
廢棄礦山生態修復工程是一個復雜的系統工程,涉及多個環節和技術手段。根據項目區礦山生態現狀問題,科學部署地質安全隱患消除、地形地貌重塑、土壤結構重塑、地表植被恢復等生態修復措施。施工工藝的精細化程度直接影響修復成效的可持續性,如何推動工藝從“粗放式”向“精準化”升級,避免后期返工和資源浪費,是提升廢棄礦山生態修復質量的關鍵。近年來,通過參與部分礦山生態修復工程,嘗試總結了未受污染礦山廢棄場地的生態修復施工步驟,形成了一套初步的流程框架(共十個步驟)。但由于不同礦區地質條件、氣候環境及生態目標的差異,該總結可能仍存在不足,懇請同行專家批評指正,以便進一步完善。
? 第一步 資料收集及現場勘查
要認真分析項目區治理設計書,理解修復工程的理念和思路,明確項目區的主要治理對象、措施、治理區范圍。工程開始之前,施工單位需要對現場開展全面的踏勘和數據收集。詳細了解修復區的地形地貌、土壤質量、植被種類及分布、水文、地質條件及施工交通等條件。掌握現場施工環境,編制施工組織設計。
? 第二步 進場前的準備及開工
要做好進場前的準備,從施工機械、人員、安全措施等方面做好準備,對項目的基本情況進行公告,項目負責人組織召開安全施工會議,向監理單位申請開工,由監理單位組織設計單位、項目施工單位有關人員召開技術交底會議。梳理施工所需要的資料及施工過程中所需要的各類表格,嚴禁事后填寫表格,應現場完成各種記錄。
施工單位在接到開工命令后,首先要與當地村民委員會取的聯系,說明項目的來源及性質,爭取他們的支持配合。按施工組織設計開展施工,各崗位人員要全部到位(這里特別要注意的是特殊崗位要有上崗證,指定安全員、資料員),要在現場根據施工設計圖放線,開展治理區的地形無人機航拍,并建立三維模型,以便后期核實工程量,并對周圍情況進行調查了解,在施工圖外圍是否還有損毀區域沒有納入,以免影響修復效果,要及時報告監理單位,進行適應性優化調整。現場施工要做好日志的記錄并做好治理前中后影像記錄,留存分部分項、重點環節、關鍵部位、隱蔽工程等過程的影像資料并對影像資料進行記錄說明。
施工日志從四個方面記錄,要做到及時、準確、完整,盡量用簡潔明了的語言記錄,以便日后查閱和分析施工過程中的各項情況。記錄日期、星期、天氣狀況,施工地點、施工隊伍、施工內容及完成情況、機械設備、人員等。
? 第三步 表土收集
對修復區可利用的廢棄土進行收集,施工需削挖的區域開展表土剝離,作為后續覆土來源,盡可能不新設取土場。收集所得的表土就近堆放在生態修復單元附近背風區域,并對表土堆上部苫蓋土工布,防止風蝕、水蝕作用。收集所得表土粒徑需≤20mm,土壤質地應為砂土至砂質粘土。通過取樣分析,評估土壤質量、植被恢復潛力等關鍵信息,為后續的修復工作提供科學依據。
? 第四步 土石方工程施工
施工單位必須按照設計和施工組織設計以及相關技術規范、行業標準、招標文件、合同、進度計劃以及項目設計書要求,進行安全施工。施工過程中出現技術或其他問題,要及時打報告與監理單位溝通,能夠解決的當場解決,不能解決的監理單位要及時與管理部門取得聯系,根據具體問題采取處置措施。
一、地質環境隱患防治
廢棄礦山一般存在的地質災害主要有泥石流隱患、崩塌、滑坡、地面塌陷等,露天礦山地質災害防治以邊坡治理任務最重,井工礦的地質災害主要是地表塌陷的治理,按照設計及相關技術標準開展治理,施工中要注意安全。主要工程包括回填、削坡、清理危巖、攔擋工程、清淤及疏導工程、防護網等。
二、地形地貌重塑
1、回填工程
對于“凹陷式”開采形成的露天采場,若周邊回填物源方量足夠,則利用廢渣進行全部回填,使回填后的采場基本恢復至原有地形地貌。機械推薦使用挖掘機、推土機、自卸汽車等。
回填時,先將粒徑較大的物質墊于坑底,中等粒徑的物質墊于大顆粒上部,砂土質覆蓋于頂部,并進行整平。回填工程機械推薦使用挖掘機、裝載機、推土機、自卸汽車等;運距按實際距離計算
2、墊坡工程
露天采場邊坡坡高、坡陡,植被立地條件差、保水保肥能力差,生態修復難度大,若露天采場周邊缺少回填物源,則對區內露天采場利用廢渣進行墊坡。通過墊坡,使高陡邊坡與采場底部自然銜接,使其與周邊地形地貌相協調。
廢渣清理工程量較多,且采場底部空間足夠,底部可回填一定高度,墊坡區域邊坡角度根據設計恢復地類,合理設置。墊坡時需自下而上分層墊坡,先將粒徑較大的物質墊于底部,中等粒徑的物質墊于大顆粒上部,砂土質覆蓋于頂部,并進行整平。墊坡時需自下而上進行反復碾壓。
3、清理(清運)工程
清運工程主要工序是裝→運→卸→空回,合理使用機械,做好土石方調用計劃,在運輸過程中應注意苫蓋篷布和抑塵,以防對周邊環境造成塵土污染。
4、整平工程
對修復治理場地進行整平工程,要求整平后的場地地表地形起伏一般不大于±5°。機械推薦使用挖掘機和推土機聯合作業。特別要注意與周邊地形更好地街接。
5、邊坡修整工程
對生態修復區內露天采場及渣堆邊坡坡度滿足植被恢復條件,不需要削坡降坡,而表面凹凸不平、形狀不規則的邊坡進行修整,修整后坡面形狀規則,邊坡角盡可能小,與周邊地形相協調,坡面輪廓規則、起伏流暢、自然平緩。
對于濕地或河流岸坡修整前要控制好岸邊線位置,對邊坡進行整理,嚴格按照設計邊坡坡度、邊坡高度施工,護坡可采用塊石護坡、生態磚、生態混凝土護坡、生態袋、植物護坡、
土石工程完成后,施工單位向監理申請階段性驗收,主要對完成的地形整形工程是否滿足設計要求開展驗收,監理單位驗收合格后,方可進行下一道工序。
? 第五步 開展重構土壤工程
土壤是植被生長的基礎,因此土壤修復是復綠工程的關鍵環節。在土壤重構方面要考慮最終通過機械翻耕、覆土、施肥等方式重塑土壤結構,改善其通氣性和水分保持能力。檢測土壤pH值、養分含量等,確保修復效果。還可以采用生物修復等技術,添加有機質和微生物制劑,提高土壤肥力。
一、覆土工程
根據各生態修復區實際情況合理部署覆土工程。地形地貌重塑工程驗收后,對指定區域進行覆土,生態修復區覆土厚度一般為0.3-0.5m;覆土土源盡可能收集利用修復區內的廢土做為土源。要注意回覆的土壤要進行取樣分析,取樣點數依據規范執行。對于不符合地類土壤條件的要進行土壤改良。
二、土壤改良
在礦山生態修復土壤改良中,一是正確選擇和使用土壤改良劑,可以提高土壤肥力,改善土壤結構,提高修復土地的生產水平。二是施撒有機肥,施撒有機肥后,需要進行翻耕,以保證有機肥跟土壤充分接觸;翻耕機械推薦使用拖拉機、三鏵犁。三是微生物工程可以有效調動土壤活性,促使土壤養分快速分解,提高土壤有機物含量,同時一些微生物還可以分解污染物及垃圾,有效減少污染問題。土壤中微生物在提高土壤肥力、改善土壤結構方面起著重要作用。四是可以采取水利措施、耕作措施、替換肥沃土、以水排鹽等。
? 第六步 開展水土流失防治工程
為防止水土流失,我們在坡度較大的區域設置擋土墻和截排水工程,減少水土流失。同時,通過種植覆蓋植物增強土壤的穩定性。
在生態修復區遇有較窄河床地段,且季節性降水量較大的地區,兩側邊坡修復為了防止水土流失,在回填、墊坡區域坡腳可設置格賓石籠護坡。為防止雨水沖刷,在治理后的坡面縱向布置排水溝、橫向布置截水溝,將水流引離邊坡。排水溝與截水溝呈喇叭口相接。排水溝、截水溝截面采用倒梯形。
為防止水土流失,修復區在平臺外圍0.5m可設置土質擋水圍堰,注意圍堰底寬、頂寬、高、截面為等腰梯形。在平坦區域、集中堆放區域及部分回填后的平臺頂部修筑“田”字土壟,可以形成一定的封閉區域,有效減少地表徑流,減少水土流失現象。
在水土流失嚴重區,可布設沙柳沙障,防風固沙,防止雨水沖刷邊坡,按照坡面進行放線,網格狀還需沿垂直等高線方向進行放線,組成完整閉合的方格。并在坡面上掛線或石灰打線放出行列式方格網,方格網與坡腳線成45度角。沙柳沙障布置為網格形式,網格規格一般為1m×1m。施工時選用50cm長的沙柳枝條,柳條小頭直徑≥1cm,垂直插入,深30cm,地上部分露出20cm。
? 第七步 開展植被恢復工程
根據礦山區域的生態環境特點,選擇適應性強、根系發達的本土植物進行種植。灌木和草本植物相結合,形成穩定的生態群落。采用小區塊種植與播種相結合的方式,確保植被的多樣性。定期進行澆水、施肥和病蟲害防治,確保植被健康生長。定期調查植物種類及數量,評估生態恢復效果,復墾區域植被覆蓋度至少要達到周圍植被的覆蓋水平。
一、草地植被恢復
草籽在春季或夏季播種。采用條播方式進行播種,坡面播種時要求橫向沿等高線人工開溝播種。同時,可以設置一些植被恢復輔助工程,如防止土壤侵蝕毯墊、上部鋪設草簾子。也可采用人工穴點種法。
二、喬灌木種植
根據當地氣候特點和實踐經驗確定最佳造林期,喬灌木都是直立性的,木本植物栽培坑挖掘的深度取決于喬木的種植深度,在進行喬灌木栽植施工之前,需要對樹苗進行處理。將處理好的喬木樹苗放入栽培坑中,用土壤填補孔洞,輕輕踩實,為了穩定喬木的生長,通常需要在種植時加固支撐。, 種植后要及時澆水,保持土壤濕潤。約每7-10天補水一次,每次澆水量要充足。
三、其他輔助工程
主要有邊坡噴播、植生網和植生毯墊、植生袋
? 第八步 開展養護工程
一、澆水工程
僅針對生態修復范圍內,原受損區域(即部署工程措施區域)實施養護工程。播種草籽后,對條播草地區域應在2-3月內進行灌溉澆水,澆水應根據當地氣候條件,適時澆水。采用滴灌、微噴灌、滲灌。
二、邊坡防護
三、監測與評估
在修復工程實施過程中和完成后,定期對修復效果進行監測。監測內容包括土壤質量、植被生長情況、水土流失狀況、生物多樣性等;根據監測數據,對修復效果進行評估,判斷是否達到預期目標。監測方法要規范,數據要真實可靠;評估要客觀公正,及時發現問題并調整修復措施。
四、其他工程:設置網圍欄,標志牌
? 第九步 項目驗收
工程完工后,施工單位工進行施工總結,進行竣工測量,完成竣工圖和工程量的測算,整理完整的全套資料。修復工程完成后,生態成效評估是驗收的重要環節之一。我們將對修復區域的地質安全隱患消除、水土流失、生物多樣性、土壤質量、水質等指標進行全面評估,確保生態修復工程取得了顯著的生態效益。同時,我們還將對修復工程的經濟效益進行分析,確保實現了經濟效益和生態效益的雙贏。
建設單位要對項目進行系統總結,總結報告項目要從以下幾方面進行總結,一是基本情況要說明項目需要解決的礦山生態問題,工程范圍,規模、資金投入和使用情況。二是項目實施情況方面說明項目的工程內容、數量和質量完成情況,工程變更、調整情況。三是項目實施前存在的礦山地質環境問題,以及項目實施后礦山地質環境隱患消除情況、地形地貌景觀協調性,以及水體狀況。四是土地復墾利用情況方面說明項目實施前土地資源損毀情況,項目實施后土地利用類型、面積、質量變化等情況,存量采礦用地復墾修復為耕地等農用地的面積、質量等情況。五是生態系統功能恢復情況方面說明項目實施后植被恢復的面積、覆蓋度、成活率,說明生物多樣性、水土保持、水源涵養和碳匯功能改善提升情況。五是績效目標完成情況等。六是后期管護、監測落實情況。
? 第十部 后期維護
對修復后的生態系統進行持續的維護管理,包括植被的撫育、病蟲害防治、基礎設施的維護等;建立長期的生態監測機制,跟蹤生態系統的演替和變化。
后期維護要持續進行,確保修復成果的穩定性和可持續性;及時處理出現的問題,保障生態系統的健康發展。