矿山生态修复工作流程

     矿山生态修复：指依靠自然力量或通过人工措施干预，对因矿产资源开采活动造成的地质安全隐患、土地损毁和植被破坏等矿山生态问题进行修复，使矿山地质环境达到稳定、损毁土地得到复垦利用、生态系统功能得到恢复和改善。

      矿山生态修复工作程序一般包括基础调查与问题识别、方案编制、方案实施、监测与管护、成效评估五个阶段，矿山生态修复工作流程详见下图。

一、基础调查与问题识别

   采用基础资料收集、遥感调查、现场踏勘、工程测量、工程勘察、样品采集与分析测试等方法，进行区域自然生态状况调查、矿区概况调查、矿山生态问题调查、重大问题专项调查等实地调查工作，建立矿山恢复的参照生态系统，再将矿山生态现状与参照生态系统进行对比，进而识别出现状矿山的生态环境问题后，为后期的方案设计提供依据。

  （一）基础调查

  主要是对矿山生态状况进行调查，主要是对矿山的地形地貌类型、地层岩性、水文地质、工程地质、地质灾害、土地利用现状及规划、土壤质地、动植物、废弃物、污染概况、前期综合治理情况以及周边人类工程活动进行调查。另外针对因矿山开采造成的地质安全隐患、土地损毁与破坏、水资源破坏和生态退化等问题进行专项调查，其中涉及矿区水土环境污染问题的，应依照污染防治相关规范开展调查。样品采集主要是通过现场采取或钻探等方法对场地内的土壤质地（pH值、有机质含量、土壤颗粒组成等）、岩土体力学性能、污染物及污染源等进行分析，为后期的问题识别及方案设计提供依据。

   1、调查范围：充分体现生态系统完整性，统筹考虑矿山所在的地理单元和生态功能空间，以采矿活动影响到的区域范围为主，可适当扩展到周边区域。

   2、调查内容 

   2.1自然生态状况调查。包括矿山所在生态单元的区域自然生态条件、矿山地质环境条件和矿山生态状况。

   a) 区域自然生态条件调查包括气候、水文、土壤、植被，生态系统类型、结构、功能，以及生态功能定位、生态保护红线、重要生态敏感区、自然保护地等。

   b) 矿山地质环境条件调查包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、工程地质、地壳表层基岩、风化壳、包气带、成土母质、土壤类型等。按照DZ/T 0282标准规范执行。

   c) 矿山生态状况调查包括水体、土体、植被和动物等:

   1) 水体：水体类型、空间分布、面积，水体的环境质量和水温，水体的水位标高及其动态变化，水资源利用情况等；

   2) 土体：土地类型、空间分布、面积，土壤类型、分布、厚度、面积，土壤容重、粒度、结构，土壤含水量、有机质、pH、重金属、易溶盐等；

   3) 植被：植被群落构成，乔、灌、藤蔓、草本植物种类、分布、面积，植被覆盖率，植被根系分布和发育深度等；

   4) 动物：动物种群类型、数量等。

   2.2矿山概况调查包括：矿山名称、地理位置、矿山面积、建矿时间、闭坑或废弃时间、开采矿类与矿种、采区范围、开采深度层位、方式、规模以及矿山周边已实施的修复治理工程情况等。

   2.3矿山生态问题调查主要包括：

   a) 矿山地质安全隐患：危岩体、不稳定边坡、地面塌陷、地裂缝等地质安全隐患类型、规模、位置、影响范围、成因、威胁对象等；

   b) 土地损毁：土地挖损、压占、沉陷、积水，地形地貌破坏的空间分布、面积、方式、程度等；按照TD/T 1031.1标准规范。

   c) 水资源破坏：采矿活动影响的含水层类型、层位、范围、水位变化，地表水空间分布、水量变化等；

   d) 生态退化：采矿活动导致的表层土壤质地破坏、土壤侵蚀等的类型、面积和分布情况；植被损毁的类型、面积和分布；动物栖息地破坏的空间分布、面积、程度；以及由此造成生态系统结构破坏、功能衰退、生物多样性减少、生物生产力降低等。

   e) 土地利用现状分类：按照GB/T 21010执行。

   2.4重大问题专项调查。地下采空区、地面塌陷、露天矿坑边坡、含水层破坏等对矿山生态系统产生重大影响的地质环境问题，按照GB 51044开展调查。

   3、调查方法

    3.1基础资料收集：主要包括气象水文、矿山基本信息（矿山名称、采矿许可证号、闭坑时间、开采矿类与矿种、开采深度、采空区面积及体积等）及区域地质等。

   3.2遥感调查：通过遥感影像解译矿山生态状况和生态问题，具体遥感调查流程、方法、精度要求按照DZ/T0190标准规范。

   3.3踏勘：采用路线穿越与追索相结合的方法，初步了解矿山自然生态与地质环境概况。

   3.4工程测量：除利用已有资料外，还应结合工作方案和治理目标，进行场地踏勘，了解整治区域地质情况和生态环境问题，合理布置观测路线，拟定野外工作方法，编制工程测量工作计划；针对开采区范围地形、矿山边界及地质界线等进行重点修测，针对因矿山开采生态环境受到严重影响和破坏的周边区域，一般扩至治理区域外300米，当需追溯地质问题、地质构造、地质界线及高陡露采边坡区域时，应根据工程需要扩大测绘范围。随着无人机等新方法新技术的应用普及，工程测量在进行野外实地测量的基础上，辅以无人机航拍生产三维倾斜摄影模型，可大大提高测量的效率，既可为后期实地调查、方案设计、工程施工等提供可视化的现场展示，也为后续推广的全过程三维可视化生产管理提供了基础信息数据。

   3.5物探：通过对工作区的实际踏勘，选用合适的物探方法。对于单一方法不易明确判定或较复杂的矿山生态问题，须采用二种或二种以上物探方法组合。具体调查流程、方法、精度要求按照DZ/T0153标准规范。

   3.6钻探：主要用于岩溶山区和重大生态问题区，具体钻探技术要求按照GB 50021标准规范。

   3.7山地工程：采用坑探、槽探、井探、硐探等方法，调查探测对象的规模、边界、物质组成、形成条件等，获取现场试验参数等。

   3.8样品采集与分析测试：现场采集岩（土）体样品、土壤样品、水体样品、植被样品等，开展分析测试，具体样品取样、封存、运输和分析测试方法按相关要求执行。

   4、专项调查 

  重大问题专项调查应根据问题的类型、特征，开展详细专项调查。

  （二）问题识别  

  1、 建立矿山生态修复参照生态系统

   采取与历史资料对比分析或矿山周围同类型地区综合调查等方法，建立矿山生态修复参照生态系统。一般用胁迫因素、物质条件、物种组成、结构多样性、生态系统功能和外部交换6个生态系统属性描述参照生态系统。

   2、划分矿山生态问题分级

   Ⅰ级：场地存在重大地质安全隐患，地质条件不稳定，或场地存在具有影响环境安全的重大水土污染问题，或存在严重土地损毁、水资源破坏，地表植被生境受到严重影响，生态退化严重。 

   Ⅱ级：场地存在一定的地质安全隐患，地质稳定性较差，或场地局部存在水土污染，存在一定程度土地损毁、水资源破坏，局部植被盖度与质量受到影响，物种生境条件较为稳定，生态系统结构与功能较为完好。 

    Ⅲ级：场地不存在地质安全隐患和水土污染，地质稳定性与水土质量良好，地表仅存在少量土地损毁或水资源破坏，仅局部植被盖度与质量受到影响，物种生境条件稳定，生态系统结构与功能完好。

   3、成果资料

   主要包括调查数据表、测试分析数据、调查照片、音频视频、实际材料图、生态问题图等。

   （三）成果建议

      对矿区进行调查评价后，需要对调查工作进行分析总结，并提出专业的建议。通过总结以往项目的经验，梳理出了以下对后续项目的实施起到重要指导意义的勘查成果：（1）地形地质条件，将直接影响方案设计及施工是否能够实际执行；（2）现场土壤质地，将直接影响植被的恢复发育，特别是现状矿山不具备植被立地条件时，对矿区内遗留的堆土场或原状山体土壤质地的分析就显得尤为重要，关系到后续治理时采用土壤改良或客土。（3）水文地质调查，涉及到后续截排水系统及植被养护水源设计。（4）污染物调查，废弃矿山的污染程度，关系到治理资金是否能够满足，以及项目实施后的治理效果是否能够达到要求。（5）矿山生态环境评价，为后续的治理工程提供参考依据，区分各区域的危害程度、治理的难易程度及优先等级，同时可为治理资金的分配提供参照。

    二、设计阶段

   （一）设计前的准备工作

   由于各矿山普遍存在规模大、地形地貌条件复杂等情况，特别是废弃矿山，由于荒废时间较长，其道路通行条件及植被发育程度存在差异，地形图等不能完整的体现出现场的实际情况，特别是涉及到高陡边坡及植被发育程度时。因此在设计前，除收集与提取资料外，须结合勘查成果对矿山进行野外踏勘验证，以确保设计方案的可实施性及可操作性。

   (二)设计原则

   矿山生态修复的范围，包括开采区和矿业活动的影响区。设计编制应体现“宜耕则耕、宜林则林、宜水则水、宜园则园、宜建则建、宜景则景”因地制宜原则，为科学、有效修复矿山生态环境提供依据。在消除地质安全隐患、恢复矿山生态环境的基础上，应与周边生态环境相协调。施工设计应与矿产资源规划、国土空间规划、新农村建设、乡村振兴规划等相衔接，与当地社会、经济、环境相适应，且符合相关政策。设计应根据矿山类型、规模，并结合治理区环境地质问题和工程地质、水文地质、气候和季节等条件，采用地质灾害隐患治理、边坡治理、渣堆治理、土地复垦、植被修复、截排水、灌溉工程等多种措施进行综合治理，应确保修复区消除或降低地质安全隐患，达到不同季节均与周边自然环境相协调的目的和效果，能最大限度地恢复可利用土地资源，修复效果长期稳定。

   在项目实施过程中，针对有主矿山，设计应以较少的投资、较短的工期，彻底消除地质灾害隐患；针对历史遗留废弃矿山，在资金允许时可彻底消除地质灾害隐患，在资金欠缺且废弃矿山周边无直接威胁对象时，可采用避让、警示或降低风险的方式进行治理，通过修建截排水设施，梳理地表水系，恢复地表植被等“工程+生物治理”的方式，以少量的人工干预，减少水土流失，防止生态进一步恶化，并通过植被的发育，重新恢复原有生态系统，充分利用大自然的自我修复能力，实现生态效益与经济效益的协调。

   (三)工程设计治理措施建议

   在工程设计时，需根据治理对象地质环境条件的差异，选用不同的工程治理措施，各治理措施虽有不同，但总体可以概括为以下几种类型：

  （1）地形整理工程，对现场地形地貌进行整理，通过微地貌整形或地形重塑等方法，在消除或降低安全隐患的同时，规划好地表水系的排泄通道，为后续其他工程措施提供有利的条件，包括削坡、平整、清理、回填等土石方工程；

  （2）截排水工程，通过修建永久或临时性截排水设施，减少水土流失，增强边坡稳定性，为植被恢复创造立地条件；

  （3）客土或土壤改良工程，通过直接客土或在现场原状土中添加肥料、保水剂、客土等对土壤进行改良，使其满足植被生长；

  （4）钢筋混凝土工程，通过修建挡土墙、锚杆格构护坡及抗滑桩等消除地质安全隐患，由于该项工程费用较高，若非必要，建议采用削坡减载等较为经济的方式进行治理；  

  （5）复绿工程，通过植树、植草等进行复绿，起到固砂固土、生物防护的作用。一般采用乔灌藤草相结合的方式，其中乔木一般选用耐干耐旱，萌蘖性、抗逆性强的阔叶与针叶林混交，优先使用当地及矿区周边生长的树种，具体选用则根据现场或改良后土壤中pH值、砂砾含量、土壤肥力等进行确定；灌木一般以豆科类的为主，如银合欢、山毛豆、猪屎豆等，具体选用可根据周边灌木植被生长情况而定，需注意的是，由于灌木生长速度较快，容易对成长前的乔木形成压制，后期管护时需对其进行修剪；藤本植物一般种植于坡顶或坡脚，形成上爬下挂的效果，品种则优先选用当地常见的，藤本植物成活率较低，对种植土壤的要求较高，当现场土壤条件较好时，可直接进行种植，当现场条件较差时，则建议购入专门的种植土进行种植；草本根据暖季型及冷季型、深根、耐旱性能进行选取，草籽一般采用多类型混合品种，其中狗牙根、黑麦草、狗尾草等较为常见，草籽种植后需覆盖无纺布，以便于后期的养护，当草本生长旺盛后需要揭开无纺布，防止其反向压制草本的生长。

  （6）其他围挡或警示工程，该类工程主要是针对高陡边坡附近，由于其易发生崩塌、坠石、坠落等风险，因此采用围挡或警示措施，起到预防的效果。

   （四）设计注意事项

   通过上述措施的实施，基本能够满足大部分矿山生态修复的需要，但在设计过程中仍有以下问题值得注意：

  （1）治理矿山的规模、现状与治理经费之间的关系。目前广东省内的矿山治理主要是由政府推动，以历史遗留废弃矿山居多，普遍存在所需治理面积大，经费少的现象，因此在选取治理措施时受到了较大的约束。设计时须根据矿山现状条件，分析矿山损毁程度与发展趋势之间的关系，对易受到水毁的区域优先布置工程量，对易发生地质灾害的边坡优先进行削坡或防护，为生态修复创造良好的基础条件；该类工程的取舍将直接关系到项目的整体效果及经费使用的有效性。

  （2）高陡边坡安全性问题。当现场条件允许且治理经费充足时，可对高陡边坡进行治理；当不具备上述条件时，则需要根据高陡边坡对项目整体实施的影响来确定方案，若其无威胁对象、影响程度轻微时，则可进行警示或避让措施，将有限的资源用于项目的整体稳定性及提高生态体系的可持续性恢复上。

  （3）截排水系统中永久性与临时性设施之间的关系，截排水系统的设置关系到整个工程的安全性及成功与否。若采用全永久性设计，效果自然更佳，但当经费不允许时，则需对永久性与临时性设施进行分配；对于排水主沟及骨干截排水通道，建议优先采用永久性设施，对于毛细通道，则建议采用土沟、砂袋沟、水泥抹面沟等多种类型相结合。

  （4）复绿植被选型的问题。各类植被应优先使用当地品种，且应推荐进行混交种植，避免单一品种病害的发生；条件允许时，可要求施工时，先进行小规模试种，确认适宜性较好的品种后再进行大规模推广。

  （5）养护措施的布置。植被养护的成败是项目成败的直观体现，是最能够反应项目成效的外在表现，因此设计时需重点考虑养护水源的问题，可通过布置永久性或临时性蓄水池以方便养护的实施；条件允许时也可设计自动喷淋系统，以节约人力成本。

来源：矿山地质环境网