1、1试论平果铝矿区生态恢复技术摘要：矿产资源的开发为我国的经济建设和社会发展做出很大贡献。但是矿产资源在开采过程中也带来了严重的环境问题和社会问题，尤其是对矿区的土地资源产生了严重的负面影响，土地破坏、水土流失、土壤退化、植被破坏、地质灾害频发、 “三废”污染加剧等等。本文针对以上问题，从平果铝矿区生态恢复方面着手。 关键词：生态恢复；平果铝矿区；技术 Abstract: the development of mineral resources for our countrys economic construction and social development to make a grea
2、t contribution. But in mining mineral resources in the process also poses a serious environmental and social problems, especially for the mining land resources has caused negative influence, land is damaged, soil and water loss and soil degradation, damage to vegetation, geological disasters, “three
3、 wastes“ worsening pollution and so on. This article in view of the above problems, from the aspects of ping guo aluminum mining area ecological restoration. Key words: the ecological restoration; Ping guo aluminum mining area; technology 2中图分类号：TD88 文献标识码： A 文章编号： 前言 平果铝矿区位于广西平果县境内，属堆积型铝土矿床。矿区已探明铝土
4、矿储量为 2 亿 t，可开采储量 1.53 亿 t, 平均氧化铝含量 60%，铝硅比平均为 14。按一期工程的开采进度，平均每天采空 0.072hm2，平均年采空 21.6hm2，开采 40 年以上；二期工程年平均开采用地面积为29.76hm2，开采 10 年以上。 露天开采将扰动、开挖原地貌，破坏矿区地表土壤、植被，增加地面裸露面积，减弱地表植被对雨水的蓄水、拦截作用，加剧区域内水土流失，对水土保持有不利影响。由于水土流失带走土壤中的有机质和养分，从而对土壤的理化性质有不利影响，进而影响植被的发育，若形成恶性循环，最终导致土壤更加贫瘠，植被难以恢复，生态环境受到严重影响，严重影响矿区农民的生
5、计。因此，搞好复垦、保护环境、恢复植被是协调工农关系、利国利民、造福于子孙的大事，也是矿山建设者的一项责无旁贷的任务。 1 平果铝矿山恢复生态的立地条件 1.1 平果铝矿区地理位置及气候条件 平果铝矿区位于北纬 231830233813，海拔200400m，属高温多雨的北热带季风气候区。全年平均气温 21.5，月平均最高气温为 28.2(7 月份)，月平均最低气温为 12.6(1 月份)，无霜期 300350d。 3矿区处于广西扶绥崇左少雨区与百色田东少雨区之间，虽全年平均降水量达 1324.6mm，但主要集中在 68 月份。平均年蒸发量为1531.9mm，主要集中在每年的 78 月份，由于蒸
6、发与降水高峰期集中，而且分布不均，因此，旱涝灾情时有发生。 矿山废弃土地地貌、岩性构造及土壤的理化性质 矿区地貌以构造溶蚀为主的峰从洼地、峰林谷地和溶岭谷地地貌，峰顶标高一般在 350700m 左右；洼地谷地标高一般在 150350 左右，洼地、谷地中有落水洞、天窗、溶潭等岩溶微地貌分布。 矿床主要为溶于残积粉红粘土和溶淋作用下的残积铅矿石混杂堆积，底板地层主要为上古生界泥盘系上统（D3r）至二迭系茅口组（P1m） ，其主要岩性为中厚层状灰岩、鳞状灰岩、燧石灰岩、砾状灰岩、白云岩、硅质岩间夹泥质灰岩或泥质硅质岩等。区域开采范围构造为雅朗背斜和旧城背斜。 矿区为露天开采型，其土层平均厚度 0.8
7、m 左右，较厚者达 5m，矿区剩余比为 0.024，剥离层的土石比约 1:1，通过复垦的耕层土壤材料筛选试验及农业性状调查，用其作为复垦耕作层土壤材料可行性高，但该土（红粘土）为强酸性粘重土壤，塑性指数搞、遇水易膨胀，干后板结龟裂、可耕性极差。 平果铝土矿每年需复垦废弃露天采矿场 20hm2 左右，复垦区中边坡地占 20%30%，坡度一般在 1618之间，土壤质地为粘性生土，呈强酸性(pH 值 5.03)，土壤容重大(1.58 g/cm3 )，塑性指数高(2530)，土层薄，土壤结构性差，微生物活性差。土壤全 N、全 P 含量很低，大多4数农作物、经济作物和果树不能生长。 1.3 相关政策 国
8、家对矿山废弃地的治理与生态恢复给予高度重视，实行“谁破坏谁恢复、破坏多少恢复多少”的政策，一般要求原来属于哪类型用地就恢复为哪类型用地。国家相关部门（国土资源部门）对矿山废弃地实行验收制度，即对矿山使用者的前一批征地的生态恢复工程进行验收，合格后公司方可申报下一批征地，所以现在的矿山使用者一般都比较重视废弃地的生态恢复与治理。 1.4 平果铝对矿山生态恢复的态度 因为涉及公司的可持续发展，所以公司很重视矿山的生态恢复，在资金、人力、技术等方面给予足够支持，不存在资金缺乏问题。 从建厂初期开始，就坚持绿化美化、创建优美环境与基本建设同步进行。累计投入绿化美化资金近 1000 万元。经过十多年的辛
9、勤劳动，累计种植乔木 151773 棵、花灌木 475700 棵、绿篱 37467m,、草皮263453m2，绿化面积 100 多万 m2。无论厂区还是生活区，无论是春季还是冬季，到处都是绿树成荫、绿草茵茵、繁花似锦的优美风景，使厂区由一片荒地变成了一个大花园，已成为国内外公认的“花园式”现代化铝工业企业，成为广西“百色之旅”线路中重要的工业旅游景点。 2 铝矿山废弃地生态恢复的目标 根据国家相关政策，开采前为那种类型的用地，应尽可能恢复为原来类型的用地。平果铝矿区废弃地大部份原来为农用地，主要种植各种农作物，少部分为坡地及岩石?露地。最终恢复的目标是： 51、恢复为农用地，使其能够适应农作物
10、的生长。由于土壤贫瘠、酸性高，恢复过程中应该先增加土壤肥力。因此，选择种植一些绿肥植物、豆科植物及根瘤植物，改良土壤，最终恢复为农用地。 2、坡地、岩石?露地等不能恢复为农用地的，也要恢复为林地。 3、对于边坡则尽可能恢复为原来的边坡植被类型或绿化树种。 3 平果铝矿区废弃地的整地措施 平果铝矿区采用综合的整地措施，经过垫土、盖表层土、整平等工序得到平整土地，符合作物生长的要求，它的土壤来源主要是剥离土、底层土、尾矿土。实施具体步骤如下： （1）由于开采形成采空区，采空区深度不一，浅的 12m，深的可超过 10m，从而会出现较长较宽的边坡，对采空区进行梯田式恢复最好。在开采过程中，还会有许多大
11、的岩石，这些岩石会影响到采空区的填平恢复。采用爆破的方法使岩石变小，后将其填入采空区的空洞中，一般坚硬岩石在下、松软岩石在上。由于平果铝土矿中含有大量的泥土，并和铝矿一同被运走，加上矿表土层很薄，采空区空洞中可能就会缺少泥土填充，因此，尾矿土也是一个填充的主要来源。 （2）盖上表层土。表层土是覆盖在铝土矿上面的一层有机质含量高、营养丰富的土壤，较适合植物的生长，对生态恢复具有非常重要的作用。 （3）垫好泥土后，将其压平。由于开采后土壤质地变差，因此一般在刚整平后的土地上，回填耕作层土壤，再种植绿肥或其他植物，连续3 次种植绿肥植物，春夏 2 季种植豆科植物，适时压青，冬季种植能够越6冬并正常生
12、长的植物，并在春夏特别茂盛期时压青。经过 12a 的压青培肥，改良土壤，增加土壤有机质含量，土壤结构得到改善。 （4）整地完成之后，就根据当地的土壤性质和气候条件以及复垦的目的来确定所选用的植物种类。 4 平果铝矿区废弃地生态恢复生物种群匹配设计 生态恢复的前期即短期目标，至少能够防止或尽可能减少水土流失，达到保持水土并且增加土壤肥力的效果。草本植物有很强的生长的能力，能够迅速的覆盖整个废弃地地表，起到很好的水土保持作用，并且对净化空气有独特的作用，也有相当好的减尘作用；豆科中的草本植物由于其高的 N、P 含量，可以作为增加土壤肥力的绿肥植物。宜选择狗牙根、多年生黑麦草等草本植物和银合欢、竹豆
13、等豆科植物；另辅以生长快的禾本科植物宽叶雀稗，因为它也是很好的绿肥作物。由于灌草类植物对与防风抗污的能力较弱，因此，种植任木等一类高大的乔木，形成乔木灌木草本群落，增加其空间结构的复杂性增强生态系统的复杂性，从而有效的保持生态平衡。从中长期目标来说，在生态恢复取得一定效果之后，草本植物中加种乔木和灌木，实现生态效益最大化和经济效益最大化。 5 植被筛选 5.1 筛选原则 根据当地的水分、年均最低温度和最高温度、积温、光照条件、土壤 pH 值、对土壤 N、P、K 等养分的要求、土层厚度以及植物引种原则，确定出一些先锋植物种和一些能适应环境生长的植物种，如银合欢、任7豆、相思类、糖蜜草、宽叶雀稗等
14、护坡植物。而平地则尽量复垦为耕地，可以种植大豆、绿豆、赤豆、玉米、甘蔗、木薯等经济农作物。 在边坡应选择一些护坡的绿肥植物，主要有：银合欢、任豆、宽叶雀稗、竹豆、狗牙根、多年生黑麦草等。 5.2 筛选植物的生长条件、生理特性及其用途 狗牙根（Cynodon Dactylon L.）禾本科，为多年生深根杂草，不仅是优良的固土护坡植物，也是我国应用较为广泛的优良草坪草品种之一。由于狗牙根的草茎内蛋白质的含量较多，牛、马、羊等牲畜食口性好，因此，又可作为放牧草地开发利用。 银合欢是豆科含羞草亚科银合欢属多年生乔木，喜温热湿润气候，耐热耐寒性好，不耐水淹。在中性至微碱性土壤上生长最好，但在酸性（PH5
15、.2-6.5）红壤土中仍能生长，可作为肥料和饲料的木本植物。 任豆（Zenia insignis Chun） ，又名任木、砍头树、四料木、米杠、翅荚木，苏木科，落叶大乔木，属国家二级重点保护植物。任木能耐一定水湿，高 15cm 的幼苗被洪水淹没一昼夜，仍未死亡，也能耐一定的干旱。主要适应海拔 500m 以下石灰岩山地，为石灰岩地区速生树种。 任豆树全身是宝，其木材纹理直，结构均匀，材质轻韧，可作建材、家具等，也是造纸的好原料，还可用于生产木耳、云耳、香菇等，枝条可作薪炭材，其鲜叶营养丰富，含粗纤维 12.7，粗脂肪 14.98，粗蛋白质 23.17，氨基酸 18.96，羊、猪、牛都很爱吃，特别
16、适宜于羊的圈养。 桉树作为电解铝行业电解效应棒应用在铝电解生产中，使平果铝82001 年在全国铝电解行业率先实现电解效应棒自给自足。 宽叶雀稗(broadleaf paspalum)是禾本科雀稗属热带型多年生禾草，喜温暖湿润气候和土壤肥沃排水良好的地方生长，适宜于亚热带年降水量 10001500mm 的地区栽培。是一种产量高,牛、羊喜食的优良牧草,耐贫、耐旱可用于保持水土，治理水土流失，广泛应用于草坡改良及人工草地的建立，特别适合于恢复矿山植被。 5.3 所选植物对矿山生态恢复的作用 矿区废弃地土壤酸性较大一般 pH=5.035.3 之间，并且土壤的N、P 含量很低肥力很差，特别是在边坡地区采
17、矿时使得表土和下层金属含量较高的土壤混合，使土壤的肥力更加差。因此，边坡复垦时应选择对土壤肥力要求不高、耐酸并且能够提高土壤 N、P 含量的植物。 6 生态恢复工程的效益 6.1 生态效益 所筛选的植物能够起到净化环境、增加土壤肥力的作用，如任豆、银合欢、相思类是绿化、饲料、燃料、保持水土及用材等多种用途速生树种。造林后很快郁闭成林，枯枝落叶腐殖质能够增加土壤的肥力，增加土壤的 N、P 含量，并且可以涵养水源、保持水土、净化空气、改善生态环境。 6.2 经济效益 （1）及时复垦，恢复植被，改良土壤，还林还地，对企业、对农民的经济发展及经济效益都是好的。 （2）能较好地恢复矿区的废弃地，可以产生
18、很好的经济效益。一些9草本植物可以给牲畜提供饲料，如：宽叶雀稗单播人工草地亩产鲜草30005000kg。玉米、木薯的产量在复垦中能产生较好的经济效益，可以满足当地农民的需求，也能够投放市场从而取得收益。 （3）在不能复垦为农用地的山坡种植任豆、银合欢等树种，35 年以后，树叶可采来喂牛羊，78 年后树木成材，都可产生较好的经济效益。 6.3 社会效益 复垦土地工作做好了，有望将征地改为租地，这不仅能有效降低采矿成本，而且保护了珍贵的土地资源。据调查，近年来，平果铝矿区采场复垦率超过 90%，其节能、厂区绿化等也做得相当好。因此，平果铝矿区已成为“百色之旅”线路中重要的工业旅游景点，带动了其他产业的发展。 参考文献： 【1】席旭东,耿殿明,郝占刚. 矿区生态产业链(网)及其产业规模研究J. 煤炭学报, 2009,(11) . 【2】耿殿明,刘佳翔. 促进煤炭矿区循环经济发展的系统思考J. 山东工商学院学报, 2011,(06) . 【3】张国英. 区域能源、环境及经济协调发展理论与方法D. 天津大学, 2007 . 【4】闫旭骞,张顺堂,袁怀雨. 矿区生态系统健康评价的理论和方法J. 北京科技大学学报, 2005,(03) . 【5】张学洪,刘杰,黄海涛,朱义年. 广西荔浦锰矿废弃地植被及优10势植物重金属生物蓄积特征J. 地球与环境, 2006,(01) .
