废弃矿山地质环境以及植被恢复研究

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废弃矿山指开采完后没有及时进行生态恢复的矿山地区。近几十年来，伴随中国经济的发展，矿山开采不断增加，废弃矿山也逐渐增多，引发了一系列地质环境灾害问题和土地资源破坏、环境污染等多种生态问题。废弃矿山的地质环境治理和生态植被恢复已经成为中国生态环境治理的重点和难点。本文基于废弃矿山进行相关分析，为中国废弃矿山问题和其他地质灾害问题的解决提供参考。

1废弃矿山的危害

1.1对周围空气质量的影响

在开采矿产资源的过程中会产生大量粉尘，这些粉尘中一部分为含硫或者含氮物质，这些物质进入大气会造成酸雨，酸雨降落会对周边地区农作物和土壤、水质等都产生污染。同时，废弃矿山中残留的矿石和尾矿会产生大量的粉尘，通过风吹进入周边地区，对周边地区的大气造成严重污染，空气污染势必会对周边居民的正常生产生活产生严重影响，而且还会进入周围土壤和飘落到植物上，影响植物生长，造成土壤结块等，产生一系列环境问题。

1.2对国土资源的影响

矿山开采势必会破坏周边生态环境，造成植被退化和土地退化等一系列问题，这些影响很多是不可逆或者恢复原貌需要很长一段时间。此外，矿山开采中不规范操作可能会使产生的有毒有害金属离子进入土地，因此废弃矿山土地中金属离子污染可能通过迁移转化进入其他地区的土地中，使得被污染土地的范围不断扩大，对土地资源的影响也进一步扩大。废弃矿山会造成地下水资源超采，进而造成地下水资源严重污染，地下水资源水位下降；同时废弃矿山还会造成土地资源严重浪费[1]。

2废弃矿山的主要地质环境问题

2.1地质灾害隐患

很多矿山在开采过程中过度追求经济效益，开采技术不规范，采坑中留下很大的石壁，有的十几米，有的几十米，岩壁很深，导致岩石裸露在外面，大块岩石垂直裸露再经风吹日晒，风化作用造成岩石很容易解体，极易埋下滑坡、泥石流等地质灾害隐患。同时，矿山基本是在山体中，地形陡峭，边坡坡度很大，矿山在开采过程中山体坡度势必会改变，很多矿山开采后坡度会增大，不仅不利于植物生长，还会埋下泥石流、水土流失等地质灾害隐患，给矿山甚至周边居民带来极大的损失。

2.2植被破坏

在矿山前期开采过程中势必会破坏矿山上原有景观植被，造成岩石裸露，而矿山开采过后会遗留残存很多有害物质，植被无法生长。仅仅依靠自然降解恢复生态环境需要几十年甚至上百年的时间，所花费的时间和金钱要比开采矿山带来的短期经济效益多出很多倍。废弃矿山还会使矿山原有地质条件恶化，原来适合植被生长的地方不再适应植被生长，植被面积减少，生存环境内存在地质环境隐患，一旦发生地质灾害，甚至会毁坏新生长的植被。因此，矿山开采前期要做充足的地质环境调研，对于生态环境脆弱、敏感的矿区，宁可舍弃短暂的经济效益也要予以保护，对于废弃矿山，要设立专门的部门来恢复生态植被[2]。

2.3土地资源破坏

废弃矿山就是因为开采过后没有及时进行生态恢复而造成的，因此废弃矿山的土地资源会遭受严重的破坏，土地原有功能丧失，地面塌陷、地面沉降，甚至地表出现裂缝。这些地质环境问题都是不可逆的，尤其是地面沉降，引发的不仅是土地资源问题，还有其他潜在问题。矿山开采必定会将表土层剥离，而表土层是发育植物的关键土层，因此，对于废弃矿山，要进行人力干扰，实施专门的恢复工程，保证土地资源的可持续发展。2.4周围环境污染矿山开采技术落后，开采企业未充分考虑开采过后的矿山生态恢复，很多矿山基本是露天开采，开采过程中产生的有毒有害气体、液体等排入矿山环境中，日积月累渗入周边大气以及水体中，污染周围大气、水体和土壤环境。长此以往，矿山土壤中有毒有害物质不断积累，导致土壤结构、性质和功能发生变化，进而在作物中积累，对人体健康造成影响[3]。废弃矿山地质污染的产生是长期积累的过程，起初产生的影响可能较小，人们未加以重视，但是地质污染大部分是不可逆的，比如土壤重金属污染等。因此，要重视矿山开采技术规范问题，严格监督开采过后对矿山生态环境进行恢复，保证矿产资源的可持续发展[4]。

3废弃矿山引起地质环境问题的原因

3.1开发商注重追求经济效益而忽略环境保护

开发商在矿山开采的过程中注重追求经济效益，环保意识淡薄，矿山在开采完达到开发商的经济价值后，就被遗弃，以至于全国产生很多废弃矿山。开发商并没有对矿山开采过程中引发的一些生态环境问题予以重视，导致产生后续的地质环境问题[5]。同时，开发商在开发的过程中，由于缺乏相关规章制度管理，往往是掠夺式开采，超过矿山的合理开采范围，甚至有些开发商盲目开采，乱采乱挖，在开采过程中废弃物质和开采矿物随意堆放，破坏了矿山及其周围地区大范围的地质环境，包括废物随意堆放占用附近农田和河流水库等，都是引发地质环境问题的因素。

3.2矿山开采技术落后

在开采前期没有对矿山进行详细的地质环境勘测和水文条件了解，对于可能产生的地质环境问题，也没有科学合理地预测和采取相应的预防措施，对矿山造成一系列地质环境问题。同时，很多矿山开采缺乏正规手续、法律法规和规范，众多开采矿山的小型企业开发技术水平有限，更考虑不到开采后续的生态环境修复问题。过去开采技术落后，企业在矿山开采前期、开采过程中和开采后期都没有进行合理的规范，导致对于废弃矿山产生的地质环境和生态环境问题都做不到及时预防和及时解决。

3.3废弃矿山本身的地形条件复杂

矿山地区多为山地地形，坡陡，地形条件复杂，因此在开采过程中地形极易被破坏。特别是过去矿山开采的过程中开发商环保意识淡薄，很多矿山地区多为沟谷地貌，生态环境本身就脆弱，造成地表植被大规模破坏。地表植被可以涵养水源，预防泥石流和土地荒漠化，而地表植被的大规模破坏会造成严重的地质环境问题[6]。另外，矿山开采的过程中地形地貌景观被大规模破坏，可能原来矿山地区是旅游景区，而矿山开采后遗留的是废弃矿山，在视觉上造成景观观感破坏，严重影响旅游资源和人文景观资源的发展。

4废弃矿山植被恢复治理方案

4.1改良土地性质等

改良废弃矿山土地性质主要是增强矿区坡地的稳定性，避免因坡体陡峭而引发地质灾害问题，使得植被种植功亏一篑。矿区所含物质不同，开采过后土壤性质也不相同，有的呈酸性，有的呈碱性[7]。酸性土壤一般选择石灰石来中和，碱性土壤选择含磷酸、硫酸等的化合物来中和。a)改良土壤性质，为植被的生长提供良好的前提条件；b)在进行土壤改良之前，要先清除废弃矿山中的堆积物，保障植物生长的地质环境安全；c)对废弃矿区进行适当填平、回埋，增加植被的种植面积；d)对于土壤中残存的有毒有害物质，可以采用新型的污染土壤恢复技术，尽可能地为废弃矿山植被恢复创造优良的条件[8]。
4.2植被种植土填埋矿坑

矿区开采过后通常会造成地面高低不平，残留废弃矿坑等。采用专门培养基地培养大量植被，然后利用这些植被生长土壤来填埋废弃矿坑。利用种植土壤填埋矿坑来恢复废弃矿区植被时间较快，效率较高。但是如果做不好种植土壤的回填，也会产生严重的环境问题，甚至加重泥石流破坏。因此，种植土壤回填前要使用专业仪器设备进行测量，选择土壤性质合适、土壤厚度充足的种植土[9]。相比于废弃矿区原有土壤，种植土更适合植物生长发育。因此，利用种植土回填矿坑也是恢复废弃矿区植被的可行方案之一。

4.3依据矿区自然环境选择适合的植被类型

因为废弃矿区土壤、地形条件特殊，所以选择种植的植物类型时要考虑废弃矿区的条件，选择合适的植被类型。a)选择环境适应能力强，对病虫灾害和有毒有害物质有一定的抵抗能力和对粉尘污染的大气环境有一定忍耐性的植物类型。b)种植豆科植物等，既可以恢复废弃矿区地质环境，又可以进行土壤固氮，长期改良土壤环境。c)可以选择易播种、易成活的植物，种植周期短、发芽快；也可以选择已经成活的植被，例如将乔木植物或草本植物等直接移植到废弃矿区，在绿化废弃矿区生态环境的同时，降解矿区的有毒有害物质[10]。选择根系发达的植被，可以有效缓解矿区水土流失问题。

4.4建立科学的废弃矿山植被恢复监测机制

矿区植被恢复要建立专业的恢复监测机制，对于植被的生长状况要进行定期监测。比如结合现代遥感技术，在废弃矿区设立监测点，对植被的生长状况、含水量、存活率等及时监测反馈，然后及时改进，对于不适宜生长的植被，要及时清除，减少损失。地方政府管理部门要成立专门的组织机构，加强对废弃矿山植被的监测，督促矿山开采企业在矿山开采后进行生态植被恢复，并且制定相关方面的法律法规，施以适当的奖惩，敦促废弃矿山的植被恢复；组织附近高校科研人员参与废弃矿山恢复，提出专业实用的意见，指导废弃矿山的生态恢复。

4.5铺设人工生态植被毯

将人工生态植被毯铺设在废弃矿山，可以有效减缓矿山的水土流失等。人工生态植被毯铺设操作相对较为简便，植被后期的恢复效果明显[11]。在人工生态植被毯表层可以施用有机营养液或者化肥，播撒种子，将人工生态植被毯覆盖在需要治理的废弃矿山的表面，最终绿草就会覆盖矿山裸露的表层。另外，也可以利用人工技术设置生态袋阻挡陡峭岩壁，生态袋可以有效减少岩壁有害物质的产生，为植被的生长创造有利条件。

4.6利用废弃矿山地形种填埋植物

废弃矿山中很多陡峭岩壁中存在岩石坑，岩石坑内不能直接种植植被，而且在风力作用比较强的废弃矿区，岩壁在风蚀作用下破坏力不断增强，产生大量的岩石碎屑，污染大气引发地质灾害。利用人工技术在岩石壁坑中直接填补植物残体，植物残体分解产生的有机物质对于岩壁恢复和废弃矿区生态环境恢复都是有利的[12]。

5结语

废弃矿山的地质环境问题是常年累月的不规则开采所造成的，恢复需要一个漫长的过程，不可一蹴而就。结合科学合理的植被恢复治理方案，对废弃矿山的地质环境进行一步步的改善。鉴于此，开展了上述讨论，以期为废弃矿山生态环境改善提供可行性参考。

参考文献：

［1］田园园，颜冬娜.废弃矿山生态环境治理措施探讨:以曲阳县某废弃矿山为例［J］.安徽农学通报，2021，27(5)：139-142.

［2］时晨，单吉成.已关闭露天矿山生态修复治理模式探讨：以沂源县为例［J］.中国非金属矿工业导刊，2021(1)：73-75.

［3］李富平，贾淯斐，夏冬，等.石矿迹地生态修复技术研究现状与发展趋势［J］.金属矿山，2021(1)：168-184.

［4］常江，李灿坤，宋昱晨.中国矿业废弃地景观重建的研究进展［J］.中外建筑，2020(9)：63-66.

［5］曹凤鸣，刘海石，徐毓泽，等.采石场复绿技术实验研究［J］.绿色科技，2020(13)：42-44.

作者:郭淑凝 单位:山西农业大学水土保持科学研究所