◎黃 南,陸宗銀
為踐行“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)理念,廣西積極開展歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)項目。但廣西巖溶發(fā)育,歷史遺留灰?guī)r礦山規(guī)模小、分布廣,隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn),不少歷史遺留灰?guī)r礦山位于城鎮(zhèn)周邊、公路邊等可視范圍內(nèi),與周邊環(huán)境形成強烈反差,嚴(yán)重影響視覺效果,影響生態(tài)文明建設(shè)。該類礦山多是高陡巖質(zhì)采場邊坡,基巖裸露,黏附性差,保土、保水能力差,復(fù)綠難度大。如何治理、修復(fù)此類礦山?研究人員對此進(jìn)行了探索。
廣西的巖溶地區(qū)面積達(dá)9.7 萬平方千米,約為全區(qū)總面積的40%。巖溶地區(qū)重要且常見的礦產(chǎn)是石灰?guī)r礦,廣西石灰?guī)r礦礦產(chǎn)資源豐富、儲量大、用途廣泛,是廣西目前開發(fā)的主要礦產(chǎn)之一。但因各種原因,存在不少的歷史遺留高陡巖質(zhì)采場邊坡。
高陡巖質(zhì)采場邊坡產(chǎn)生的原因主要有以下3 點:一是過去在開發(fā)石灰?guī)r礦過程中,礦山企業(yè)普遍存在重開發(fā)、輕治理的觀念,以粗放的礦產(chǎn)資源開發(fā)模式進(jìn)行礦山開采,未按開采設(shè)計預(yù)留安全平臺,同時開采后的復(fù)墾工作未能落實到位。二是當(dāng)時監(jiān)管部門對違法開采、無證開采、盜采的打擊力度不足。三是因國家政策性關(guān)停的部分礦山,缺少資金對已破壞的區(qū)域進(jìn)行復(fù)墾、修復(fù);或是礦山無法正常運營、解散,已無法找到責(zé)任主體,屬于無主礦山。
2020 年至2022 年期間,研究人員對桂西地區(qū)百色市、崇左市的歷史遺留礦山進(jìn)行核查,在對百色市平果市和崇左市扶綏縣的歷史遺留礦山進(jìn)行勘查后發(fā)現(xiàn):高陡巖質(zhì)采場邊坡現(xiàn)狀普遍呈“一面墻”的形態(tài),邊坡高度較高,最高者達(dá)100 米。原有地形地貌被嚴(yán)重破壞,受爆破、機械振動的影響,坡面存在浮石、危巖等地質(zhì)災(zāi)害安全隱患。原有地表植被、土壤被破壞殆盡,坡面巖質(zhì)裸露,沒有土壤,基本無植被生長,偶見零星植被位于裂隙中或局部平緩坡積物堆積處。從遠(yuǎn)處看或通過衛(wèi)星圖像觀察坡面,與周邊環(huán)境形成強烈反差,嚴(yán)重影響視覺效果,尤其是位于城鎮(zhèn)周邊、公路邊的高陡巖質(zhì)采場邊坡。在桂西地區(qū)的百色市、崇左市,該類型的歷史遺留礦山多達(dá)550 座,總損毀土地面積達(dá)500 公頃。
平果市隆山礦粉廠岜洪山采石場石灰?guī)r礦,位于平果市城區(qū)西北側(cè),屬馬頭鎮(zhèn)那厘社區(qū)居委會管轄,距此處約60 米有S52 武平高速經(jīng)過,與G324 國道相距約1 千米。該礦山因采礦活動共形成3 個采場邊坡,其中被破壞最嚴(yán)重的西南向邊坡,整體寬約240 米,最高約180 米,上部坡度與巖層傾角基本一致,坡度45°~50°,坡腳受到開挖,坡度65°~80°,整體呈順向坡,坡向基本等于產(chǎn)狀,且坡面局部見斷層角礫巖,有小斷層經(jīng)過,巖體膠結(jié)情況較好。受以往開采活動的影響,采場邊坡表面局部出現(xiàn)變形裂縫,部分地段巖層斷面發(fā)育卸荷裂隙,卸荷裂隙切割巖體和巖體節(jié)理發(fā)育造成坡壁破碎。坡面局部地段殘留大量浮石,經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查與危巖識別發(fā)現(xiàn),邊坡發(fā)育多處危巖,以成片分布的坡壁表面破碎巖體及浮石為主,在降雨、振動等外力作用下局部容易發(fā)生小規(guī)模崩落。該邊坡形成已有十幾年,但坡面仍僅見零星植物,以雜草為主。
以平果市隆山礦粉廠岜洪山采石場石灰?guī)r礦為例,其生態(tài)修復(fù)思路是:清除危巖、浮石,局部臺階再造,對臺階進(jìn)行植被重建,其他部分邊坡讓其自然恢復(fù)。其生態(tài)修復(fù)內(nèi)容及措施主要是:利用單繩技術(shù)(SRT)人工清除浮石及剝離危巖,部分危巖隨臺階再造而被清除,坡面上較破碎的危巖采用主動防護網(wǎng)錨固防護;通過控制爆破進(jìn)行局部臺階再造,臺階修建封邊墻,回填種植土(底部鋪一層礫石,利于存水),混合種植當(dāng)?shù)貎?yōu)勢植物(小葉榕、三角梅、爬山虎、狗尾草等);坡面部分采用滲灌墊+植物纖維網(wǎng)組成助生被栽植。采取這些生態(tài)修復(fù)措施后,臺階再造區(qū)域的生態(tài)修復(fù)效果良好,但其余自然恢復(fù)的高陡巖質(zhì)采場邊坡恢復(fù)效果不理想。
經(jīng)過多年的探索與實踐,廣西在巖溶地區(qū)高陡巖質(zhì)采場邊坡的生態(tài)修復(fù)方面有了豐富的經(jīng)驗,形成了比較系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)模式。目前主流的巖溶地區(qū)高陡巖質(zhì)采場邊坡的生態(tài)修復(fù)模式主要有飄臺、種植槽法,掛網(wǎng)客土噴播法和魚鱗穴法3 種方法。
修復(fù)綠化后,后期的養(yǎng)護(補種、施肥、澆水等)同樣關(guān)鍵,防止因養(yǎng)護不到位而導(dǎo)致前功盡棄。以上3 種生態(tài)修復(fù)模式均有成功案例,但總體來說,成本較高,修復(fù)效果欠佳。
研究人員在對大自然中的灰?guī)r山進(jìn)行調(diào)查時發(fā)現(xiàn),很多灰?guī)r山高而陡,表土少,但灌木、草類等植物卻能生長得很好;有些灰?guī)r山的側(cè)面甚至接近垂直,尤其是一些筆直的孤山,植被雖少,但看起來不顯突兀,能與周邊環(huán)境融合在一起。
研究人員深入調(diào)查了解后發(fā)現(xiàn),大自然中的灰?guī)r山雖表面風(fēng)化嚴(yán)重,溶溝、溶槽發(fā)育,但有少量表土位于溝、槽中,有利于保水保土,適合耐旱的植物生長,同時,植物落葉或植物死亡后形成的腐殖質(zhì)有利于微生物生長,這有助于種子生根發(fā)芽,逐步構(gòu)建形成符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境條件的生態(tài)系統(tǒng)。研究人員還發(fā)現(xiàn)在接近垂直的坡面,幾乎沒有土,但仍有矮小灌木或草類在裂縫中生長,坡面呈深綠色,除了風(fēng)化,其表面還有一層青苔的痕跡,由此得到啟發(fā):高陡巖質(zhì)采場邊坡的生態(tài)修復(fù)不需要過多的人工干預(yù),應(yīng)因地制宜,遵循大自然的規(guī)律,僅做少量人工干預(yù)引導(dǎo)加速其生態(tài)恢復(fù)即可。因此,研究人員據(jù)此提出一種高陡巖質(zhì)采場邊坡生態(tài)修復(fù)的新模式,即“坡面緩流槽+見縫插針”綜合生態(tài)修復(fù)模式。
該生態(tài)修復(fù)模式采用坡面緩流槽減緩坡面徑流,保持坡面潮濕,促進(jìn)苔蘚植物生長;充分利用坡面裂隙,通過見縫插針的方法人工輔助植被在裂隙中生長。
1.坡面緩流槽
高陡巖質(zhì)采場邊坡,尤其是表面光滑的巖面,無法保持水土,導(dǎo)致其自然恢復(fù)差,十年二十年后依然鮮見植物。坡面緩流槽是通過減緩坡面徑流,使坡面能局部存水,從而保持坡面潮濕,之后應(yīng)在部分緩流槽充填具有黏性的營養(yǎng)基質(zhì)和苔蘚植物,使坡面逐步復(fù)綠,苔蘚植物生長起來后,進(jìn)一步有利于保水保土,以及后期的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。
2.見縫插針
見縫插針指的是針對坡面的裂縫,人工輔助植被在其中生長。高陡巖質(zhì)采場邊坡坡面一般發(fā)育大小、長短不一的小裂縫,深度局部不足0.3 米,大部分是表面裂縫,未深入內(nèi)部,不影響邊坡穩(wěn)定性??蓪⑦@些裂縫清理、局部擴寬后充填具有黏性的營養(yǎng)基質(zhì)和植物種子。
3.主要技術(shù)要求
坡面緩流槽與見縫插針均可通過單繩技術(shù)在坡面作業(yè)。緩流槽可利用手持刻槽機進(jìn)行刻槽,緩流槽參數(shù)宜為:與坡面垂直的橫槽,槽深2 ~3 厘米,槽寬2 ~3 厘米,槽間距10 ~20 厘米。可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整,槽壁與槽底呈粗糙狀,有利于后期植被附著??滩鄢杀静桓撸ㄗh對整個坡面進(jìn)行刻槽或根據(jù)坡面徑流方向的需要合理布設(shè)緩流槽,以減緩整個坡面的徑流,有利于苔蘚植物的生長。
見縫插針需用到填縫槍將營養(yǎng)基質(zhì)和植物種子充填進(jìn)裂縫中,可在刻槽時手持刻槽機對裂縫進(jìn)行清理、局部擴寬,同時在裂縫上沿設(shè)置緩流槽,以免徑流直沖裂縫,沖走營養(yǎng)基質(zhì)和植物種子。
選擇的植被必須耐旱,適合在少水少土的環(huán)境中生長,同時根莖要長且有力,能伸進(jìn)裂縫中扎根生長。在廣西巖溶地區(qū)可選擇的喬木有任豆樹、鐵刀木等,灌木有牧荊、紅葉山麻桿、苧麻等,草本植物有鬼針草、狗尾草、野菊等,藤本植物有龍須藤、地棉等。
養(yǎng)護過程是重點,直接關(guān)系到修復(fù)效果,以及植被能否成活。低矮的坡面可通過高壓噴霧水槍澆水,但不可直接噴射坡面,應(yīng)噴射在其上方,讓水霧飄落到植物上,防止高壓噴射破壞坡面上的營養(yǎng)基質(zhì)及植物。高陡的坡面可通過在坡頂安裝噴灌系統(tǒng),讓其通過坡面徑流下來,但水量要小。在植物未扎根牢固前,需在強降雨后,補填營養(yǎng)基質(zhì)和植物種子。建議在春季施工,有利于提高復(fù)綠效果。
在對高陡巖質(zhì)采場邊坡坡面進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)前,先進(jìn)行坡面地質(zhì)安全隱患消除,確保礦山開采邊坡整體穩(wěn)定、礦山地質(zhì)環(huán)境總體穩(wěn)定,這可將地質(zhì)安全隱患降到最低。
在坡面緩流槽種植苔蘚植物,在裂縫中種植小灌木、爬藤、草等植物對邊坡植被進(jìn)行輔助恢復(fù),地形地貌景觀破壞問題能得到有效解決,使開采邊坡與周邊自然斜坡的視覺差距降低,礦山整體環(huán)境以及視覺效果得到改善。
在坡面種植過程中避免單一種植,充分保障植物多樣性,并在后期加強管護。植物群落完善后,細(xì)菌、小蟲子等的加入,以及后期的鳥類等也逐步加入生態(tài)系統(tǒng)。相輔相成,動植物群落逐漸趨向完善。高陡巖質(zhì)采場邊坡的生態(tài)系統(tǒng)雖然得以重新構(gòu)建,但仍較脆弱,必須要養(yǎng)護到位。
以大自然中的灰?guī)r山坡面的生態(tài)系統(tǒng)為參照,高陡巖質(zhì)采場邊坡的生態(tài)修復(fù)難度在保水保土,采用“坡面緩流槽+見縫插針”綜合生態(tài)修復(fù)模式進(jìn)行治理,其資金投入較低,工程量較少,有利于坡面保水保土,待坡面的植物成長后,坡面的復(fù)綠預(yù)期效果良好。