工礦區(qū)水土保持實例分析

1、工礦區(qū)水土保持實例分析摘要：礦區(qū)資源的開采是一項復雜的長期工程，但隨著開采對地質(zhì)環(huán)境的破壞，容易造成周邊地區(qū)的水土流失，不僅會使生態(tài)失衡，也會對礦區(qū)的作業(yè)人員與周邊居民帶來危害，因此礦區(qū)的水土保持工作尤為重要。以福州市為例分析其礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和存在問題，討論其生態(tài)恢復途徑和模式。為工礦區(qū)廢棄地的修復和治理提供借鑒和推廣意義。關鍵詞：工礦區(qū)；生態(tài)恢復；目標生態(tài)系統(tǒng)在礦山開采中，由于會占用土地資源和植被資源，很容易誘發(fā)水土流失、滑坡、水體污染、地面坍塌等問題，而在這些問題之中，水土流失是影響礦區(qū)施工與周邊環(huán)境的關鍵因素，同時要想確保水土保持工作取得良好效益，就必須先要對水土流失中出現(xiàn)的問題進

2、行處理，才可修復礦區(qū)生態(tài)功能，保證生產(chǎn)建設項目的順利實施。福州市近20年大量開采礦山后留下的多是裸露荒蕪的排土場、廢棄的采礦場和尾礦場，占用了大量的土地，地被幾乎喪失殆盡，植被覆蓋率極低，水土流失嚴重，尾礦場產(chǎn)生的廢渣、廢水和廢氣是周圍環(huán)境的嚴重污染源，區(qū)域生態(tài)環(huán)境急劇惡化，由于區(qū)域土壤較貧瘠、特殊的地形地貌加上管理措施不當，致使福州市采礦廢棄地治理難度大，生態(tài)恢復率幾近為零。福州市人多地少，人均耕地低于全省平均水平，而礦山開采荒廢大量土地，加劇人地矛盾。福州市近年來致力于改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)展旅游業(yè)，努力實現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，而采礦廢地造成的生態(tài)問題制約了對森林、水、旅游資源的保護和開發(fā)，影響了

3、福州市的整體形象，阻礙了福州市的前進步伐，因此，對福州市采礦廢棄地的生態(tài)重建十分緊迫。通過對福州市礦區(qū)廢棄地治理情況的了解，有助于對其他類似礦區(qū)起借鑒作用。1福州市采礦廢棄地開發(fā)利用現(xiàn)狀福州市礦產(chǎn)以花崗巖、高嶺土、葉臘石、石英砂、機磚廠等為主，其中花崗巖根據(jù)生產(chǎn)用途的不同又分為用于建筑原材料的采石場和生產(chǎn)建筑裝飾材料的石板材場。福州市礦點眾多，且分布零散，各縣各處都有礦點。在礦區(qū)生產(chǎn)建設項目中，特別是在露天礦區(qū)工程的建設過程中，其容易占壓土地，破壞植被，并還會影響排土場土巖的剝離物堆放、采掘場的挖掘、進場道路的改造等活動。同時在礦區(qū)的建設過程中，還會造成人工擾動地貌，使原地貌遭到破壞，從而加速

4、土壤侵蝕。就存在的問題來看，礦產(chǎn)的開采方式較落后，對資源的浪費和環(huán)境的影響比較大。福州市礦點眾多，但多為小集體和個體，經(jīng)濟實力差，設備簡陋，技術(shù)水平低，往往只開采易于開采的資源，而對有一定開采難度的資源則棄之不顧，造成資源的浪費。資源的利用率不高，礦產(chǎn)的生產(chǎn)和加工技術(shù)設備和水平落后，絕大部分開采出來的礦產(chǎn)往往只經(jīng)過小型的私人加工廠簡單地加工和處理，多在區(qū)內(nèi)銷售。礦產(chǎn)資源的利用率不高，其經(jīng)濟價值未得到充分的發(fā)掘。缺乏較嚴密的組織和管理，開采點的布局有很大的隨意性。由于礦產(chǎn)多是層狀沉積礦床，厚度相對較小，單位面積生產(chǎn)能力低，加之在礦山開采過程中其井下大面積采空，形成大量采空區(qū)，從而在頂板冒落域巖層

5、移動后，會造成地面沉降，并會在地表形成低洼地。同時礦產(chǎn)開采的建設活動，例如開挖、爆破、剝離、搬運等，容易引發(fā)嚴重的重力侵蝕，特別是誘發(fā)性滑坡、崩塌等問題，而這些因素都會使該地區(qū)的環(huán)境進一步惡化。福州市礦點眾多，且分布零散，在具體定位時往往只考慮礦產(chǎn)本身的質(zhì)量以及交通運輸是否方便，而不顧忌是否對附近的居民造成困擾或破壞周圍的景觀，比如機磚廠多分布在村鎮(zhèn)附近的公路旁，其生產(chǎn)造成的大量噪聲、大氣污染物及機磚四處鋪設散放等一系列環(huán)境問題極大地影響了附近居民的正常生活。過去，由于缺乏組織和管理，福州市的多種采礦企業(yè)過分重視經(jīng)濟效益，保護生態(tài)環(huán)境的觀念淡薄，礦區(qū)開采后未能及時復墾，造成森林破壞、水土流失、

6、環(huán)境污染等，致使生態(tài)環(huán)境惡化。尤其是福州沿江、沿高速公路、沿國道兩側(cè)可視范圍內(nèi)的采石壇口造成山體裸露，壇口與周邊青翠的植被形成強烈的反差，俗稱“青山掛白”現(xiàn)象，這直接影響了福州作為省會城市的視覺形象。礦區(qū)的開采會破壞地表植被、土壤、巖層，導致地下水滲漏、地下深層儲水結(jié)構(gòu)破壞，并還會改變地面水文平衡和整個水分循環(huán)系統(tǒng)，從而加劇水質(zhì)污染的程度。同時在采空區(qū)，地表徑流通過因采煤而造成的裂縫與塌陷地帶，會大量滲漏入礦井中，從而使地表徑流量減少，改變了地下水系統(tǒng)與地表水系統(tǒng)的補排關系，而這些因素不僅會影響礦區(qū)，而且還會波及周圍居民的生產(chǎn)與生活。在礦區(qū)周邊的人工灌溉、農(nóng)業(yè)活動影響下，易導致地下水位抬高，形

7、成鹽堿殼，降低土地質(zhì)量。在礦區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)，對于其從事的開采活動與土地耕種，都將會或多或少的影響到礦區(qū)的水土，同時由于缺乏配套的水土治理工作，加之過度開墾與不合理的灌溉，會導致土地荒漠化與土壤鹽堿化，由此易造成礦區(qū)周邊河流的水土流失。2采礦廢棄地生態(tài)恢復的技術(shù)途徑在了解福州地區(qū)石材資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和存在問題的基礎上，結(jié)合巖土的物理性質(zhì)、本區(qū)生物氣候條件，在生態(tài)恢復理論的指導下，充分利用生物技術(shù)、園林綠化技術(shù)對采石廢棄地進行生態(tài)重建和美化設計，使其能符合福州地區(qū)整體發(fā)展的要求，達到高效、經(jīng)濟的效果，經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益兼得。同時，治理礦區(qū)生產(chǎn)建設項目的水土流失，也應與當?shù)貧夂蛞蛩叵嗦?lián)系。具體的治理

8、方式基本分為以下幾種方式：a加強對礦區(qū)的可持續(xù)保護工作，并通過采取有效的措施改善水土流失狀況，不僅可以有效降低河流周邊沙漠化幾率，同時還可改善礦區(qū)當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境；b通過保護礦區(qū)周邊的資源，并采取積極的觀念與有效的執(zhí)行對策，做好水土保持工作，在可以確保水土地資源得到高效利用的同時，也會提升礦區(qū)周邊地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展效益；c通過避免礦區(qū)的水土流失，可起到水土保持的作用，并能使礦區(qū)周邊的水土資源能得到充分利用，結(jié)合合理的水土保持方案，還可避免因人為以及自然因素造成的水土流失。2.1采礦廢棄地前期處理生態(tài)重建的前期處理主要包括排土場、尾礦場的工程處理和熟土覆蓋，采礦場的修整和填埋。由于本區(qū)采礦場多位于低丘

9、臺地，采礦過程剝離的大量巖土基本是往坡下排放，排棄物粗細不一、結(jié)構(gòu)松散，所以穩(wěn)定問題是必須首先考慮的?？梢圆扇」こ毯蜕锎胧┫嘟Y(jié)合的方法。工程措施如在排土場坡底修建擋土墻和設欄等方式加固，礦區(qū)上游開挖排水溝、沉沙池，以避免滑坡、崩塌、泥石流等災害；尾礦場地勢一般較平坦，質(zhì)地均一，但理化性質(zhì)較差，所以在有條件的地方，要盡可能地覆蓋成熟表土，厚度最好在50mm以上，在無條件的地方則可以采取挖穴、客土移栽的辦法。本區(qū)廢棄的采礦場往往坡度較大，有的甚至達90，由于采石時多采用爆破形式，裸露巖石較為松動，形成很大的安全隱患，需要對坡面進行清理，清除掉松動、不穩(wěn)定的破碎巖石。2.2采礦廢棄地植被恢復加快水

10、土保持植物的措施只有改善水土流失的現(xiàn)象，才可以更有效的改善礦區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平及作業(yè)人員的周邊環(huán)境。通過加強水土保持植物的措施，可以有效的改善當前礦區(qū)的水土流失現(xiàn)象，并且能有效的提高相應水土資源配置的效率。其主要是建立兼顧水蝕、風蝕的綜合防護體系。在礦區(qū)開采后，相關人員需要對所有的開采、作業(yè)、埋壓，以及淤積地，進行植樹種草工作，以恢復植被，并且還可根據(jù)不同礦區(qū)的施工路段選擇不同的生物措施，采用適地植樹與喬灌草相結(jié)合的原則，以達到良好的水土保持效果，同時還可在礦區(qū)周邊種植耐干旱、易成活與易成林的物種，以此避免礦區(qū)水土流失，從而為礦區(qū)的生產(chǎn)建設項目提供良好的周邊環(huán)境。首先，可加大投入水土保持植物的建設

11、力度，以及在水土流失現(xiàn)象嚴重的礦區(qū)坡面及溝道設置相應的植物，并通過在土地表面設置相應的防守，可避免礦區(qū)水土流失現(xiàn)象的嚴重化、擴大化，從而能有效地將水土流失現(xiàn)象較為嚴重的礦區(qū)周邊坡地治理成為高質(zhì)量的田地及梯田等，或者將其改善成樹木眾多的林地，以此不僅可以美化環(huán)境，而且可以有效的維持生態(tài)平衡。在地勢情況較好，有無污染的成熟表土覆蓋的排礦場、尾礦場，可以直接進行目標生態(tài)系統(tǒng)的建立?？紤]到福州地區(qū)石材資源開發(fā)歷史悠久，大部分地區(qū)無成熟表土來源，此時生態(tài)恢復的關鍵在于植被恢復。植被恢復的過程以生態(tài)恢復學、植物生態(tài)學為指導，綜合考慮生態(tài)恢復地段（廢棄地）的物理條件、土壤養(yǎng)分狀況、水分條件等進行適當?shù)闹参锓N

12、類選擇。礦區(qū)廢棄地由于風化作用時間短，巖石堅硬，又無生物作用，所以氮、磷及有機質(zhì)含量較低，土壤物理性狀較差，缺肥、缺水。針對這種情況，首先要選擇耐貧瘠、耐干旱的先鋒植物種類進行植被恢復。在排礦場上部，夾雜著碎石和泥土，無灌溉條件，需考慮較耐旱的植物。在群落結(jié)構(gòu)配置上以草灌植物為主，有條件的地方，可以采取挖穴，客土移植較為耐旱的喬木。尾礦場是選礦排棄物，主要是些較小的石塊，除了可以用其作為道路和建筑填料外，其他基本無什么作用?？梢曰旌闲┩寥溃N植葛藤、五節(jié)芒等先鋒植物。采石場坡面坡度較大，治理難度較大，可在基部外延12m處建筑擋土墻，高110112m，墻內(nèi)回填熟土種植爬山虎或葛藤，在局部石縫處種

13、植五節(jié)芒，有條件的可采取挖穴填土種植當?shù)氐囊吧愄J。對特殊的采石壇口還可采用噴播的方法，進行植被快速恢復。在工程侵蝕（如公路邊坡）地段、采石場基部至排土場，地勢較緩和，土壤條件較差，可以通過挖穴，從其他地方運來客土，種植喬木（如巨尾桉）或香根草或直接進行目標生態(tài)系統(tǒng)的建立。在丘陵中上部、中下部的土壤、水份條件一般尚可，如有條件，可以直接進行目標生態(tài)系統(tǒng)重建。由于采礦廢棄地立地條件差、生態(tài)惡劣，采取植物措施后，必須制定有效的管護措施，在種植當年的干旱季節(jié)及時澆水是必要的，有條件的還應給予施肥，以保證成活率和安全過冬，使之迅速形成草被覆蓋。2.3目標生態(tài)系統(tǒng)重建目前國際上礦區(qū)廢棄地目標生態(tài)系統(tǒng)重建

14、主要有幾種形式：即重建為耕地、林地、旅游休閑用地、牧業(yè)用地等。在進行礦區(qū)廢棄地生態(tài)重建時，要依據(jù)礦山巖土性質(zhì)、區(qū)域自然與社會經(jīng)濟特點以及區(qū)域發(fā)展方向等來確定生態(tài)重建的最終目標。依據(jù)福州特點，可以確定兩個目標：一是以生態(tài)環(huán)境保護為主的生態(tài)系統(tǒng)用地；二是旅游休閑保護用地。兩個目標是相輔相成的，前者是基本目標，可產(chǎn)生較大的生態(tài)效益。而后者必須以前者為前提，可創(chuàng)造較大的產(chǎn)業(yè)效益。2.4采礦廢棄地生態(tài)恢復的組織保證礦區(qū)開采沉陷區(qū)，還可進行生態(tài)恢復，以改善礦區(qū)環(huán)境。而要實現(xiàn)這一目的，就要求工程具體的施工部門結(jié)合礦區(qū)改造生態(tài)的時間和工期，以進行合理的施工方案選擇。對于原生態(tài)系統(tǒng)難以維持的礦區(qū)情況，要找尋相關

15、的施工方式來替代，以減小對礦區(qū)巖體的破壞，并且還須保證施工的方式和煤炭的開采模式，可減小對生態(tài)資源復墾的破壞程度。同時不僅要綜合自然地理因素，還要選擇合適的恢復生態(tài)類型，并且還需突破部門之間不夠協(xié)調(diào)的瓶頸，改善工程的施工方式，同時在相關政府管理部門的協(xié)調(diào)之下，可將生態(tài)保護和土地復墾作為長期的工作任務，并以此來作為礦區(qū)生產(chǎn)建設項目的生態(tài)評價模式。采礦廢棄的生態(tài)恢復，除了優(yōu)化技術(shù)途徑外，還需要強有力的組織保證措施。各級政府高度重視，職能部門分工協(xié)作，是必不可少的。本著“誰破壞、誰治理”的原則，在治理資金方面應以采礦業(yè)主為主，財政資金補助為輔。同時，對政府明令禁采區(qū)要堅決關閉壇口，不以任何理由為借口

16、批準在禁采區(qū)范圍開山采石。對確因生產(chǎn)建設需要的新壇口應全部設置在二重山以外，業(yè)主除根據(jù)法律法規(guī)辦理審批手續(xù)、繳納有關費用外，還應繳納生態(tài)恢復保證金，專項用于采礦廢棄地的恢復。另外，還需要促使礦區(qū)作業(yè)人員樹立正確的水土保持指導思想和工作思路。具體實施方法有以下幾種：a做好水土保持預防監(jiān)督工作，加快水土流失的治理，加強組織領導，及時調(diào)整工作思路，相關領導還需在礦區(qū)生產(chǎn)建設項目水土保持工作中普及水土保持知識，以使開采人員重視環(huán)境保護工作；b礦區(qū)相關部門可充分利用電視、廣播、報刊、互聯(lián)網(wǎng)等新聞媒體，以及懸掛標語、條幅、現(xiàn)場咨詢等多種形式，開展礦區(qū)水土保持法的宣傳工作；c在礦區(qū)水土保持工作中，可以加大水土資源保護的宣傳力度，整合水土保持資源，并向礦區(qū)周邊居民集中推廣水土保持的方法；d促使礦區(qū)作業(yè)人員積極參與到水土保持工作中，并要求秉持嚴謹?shù)膽B(tài)度與積極向上的觀念，兢兢業(yè)業(yè)的做好水土保持工作，從而減少礦區(qū)水土流失的問題產(chǎn)生。在礦山水土流失的治理過程中，要堅持資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護結(jié)合，并且在實際上這種治理的過程本身就是一種結(jié)合。因為它不但可以使礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)