安如意，王 輝，李晟洲，田鵬飛，吳 浩，劉祥宏

(1.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，濟南 250109；2.濟南市鋼城區(qū)國土空間綜合服務中心，濟南 271104；3.煤炭科學研究總院有限公司，北京 100013；4.中煤科工集團北京土地整治與生態(tài)修復科技研究院有限公司，北京 100013)

我國是鋼鐵生產(chǎn)大國也是消費大國，長期高強度、大規(guī)模的鐵礦資源開發(fā)促進了我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，但同時也帶來了土地資源流失、地表景觀破壞、“三廢”污染物等嚴重生態(tài)問題。鐵尾礦是我國主要的尾礦類型，2018年我國鐵尾礦產(chǎn)生量約4.76億t(占尾礦總產(chǎn)生量的39.31%)[1]。在國家廢棄資源綜合利用政策引導下，鐵尾礦已在水泥、混凝土、筑路材料、建筑用磚等建材領域[1-3]以及改良酸性土[4]、治理鹽堿地[3]、制備植被混凝土基質(zhì)[5-6]等生態(tài)材料方面得到了廣泛的應用研究，但實際利用率仍較低(有研究認為約17%[7-8])。鐵尾礦堆存形成的鐵尾礦庫不僅占用土地資源，直接裸露堆置還會在大風天氣形成揚塵、在降雨環(huán)境產(chǎn)生水土流失，且這些風蝕水蝕過程會造成尾礦中重金屬污染物，向周邊及下游的水、土壤、大氣等環(huán)境進一步擴散，嚴重影響當?shù)氐纳鷳B(tài)安全。按照國家土地復墾、綠色礦山等的相關管理要求，需要對尾礦庫進行復墾、復綠治理[9]，但實際上我國廢棄土地的復墾治理率仍很低[10]；多年來科技工作者已從尾礦基質(zhì)改良、適生植被篩選、綠化植被建植等多個方面，針對鐵尾礦的生態(tài)修復開展了研究工作，但鐵尾礦庫存在的土體結構差、植物所需營養(yǎng)匱乏等不利因素[11-12]，會造成植被恢復極為困難，現(xiàn)有技術仍存在治理成本高、見效慢、長期效果不穩(wěn)定等問題。

2020年我國提出碳達峰碳中和戰(zhàn)略目標，在此背景下鋼鐵行業(yè)進行了相關探討研究[13-14]，但針對鐵尾礦庫生態(tài)修復的碳匯效應方面的研究較少，探索不夠。礦業(yè)廢棄地的生態(tài)治理與生態(tài)系統(tǒng)碳匯緊密相關，生態(tài)修復帶來的生態(tài)系統(tǒng)碳匯對碳中和具有重要作用和積極意義[15-16]，在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，經(jīng)濟、高效、可持續(xù)以及有利于碳匯積累增長的生態(tài)修復技術，將是未來鐵尾礦庫技術研發(fā)與工程建設的重要方向。

1 鐵尾礦庫生態(tài)修復技術研究現(xiàn)狀

采用自然恢復或人工恢復法方式，建立穩(wěn)定的植物群落是礦山治理根本途徑和礦區(qū)生態(tài)重建的前提與核心[17-20]。鐵尾礦庫生態(tài)修復中的植被選擇、配置模式、土壤改良方法是重要的技術內(nèi)容；同時由于鐵尾礦的污染風險問題，針對性的污染防控與修復也得到了研究。

1.1 鐵尾礦庫生態(tài)修復植物選擇

植被種類的選擇對鐵尾礦庫的生態(tài)修復具有重大影響，礦山廢棄地生態(tài)修復的先鋒物種一般為豆科、菊科、禾本科植物[12]，其中豆科植物對土壤有機質(zhì)和氮元素含量的改善能力較強[12，21]，而紫穗槐[22]、刺槐[23]被認為是鐵尾礦庫造林的適宜樹種[21，24]，且在人工覆土和密植的情況下短期內(nèi)可取得良好的植被恢復效果[21]；黃金東等[25]研究顯示種植多年生草本植物沙障是改善栽種生境的良好措施，檸條、紫花苜蓿和沙打旺是鐵尾礦庫植被重建良好的先鋒樹種；其他的適生豆科植物包括楊柴[26]、苦參[27]等。崔照豪[28]通過盆栽模擬的方法，篩選出地膚、波斯菊、紫羊茅三種對尾礦具有較好的適應性且對重金屬具有良好耐受性的優(yōu)勢植物。張俊英等[26]在鐵尾礦現(xiàn)場開展的小區(qū)試驗顯示，沙棗可以提升鐵尾礦養(yǎng)分及微生物數(shù)量，更適于作為鐵尾礦上生態(tài)重建植物。沙棘作為一種耐性經(jīng)濟植物也被認為是鐵尾礦的生態(tài)治理的良好先鋒樹種[21，25，29]。其他可用的生態(tài)修復植物還包括火炬樹[30]、沙地柏[31]、油松[32]、樟子松[32]、板藍[27]等。

1.2 鐵尾礦庫植被種植模式

植物的種植模式會對鐵尾礦的生態(tài)修復產(chǎn)生影響，不同植物的配植可起到增加植物生物量、加快鐵尾礦庫修復進度等作用[33]。如馬云波等[34]對比研究了未造林尾礦地、紫穗槐純林、沙棘純林以及沙棘-紫穗槐-桑樹人工混交林下土壤的物理、化學及生物性質(zhì)，結果顯示營造混交林模式對尾礦土壤的改良效果最佳；王巖等[35，36]通過比較不同植被恢復模式對鐵尾礦物種多樣性及土壤理化性質(zhì)的影響、評價鐵尾礦土壤的改良效益分析，認為沙棘-桑樹人工混交林可有效改良鐵尾礦土壤的理化性質(zhì)，增加土壤養(yǎng)分含量；杜建云等[37]通過分析鐵尾礦區(qū)沙棘-桑樹人工混交林的養(yǎng)分分配狀況，也認為沙棘-桑樹混交林是生態(tài)效益與經(jīng)濟效益雙贏的混交模式。黃秋嫻等[31]認為采用沙地柏或油松與紫穗槐混交的模式能較好地對鐵尾礦各個層深的土壤物理性質(zhì)和有機質(zhì)進行綜合改良。閆升等[38]建議采用板栗+核桃混交林模式修復尾礦廢棄地，同時選擇豆科落葉灌木在林下栽植并適時適量施用磷肥，以加快恢復有機質(zhì)與速效磷。栽種灌木-牧草叢被認為是抵御鐵尾礦庫極端生境的較佳模式[25]。李霖[39]研究顯示灌、草混合群叢模式的恢復效果要優(yōu)于純草本群叢模式，并且采用豆科(檸條、紫花苜蓿)和禾本科(披堿草、沙生冰草、白羊草等)植物配置模式的作用明顯，其中檸條-披堿草模式的植被-土壤系統(tǒng)協(xié)調(diào)狀態(tài)最佳。

1.3 鐵尾礦庫土壤改良

高杰[40]研究發(fā)現(xiàn)在不改良原有土質(zhì)性狀的情況下，通過對地形的簡單改造和科學的種植技術可快速實現(xiàn)鐵礦尾礦庫的植被恢復，這體現(xiàn)了地形地貌處理技術對礦區(qū)植被恢復的重要作用。但礦區(qū)土壤基質(zhì)改良、重構是進行植被恢復的重要準備工作，是礦區(qū)土地復墾與生態(tài)重建的核心內(nèi)容[41-42]。

有機物料施用是鐵尾礦庫土壤改良的主要技術方法，有機肥對鐵尾礦基質(zhì)的理化性質(zhì)、全效養(yǎng)分含量和速效養(yǎng)分含量都有顯著的改善作用[32]，孫羽豐等[43]研究認為施用有機肥對增加尾礦基質(zhì)速效養(yǎng)分的影響最大。宗傳嬌[44]研究了稻殼、生物炭、有機肥、熟土4種改良劑在單一應用及復合應用下的鐵尾礦改良效果，結果顯示稻殼、生物炭、有機肥對尾礦基質(zhì)的容重、孔隙度、有機質(zhì)、酸堿度、含水率等的影響不同，同時發(fā)現(xiàn)當?shù)練?、生物炭、有機肥、熟土比例為3∶1∶1∶10時改良效果最佳。于海波等[45]研究顯示在鐵尾礦砂中添加3%秸稈和50%山皮土可使紫穗槐幼苗生長狀況良好，可作為復墾配方改良鐵尾礦庫。呂春娟等[46]的研究顯示PAM的合理使用能夠有效改善尾礦砂的物理性狀和水分運移，為無土區(qū)的植被恢復創(chuàng)造適宜的生長條件。張俊英等[47]的研究也認為保水劑可有效提高鐵尾礦的含水率和總孔隙度，降低鐵尾礦容重。李想等[48]的研究發(fā)現(xiàn)，雖然有機肥對尾礦理化性質(zhì)的改良作用優(yōu)于保水劑，保水劑與有機肥二者配合施加優(yōu)于保水劑或有機肥單獨添加的改良效果。

包括微生物在內(nèi)的生物修復措施在鐵尾礦庫生態(tài)修復中也得到了廣泛研究。劉惠欣等[49-50]通過模擬生物學試驗發(fā)現(xiàn)叢枝菌根真菌接種能夠促進大豆在鐵尾礦中的生長，提高大豆對尾礦中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，對尾礦生態(tài)復墾起到積極作用。接種真菌的紫花苜?？稍鰪姼H土壤酸性磷酸酶的活性，提高紫花苜蓿對基質(zhì)中磷元素的吸收能力，進而增加紫花苜蓿生物量、提高鐵尾礦庫的改善效果[51]，其中王俊娟等[52]的研究表明5%有機肥水平條件下種植接種17 676菌株的紫花苜蓿對鐵尾礦砂基質(zhì)的改良效果顯著；許永利等[53]發(fā)現(xiàn)鐵尾礦中接種幼套球囊霉可顯著提高紫花苜蓿根系的生長、改善根際微生物區(qū)系、增加尾礦中磷素的釋放，同時以質(zhì)量比2.5%添加下的效果最好。徐連滿等[54]的研究認為，藻類結皮可以固定尾礦砂，提高尾礦基質(zhì)肥力，有利于鐵尾礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的恢復，其中海藻酸鈉和EM(有效微生物)原液對藻類生長有明顯的促進作用。除微生物外，許永利等[55]研究顯示蚯蚓可明顯促進鐵尾礦中高粱和紫花苜蓿的生長，增加鐵尾礦中植物根際微生物數(shù)量，利于鐵尾礦中植被的恢復；而張燁等[56]研究認為10%蚯蚓糞最適用于鐵尾礦植被恢復。

客土覆蓋及摻加土壤在鐵尾礦庫土壤改良具有顯著作用。王安寧等[57]針對覆土1～1.5 m尾礦庫的土壤質(zhì)量進行研究，結果顯示土地復墾可改善鐵尾礦廢棄地土壤質(zhì)量，且復墾恢復7年后土壤質(zhì)量恢復迅速；實際上1～1.5 m的覆土厚度，需要的土方量較大，從區(qū)域生態(tài)、綜合能耗等角度出發(fā)不具有廣泛推廣意義。楊振意等[58]研究發(fā)現(xiàn)覆蓋20%污泥、20%生活垃圾及60%棕紅壤組成的混合基質(zhì)能夠提高鐵尾礦的養(yǎng)分含量，促進刺槐的定居、改善土壤性質(zhì)及促進鐵尾礦的生態(tài)恢復；黃金東等[25]研究顯示分層堆肥是改善鐵尾礦種植基質(zhì)的有效措施。付文昊等[59]針對40～50 cm厚的客土覆蓋模式以及客土與尾礦以1∶1的比例混合(厚70～80 cm)的半客土模式進行對比研究，結果顯示半客土模式下的物種多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和土壤有機質(zhì)含量均較高，并認為客土與鐵尾礦混合的半客土是值得推廣的改良模式；張寶娟等[32]研究顯示摻土處理對提高堿解氮、速效鉀含量作用明顯，摻土結合施加無機肥可促進油松、樟子松生長；宗傳嬌[44]研究顯示熟土摻加對尾礦基質(zhì)的容重、孔隙度、有機質(zhì)、酸堿度、含水率等指標均有較好改良效果，但其存在用量較多的弊端。鐵尾礦庫存在因高度壓實而嚴重抑制水分入滲、降低持水能力等問題，為此針對壓實鐵尾礦庫的復墾修復中應以疏松尾礦基質(zhì)改善結構特性為主[60]，而在尾礦砂中添加土壤或者類似土壤結構基質(zhì)可改善其不良的持水性和導水性，促進鐵尾礦庫生態(tài)恢復[61]。

1.4 鐵尾礦庫土壤污染修復

鐵尾礦的重金屬污染問題不容忽視，也是開展生態(tài)修復、土地復墾需要關注的一項重要內(nèi)容[62-63]。馬亞夢等[64]的研究顯示尾礦庫附近土壤中Cd、Pb含量均超出相關標準及背景值，Ni和As含量超過了毗鄰區(qū)土壤背景值，尾礦庫附近土壤中Cr、Cu含量均相對較低，對環(huán)境影響較??；而宋鳳敏等[65]對鐵尾礦庫5種金屬的分析研究顯示，Mn和Cu對環(huán)境當?shù)丨h(huán)境影響最大。針對鐵尾礦庫的土壤污染修復技術研究顯示，城市污泥可作為尾礦砂土壤改良劑，改良后土壤質(zhì)量達到二級標準(但需降低污泥重金屬的有效性)[66]；白茅對Cu、Mn、Zn、Ni和Cd 5種金屬的富集能力不強，但可在貧瘠的鐵尾礦砂中生長并能改變尾砂的土壤理化性質(zhì)，尤其是Mn、Ni和Cd含量較高的礦區(qū)[67]；種植對不同重金屬元素的富集具有互補性的沙棘-桑樹混交林，是一種較優(yōu)的治理鐵尾礦區(qū)土壤重金屬污染的模式[68]；植物-微生物聯(lián)合技術相較于單一植物修復技術，能夠更加高效地改善尾礦的理化性質(zhì)、更加高效地修復尾礦中的重金屬污染[28]。

2 雙碳背景下的鐵尾礦庫生態(tài)修復技術導向

對于土壤結構差、養(yǎng)分不足的鐵尾礦而言，在有限土壤基質(zhì)條件下實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)碳匯量的提升具有一定挑戰(zhàn)。通過科學的礦山生態(tài)修復可較大程度改善土壤質(zhì)地、增加植被覆蓋率，提高減排增匯水平[69，70]。在尾礦地進行植被恢復可改善土壤特性，隨著復墾治理年限的增長，鐵尾礦庫的土壤質(zhì)量將進一步得到改善[57]，并且其上的植被種類也會逐漸增多[71]，這有助于生態(tài)修復工程生態(tài)碳匯效能的進一步顯現(xiàn)。以往針對礦區(qū)廢棄地已有煤礦區(qū)等的碳中和技術策略研究，提出生態(tài)修復技術側重本身低碳化和生態(tài)碳匯量的提升[16]，這也將成為鐵尾礦庫未來生態(tài)修復工作的引導方向。結合鐵尾礦庫的生態(tài)問題以及已有的生態(tài)修復研究成果，其在提升碳匯量、碳匯效應方面可實施的策略主要包括：

2.1 增加土壤碳庫儲量

土壤有機碳是主要的生態(tài)系統(tǒng)碳匯之一，直接的土壤碳施用將有效提升鐵尾礦區(qū)域的碳儲量，特別是針對鐵尾礦這種土壤有機碳本底值很低的情況，富碳肥料的施用將起到更加明顯的土壤碳庫總量提升效應，同時增加富碳肥料施用，也是鐵尾礦庫實現(xiàn)生態(tài)修復植被良好生長、植被生物量提升的重要措施，可進一步提升生態(tài)系統(tǒng)的碳匯量。雙碳背景下可以施用富碳肥料包括有機肥、綠肥以及生物炭等。

2.2 促進植被碳庫增長

植被地上、地下生物量以及枯落物、枯死木均是可計量的碳匯。這些碳匯指標與植物的生物量直接相關，如何提高區(qū)域內(nèi)的植被生物量成為提升碳匯效能的重要方向。不同植被在鐵尾礦庫上具有不同的生長表現(xiàn)，如張寶娟等[32]研究顯示在相同的處理情況下，油松比樟子松的生長要好，更適合作為鐵尾礦廢棄地修復樹種；陳穎等[30]研究顯示火炬樹對鐵尾礦廢棄地具有土壤基質(zhì)改良及水土保持功能。黃秋嫻等[31]研究顯示沙地柏對田間持水量、毛管持水量和飽和含水量的改善作用明顯，且優(yōu)于火炬樹。李曉瑩等[22]研究認為紫穗槐林對鐵尾礦基質(zhì)理化性質(zhì)和土壤動物綜合改良效果最好，其次是沙地柏林；黃秋嫻等[23]通過對比研究發(fā)現(xiàn)全砂和半土半砂鐵尾礦基質(zhì)下刺槐生物量遠大于紫穗槐生物量，為此可優(yōu)先選擇刺槐作為栽植樹種。在已有研究中優(yōu)選當?shù)罔F尾礦庫的適生且生物量大的植被種類，是實現(xiàn)生態(tài)碳匯效應的重要前提手段。同時可采取菌根施用、生長調(diào)節(jié)劑施用以及蚯蚓應用等方式，進一步促進鐵尾礦庫上的植物生長，增加地上地下生物量；在鐵尾礦區(qū)水分生態(tài)承載力等條件考量下，盡量建立喬灌草的混合植物群落結構，以增加總體生物量并提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 防控區(qū)域碳匯損失

尾礦砂的不良結構和嚴重壓實，水土流失嚴重[61，72]，鐵尾礦水土流失的發(fā)生不僅威脅復綠植物的生長[73]，也會對土壤碳匯特別是表層土壤碳庫儲量帶來不利影響?？刂扑亮魇τ诰S持鐵尾礦的生態(tài)系統(tǒng)碳匯具有重要意義。在生態(tài)碳匯理念下應進一步加強尾礦庫的水土流失防控，注重通過地形整理等方式，減少鐵尾礦區(qū)域內(nèi)表層改良土壤基質(zhì)的流失損失。呂春娟等[73]的研究顯示對于土源缺乏的鐵尾礦砂復墾區(qū)，同時添加菌糠和土壤可以有效減少土壤侵蝕，利于植被修復。

鐵尾礦的污染問題不僅影響區(qū)域內(nèi)植被生長、存在通過食物鏈威脅人類問題，還會通過侵蝕遷移造成污染面積擴大，進而增大治理機械、材料等碳成本投入。為此，需要在生態(tài)修復和提升土壤、植被碳匯的過程中，強化鐵尾礦庫的污染修復治理。其中，可采取施用生物炭、活性炭等含碳吸附材料，在尾礦庫增匯的同時控制污染，實現(xiàn)源頭污染外溢防控。

2.4 加強自然修復理念的合理應用

當前生態(tài)修復治理倡導自然修復的治理模式，碳中和背景下具有低碳投入特征的生態(tài)自修復、引導型修復模式具有一定的優(yōu)勢[69-70]。自然恢復和人工造林雖然均能增加土壤微生物數(shù)量、提高土壤酶活性、改善土壤生物學性質(zhì)[34，74-75]，但人工造林模式的改良效果往往優(yōu)于自然恢復模式[74-75]；且非經(jīng)人工整治、單靠自然力量往往難以實現(xiàn)廢棄地的高效生態(tài)恢復[10]，這將使得自然修復模式下鐵尾礦庫的生態(tài)碳匯效應受到極大限制。在此情況下，需評估自然修復與人工生態(tài)治理的碳投入與產(chǎn)出，進而從碳匯角度界定自然修復的適用條件、適用尺度等，探索形成以人工促進自然修復模式為主導的鐵尾礦庫生態(tài)碳匯提升方略。

3 碳匯交易視角下的鐵尾礦庫生態(tài)修復方向

碳匯交易是推動生態(tài)系統(tǒng)碳匯工作的重要推手，將在碳中和碳達峰戰(zhàn)略下逐步發(fā)展和完善。按照國內(nèi)外以往碳交易模式，生態(tài)系統(tǒng)碳匯需要經(jīng)歷“按照特定方法學進行項目設計-項目申請-項目審定-碳匯減排量監(jiān)測-減排量申請-減排量核證”等流程，其中經(jīng)核證的碳匯、減排量才可進行碳市場交易。從碳匯交易視角出發(fā)，以鐵尾礦庫增匯抵消企業(yè)碳排放量或碳交易創(chuàng)收為目標，重新審視鐵尾礦庫的生態(tài)修復工作，提出更為具體、可行的生態(tài)修復技術路徑，有助于提升鐵尾礦的復墾、生態(tài)修復的動力與最終生態(tài)碳匯效應。在此過程中，需要關注碳匯方法學(特別是《小規(guī)模非煤礦區(qū)生態(tài)修復項目方法學》)的相關內(nèi)容，確保鐵尾礦庫生態(tài)修復的碳匯建設工作符合碳匯項目要求及碳匯量監(jiān)測、計量要求。

3.1 關注可計量的碳匯量種類與范圍

當前尚無針對尾礦庫的碳匯方法學頒布，已有備案的相關碳匯方法學，將可計量的碳匯主要分為地上生物量、地下生物量、枯木、枯落物、土壤有機碳5大類(表1)。但由于碳匯方法學的一些缺陷和不足，特別是在具體計量中多采用保守策略計算碳匯量，這使得生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力往往被低估[76]。如《可持續(xù)草地管理溫室氣體減排計量與監(jiān)測方法學》(AR-CM-004-V01)，提到由于可持續(xù)草地管理導致的禾本科地上生物量增加是暫時的，地上草本植物碳庫的變化不包括在可計量碳庫內(nèi)，且枯木、枯落物碳庫量也建議排除[77]；《碳匯造林項目方法學》(AR-CM-001-V01)[78]和《小規(guī)模非煤礦區(qū)生態(tài)修復項目方法學》(CM-099-V01)[10]，雖然均認為造林活動可帶來土壤有機碳儲量的增加，但考慮土壤有機碳儲量及其變化的監(jiān)測成本較高、監(jiān)測結果的不確定性較大，建議對土壤有機碳庫的增加量忽略不計。

表1 現(xiàn)有方法學碳庫選擇情況

基于此，鐵尾礦庫生態(tài)修復中需針對性的衡量可計量碳匯種類及相應方法。如地上生物量和地下生物量是多數(shù)方法學均認可的主要碳匯計量類別，需要在生態(tài)修復中側重高生物量植被的引入，尤其是喬木的種植；土壤有機碳方面，可基于自身有機碳含量過低的實際，在碳匯項目實施后在土壤整地、改良中注重增施有機肥，實現(xiàn)可計量土壤碳量的顯著增加，同時為避免后期5年一次碳匯監(jiān)測中土壤有機碳的礦化分解損失，應在穩(wěn)定有機碳材料的施用上有所側重(如施用生物炭、活性炭材料等)?？菟滥竞涂萋湮镌谔紖R計量中一般為“不選擇、不考慮”，但凋落物的碳儲量動態(tài)直接關系到土壤碳儲庫[79-80]，且枯落物生物量和碳儲量均隨林齡的增大逐漸增大，從碳匯提升的全局角度出發(fā)，應在做好鐵尾礦庫水土保持等工作過程中，借助植物籬、沙障等措施，減少凋落物的流失，實現(xiàn)枯落物的就地留存，為其轉(zhuǎn)化為土壤有機碳庫提供條件，進而提高本地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳庫量[80]。

另外，現(xiàn)有碳匯方法學中，可計量的碳匯量的計量范圍也存在差異。如多數(shù)碳匯方法學對土壤碳匯量的計量深度界定為1 m，而《可持續(xù)草地管理溫室氣體減排計量與監(jiān)測方法學》(AR-CM-004-V01)將模擬或直接測量的土壤深度確定為表層30 cm[77]。在土地復墾和生態(tài)修復方面，《鐵尾礦刺槐林造林技術規(guī)程》(DB13/T 2611-2017)針對鐵尾礦造林提出可覆蓋厚度30 cm的客土進行改良；《礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理技術規(guī)范(試行)》(HJ 651-2013)指出，尾礦庫恢復植被的覆土厚度不低于10 cm。為此，應重點針對鐵尾礦10～30 cm厚度表土開展針對性的土壤碳庫提升治理，進而確保增碳措施的成本有效性。

3.2 關注生態(tài)修復引起的碳排放及其防控

現(xiàn)有碳匯方法學的碳匯交易中，采用階段性碳匯監(jiān)測、減排量申請及核證程序，為此，應加強區(qū)域碳匯的全過程管理，增加有效可計量碳匯量。火災造成的CO2、CH4等是主要的碳匯損失源[10，78，81]；生態(tài)恢復后的管理過程中機械、肥料等投入會帶來新的碳成本[77]；而病蟲害、不合理種植造成的植被枯死也會引起區(qū)域碳匯增量潛力的降低。為降低鐵尾礦庫的碳排放損失量，進一步提升生態(tài)系統(tǒng)的可計量碳匯量，可采取的措施包括：1)加強火災風險防控。采用設置警示牌、加強監(jiān)測、配套防火設施等方式，降低鐵尾礦庫生態(tài)修復項目的火災隱患并強化火災災害的治理能力，杜絕火災引起的生態(tài)修復植被大規(guī)模死亡及植被碳匯釋放。2)加強基質(zhì)處理碳匯成本管理。客土覆蓋作為鐵尾礦庫的主要土地整治措施需從項目邊界外挖取土壤，這會造成項目邊界外的碳排放；由于運輸客土的量較大，也會由運輸工具使用引起明顯的溫室氣體排放?？紤]這些碳排放因素，需要加大鐵尾礦庫就地土壤基質(zhì)改良培肥及施用技術研究減少客土量，并采用就地、就近選擇材料方式，降低生態(tài)修復相關材料運輸帶來的碳成本。3)減少養(yǎng)護碳匯成本投入。在鐵尾礦庫生態(tài)修復實施中，需嚴格按照植物生長規(guī)律、種植技術要求來進行植被建植活動，借助鄉(xiāng)土植物品種、適生時節(jié)種植、適度養(yǎng)護管理等措施，有效降低因植被成活率和保存率低而帶來的直接碳損耗，以及補植補造施工增加的機械、材料二次成本投入。

4 結論與展望

鐵尾礦庫自身的低土壤有機碳含量、植被蓋度，使其碳匯儲量提升的潛力很大。當前，鐵尾礦庫的生態(tài)修復技術研究取得一定進展，但已有研究對碳組分、碳匯效應等的關注不夠，相關技術難于滿足雙碳戰(zhàn)略下生態(tài)修復技術需求。建議未來應在雙碳戰(zhàn)略要求及碳匯交易規(guī)則下，從以下幾方面開展深入研究工作，推進鐵尾礦庫的生態(tài)系統(tǒng)碳匯效應及價值提升。

1)從技術方法角度出發(fā)，探討鐵尾礦庫生態(tài)修復與生態(tài)碳匯量提升的協(xié)同策略，包括融合土壤改良、水土保持、污染修復、植物應用、群落結構等多種技術要素，囊括地上地下生物量、土壤有機碳、枯落物與枯死木等主要碳匯類型。

2)從碳匯交易管理視角出發(fā)，在綜合考慮生態(tài)修復治理碳成本、碳泄露問題基礎上，建立鐵尾礦庫的生態(tài)修復技術評估模式，確定最經(jīng)濟有效的生態(tài)修復技術方案。

3)基于鐵尾礦庫生態(tài)修復工作實際，并結合既有方法學的相關要求，開發(fā)針對鐵尾礦庫的專項碳匯方法學，其中要提出鐵尾礦庫范圍內(nèi)的碳匯全面計量、監(jiān)測方法，給出存在污染問題礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)碳匯提升路徑等。