露天矿区土地复垦与生态重建问题探讨

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　　摘 要：由于我国部分地区矿资源丰富，为了充分利用现有资源，就会对这些资源进行开采。但是我国资源的开采和环境保护方面存在巨大的矛盾，开采资源就会对环境造成一定的破坏，并且很难将环境恢复到以前的状态。本文探究了我国在进行矿区开采的同时对生态环境造成的巨大破坏。对进行矿区土地复垦和生态环境恢复的必要性进行了阐述。并且分析了土地复垦内涵及其技术体系，从我国土地复垦和生态重建的历史进程出发，探究了我国土地复垦工作实践中的具体方案和措施，还研究了生物、化学、3S等高新技术在当代土地复垦工作中的应用。
　　关键词：矿区;土地复垦;生态重建
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.036
　　1 引言
　　 随着时间迈入21世纪的步伐越来越快，社会经济的高速发展对于矿产资源的需求也越来越巨大。随着矿产资源的开发力度加大，自然环境遭受的破坏也愈加严重。土地是矿产资源开发的重要方式与途径之一，开采是制备会被破坏，这样会极大地破坏当地的原貌景观，在开采的过程中，机械开采甚至可能污染环境，违背了可持续发展的观念，对子孙后代的发展造成很大的影响。因此，如何使矿产资源的开发过程更加合理化、环保化、可持续化就变成当代经济发展的一大重要制约因素。而对矿区土地进行复垦和生态重建就是一大改良方案。
　　2 露天矿区目前存在的环境问题
　　2.1 土地破坏严重
　　 在进行露天矿区资源开采的时候，土地植被以及土地地貌会被严重破坏。不仅如此，开采的资源第一时间无法运输出去，就会堆积在矿区附近，占用大量的土地面积。另外，在开采时，可能由于技术缺失，管理不当还会造成矿井坍塌，都会严重破坏原有地形的原貌。开采后的土地中的营养成分也会流失，导致土地不在适合种植农作物。在开采露天矿区的时候，土地破坏是最突出的问题。据统计，我国因为开采露天矿区，每万吨矿资源所破坏的土地就已经高达220平方千米，其中就挖掘开采所破坏的土地就占24%。开采出来的矿资源总量占用土地大约为5800平方公顷。而且这些数据每年都在增加，说明土地破坏不但没有得到改善，相反的，每年还越来越严重。
　　2.2 引起自然灾害发生
　　 我国矿资源丰富的地方，大多数集中在比较偏远，地形复杂，地势险峻的地方。所以给露天矿区的开采增加了很大的难度，为了能开采丰富的矿资源，相关部分就会采用非常手段。矿区的地势本就复杂，很多地质结构并不稳定，在自然情况下，自然灾害的发生几率就比一般地区的要高出许多。再加上矿区开采，破坏地质结构，导致地质出现断层甚至坍塌的事故发生。严重的时候还会引起其他地质灾害的连续发生反应，在一定程度上，不仅耽误了开采的进程，给开采造成了很大的麻烦。另外，如果矿区周边有居民居住，还有可能会造成人员的伤亡，造成不可挽回的損失。
　　2.3 植被被严重破坏
　　 露天矿区大多数处于植被丰富，植物生长茂盛的地方。如果对矿区进行开采，就不可避免的会破坏矿区的植被。植被在防止泥石流、洪水、土地沙化的方面有着重要的作用。植被被破坏，也会增加自然灾害的发生几率。另外，开采的矿资源一般都会先堆积在矿区附近，也会占用一部分的植被面积。据统计，我国因为开采矿资源二直接导致植被被破坏的面积已经达到了106万公顷，草地面积被占用甚至破坏的大约为26万公顷。植被作为生态系统中保护环境的重要组成之一，被大量破坏，进一步就会影响生态系统遭到破坏。
　　2.4 环境被严重污染
　　 在我国，资源的开采和环境的保护一致存在很深的矛盾，开采资源就会一定程度上破坏环境。在露天矿区开采的过程中，对环境的污染主要有重金属污染，化工原理的污染以及水污染。矿资源被开采出来，都要经过淋滤，在淋滤的过程中，也是采用露天的形式进行。那么淋滤出来的水就会流入地下形成地下水。这部分水中含有大量的有害矿物质，随意的排放不仅会污染土地，还会影响周边的水质，如果周边有居民居住，还会污染居民的饮用水，影响居民的身体健康。在开采的时候，以目前的技术，大多是采用机械开采，在使用机械时，就会使用其他原料作为开采动力。在开采的过程中，很少有人会注意化工原料的泄露，一旦泄露，就会造成土地的重金属污染，或者化工原料的污染。土地一旦被污染后，就需要经过上百年甚至更久才会恢复在原来的程度。经过调查发现，我国某省的矿资源非常的丰富，每年开采的矿资源占国家总量的三分之一。每年，大量开采的矿资源都会堆积在山谷之间甚至河谷之间。由于常年受到雨水的冲刷，矿资源中的矿物质就会随着雨水流入江河之中，其中有害的矿物质站的成分比较大，这样就会使附近江河的水质被污染。开采矿资源不仅会破坏环境，对人体的危害也是很严重的。由于矿工常年采矿，矿区的环境分层比较多，工人吸入大量的粉尘，导致很多矿工患上肺病，甚至有的会直接不治而亡。
　　2.5 土地结构破坏
　　 开采露天矿区会破坏植被，破坏土地的地质结构。长期如此就会造成土地松化，土地营养流失严重，最后导致植物无法生长。土地沙化带来的最严重后果一是直接使矿区变成沙漠一样的地质，二就是会造成泥石流或者洪水等地质灾害的发生。不论是哪一种，都会对环境造成严重的破坏，造成大量损失。目前我国越来越重视环境的保护，矿区的开采不合理就违背了可持续发展的理念，不值得提倡。所以在开采的同时，还需要注意将环境的污染程度降到最低，实现资源环境和谐共存的局面。
　　3 土地复垦的内涵及技术体系
　　3.1 土地复垦的标准
　　 在土地受到矿产开采等多种被破坏之后经过一定时间的自然修整之后，土地的部分有机物质能够得到一定程度的恢复，使得土地可以进行复垦。复垦的土地要求具有在土地被破坏之前相近的自然适宜性，与相应的土地生产力水平。土地复垦中能够获得较好的经济效益。土地在被破坏之后只能是进行一定修复，很难对土地破坏情况进行全部恢复，因此与破坏之前同样的生产力很难做到。由此可以探寻另外一种出路，可以结合土地被破坏之后的自然情况以及所处的自然与生理情况探寻另外一种新的土地生产垦殖标准。对此建立一种新的自然生产力方式。另一种方式是对被破坏的土地积极建立植被，为土地的正常利用提供必要的植被支持，加强对其的环境保护。要求在土地复垦过程中能够有效恢复植被的生态系统，减少被破坏土地中水土流失的产生，结合当地具体的水土流失情况以及自然生态破坏情况建立相应的土地复垦方式。 　　3.2 土地复垦与生态重建的技术体系
　　 充分运用目前的工程新技术以及生物操作技术优化土地复垦，构建全新的土地复垦技术体系。一般有以下几个方面：（1）土地复垦规划技术。首先我们的确定复垦土地的再利用用途，然后确定复垦土地的结构优化方向，最后就是确定复垦工程的具体措施。确定这些核心内容的一般原则包括：沉陷地景观恢复与生态重建规划设计的一般模式;普遍适用的常规规划设计方法;土地复垦规划设计关键参数确定的方法;规划设计三维可视化。（2）土地复垦工程技术，主要有填充复垦和非填充复垦两种技术。填充复垦主要是利用矿石、粉煤、污泥等直接进行充填。而非填充复垦一般有深垫浅复垦技术、梯田式复垦技术、修整利用技术等。（3）土地复垦生物技术，一般有微生物技术、生态工程和土壤改良技术等。（4）复垦土地利用技术，一般有生物开发技术、特殊利用技术和综合利用技术等。（5）土地复垦效果评价技术，主要是对复垦工程的施工过程及完工质量进行评定。当然还包括复垦土地的意义及其产生的二次效益。（6）土地复垦经营与管理技术，主要是对复垦后的土地所有权进行确定，并且对复垦土地的管理再应用也要进行把控。
　　4 我国矿区土地复垦与生态重建的实践
　　4.1 矿区土地复垦与生态重建的技术方法实践
　　 土地复垦和生态重建的工程技术方法和矿区类型也有莫大的关系。土地复垦与开采工作是分开进行的，于酸性的土壤，采用煤灰、石灰等碱性的工业物质进行中和处理，使它达到可以进行正常耕作的标准。对于碱性土壤，我们主要采用煤炭腐植酸进行中和改良。对于肥力不够的土壤，我们可以采取使用N、P、K等无机肥或者有机化肥的方式增加土壤的肥力。通过种植林草对破坏的土地达到良好的修复效果，对由于矿区开采而造成的土地破坏现象进行有效修复，并结合土地被破坏程度以及当地的自然条件情况选择将土地作为林地或者草地。结合自然的气候条件和土地的成分性质，选择出抗韩抗旱性好、生长速度快、土壤改良效果好的树种和草种。
　　 矿区类型以及选择使用的工程技术方法对土地复垦工作具有重要的影响作用，针对露天矿目前主要采取污染地、压占地以及挖损的土地复垦工作，并将土地复垦工作的开展与相应的开采工作相结合。在大量土地复垦工作实践的基础之上，目前具有多项工程技术方法，并在实践中逐步探索与完善。采运排复一条龙、堆状地貌种植等复垦方式均取得了显著效果。将废弃矿渣与塌陷地作为对井工矿复垦主要的方式，同时与挖深垫浅法、填充法、疏土法等多种工程操作方法相结合。挖深垫浅法、疏土法、填充法等方法在实践过程中也有着较多运用。
　　 同时运用生态重建化学技术加强对土壤的改良，对其使用多种不同的技术方法，及时发现并处理一些有毒的尾矿以及废弃物，避免有毒物質的进一步蔓延。
　　4.2 某铁矿矿区复垦与生态恢复案例
　　 某铁矿为当地具有代表性的工业企业之一，经过了100多年的开采，在当地以及周边地区形成了良好的社会影响力，养活了一方地区与一方人。具有250万吨的年产矿石开发量，为公司集团的发展提供了大量的矿石原料。但是在这种长期与过度开采之下，对环境造成了非常不良的影响，出现了400hm2的大片废弃堆积区。进入到上世纪八十年代之后，对环境的过渡开发利用表现出来的副作用集中体现出来，矿区具有大量的悬平浮物以及灰尘，也影响了地区内的水质情况，严重降低了当时人们的生活水平与生活质量，引起了当地政府与企业自身的关注，积极采取了多项有效的整治措施，在上世纪九十年代建立了绿化复垦科研试验区，具有3.3hm2的建造规模，选址在硬岩排土场，技术人员分析当时的自然、气候与水分条件，建立了符合当地气候条件的植被物种体系，包括刺槐、马大尾松们，选择豆科植物为主的抗旱、耐瘠物种。采用了凹植、平檀、凸植等多种栽植方式，在划定的四个小区中分别种植不同的物种，通过抽槽挖坑进行废石场复垦植，穴植过程中，将当地居民的一些生活垃圾与自然垃圾填埋处理，选择合适的栽植方式，达到苗根深、土紧的种植效果。结合当地的自然条件选择相应的种植树种，以火棘、侧柏、刺槐、旱柳作为主要的种植物种。并对种植方式与种植地区进行科学规划，对当地土壤进行有效优化。
　　 随着技术的进步，在土地复垦和生态重建工作中我们也加入了新的3S（RS.GPS.GIS）技术，这三种技术有着不同的应用范围，一般说来对于矿区土地的覆被调查要用到RS技术;而GPS技术主要用于对矿区土地的沉陷地进行变形监测;GIS技术主要是对图像进行处理、数据提取和分析等。通过3S技术的支持，可以极大提高土地复垦方案的可行性。
　　5 结语
　　 随着我国经济的高速发展，矿产资源的需求也越来越巨大。矿区的开发带来巨大经济益的同时，也带来了生态污染和环境破坏的问题，可持续发展的观念越来越重要。因此，对矿区土地进行复垦和生态重建就成了与矿产开发一样重要的工作。合理地建立土地复垦方案和生态重建技术方法可以尽快恢复被破坏土地的使用功能。加强生态环境的保护和重建工作，实现人口、经济、资源、环境、社会全面协调可持续发展战略。
　　 在当今时代，土地复垦和生态重建的管理也变得非常重要。我国在最近30年的生产实践中逐步形成了临时用地、以补代征、以地换地、政府主导等复垦管理方式。并且在此基础上，建立了土地复垦监督的管理模式。对土地复垦的各个阶段进行跟踪规范，一旦在进行土地复垦工作的过程中出现问题，可以立即发现并有效处理。
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　　作者简介：沈艺超（1983-），男，内蒙古巴彦淖尔人，本科，中级工程师，研究方向：土地整理、土地复垦、测绘。
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