土地复垦与生态修复技术在西南重晶石矿山中的应用

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摘要 通过对西南某重晶石矿山土地复垦现状的分析，利用矿山废弃物运用切实可行的生态修复技术，为矿山土地资源的复垦提出有效的开发利用建议，从而为提高土地生产力、缓解土地资源紧缺的矛盾、改善矿区生态环境质量提供技术参考。

关键词 土地复垦；生态修复；应用；西南重晶石矿山

中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）11-0242-02

据初步统计，目前我国因各种人为因素造成破坏废弃的土地约1 333.33万hm2，约占我国耕地总面积的10%，其中因开采矿产资源等活动造成破坏的土地达400万hm2，多数为历史遗留下来的。我国采矿区每年排出废石、渣石约500万 t，堆放占用大量土地，随着经济的发展，预计今后仅仅由于非金属矿的开采而破坏的土地就会以每年数万公顷的速度增加。非金属矿石作为我国矿山资源之一，在过去和今后很长一段时间内，将一直是我国主要的能源开采对象。非金属矿产资源开采程度逐年加剧，在推动国家社会经济发展的同时，不可避免地损毁或占用了大量包括耕地资源在内的土地资源，引发一系列社会、经济、生态问题[1-2]。

大部分矿场由于缺乏必要的复垦措施，加剧了当地水土流失程度，使矿区生态遭到破坏，地表水体污染严重，同时使部分地下水位下降，造成水源枯竭或河水断流，诱发地震、山体开裂、滑坡等各种自然灾害。

据有关资料，我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万hm2，破坏草地面积为2 613万hm2，因采矿、尾矿、废石堆积直接破坏和占用土地14万～200万hm2，并以每年2万hm2的速度增加。矿业是除农业扰动土地最多的行业。我国的矿山废弃地复垦率还不到12%，远远低于国外的废弃地复垦率，因此贯彻“十分珍惜和合理利用每一寸土地”国策是一项有效措施，对缓解我国尖锐的人地矛盾和改善矿山土地破坏区的生态环境都将起到现实和长远的作用，政策的实施将产生巨大的经济、社会和生态效益，因此对矿山废弃地进行复垦势在必行[3-5]。通过对矿山进行土地复垦和生态修复，最终实现露天矿剥、采、排与土地复垦一体化生产作业，达到可持续发展。

1 西南某矿山矿区现状

1.1 矿区位置及交通

该矿山位于凯里市万潮镇荷花村一带，距凯里市270°方向平距17 km处，距万潮镇250°方向平距6 km。地理坐标：东经107°47′41″～107°48′20″，北纬26°35′18″～26°35′58″，属万潮镇管辖，有公路直通万潮镇，交通较为方便。矿山面积为1.10 km2；开采深度为950～1 240 m。

1.2 地质环境与水文环境

该矿山地处贵州省东南部，为中高山山区，山地槽沟地貌类型。该区出露地层为奥陶系红花园组合第四系残坡积层，第四系残坡积层为重晶石含矿层。奥陶系红花园组（O1h）：岩性主要为灰色厚层状灰岩，局部夹白云岩，出露厚度大于200 m。矿区属亚热带高原型季风气候，气候温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑。开采区水文地质条件简单，露出地层单一的石灰岩透水层，沟谷中有溪水，多由地表水通过节理和裂隙补给，水量在春夏季增大，冬季干枯，矿区地形南高北低，有利于地表水的自流排泄，流入万潮河。区内为苗族，以农业为主，产水稻、玉米、马铃薯等，经济较落后。区内工业不发达，电力设施齐全，生活及工地用水充足。

1.3 开采情况

采区灌木覆盖面较大，无经济林木，重晶石采用挖掘机开拓，推土机搬运，水平台阶一次轮流陡帮开采，台阶高度为5 m，最小工作平盘为10～20 m，采场预留边坡角50～55°。

1.4 土地破坏形式及特征

采矿可分为地下和露天开采2类。因采矿工艺不同，对矿区土地和生态的破坏形式和特征也不同。凯里市万潮镇学云重晶石矿山矿属于露天开采，大量剥离物破坏、矿渣的堆积压占土地及破坏地表植被、污染矿区环境。开采区土地利用现状：林地面积0.216 5 km2，拟破坏0.216 5 km2；开采区土地破坏现状：挖掘0.002 63 km2，压占0.000 05 km2，共计拟破坏0.002 68 km2。根据《中华人民共和国土地管理法》、国务院颁布的《土地复垦规定》《土地复垦技术标准》（试行），该工程土地破坏等级为轻度破坏。

2 矿山土地复垦和生态修复技术的运用

2.1 针对重晶石矿几种特殊场地土地复垦的工艺流程

重晶石矿山几种特殊场地土地复垦的工艺流程见图1。

2.2 生产过程中的优化控制和土地复垦

按照矿区采用挖掘机开拓，推土机搬运，水平台阶一次轮流陡帮开采方式，台阶高度为5 m，为满足近距离排弃的要求，遵循内外排土场结合的原则，在满足外排总量和边坡稳定的前提条件下，选择低洼地形高排，尽量减少占地面积的原则，选择排土场为矿区内进行排土堆积，排土场施工时序按照水土保持“先拦后排”的要求，在矿区内低缓处建立拦挡带，修筑挡土围埂，以减轻排土对周边的扰动，然后将最先开挖台阶的表土剥离选一处堆积，用于复垦后表层土，草地剥离厚度30～40 cm，林地剥离30～50 cm。对排土场进行消坡处理，确定其稳定的坡比，提高排土场的高度，减少占地面积。

2.2.1 采场土地复垦。结合复垦土地的利用方向和土地破坏形式、程度，采用工程复垦技术中的梯田式整平复垦，将最先剥离的表土运回在开采水平台阶平面覆土30 cm，达到林地复垦标准，在最低准采标高平面覆土20 cm，整平留作建设用地，从而改变微地形、增加土地利用率。

2.2.2 堆土场内土地复垦。选择生物复垦中的土壤培肥，新造复垦土地的土壤经过大型设备的挖掘、搬运和碾压等人为活动的扰动，在很大程度上承袭了母质的特性，其通气透水性、蓄水保水性、保肥供肥性发生矛盾，严重影响植物的生长，土壤培肥显得十分重要。主要通过施有机肥、无机肥和种植绿色植物等措施，来迅速建立土壤的有机库和氮库，实现土壤培肥。