鐘鐵等

摘 要：針對(duì)資源型城市環(huán)城礦山排土場(chǎng)存在嚴(yán)重生態(tài)破壞、揚(yáng)塵污染、水土流失等問(wèn)題，以安徽省馬鞍山市姑山鐵礦鐘山排土場(chǎng)為例，研究形成了生態(tài)環(huán)境綜合治理鐘山排土場(chǎng)模式，該模式由生態(tài)用材林（防風(fēng)林）區(qū)、水土保持林區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)等構(gòu)成。經(jīng)過(guò)治理，鐘山排土場(chǎng)的水土流失嚴(yán)重等問(wèn)題得到了徹底解決，并取得了顯著的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，該模式可為長(zhǎng)江流域環(huán)城礦山排土場(chǎng)等廢棄地的生態(tài)環(huán)境綜合治理提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：資源型城市；礦山；排土場(chǎng)；生態(tài)環(huán)境；綜合整治

中圖分類號(hào) S157.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）05-85-03

Abstract：In view of the serious problems in mine waste dump around resource-based city in Yangtze River Basin，such as serious ecological damage，dust pollution，soil erosion etc，and taking Zhongshan waste dump under Maanshan Gushan iron mine，as a case，the comprehensive treatment mode for ecological environment has been investigated and formed. This mode consists of the ecological timber（wind breaks）area，forest area of soil and water conservation，ecological agriculture area and other economic forest area. After treatment，the issues including the soil erosion and other damage in Zhongshan waste dump have been completely solved with significant ecological，social and economic benefits. This mode provides a reference for the scheme of ecological environment of the mine waste dump around the city in the Yangtze River Basin.

Key words：Resource-based city；Mine；Waste dump；Ecological environment；Comprehensive treatment

資源型城市環(huán)城礦山，尤其是環(huán)城露天礦山大量固體廢棄物被排棄在排土場(chǎng)，容易引起嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致周圍大氣和水體被污染，并嚴(yán)重破壞礦山周圍的自然景觀，威脅周圍居民的生活與身體健康。與此同時(shí)，礦山企業(yè)，特別是國(guó)有老礦山企業(yè)的礦山廢棄地的綜合治理，普遍存在前期投入大，生態(tài)效益、社會(huì)效益顯著，而經(jīng)濟(jì)效益低下的問(wèn)題，治理維護(hù)費(fèi)用的投入給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，不利于治理的可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)以上問(wèn)題，筆者對(duì)安徽省馬鞍山市姑山鐵礦的鐘山排土場(chǎng)的水土流失綜合治理模式進(jìn)行了研究及示范，通過(guò)示范治理控制水土流失，徹底解決了排土場(chǎng)生態(tài)環(huán)境破壞對(duì)居民生活、身體健康帶來(lái)的威脅和危害，同時(shí)通過(guò)農(nóng)、林、副產(chǎn)品收入，提高了生態(tài)環(huán)境綜合治理的經(jīng)濟(jì)效益，改變了綜合治理“投入大、產(chǎn)出小”的局面，減輕了國(guó)有老礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，為長(zhǎng)江流域乃至全國(guó)類似資源型城市環(huán)城礦山廢棄地的生態(tài)環(huán)境綜合治理提供參考借鑒。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)簡(jiǎn)介 姑山鐵礦位于長(zhǎng)江下游南岸的安徽省馬鞍山市，礦山采用露天開(kāi)采，開(kāi)采規(guī)模為150萬(wàn)t/a。鐘山排土場(chǎng)主要排棄姑山鐵礦露天開(kāi)采剝離的巖土，已于2008年停止排土，排土場(chǎng)南北長(zhǎng)約550m，東西寬約350m，共形成5個(gè)排土平臺(tái)，標(biāo)高分別為20m（1平臺(tái)）、30m（2平臺(tái)）、40m（3平臺(tái)）、50m（4平臺(tái)）及60m（5平臺(tái)）。排土場(chǎng)總占地面積約22.8hm2，其中4平臺(tái)是面積最大的平臺(tái)，面積約5hm2。鐘山排土場(chǎng)區(qū)域多年平均降雨量1 053mm，最大年降雨量1 895.5mm，最大1d降雨量316.1mm。梅雨期最長(zhǎng)達(dá)43d，梅雨量最多達(dá)530.9mm，約占全年降雨量的45%。降水季節(jié)性強(qiáng)，5～9月份降雨量約占全年的60%以上。所在地區(qū)年平均風(fēng)速2.46m/s，最大風(fēng)速39.9m/s，年主導(dǎo)風(fēng)向及頻率分別是ENE和10.75%，年次導(dǎo)風(fēng)向及頻率分別是E和8.98%。

1.2 治理問(wèn)題的提出 鐘山排土場(chǎng)位于馬鞍山市規(guī)劃城區(qū)，其東側(cè)緊靠寧蕪高速公路（G4211），毗鄰青山河，北部、西部和南部3面緊鄰居民區(qū)，西側(cè)有當(dāng)涂至查灣縣級(jí)公路沿排土場(chǎng)而過(guò)。目前排土場(chǎng)主要存在以下問(wèn)題：（1）排土場(chǎng)平臺(tái)土壤貧瘠，土體石礫含量高、壓實(shí)嚴(yán)重，滲透系數(shù)低，遇到大雨，容易形成較大匯水，造成嚴(yán)重水土流失；（2）排土場(chǎng)棄土質(zhì)地松散，遇到大風(fēng)天氣極易形成揚(yáng)塵，遇暴雨極易形成嚴(yán)重的水土流失，誘發(fā)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；（3）排土場(chǎng)緊鄰馬蕪高速公路及青山河，嚴(yán)重破壞了青山河兩岸的自然景觀，造成了高速公路的視覺(jué)污染。

2 生態(tài)環(huán)境綜合治理模式研究

2.1 綜合治理目標(biāo) 通過(guò)治理，徹底解決鐘山排土場(chǎng)生態(tài)破壞、揚(yáng)塵及水土流失嚴(yán)重等問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)農(nóng)、林、副產(chǎn)品的收入提供較好的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境綜合治理的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 土地適宜性評(píng)價(jià) 鐘山排土場(chǎng)已于2008年停止生產(chǎn)，筆者首先根據(jù)鐘山排土場(chǎng)氣候、地形地貌、土壤性質(zhì)等實(shí)際情況，并參考馬鋼姑山鐵礦土地利用規(guī)劃和鐘山排土場(chǎng)附近居民的意愿，對(duì)鐘山排土場(chǎng)土地適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，初步確定了排土場(chǎng)土地的擬利用方向。

2.3 綜合治理模式研究 根據(jù)排土場(chǎng)生態(tài)環(huán)境綜合治理目標(biāo)，參考馬鞍山市土地利用總體規(guī)劃[1]及姑山鐵礦相關(guān)規(guī)劃等，并征求排土場(chǎng)附近居民的意見(jiàn)，將鐘山排土場(chǎng)劃分為4個(gè)功能區(qū)進(jìn)行綜合治理。

2.3.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)（4平臺(tái)） 該功能區(qū)主要位于排土場(chǎng)4平臺(tái)，該平臺(tái)位于排土場(chǎng)的中間位置，為排土場(chǎng)面積最大的平臺(tái)，面積達(dá)5hm2。該功能區(qū)的綜合治理目標(biāo)為控制匯水，并通過(guò)農(nóng)副產(chǎn)品收入提供一定的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境綜合治理的可持續(xù)發(fā)展。（1）設(shè)計(jì)在鐘山排土場(chǎng)4平臺(tái)修建排灌系統(tǒng)及集水池，收集平臺(tái)匯水，一方面可以為綜合治理提供水源，另一方面可以將4平臺(tái)集水池建設(shè)為漁塘，在外圍飼養(yǎng)鵝、鴨等家禽；（2）設(shè)計(jì)將排土場(chǎng)4平臺(tái)其余土地建設(shè)為農(nóng)田，種植花生等經(jīng)濟(jì)作物。

2.3.2 生態(tài)用材林、防風(fēng)林區(qū)（1～3平臺(tái)迎風(fēng)坡及5平臺(tái)） 該功能區(qū)包括鐘山排土場(chǎng)1～3平臺(tái)迎風(fēng)坡及5平臺(tái)，該功能區(qū)的主要綜合治理目標(biāo)為控制匯水、防風(fēng)固土、并適當(dāng)考慮環(huán)境綠化。在平臺(tái)內(nèi)側(cè)修建排水渠系，排除匯水；在平臺(tái)營(yíng)造生態(tài)用材林及防風(fēng)林，一方面可以防治風(fēng)害，為4平臺(tái)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)的建設(shè)提供保護(hù)，另一方面可以通過(guò)林木蓄積產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益；在高速公路旁栽植雪松、棕櫚、紫葉李等觀賞樹(shù)種，營(yíng)造一條亮麗的風(fēng)景線，消除視覺(jué)污染。

2.3.3 生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)（1～3平臺(tái)背風(fēng)坡） 該功能區(qū)包括鐘山排土場(chǎng)1～3平臺(tái)背風(fēng)坡，該功能區(qū)的綜合治理目標(biāo)為控制匯水，防治水土流失，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在平臺(tái)內(nèi)側(cè)修建排水渠系，排除匯水；在平臺(tái)營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林，種植油桃等，通過(guò)經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品收入提供一定的經(jīng)濟(jì)效益；由于1～3平臺(tái)背風(fēng)坡緊鄰居民區(qū)，設(shè)計(jì)同時(shí)在林間開(kāi)辟道路，修建一些休閑娛樂(lè)設(shè)施，提高社會(huì)效益。

2.3.4 水土保持林區(qū)（排土場(chǎng)邊坡） 鐘山排土場(chǎng)邊坡坡度較大，且流沙和石渣混排，質(zhì)地松散，是水土流失和粉塵污染的主要源頭，該功能區(qū)治理方向?yàn)榻ㄔO(shè)水土保持林，水土保持林采用喬灌草綜合配置。

3 示范區(qū)建設(shè)及運(yùn)行

3.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)建設(shè)及運(yùn)行 根據(jù)設(shè)計(jì)，將鐘山排土場(chǎng)4平臺(tái)建設(shè)為生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)，分為經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)，魚塘及家禽飼養(yǎng)區(qū)2部分。截至2013年底，姑山鐵礦在4平臺(tái)開(kāi)挖魚塘（集水池）2口，在外圍建立圍網(wǎng)飼養(yǎng)鴨、鵝等家禽，魚塘和家禽飼養(yǎng)區(qū)面積約0.5hm2，其中水面面積0.3hm2。利用姑山鐵礦剝離的第四系粘土作為客土[2-3]，覆蓋厚度80cm，建造了約4hm2農(nóng)田，鐘山排土場(chǎng)排棄的混合巖土及客土已經(jīng)過(guò)檢測(cè)，符合土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。集水池（魚塘）現(xiàn)處于蓄水階段，并已在魚塘外圍飼養(yǎng)了少量的鵝和鴨等家禽，主要供應(yīng)姑山鐵礦食堂；在建造的農(nóng)田上種植了芝麻、花生等經(jīng)濟(jì)作物，2013年芝麻產(chǎn)量約70kg/667m2，花生產(chǎn)量約300kg/667m2，基本達(dá)到附近農(nóng)田的平均產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.2 生態(tài)用材林、防風(fēng)林區(qū)建設(shè)及運(yùn)行 根據(jù)設(shè)計(jì)，在鐘山排土場(chǎng)1～3平臺(tái)迎風(fēng)坡及5平臺(tái)建設(shè)生態(tài)用材林、防風(fēng)林區(qū)。選用楊樹(shù)作為生態(tài)用材林、防風(fēng)林的主要樹(shù)種[4]，采用穴狀整地回填客土的方式進(jìn)行土地整治，楊樹(shù)栽植株行距2m×2m，林下撒播草籽。在寧蕪高速公路（G4211）旁栽植雪松、棕櫚、紫葉李等綠化樹(shù)種。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，已經(jīng)完成了生態(tài)用材林、防風(fēng)林區(qū)的建設(shè)，營(yíng)造了一條長(zhǎng)約1 000m的生態(tài)用材林、防風(fēng)林帶，既起到防風(fēng)及水土流失，為生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)提供了天然屏障的作用，又通過(guò)林木蓄積增加了經(jīng)濟(jì)效益，更改善了寧蕪高速公路（G4211）的自然景觀，消除了視覺(jué)污染。

3.3 生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)建設(shè) 根據(jù)設(shè)計(jì)，姑山鐵礦在鐘山排土場(chǎng)背風(fēng)坡的各個(gè)平臺(tái)建設(shè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)，選擇油桃、葡萄及梨作為生態(tài)經(jīng)濟(jì)林的主要樹(shù)種，建設(shè)形成了油桃園、梨園、葡萄園等。油桃及梨樹(shù)栽植株行距為2.5m×3m，葡萄株行距為1.5m×2m，同時(shí)在生態(tài)經(jīng)濟(jì)林地面種植了紫花苜蓿，以改良土壤。由于生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)緊鄰居民區(qū)，為了給居民提供休閑場(chǎng)所，同時(shí)為發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)奠定基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益，在生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)修建人行道路。截至2013年底，生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)共修建休閑觀光道路1 400m，栽植油桃約200株，梨樹(shù)約700株，葡萄約300株，2013年共出產(chǎn)油桃約2 950kg，葡萄約1 900kg，梨15 000kg，所產(chǎn)水果全部供應(yīng)馬鞍山及附近市場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.4 水土保持林區(qū) 根據(jù)設(shè)計(jì)，2009年起姑山鐵礦對(duì)鐘山排土場(chǎng)斜坡逐步進(jìn)行了治理，水土保持林區(qū)采用喬灌草綜合配置，選擇構(gòu)樹(shù)、楊樹(shù)作為水土保持林的主要喬木樹(shù)種，紫穗槐作為灌木樹(shù)種，綜合考慮覆蓋地表速度、根系深度和冷暖季交替的問(wèn)題，草種選擇百喜草、黑麥草、紫花苜蓿、狗牙根混合草籽[4]。截至2013年底，已完成了水土保持林區(qū)的建設(shè)，構(gòu)樹(shù)、楊樹(shù)的成活率達(dá)95%以上，長(zhǎng)勢(shì)良好，3年生的楊樹(shù)胸徑已達(dá)近20cm，鐘山排土場(chǎng)斜坡部分的揚(yáng)塵污染及水土流失得到根本治理。

4 結(jié)論

通過(guò)研究，構(gòu)建了包括生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)、生態(tài)用材林及防風(fēng)林區(qū)，生態(tài)經(jīng)濟(jì)林區(qū)及水土保持林區(qū)等功能區(qū)的生態(tài)環(huán)境綜合治理鐘山排土場(chǎng)模式，通過(guò)治理，不僅控制了水土流失，同時(shí)還通過(guò)農(nóng)、林、副產(chǎn)品的收入提供了較好的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境綜合治理的可持續(xù)發(fā)展。鐘山排土場(chǎng)模式可以為長(zhǎng)江流域乃至國(guó)內(nèi)資源型城市類似礦山排土場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境綜合治理提供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]安徽省馬鞍山市工礦廢棄地復(fù)墾利用專項(xiàng)規(guī)劃（2012-2015年）[Z].馬鞍山市人民政府，2012.

[2]李香梅，趙艷，蔡桂香，等.冶金礦山排土場(chǎng)土壤改良及植被恢復(fù)技術(shù)[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2011（7）：124-126.

[3]譚輝，鐘鐵，白懷良，等.馬鋼姑山鐵礦排土場(chǎng)復(fù)墾物種選擇與土壤的關(guān)系[J].科技資訊，2009（26）：150-152.

[4]王飛，鐘鐵，李書欽，等.排土場(chǎng)生態(tài)復(fù)墾植被優(yōu)選試驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010（7）：70-73. （責(zé)編：張宏民）