.54 47.29
7.53 7.50 0.60
3.Engineering Research Center of Biotreatment Technology for Environmental Pollution of Institutions of Higher Learning in Yunnan Province, Kunming 650091, China;
2 小水井金矿生态恢复方案 根据对金矿生态恢复目的的不
同 ， 将 小 水井金矿尾矿废弃地分成五 部分进行恢复试验，包括以经济效益为 目的的经济型试验区、以生态效益为目 的的纯生态防护型、乡土植物防护型、
土壤改良型试验区，以营造良好景 观为目的的景观型试验区。各试验 区在植物栽植前，均对原土壤进行 了清理，清除掉松动、不稳定的破 碎岩土和大块岩石等。土壤改良型 则采取客土改良，并种植绿肥植物 白三叶（Trrifolium repens）。 针对不同的试验目的，选择了不同 的种植植物，经济型试验区选用成 本低、经济价值高的木豆（C a j anus cajan），纯生态防护型试验区 选用银荆（Acacia dealbata）、云 南松（Pinus yunnanensis）、猪 屎豆（Crotalaria Pallida）、狗 牙根（Cynodon dactylon）等， 乡土植物防护型试验区选用旱冬瓜 （Alnus nepalensis）、云南松、 戟叶酸模（R u m e x h a s t a t u s）、 车桑子（Dodoneae viscosa）、醉 鱼草（Buddleja asiatica）、狗牙 根、苇状羊茅（Festuca arundinac e a）等乡土植物，景观型试验区选 用具有较强观赏价值的醉鱼草、波 斯菊（Cosmos bipinnatus）、狗 牙根、云南松、银荆、猪屎豆等， 土壤改良型试验区选用云南松、银 合欢（Leueaena leucoccphala）、 猪屎豆、紫花苜蓿（Medicago sat i v a）、白三叶、狗尾草（S e t a r i a v i r i d i s）等。各试验区的施工在 2006年3月完成，并于2006年9月和 2007年6月对生态恢复的效果进行了 调查和评估。
基金项目:楚雄州科技局和楚雄市环保局支持项目“矿产资源开采区及尾矿库生态修复示范工程” 作者简介:邓辅唐（1967～ ），男，云南今业生态建设集团董事长，云南大学污染与恢复生态学博士，环境工程专业高级工 程师，长期从事高速公路、矿山及堤坝边坡的生态恢复技术和湖泊污染人工湿地生物治理技术研究与工程化应用工作。
物种数 33 11 22 11 10 18 23 5 11 11 12 13
注:1区为经济型试验区，2区为纯生态防护型试验区，3区为乡土植物防护型试验区，4区为景观型试验区， 5区为土壤改良型试验区，下同。
金属含量超标，极不利于植物定居生 长。这就要求在对土壤进行一定处理 后，精心选择能够适应废弃地立地条 件并符合生态恢复目的的植物。
目前，矿山生态恢复主要有几种 目的。一是以经济效益为目的，如进 行土地复垦种植农作物、经济林或果 树等。如抚顺煤矿塌陷地复垦还田[1]。 二是以创造景观为目的，规划设计种 植具有良好景观价值的花草树木。如德 国将鲁尔区埃姆河地区的煤矿、铁矿建
120 ECOLOGICAL ECONOMY
目的的生态恢复，效果评估的内容有 植物的生长、植被演替、生物多样性 的变化、土壤改良和成本分析。
1 研究地点概况 小水井金矿位于云南省楚雄市
新村镇，海拔1 800m，地处礼舍江 流域。小水井金矿以剥土露天开采为 主，自1993年开采至今，洗矿后遗留 大量的尾矿及废土，堆成一座座裸露 的黄色小山丘，雨季水土流失及地表 水污染问题日益严重。同时，固体废 弃物种类繁多，成分复杂，大量堆置 在外环境中，已经造成堆置废弃物中 重金属、氰化物、砷化物等成分对土 壤以及水体的污染。小水井金矿试验 区内堆积物为碎砂石，其颗粒组成中1 ～2m m 的粗颗粒占62%～80%，成土的 0.04～0.005m m 细颗粒占5%～15%。 这种土壤由于坡陡易被水流冲走，发 生水蚀现象，表层移动性较强，且由 于尾矿持水保肥能力差，昼夜温差大 等特点，对于植物的定居和生长不 利。另外，经对试验区土壤土质调查 和采样分析，结果显示:土壤p H值呈微 碱性，有机质和氮、磷、钾肥非常缺 乏，且含有害重金属元素，对植物生 长有毒害作用（见表1）。总体来说， 小水井金矿尾矿库土壤的理化性质很 差，在进行矿区生态恢复时需要精心 选种并对土壤进行一定的处理，这样 才能取得良好效果。
生态环境 ECOLOGICAL ENVIRONMENT
云南小水井金矿尾
矿库生态恢复研究
邓辅唐1,2,3 康远4 晏雨鸿2 王德军2 吕小玲2 孙珮石1 （1.云南大学 环境与湖泊研究院，昆明 650091; 2.云南今业生态建设集团，昆明 650200;
3.云南省高校环境污染生物处理技术工程研究中心，昆明 650091; 4.楚雄市环境保护局，云南 楚雄 675100）
121
生态环境 ECOLOGICAL ENVIRONMENT
分区 2007年6月 1区 2区 3区 4区 5区 2006年9月 1区 2区 3区 4区 5区
表2 两次植被调查的生物多样性比较
盖度 85% 60% 94% 93% 94% 82% 83% 50% 96% 91% 89% 90%
香农威纳指数 1.94 1.51 2.31 1.92 1.50 2.44 1.11 0.52 1.24 0.69 1.40 1.67
成景观公园。三是重建具有良好群落结 构和功能的植被，旨在恢复植被的生 态功能，包括水土保持、保护生物多 样性、净化空气、改良土壤等。如江 西德兴铜矿利用动植物进行土壤改良 并按生态学原理重建植物群落。[2]为了 探讨矿山生态恢复不同目的的恢复效 果及其可行性，我们在云南省楚雄市 小水井金矿进行了生态恢复试验，包 括以经济效益为目的、以建立良好的 植物景观为目的和以恢复生态功能为
（1）丰富度直接用物种数表示; （2）香农—威纳指数:H=- ∑Pi Pi; （3）辛普森指数:D=1-∑Pi 2; （4）P i e l o u指数:J=H′/H′ m a x，H′为实测的香农－威纳指数， H′max为最大的多样性指数。
4 统计与分析 4.1 植被恢复和演替情况
通过一年多的生态恢复和两次植 被调查，我们发现小水井金矿生态恢 复效果明显，但不同试验区特点各不 相同，统计结果见表2。总体来讲，小 水井金矿废弃地上种植的植物群落正 在进展演替，各试验区的植被演替呈 现出以下特点。
均匀度 0.73 0.63 0.75 0.80 0.65 0.84 0.47 0.32 0.52 0.29 0.56 0.65
优势种 木豆、戟叶酸模 猪屎豆、戟叶酸模、狗牙根 醉鱼草、戟叶酸模、苇状羊茅 戟叶酸模、狗牙根 狗尾草、沙打旺 木豆、戟叶酸模 猪屎豆、戟叶酸模、狗牙根 醉鱼草、狗牙根 狗牙根、波斯菊 狗尾草、沙打旺