中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 湖北 武汉 430064
摘要:矿产资源是一种宝贵的财富,它既可以推动社会经济发展,也能够促进工业文明的进步。然而,矿山开发容易破坏生态环境,而且潜藏着许多地质灾害隐患,我国不断提升综合国力的同时,不管是从生态环境角度还是考虑到安全问题,都要更加重视矿山的生态恢复。对此,本文详细探究了生态恢复理念,并进一步分析了生态恢复技术,以期能够为我国研究矿山生态修复贡献一份绵薄力量。
关键词:矿山;生态修复;修复技术
1 矿山生态恢复的理念
1.1 自然优先
地球具有很强的自我恢复能力,也就是说即使人类没有干预,废弃矿山经过长时间的演变,也可以恢复到生机勃勃的面貌。然而,完全依靠地球自身恢复实在太慢,想要使其恢复速度得以提高,只能进行人为干预。当然,在此过程中必须按照自然优先这一原则,这样做是为了使生态系统能够快速恢复,但不能过度的干预。首先,我们应当遵循科学恢复理论,尽量恢复现有的自然资源,防止破坏和干扰周边环境。人类想要使矿山保持原始自然性,但不能过度干预,不然只会适得其反。其次,在矿山生态修复过程中,我们应当维护其生物稳定性,并保证资源平衡。这就要求从事生态修复设计的工作人员,更应该将保护原址生态环境当成自己的职责任务。
1.2 因地制宜
由于矿山分为不同类型,而且景观存在异质性,因此设计人员在重建景观过程中,必须做到因地制宜,不可采用一刀切的方法,这样很难取得较好的效果。设计人员需详细考察矿山的地理特性以及生态价值,只有对矿山特性、优缺点有充分的了解,才能根据当地生态、人文特色对矿山景观进行设计和改造。同时应遵照因地制宜原则,将土地利用与周边地区紧密联系在一起,以此来综合确定治理后的土地利用类型对。当然,对该地区进行统筹规划时,应长远考虑城市建设用途,这样不仅可以变废为用,而且还能增大城市用地面积,尤其对于人口重多的我国而言,意义重大。
1.3 可持续发展
众所周知,重塑矿山景观、恢复自然生态,必须将可持续发展作为重要指导理论。不管是规划、设计还是改造矿山元素,都应综合考虑生态文化、经济等方面,并将其加入原始生态系统当中,确保资源能够得到再利用。同时,对矿山的生态、经济价值进行深入挖掘,以便产生更高的综合效益,进而推动该地区的经济、生态发展。无论是景观改造还是生态修复,都要将当地生态特色、人文特征考虑在内,尤其应侧重气候条件、建筑风格以及区位价值等方面。改造过程中,应当选择环保材料,采用绿色技术,并遵循可持续发展理念。通常,对矿山改造区域,需保证矿区资源得到最大化利用,同时视情况可加大对旅游资源的开发力度,使其生态价值得以恢复。
2 矿山生态修复技术
2.1 治理边坡
矿山生态修复往往伴随着边坡治理工作。治理矿山污染、修复生态必须保证边坡稳定,想要提高边坡稳定性,必须采用有效的方法妥善处理坡面,这样才能恢复地表植被。优化边坡治理工作,有效清除危严边坡、路堑边坡,尽可能减少峭壁的出现,防止发生不必要的崩塌事故。在恢复植被、治理边坡过程中,需及时消除安全隐患,这样边坡才能保持稳定。通常,处理坡面期间,我们最常采用以下几种方法:
(1)挡土墙法。挡土墙主要由砌块、混凝土砌体等材料构成,并用混凝土进行浇筑,其长度保持在3-12米。对于松散沿途边坡,更要保护好生态环境及周边建筑物。
(2)边坡比法。采用开挖、设置边坡路堤以及安全平台等方式,有效控制边坡的高度与坡度,同时运用先进的边坡管理技术。当然,应用这种方法必须保证高度在12米以内。
(3)削坡平台法。如果路堑边坡工程的规模比较大,岩石边坡可能会超过30米,甚至会破坏生态环境。因此,开展局部路边坡工程或进行危严清理时,必须保证边坡的安全性与稳定性。有些岩坡的地表已经破碎,或边坡的坡度小于50度,均可应用以上几种方法。所谓锚固法,是指利用锚杆将张力传递给岩土层,以此达到消除塔防、滑坡等地质灾害。上述方法均可用于锚固土质边坡以及岩质边坡。
2.2 土壤重构技术
土壤重构技术可用于改良土壤基质,通常采用的是物理改良、化学改良以及生物改良这几种方式。其中,物理改良主要包括表土回填、客土法等,在建设不同的矿山场地时,通过有效剥离表土,能够防止对土壤结构、营养元素以及土壤种子库遭到破坏。同时,完成相关工程之后,应将表土分层回填到修复场地中。该种方法不仅操作便捷,而且成本非常低,只需利用土壤种子库就能使植被恢复正常。当然,如果不能在短期内完成矿山回填工作,必须采取有效方式保存好表土。化学改良指的是,在土壤中增加营养素。想要改善土壤的肥力,可通过施加氮肥、钾肥,并对土壤p H值做相应调整,同时根据肥料的p H值,按照一定比例加入相应的化肥。施加化肥期间,水分难免渗入到土壤中,这样就会导致地下水受到污染。虽然改良有机肥不会产生很大的副作用,但容易导致工程建设成本大大增加。生物改良主要分为两种类型,一种是动植物改良,另一种是微生物改良。
2.3植被恢复技术
(1)生态植被袋边坡。这种方法可用于正在生长的植物,通过布置种子和土布织物袋料,防止出现水土流失现象,当然采用堵塞的方式也能有效保护地表。这种技术可在短时间内见效,而且能够取得显著的效果。边坡高度如果小于15米,也可应用该种技术,但是边坡较陡且边坡长度超过了10米,需进行分级处理。
(2)生态植被毯坡面。将秸秆、麦草等相关原材料加入其中,并在载体层中添加相应的草籽、营养土以及保水剂。经过处理后,可得到生态植被毯,同时加入灌木种子,这样就能保护边坡,而且还能有效恢复植被。该技术不仅操作简单,而且植被恢复效果相当好,能够有效防治水土流失问题,同时还能解决边坡长度存在局限性这一问题。
(3)三维网格边坡。裸露的坡面最适合应用三维网格,通过撒播草地或采用喷洒等方式,使植被快速恢复。由于坡面容易变化,而该技术具有较好的粘附性,可取得持续、稳定的植被恢复效果。一是应用边坡植被恢复技术。如果不具备良好的土壤条件,或土壤表面不是很稳定、植物生长环境比较差,可在栅格室中种植土壤,并播种一定的混灌草,这样就能够快速恢复植被。二是应用生态注浆边坡植被恢复技术。根据一定的比例将有机物、肥料以及保水剂,包括混合土壤水分等物质混合在一起,同时压实、振动土层,以此提高土壤肥力,促进植物生长。
3 结束语
随着“绿水青山就是金山银山”等各种生态保护理念的普及和贯彻,矿山环境生态修复成为了矿山改造的重要组成部分,同时它也是生态文明建设的重要体现。因此,必须积极开展矿山生态修复工作,加速形成“加快还旧账,不再欠新账”的恢复治理新局面。通过实施生态修复工作,能够改善矿山周围地区的环境质量,实现经济效益、社会效益、生态效益的统一,使社会经济系统与资源环境系统协同进化、良性循环,从而达到可持续发展的目的。
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