我国矿区废弃地生态恢复现状及措施建议

我国矿区废弃地生态恢复现状及措施建议 摘要：针对我国矿区废弃地产生的生态环境问题和生态恢复现 状，提出了相应的生态恢复措施，包括土壤改良、土壤重金属治 理、植被恢复、构建综合生态农业等。 关键词：矿区废弃地；生态恢复 1 前言 矿区废弃地是指在矿产开采过程中被开采活动所破坏、不通过 处理而无法使用的土地。主要包括：露天矿的外排土场、煤矿的 矸石山、尾矿库、井工矿形成的采空区和塌陷区，以及矿区辅助 建筑占用后废弃的土地。 废弃地的产生带来诸多生态环境问题，主要表现为：占用和破 坏大量土地资源，尤其是宝贵的耕地资源；水土流失和土地沙化； 尾矿库重金属污染水体和土壤；矸石山自燃污染大气环境。 2 我国矿区废弃地生态恢复现状 1988 年出台的土地复垦规定 ，使我国矿区废弃地的生态恢复 工作开始步入法制轨道，使矿区废弃地生态恢复的速度和质量都 有较大的提高，但仍存在较多问题，主要表现在以下几个方面。 （1）小型矿区废弃地生态恢复率几乎为零。对我国 389 座乡镇 矿区调查表明，乡镇小型矿区对土地破坏十分严重，且基本未对 废弃地进行生态恢复，恢复率几乎为零 1。 （2）片面强调植被 覆盖率。目前我国生态恢复工作只强调植被的覆盖率，把覆盖率 作为评价生态恢复工作的唯一指标，而忽视动植物和微生物种类 的多样性，以及生态恢复后的环境效应、水土保持情况和经济的 可持续性。 （3）忽视生态系统对多样性的要求。目前我国人工建 设的矿区生态系统往往物种单一、年龄结构大体相同、空间排列 整齐有序，而天然的生态系统具有多样性，包括物种组成、空间 结构、年龄结构以及资源利用上的多样性等，这样才能为多种动 植物和微生物提供各种各样的生存条件2。 （4）大量使用外来物 种。矿区生态恢复过程中，为追求高的植被覆盖率往往大量引进 生命力强的外来物种，造成外来物种入侵，排挤当地土著植物物 种。 3 矿区废弃地生态恢复措施 3.1 废弃地土壤改良 废弃地土壤由于采矿活动对地表的破坏，以及排土场、矸石山 和尾矿库堆积造成的污染，使得废弃地土壤缺乏植物生长所必需 的营养物质，给生态恢复带来不利影响。因此，土壤改良是矿区 废弃地生态恢复的前提。目前可采取的土壤改良措施有： （1）客土覆盖。选择合适的取土场，在不破坏取土场土地的情 况下，取适量土壤覆盖在需要恢复的废弃地上。该方法简单有效， 但费用高，适用经济条件较好的矿区。 （2）土壤增肥改良。大部 分矿区废弃地土壤缺乏氮、磷等营养物质，需要向土壤中添加营 养物质，改良土壤的物理化学性质，使土壤适合植物生长，加快 生态恢复进程。土壤增肥改良主要有两种方法，一种是添加肥料， 一种是生物固氮。 添加肥料可以施加化肥，也可以施加有机肥，由于有机肥比化 肥对植物能起到更好更持久的助长作用，因此添加有机肥能更好 的起到改良土壤的效果。 生物固氮是利用对极端生境条件有耐性的固氮植物、固氮微生 物、菌根真菌来改善矿区废弃地的土壤理化性质1。在毒性较低 的废弃地，利用生物固氮可以很好的替代化肥和有机肥，具有较 好的技术性和经济性。 3.2 土壤重金属的污染治理 尾矿库和矸石山含有大量重金属，通过淋溶等途径造成矿区土 壤重金属污染。重金属土壤污染的治理技术包括物理法、化学法 和生物法3。其中，生物法是目前研究较多的土壤重金属污染治 理技术，是指利用生物的生命代谢活动减少土壤中有毒、有害物 质的浓度，使其无害化，从而使被污染的土壤能够部分或完全恢 复到原始状态4。相比其他土壤污染治理技术，生物法修复的效 率高、成本低，而且不会造成二次污染。 3.3 植被恢复 选择合适的植物物种是生态恢复的关键因素。一般根据植被恢 复的目标和当地的气候、土壤等自然条件来确定植物物种，选定 的植物应以乡土物种为主，同时要求所选物种具有较强的适应能 力。一般具有固氮能力、根系发达、耐贫瘠、播种栽植较容易等 特征的植物，比较适合作为植被恢复的先锋品种。 选择优良的植物品种只是植被恢复工作的一部分，植被恢复的 目的是维持植被的覆盖度，建立能够自我调节的生态系统。根据 生态学原理，植物搭配要保持植物品种的多样性，合理配置乔、 灌、草、藤，建立起来的生态系统稳定性及可持续性比单物种或 少物种的效果好5。因此，在植被恢复过程中，按照自然生态系 统的结构，合理配置草、灌和乔木种植比例，同时对植被空间进 行优化配置，使人工恢复的植被最终形成一个接近自然的良性循 环的生态系统。 3.4 综合生态农业 在矿区废弃地发展复合生态农业，打破传统农业的单一种植模 式，还可针对不同的废弃地特点，选择不同的生态农业模式。如 在非积水稳定沉陷区，可以建设大棚或地膜覆盖栽培蔬菜等设施 农业模式；在积水沉陷区，可以利用积水的优势，建设“农-渔- 禽”农业模式；在复垦后土壤肥力较差、土地生产能力不强的废 弃地，建设“林果-畜禽”农业模式。 对山西省王庄煤矿生态恢复模式的研究表明6，综合生态农业 用于矿区废弃地恢复有着很好的经济、社会和环境效益。 4 结论与建议 为有效的对矿区废弃地进行生态恢复，必须分析废弃地的立地 条件，了解植被成长的限制性因素，选择合适的土壤改良措施。 在选择先锋植物时应优先考虑当地物种，尽量满足生态系统对物 种组成、空间结构、年龄结构上的多样性以及资源利用上的多样 性的要求。完善生态评价系统，以完整性、连续性和恢复生态系 统功能并使系统达到能自我维持状态为矿区废弃地生态恢复的目 标，而不是单纯的追求植被覆盖率。 参考文献 1 刘国华,舒洪岚.矿区废弃地生态恢复研究进展.江西林业科 技j.2003,2:21-25. 2 李淑,王杰光,莫时雄.金属矿区生态恢复与重建研究.山西 建筑j.2008,34(32):15-16. 3 张玉秀,于帅,文镇宋,等.重金属污染土壤的生物修复技术. 金属矿山j.2009,4:146-149. 4 周启星,何金柱,刁春燕.污染土壤生态恢复基本原理及研究 进展j.农业环境科学学报，2007,26（2