山体生态修复技术十篇

发布时间:2024-04-26 04:02:10

山体生态修复技术篇1

【关键词】国土空间;生态修复;工程技术;创新

1引言

在我国全面开展生态文明建设过程中,国土空间生态修复对于提升生态质量、促进社会可持续发展有着非常关键的作用。当前我国很多区域中的生态环境被严重破坏,因此,要利用国土空间生态修复技术来彻底改善这种环境。本文以“山水林田湖草是一个生命共同体”理念为出发点,真正地了解其规划定位与内涵,对于当前的国土空间生态修复工程创新提供有利的支持。

2规划定位与内涵概述

“山水林田湖草是一个生命共同体”主要明确规定了自然资源管理者职责、用途与修复工作要领等,从而给我国山水林天草湖整体修复提供了有利的支持,按照具体情况做出有效的修复,并且可以达到综合治理的效果。国土空间生态修复就是实现国土空间格局的优化、遏制,更好地提升生态系统的稳定性,使生态环境得到修复,促进环境质量的提升。国土空间生态修复过程中,需要以“山水林田湖草是一个生命共同体”思想为出发点,对于我国的部分地区开发过度、生态功能损失等情况进行修复处理,利用科学合理地规划设计,同时选择更加合适的生物与化学修复处理措施,全面提升生态环境修复工作水平【1】。

3国土空间生态修复技术创新面临的问题

在国土空间生态修复技术创新的过程中,由于各种因素的影响使得该项工作开展还存在诸多问题,主要体现在以下几个方面。

3.1国土空间生态修复理论方法与技术研究亟待加强

目前的生态修复理论研究比较滞后,无法顺应时代的发展,对各个地区所开展的山水林田湖草生态修复等大型项目实际情况分析可以发现,各个地区并没有认识到生态修复的重要性,对于各项重点工程项目的分项目落实缺乏严格执行,使生态系统关系和作用规律的掌握比较有限,最终的生态修复质量难以提升。

3.2国土空间生态修复技术体系和相关标准亟待建立

目前,在我国各个地区生态修复技术应用过程中,存在技术协调不合理、衔接不顺畅或出现矛盾的情况。国土空间修复技术对于很多行业和学科有着直接的影响,同时也有着比较严重的跨区域、跨领域的问题,考虑使国土空间生态修复工程顺利进行,还需要指导相应的部门和机构全面开展国土空间修复技术的研究,逐步进行各项功能的规划和评价,研发先进的修复技术,满足现代社会发展的需要,促进社会的可持续发展。

3.3国土空间生态修复新材料、新装备的研发亟待推进

从长期发展的实际情况分析,最大程度上需要全面地应用土地、矿产、水等自然资源,在生态修复项目的规划设计环节,没有综合分析生物的习性特点,对于生物栖息、通道等方面的分析也存在严重的不足,尤其是一些大型基础项目在建设施工环节应用大量的机械设备和混凝土施工材料,给生态环境造成了严重的不利影响,使生物体系缺乏连续性,生物多样性持续减少、生态系统自我修复能力变得更差。这些问题的存在都和生物多样性保护意识以及生态材料及新装备的应用有着直接的关系【2】。

3.4国土空间生态修复技术创新科研平台亟待搭建

从多年的实践经验分析,生态修复技术是施工单位开展修复的基础,这些技术很多都是施工单位所提供的,在该项目结束之后,很难再次承接类似的工程项目,导致出现“封存”的现象,技术交流和创新严重不足。从国家层面来分析,没有相应的机构开展国土空间生态修复技术的研发,国家也没有形成社会开放技术创新平台,导致国土空间修复技术依然停留在理论研究阶段,技术设备与材料的创新研究严重不足,导致了最终的生态修复技术无法满足实际需要。

4推进国土空间生态修复技术的创新对策

深入研究和推广国土空间修复工程技术,要充分掌握各个地区国土空间生态系统的整体性、系统性以及规律性,确定国土空间修复环节中的工作重点与未来发展方向,分析新技术、新设备与新工艺的应用情况,给国家的生态修复研究技术提供重要的支持,全面提升技术研发人员工作的积极性,形成更加合理有效的生态修复技术体系,推动整个国土空间修复领域的发展和进步。

4.1建立国土空间生态修复工程技术创新体系与标准

根据目前所实施的“山水林田湖草是一个生命共同体”理念,要对国土空间生态系统进行全面性、整体性的管理与维护,要实现区域生态环境修复的综合性治理,就需要对国土空间修复工程类型进行总结和分析,建立更加完善的国土空间生态修复技术标准和系统,从而可以更好地发挥国土空间生态修复技术的优势,促进生态环境尽快恢复,给人们的生活创造良好的生活环境,推动可持续发展【3】。

4.2推进国土空间生态修复技术创新平台建设

根据当前的实际情况需要,建立完善的整治中心、土地创新技术中心,要考虑到山水林田湖草工程项目的具体情况,充分发挥出国家相关部门的组织、引领、服务与桥梁等纽带作用,通过搭建技术创新平台,可以更好地实现技术创新和发展,形成更加协调与融合的创新局面。同时,还应该建设完善的国土空间生态修复技术中心,实现高等院校、科研机构、创新企业的建设,达到创新技术的合理研发和应用,最终提升技术创新能力和水平,促进我国国土空间生态修复工作顺利进行,全面改善生态环境的质量水平,以促进我国生态效益的全面提升。

4.3加强国土空间生态修复技术成果转化应用

在不断地实现科技创新的技术上,需要尽量缩短技术创新的周期,同时,还需要结合各个区域内的国土空间生态修复实际情况进行有效的总结和分析,经过深入的筛查和选择,建立具备创新思路的生态修复体系,达到全面的技术提升,建立更加高效的生态修复技术体系,形成更具创新性的技术成果,以推动生态修复领域的全面发展和进步,实现综合水平的切实提升。4.4开展生态修复领域的国际技术交流与合作积极学习国际上先进的生态修复技术,了解技术的发展形势,从而可以把握国际上新技术的创新动态,给国土空间生态修复技术的创新提供未来的发展方向。在整体发展思路的基础上,深化当前我国各个地区生态修复技术的应用,积极进行技术的交流和创新,全面提升生态修复技术水平,顺应时代的发展和进步。

5结语

山体生态修复技术篇2

关键词:地质环境治理;生态修复;岩质采面

引言

20世纪80年代以来,随着国家对矿产资源需求的迅速增加及矿业经济的迅猛发展,矿山开采造成大规模的土地和植被破坏,在中国乃至世界,都是一个十分严重且日益受到高度重视的问题。近年来,随着我国社会民众环境保护意识的觉醒以及国家对于环境保护工作的重视,对废弃矿山进行地质环境恢复治理的研究已成为一项紧迫而重要的研究课题[1]。

1矿山地质环境治理的基本概念

矿山地质环境问题是指矿业活动与环境之间相互作用和影响产生的环境演变、破坏和环境污染等问题,主要包括矿山地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷等)、对土地资源的破坏、对植被及耕地的破坏、对地下水系统的影响与破坏、矿山废渣、废水对环境的影响等。通过人类工程措施来解决矿山地质环境问题的活动即为矿山地质环境治理,包括对矿山地质灾害(包括潜在地质灾害)的治理;通过土地复垦恢复土地资源;通过生态植被恢复技术恢复被占用或被破坏的林地或耕地;通过对矿山废渣、废水的处理实现对环境的无害化排放等[2]。

2三明永安市某废弃矿山概况

2.1矿山概况

福建省盛产各种建筑石料(尤以花岗岩、凝灰岩为主),拥有众多建筑石料矿山,由于早期矿山并未按照开采设计进行开采,亦未采取地质环境保护措施和及时实施矿山地质环境治理,经过多年的连续开采,责任主体灭失,遗留下了严重的地质环境问题。三明永安市麻岭某废弃的凝灰岩矿(以下简称麻岭废弃矿山)即福建省典型的废弃建筑石料矿山之一。

2.2区域地形地貌

麻岭废弃矿山位于永安市,区域地形地貌上属低山丘陵地形,侵蚀剥蚀地貌,地形起伏大,沟谷纵横,切割强烈。区内最高点位于其东部山顶上,标高290m,最低点位于其北西部小溪沟,标高198m,相对高差92m。由于矿产开采,原有地形已被开挖成高陡断面及坡前平地,开采断面平面形态表现为单面弧形,呈圈椅状,最大高差可达71m;开采断面坡度呈上陡下缓,坡脚堆积体坡度一般20~30°,局部达50°,采面上部坡度一般50~60°,局部达75°。坡前平地南西部较低,有利于大气降水的自然排泄。

2.3地层及构造

矿区内出露的地层均为上侏罗统坂头组(J3b),矿区南东侧出露上侏罗统长林组(J3c)和第四系(Q)。矿区地质构造为一北西向倾斜的单斜构造,矿区内没有发现大断层,矿区东南侧有一北东向性质不明断层,对区内矿体影响不大。

2.4工程地质条件

根据矿区内地质岩性、坚硬程度、结构等特征,矿区工程地质岩组分为:碎石土(弃渣堆积体)、坡残积粘性土、层状较硬岩组(由坂头组(J3b)凝灰质粗砂岩、粉砂岩组成,岩体质量较好)。

2.5周边植被情况

矿区所占土地主要为林地,植被较发育,植被类型以杉木、马尾松,以及上地自生的五节芒、芒萁等为主,植被覆盖度95%。矿山开采以来,矿区现破坏林地植被资源5.945hm2,其中采场3.27hm2,工业场地(含生活区)0.20hm2,矿山公路0.975hm2,弃渣场1.50hm2。开采区影响范围内未发现有受各级保护的植物、野生动物物种。

2.6开采断面水文特征

开采边坡的坡顶已接近自然山坡坡顶,山脊线与断面走向接近垂直,治理区的汇水面积较小,约0.036km2。开采断面未发现泉水点,仅在雨后局部存在基岩裂隙水出水口。

3开采边坡稳定性分析

开采边坡为岩质采面,西北侧`坡面岩体较为破碎,东侧岩体较为完整。通过对现场强~中风化出露地段进行裂隙调查,量测西侧边坡产状为ne140°、倾角52°,主要裂隙产状有227°∠32°、108°∠15°,裂隙主要为反坡向,多呈闭合型,无渗水现象。详见图3。

东侧边坡岩体较为完整,边坡产状为ne105°、倾角60°,主要裂隙产状有145°∠30°、110°∠10°,103°∠13°,裂隙主要为反坡向,多为呈闭合型,无渗水现象。详见图4、图5。

分析结论:坡面表层节理裂隙较发育,完整性较差,局部存在因爆破开采时,对岩体产生的扰动而形成的易掉落岩块和松散岩体。

4地质环境问题整治方案

4.1清除松散岩体

根据现场调查及访问情况,并综合以上稳定性分析,未发现开采面沿原有坡面发生整体下滑的迹象,因此开采边坡在整体上是处于稳定状态。但由于开采边坡高度较大,总体坡度较陡,局部存在因爆破开采时,对岩体产生的扰动而形成的易掉落岩块和松散岩体,对坡面的整理主要是对这些易掉落的岩块和松散岩体进行清除。

4.2修整弃渣堆

堆积在坡脚的碎石土,坡度及厚度都较小,目前不存在整体下滑的迹象,且坡脚与小溪之间有充裕的缓冲空间,因此未对坡脚堆积体进行整体稳定性验算。建议只对局部坡率大于1:1.5,且有修坡条件的弃渣堆进行修坡,高度大于15m的分阶修坡。

4.3生态植被修复措施

4.3.1弃渣堆生态植被修复。对于坡度小于35°的坡面,采用鱼鳞坑+普通喷播的绿化方式。表层挖鱼鳞坑客土种植,穴深30cm,坑内套种马尾松、柳杉;坑间坡面运用喷射机将搅拌均匀的混合材料自上而下喷射,普通喷播的土层厚度为60~80mm。对于坡度大于35°的坡面,采用挂网喷播的绿化方式。以稳定坡面挂网为基础,利用喷播机将搅拌均匀的基质加水后自上而下均匀地喷射到岩面,平均厚度应不小于100mm,寒冷及干旱地区可适当加厚。一般应分两次进行。首先喷射不含种子的混合料,喷射厚度80~100mm,接着喷射含有种子的混合料,厚度20~30mm。

4.3.2坡前空地生态植被修复。对坡前空地,应回填覆土,厚度约0.5m,套种马尾松、柳杉等经济林,林间采用草种撒播。

4.3.3开采边坡(岩质采面)生态植被修复。对于陡峭的开采岩质边坡,可采用的生态植被修复措施相对来说较为有限,坡度越陡,生态修复难度越大。一般岩质开采边坡的生态植被修复技术有:挂网客土喷播植被恢复技术、刻槽复绿技术、打孔植生复绿技术、轮胎固土护坡与绿化技术以及燕槽(飘板)客土复绿技术等。

如前述情况,本例中的开采边坡由于开采边坡高度大,坡度陡,在清除坡面松散岩体后,结合安全性、可行性、经济性以及实施效果等因素,麻岭废弃矿山开采边坡采用在坡面设置燕槽的方案(见图6),槽内客土,将爬山虎、葛藤、络石、旱金莲、鸡矢藤、狗牙根等草灌类及攀藤类植物混播,培育草灌结合的生态系统。

5结束语

废弃矿山地质环境治理已成为我国生态环境建设的主要组成部分,通过对废弃矿区生态修复,能够有效改善生态环境;同时结合土地整治,对土地资源进行综合利用。废弃矿山地质环境治理包含地质环境、岩土工程、水力学、生态学等跨专业的综合基础理论,开展对废弃矿山地质环境治理方面的课题研究对于国土资源的合理利用及生态环境的保护均有重要的意义。

参考文献

山体生态修复技术篇3

关键词:官渡区;五采区;生态环境现状;修复对策

中图分类号:X32

文献标识码:a文章编号:16749944(2016)08001902

1引言

随着经济的飞速发展,各大工业矿区在为昆明市经济发展作出巨大贡献的同时,也在不同程度上对生态环境造成破坏,这些破坏均直接威胁并破坏群众居住环境,加速了生态环境恶化,阻碍了周边群众环境质量的改善和提高,严重影响了旅游资源,阻碍了全市经济、环境以及社会效益协调发展,因此研究“五采区”生态环境现状及修复措施具有重要意义。

2生态修复概述

生态修复即生态系统停止人为的干扰,进而减轻负荷压力,凭借生态系统自身的调节能力和组织能力让其朝着有序的方向演化,也可以指利用生态系统的自我恢复能力,再配合一定人工措施来使已经被破坏的生态系统逐步恢复或朝着良性循环的方向发展[1]。

3昆明市官渡区“五采区”生态环境现状

官渡区地处滇中高原中部滇池东北岸,位于昆城区的东面,是该城市的重要组成部分,其东面跟宜良相邻,南边跟呈贡相邻,西面跟盘龙和五华两个城区相邻,昆明市官渡区“五采区”的生态修复工作最早是在2007年开始的。截止到2011年,官渡区“五采区”开展植被修复工作共计99个,修复面积高达9412亩。在逐步设施生态治理和生态修复过程中,滇池流域的面山范围内共344个采点在经过全面盘点之后,根据植被修复项目连片规划管理的原则整合了33个采区,开展了植被修复、郊野森林公园建设等,成效显著,但是因各方面因素依然存在很多问题,归纳起来主要表现在以下几个方面:①客观采取的破损面积大,大面积的岩石,失去了植被修复的条件,针对这种情况需要采取超常规工程措施;②在一些采区中,因为交通不畅、土地资源匮乏、严重缺水、水电配套设施不到位以及地界产权纠纷等问题没有得到有效解决;③关于纯植被修复治疗的采区中,缺乏社会企业的积极参与和投资建设,财政资金投入有限;④生态环境修复相应的配套资金不足。

官渡区属于典型的石质山区类型,因为自身具备的山高、水资源不足、土层薄等自然条件为生态修复工作带来较大难度,然而由于生态修复的工作本身是一项长期性系统工程,生态修复的范围有待进一步扩大,所以官渡区的生态修复工作任重而道远,需要充足的资金作保障。

4“五采区”生态修复的对策

4.1“五采区”生态修复的原则

(1)坚持科学规划的原则。生态修复的规划必须有一定的前瞻性,规划要从整体入手,科学配置,充分兼顾生态修复的生态、社会、经济效益。

(2)坚持重点突出的原则。“五采区”的生态修复应该根据资源条件和环境的差异规划与之对应的建设内容,实施综合治理,并突出修复的重点和特色。

(3)坚持适地适树的原则。要因地制宜,科学修复,积极培育出优质树种,将灌木和乔木相结合,构建人工复层林,以实现修复的近期景观和远期效果。

(4)坚持改造并重的原则。开展绿化造林,加强对森林的经营和管护,同时规划与实施共同推进。宜造则造、宜封则封,造改并举,突出效果,保证栽植一次成活、一次成林、一次成景。

4.2“五采区”生态修复的对策

4.2.1面山整治和人工造林

滇池流域面山的采矿、采石、取土点(场)等“五采区”应全部关闭,并做好“五采区”的地质环境恢复治理与绿化植被恢复工作,采取超常规的工程措施推进面山石漠化、岩裸地、沙地带等难造林地的绿化建设,完成滇池面山人工造林的任务,采用低效林地改造、封山育林、退耕还林等多种手段实现生态保护的目标。由于滇池流域“五采区”的自然条件差,水资源匮乏,再加上水资源被污染,因此在该地区造林的存活率和保存率较低,这为实施矿山生态修复带来了较大的难度。所以在“五采区”矿山生态修复工程中,有必要考虑通过抗旱造林技术来实现修复。造林的季节最好选择在雨季及6、7、8三个月。在造林树种的选择上,针对各种不同类型的地块,以选用桤木、清香木、黄连木、麻栎、滇青冈、四照花、滇朴、石楠、枫香、冬樱花以及其它适宜的具有成熟育苗基础的优良乡土树种为主,使用高规格苗木,切实保障成效。

4.2.2水利配套措施

水资源作为“五采区”实施关停废弃矿山生态修复是否取得成功的关键因素,在矿山生态修复中,在加强防洪和集雨工程建设的同时,还应该注重提高植被或者播种建植的植物成活率,重视植物的浇水养护工作,加强对应的配套蓄水和供水设施建设。

4.2.3水土流失区修复措施

官渡区水土流失的重点控制区为盘龙江和宝象河流域沿岸地区。应加强流域沿岸水土保持林建设和自然林、次生林的保护。实施以松花坝水库、宝象河水库为主的生态恢复工程。通过绿化植被恢复、异地抚育、生物迁移等措施,选择速生乡土树种合理配置人工群落,在人工辅助5~6年后,让群落按照自然更新演替方式恢复,以避免植被破坏、水土流失带来的土壤侵蚀和自然生产力衰退。对于已经破坏的“五采区”、荒山、山坡进行植被恢复,减少水土流失,并尽可能保持该区植被的原生状态。

4.2.4加大生态修复技术的推广和创新

要充分根据官渡区五采区具体的生态类型和修复技术集中的特性,构建适合该地区的生态修复技术标准体系,另外,还需要积极探索出关于废弃矿山生态修复跟产业化相结合的新模式,使官渡区逐渐成为先进生态修复技术的研发中心、生态产业集散中心以及生态文明推广中心。除此之外,还应该积极推广废弃矿山修复的成功经验,并注意保持生态建设地区跟地区之间的平衡发展,进而让五采区的群众都能够享受到生态修复和生态建设带来的成果。

4.2.5发展替代产业,为生态修复营造良好的外部条件

官渡区的“五采区”绝大部分在农村中,面临着产业发展不足的困境,进而农民的生计和增收问题突出,所有必须重视对农村产业结构的调整,大力发展替代产业。要将建设区域经济作为平台,充分结合官渡区的历史、自然以及文化的优势,构建“多维立体”的生态涵养类型经济发展体系。另外,还应该完善跟旅游相关的基础设施,并不断创新生产经营和组织的方式,并积极吸引各种社会资金参与到旅游资源开发中,大力发展绿色养殖和特色种植产业,实现农业和旅游业、文化创意产业的融合发展,最大程度地拓展当地农民的就业渠道和增收空间,切实解决“五采区”广大农民的生产和生活问题,为实施生态修复工作营造良好的外部条件,保证生态修复工作和保护工作顺利开展。

5“五采区”生态修复的保障措施

5.1提高认识,加强政策引导

各级政府和相关部门应该统一思想,提高认识,并利用各种途径加强“五采区”生态修复相关工作的宣传,积极号召社会各界力量支持并参与,切实将”五采区“生态环境修复当作一项长期的治理工程来抓。

5.2强化科技,加大技术支撑

相关部门要充分利用当前的成熟技术,邀请各方面的专家献计献策,并积极跟本地区的各个科研所取得联系,争取得到技术支持,提高昆明市“五采区”生态环境修复水平。

5.3广开渠道,加大资金投入

由于滇池流域“五采区”植被修复所需投资大、涉及范围广,因此在修复时政府部门应该充分发挥自身主导地位,一是要继续积极地想办法,加强与上级财政的沟通协调,争取更多的资金支持;二是要合理调配本区财力,资金安排向生态建设方面倾斜,确保生态涵养区建设的顺利实施;三是要加强项目资金监督检查,加强日常支出的跟踪反馈,严格按照招投标制度和监理制度等规定程序拨付资金,确保财政资金的高效安全运行。同时,要因地制宜,将生态修复与产业发展相结合,寻求资金使用效益最大化。

6结语

“五采区”生态修复作为一项具有复杂性及长期性的工程,应该根据滇池流域自然环境的具体情况制定长远的规划,在生态环境修复过程中,应该根据生态环境的破坏程度、类型和特点,开展对应的修复措施,针对当前五采区生态环境现状,笔者认为可以从面山整治和人工造林、完善水利配套措施、实施水土流失区修复、加大生态修复技术推广与创新、发展替代产业等来推动我区生态修复工作的发展,以取得长久的效益。

参考文献:

山体生态修复技术篇4

关键词:郊野公园;生态修复;规划

1北大山现状资源概况

1.1项目区位

北大山郊野公园位于长清区东北部,大学科技园片区北部,104国道与大学路交叉口西北的山体区域,东至104国道,与开山相望,西至海棠路、南至大学路、北至平安南路,与泉城农业公园相邻,山地面积约333.33hm2,为长清区北部的主要山体屏障。

1.2现状概况

北大山用地类型单一,主要是林地和未利用地,现状栽植苗木以大规格的侧柏为主,现状海拔160m以下植被覆盖率较高,山顶土壤贫瘠,多为岩石,部分种植侧柏并未成活。现状生产防火路基本形成,长度4709m,路面为碎石路面,坡度较大,山体区域内有几处废弃的护林房和4座蓄水池,无其它设施。

1.3现状景观资源情况

现状山体生态环境良好,主要有:徐志摩遇难处、齐长城遗址、泉城农业公园和王府古槐等景观资源。

1.4存在问题

山体绿化已初具规模,但林分组成单一、林龄参差不齐、林相结构不整、绿化管护不便、视觉效果不佳、森林火险难控;基础设施、旅游服务设施不足;现状游赏方式单一,整体环境和资源未得到合理利用;宣传力度不强,知名度需提高。

2生态修复的重要性

生态修复就是帮助退化、受损或破坏了的生态系统自我恢复的过程,是指利用大自然的自我修复能力,在适当的人工措施辅助下,恢复生态系统原有保持水土、调节小气候、维护生物多样性的生态功能和开发利用等经济功能[1]。生态修复具体要恢复生态系统4个方面的功能:恢复生态功能、恢复生态结构、恢复生态的可持续性、恢复文化、人文特色。

3生态修复规划和措施

3.1规划目标

结合北大山自身独特的自然景观及其人文景观,规划将北大山郊野公园功能地位为:以自然――生态为核心,文化体验为本,山林景观为特色,集游赏、观光、休闲、康体健身为一体的山地郊野公园。

3.2植被修复

植被修复主要针对山体破坏较为严重的区域,在地势较为平坦开阔的地段设观景节点,恢复生态利用区。选用一些比较耐贫府的乡土树种,一方面恢复生态,另一方面保持水土。通过这些措施改善土壤质量,保持水土,改善生态环境和景观效果,现状面形成的水土流失能得到有效控制,生态环境步入良性演替,自然景观得到质的改观。

3.3林相改造

北大山有较大面积的侧柏林,对水土保持、抵抗自然灾害和生物多样性均有不利影响,为达到自然生态的景观效果,在保护好原有植被的前提下,植物配置合理利用并搭配富有野趣的花灌木、地被植物,用3~5年的时间完成北大山郊野公园的林相改造任务,提高生物多样性和生态系统的稳定性。主要选用的植物有:丝棉木、暴马丁香、金叶榆、北方栾树、侧柏、白蜡、黄栌、刺槐、五角枫、榆叶梅、山桃、山杏、紫薇、珍珠梅等。

3.4整地造林

根据林业工程造林规范,结合北大山的立地条件,在荒山、林间隙地、疏林地实施高标准造林绿化工程,整地以高标准鱼鳞坑为主,苗木选择大规格苗木,增加客土填运量,完善引水灌溉,采用覆盖及化控技术等措施,增加成活率,提高覆盖率,丰富植被资源,实现绿化质量提升目的。

3.5外来入侵物种的治理

针对外来物种入侵的现状,管理处加强对外来入侵物种识别、防治技术、风险评估技术、风险管理措施的培训,提高对外来入侵物种的防范意识。建立郊野公园相关规章制度,对无意或有意引进外来入侵物种的情况进行防范和管理[1]。

3.6其它设施

(1)引水上山工程。规划在各个山体设置引水上山管道,每条管道设两级泵站,山顶设蓄水池,满足山林消防用水,同时,兼顾绿化用水。(2)安全设施。在陡峭的观景点、道路加上安全防护栏,在观景平台和广场周围添加安全防护栏等,在林中设置鸟巢,方便鸟类繁衍。(3)环卫设施。垃圾转运站设在北主入口附近,及时清运园内的废弃物,并在园内的主要观景平台设置垃圾收集点,在人流集中的出入口、长度较长的游步道旁,按间隔200m设置1个果皮箱。规划厕所5处,公厕设置主要布置于各入口区、各主要景观节点处,按照游人容量的2%设置厕所蹲位,男女比例1:1.5。

4结语

针对北大山郊野公园存在的生态问题,提出生态修复规划措施:植被修复、林相改造、整地造林、抵御外来生物的入侵等。目的是保持景观的连续性,达到景观设计的要求,营造一个美丽的、可持续发展的生态环境,因为优良的自然生态环境是北大山郊野公园最大的休闲资源和依托。

山体生态修复技术篇5

关键词:水土保持;生态修复;研究

中图分类号:S157文献标识码:a

全国水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加强配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和总结生态修复的技术和经验。

1水土保持的生态修复

是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初的状态过程。环境生态修复起源环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。生态修复主要对被污染的环境或由于水土流失而破坏的环境而采取措施,使得风化的区域或是地表或是水土流失破的环境慢慢恢复到被破坏之前的状态,使污染物的浓度降低到末污染前的状态,从而整体中提高水土流失保护水平,提高环境的综合治理。

2国内外现状

西方发达国家的水土保持中生态修复理论主要集中在对森林、草地、灌丛、水体等生态系统在采矿、道路建设、机场建设、放牧、采伐、山地灾害、工业大气及重金属污染等干扰体系的影响下退化和自然恢复的机制和生态学过程,涉及植被、土壤、气候、微生物、动物等多方面,研究具有积累性好、综合性和连续性强的特点。

目前,我国在处理水土流失中生态修复问题时,主要坚持人与自然和谐相处,和谐共生的指导理念。人和自然从来都不是对立的,人是自然环境中的一部分,遵守各种自然规律,维护生态平衡,人对自然的改造必须符合自然法则和整个生态系统的发展规律,充分发挥人类的主观能动性,在人与自然互惠共生的基础上,以最小的消耗,最低的成本,最新最先进合理的技术来促进生态系统的自我调节,加快生态系统自我恢复的周期。我国的水土保持生态修复更倾向于利用自然的恢复能力,修复自我,再辅助人类的相关技术和管理,加快自然自身恢复速度。

3我国生态环境恶劣水土流失的影响因素

3.1自然原因

3.1.1独特的地形地质地貌的影响

我国地形复杂,地貌多变,从整体来看,是个以山地为主的国家。据不完全统计,我国的山地面积占据了整个国土面积的2/3,山区地势高,坡度大,雨水来临时候容易受到冲刷,水土的滑动容易。同时,我国又是一个多地形地貌并存的国家,山地高原、丘陵盆地交错而生,卡斯特地貌等多种地貌共生,许多地区土质疏松,风化严重,加上我国年降水量不平均,降水量多集中在春夏两季,雨水高峰来临,多暴雨,容易对疏松的黄土或松散的风化地区形成很大的冲击侵蚀。因此,地质的疏松,地形的复杂,暴雨集中的降水气候条件,是我国水土流失严重最关键的因素之一。

3.1.2绿色植被覆盖率偏低

经过几十年的环境保护措施的实施,我国的环境保护取得了一定的成果,到2011年为止,我国的绿色植被覆盖率达到了70%。中国森林覆盖率达到25%,草、灌木等低矮植被的覆盖率为45%,另外还有约15%的农业庄家覆盖率,还有5%左右的居住交通等用地,剩下的10%为没有植被覆盖的沙漠戈壁雪山。绿色植被的覆盖率对改善地表径流,减缓水土流失有着至关重要的作用。

3.1.3全球气候变化异常,水旱灾害变多

随着全球温室效应的不断攀升,我国的气候越来越明显,整体气温不断升高,降水减少,连续持久的高温干旱造成地表的植被枯死,土地沙化,当季节性暴雨集中来临之际,很容易对地表形成冲击和剥蚀,带走更多的土壤,水土流失更加严重,自然灾害频繁发生。

3.2人为原因

3.2.1过度开垦,乱砍乱伐,过度放牧

我国人口基数大,对粮食、燃料、能源的需求量大,种类多,在我国生产力上不够发达的情况下,粮食的增产,能源的索取,多是一种不科学不合理的开采模式,不断加大开垦的面积,不断砍伐各种树木以满足规模日益扩大的人口基数和各种生产生存需求,对土地实行掠夺性开垦,过度养殖,过度放牧,片面强调粮食产量,盲目扩大种植开垦面积,不能做到因地制宜。大量开垦陡坡,以至陡坡越开越贫,越贫越垦,生态系统恶性循环;滥砍滥伐森林,甚至乱挖树根、草坪,树木锐减,使地表,这些都加重了水土流失。

3.2.2交通道路规划设计建造不合理

经济的飞速发展,加大了我国对高速运输方式的需求,原有的交通网络已经不能再适应不断发展的社会需求,因此,伴随着经济进入繁荣阶段,我国的各地交通道路建设迅速的开展起来,但由于受到相关技术水平、投资规模、管理方式等多种因素的限制,我国的道路建设缺乏统一科学的设计,很多交通路线的修筑难以符合当地的水土流失保护的实际情况,不合理修筑公路、建厂、挖煤、采石等,破坏了植被,使边坡稳定性降低,引起滑坡、塌方、泥石流等更严重的地质灾害,加重了整个区域的水土流失速度。

3.2.3执法力度不强,有法不依,执法不力

虽然我国在环境保护方面已经建立了一系列的法律法规,从中央到政府都呼吁加大环境保护,减少水土流失,但现实中,更多的是空有多部完善的法律法规,破坏环境的人和事时有发生,有法不依,执法力度不严格,法律失去了其威慑监督的作用,在水土保护的法律贯彻落实状况尚待提高。

山体生态修复技术篇6

关键词:矿山地质环境;环境保护;治理恢复

引言

矿业经济作为国民经济的基础产业,其在广东省的经济发展中也占有一定的地位,广东省矿产资源总量丰富、种类较多,但是多年来的矿产开采都存在着耗能多、污染严重、资源回收利用难等问题。而且不正规的开采经常引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。日渐突出的环境问题影响带当地人们的生活和生命安全影响国民经济的发展。以下主要分析广东省矿产资源开采中的问题以及恢复措施。

1.广东省矿山地质环境现状

1.1矿产开采环境破坏严重

广东矿山开发引发的环境问题主要是开采矿山对矿产区土地的破坏,土壤和植被的破坏;矿山废弃物中含有大量重金属成分以及酸性和有毒物质,这些成分通过大气飘流和径流破坏临近地区的土地、水域和大气。水土受到重金属污染、酸性程度高,植被破坏严重。矿山排放的废水多金属硫化物排放物,矿山酸性废水的排放和金属硫化物酸滤作用造成了该地区的水土酸化程度高。另一方面,矿产开采所产生的大量固体废弃物由于占用了大量的土地,这些废矿、尾矿将硫化矿物带入到地下,硫化物经过化学反应向周围的水土生态释放有害离子,从而造成了生态环境的破坏。酸性物质又通过矿山排放向下游移动,使其污染扩散到矿区周边及下游地区,使得下游水系的植物受到显著影响。

1.2矿产开采引发一系列的地质灾害

从采矿工程活动方面来说,会诱发滑坡、崩塌等地质灾害。首先是矿山地下采空形成地面塌陷从而诱发滑坡、崩塌,其次是露天采矿对斜坡的开挖形成滑坡、崩塌,再次是由于废矿物的不合理堆放导致这些地质灾害的发生,最后是在采矿活动时由放炮震动及诱发的滑坡、崩塌等。除此之外,矿区还会因为大面积露天剥离,乱采滥挖等不合理开采而导致水土流失,这会诱发泥石流灾害,而且大量的采矿弃渣物在坡面及沟道内随意堆放也会直接诱发或加剧泥石流灾害。

2.广东省矿山环境问题恢复治理措施

2.1生态环境恢复治理

矿山生态恢复的主要技术手段是以植被的恢复为基础。由于受重金属污染地区的土壤也受到严重破坏,植被在这样的土壤环境里恢复是极其困难的。生态恢复的首要工作是要鉴定限制生态环境恢复的因子和有毒物质,并清除这些不利因素。具体的修复手段有:

(1)生物修复技术。微生物修复是指利用微生物的生命代谢活动来减少土壤环境中有毒有害物的浓度,以恢复受污染生态系统的正常功能。由于土壤中的微生物的代谢活性范围很宽,可以在受污染的土壤中人为地增加微生物量来加速土壤中污染物的降解过程。微生物修复在水污染治理方面的应用已经有一段的历史了,而用于土壤污染的治理的时间还不长,修复技术包括:添加营养、生物通气、土地处理、接种外源降解菌、堆肥式处理等。

(2)植物修复技术。金属矿山开采产生的生态环境的根源就在于废尾矿堆以及其氧化产生的酸性(下转140页)(上接132页)矿山排水。因此,首先应加强废尾矿堆的治理。由于植物对土壤中的污染物具有某种特殊的吸收富集能力,该种能力可以将某种有害的重金属元素移出土壤,因此,我们可以将该种植物种植在有害土壤上来达到治理污染和生态修复的目的。植物修复具体有以下三种方法:一是通过植物吸收积累污染物,植物收获后可以进行热处理、微生物处理和化学处理。第二是植物降解,即将污染物转化为无毒物质。第三是植物稳定化,植物在和土壤的作用下,通过固定污染物来减少其对生物与环境的危害。当然,要注意的是,植物修复技术的前提是找到有特殊吸收富集能力的植物种,特别是耐性先锋植物和超富集植物。

除了上述两种方法外,土壤改良还可以施用改良剂,可以添加营养物质来提高土壤肥力,还可以施加含Ca2+化合物缓解重金属毒性以及施用石灰等物质调节土壤pH值,这些都可以改良土壤从而恢复地表植被。

2.2地质灾害处理措施

针对矿产开采引发的地质灾害,治理措施可以从政策落实、工程防治几方面来进行。首先,在政策上要贯彻落实国家有关的矿产资源法和环境保护法等,坚持矿产资源开发与生态环境保护并重的原则。严把矿山地质环境准入关,最大限度地避免和减轻由矿山环境问题和矿山地质灾害的发生,省级国土资源部门要严格执行矿山地质环境评价制度和地质保证金制度。其次是在工程防治方面,对于崩塌、滑坡等地质灾害,一般是加强监测,采取地表排水、地下排水、植树种草固坡等措施。对于泥石流灾害就要采取减少物源、排倒以及生物工程等措施。而对于那些地质灾害较为严重、治理难度又比较大并且治理投入效益不大的地区,一般是采取搬迁、避让的措施。

2.3矿山恢复分区治理

对于生态修复,分区原则应该采取综合治理、标本兼治的原则,修复是要考虑到矿山地形地貌、气候条件及植被发育等自然因素进行分区。对于地质环境的恢复治理,分区原则是以矿山地质环境影响程度和需要重点治理的地区为依据来划分恢复治理区的,其中在区内又要根据地质环境特征、地理位置以及治理方案的不同来划分亚区。

结语:

矿产开发不可避免会引发矿山地质环境问题,针对出现的问题,寻求相应的恢复治理措施,并最终解决问题才能使广东的矿业能够更好更快地发展,促进当地经济的进一步腾飞。

参考文献:

[1]王惠芬.矿产资源开发的地质环境影响及其治理对策――以北京首钢铁矿环境治理与保护措施为例[J].城市地质,2008,3(3):10-13.

[2]李明顺,唐绍清,张杏辉,等.金属矿山废弃地的生态恢复实践与对策[J].矿业安全与环保,2005,32(4):16-18.

[3]朱志敏,沈冰.金属矿山环境地质条件模糊综合评判[J].采矿技术,2006,6(3):364-365.

山体生态修复技术篇7

【关键词】山区公路;路基塌方;快速修复;新技术

前言:

目前,公路养护已成为公路管理的重点,山区公路防灾减灾已为养护管理人员日益关注,我国山区公路地质结构特殊、灾害频发,多有公路路基塌方引起的断道现象,直接影响正常交通运输与人们正常生活。我国山区公路路基塌方抢修工作已经处于相对成熟阶段,灵活选择恰当的抢修方式是最短时间恢复交通、保障修复质量的前提。

一、路基塌方特性

路基塌方分为渐进性与突发性两种,渐进性即公路路基下边坡出现推移式滑坡,即全部路堤下滑,从而推动坡体变形、路面下陷,进而产生裂缝。

突发性路基塌方即上边坡崩塌、滑动而引起巨石掉落,将路基砸毁所致的塌方。此种塌方现象没有先兆,事发突然,属于失稳破坏,会在短时间内突发断道、交通意外中断及人员伤亡和财产损失,是公路养护管理的重点和难点。

二、路基塌方相关因素

(一)地质因素

公路路线位于地震带、滑坡体之上,则会因地震力或滑坡体复活而失去原有平衡,发生滑动、塌方,此外,由于融雪、雨水渗入土体,改变原有地下水渗流与地表径流条件,毁损路基;也可能是公路处库区水位及地表径流改变而浸泡、侵蚀岸坡,从而改变土体性质、坡体支撑力及强度,导致路基塌方。

(二)气候因素

大量降水冲刷道路细颗粒,改变路基应力状态,导致路基下沉和塌方。或者路基排水困难,大量雨水积留于路基并长期浸泡,渗入其中,路基变软,最终下沉塌方。

(三)外部荷载因素

大规模人为伐木、开采矿石与地下水、削坡修路、坡顶加载,加大公路负荷,而导致路基失去稳定性。

风化作用导致部分岩体破碎而出现地质灾害;大规模滑坡、崩塌落石致使巨石砸毁路基岩土而影响路基稳定性,发生下沉、塌方。

(四)地基土质与地形因素

地基土质特殊的地区会在某个时段发生地面土体压缩下沉、挤压位移,从而出现路基塌方;若公路处于斜坡之上比如凸型斜坡、正向直线型斜坡极易出现崩塌、滑坡地质灾害,若所处区域有60°以上的坡度,更易出现崩塌现象,这与局部稳定性不足有直接关联;另外,顺向斜坡相比逆向斜坡更易发生滑坡等地质灾害,进而造成更严重的塌方危险。

三、路基塌方抢修

山区公路路基塌方快速修复技术包括袋装土抢修、木板修复、以桥代路、修筑挡墙、柔性加筋注浆快速回填抢修、微型桩快速加固、锚杆与锚固系统修复、土工合成材料修复等方式:

袋装土抢修。使用草袋将塌方路基修补起来。首先,将塌方部分积土夯实平整处理,以砂土填满草袋,分层交错堆积塌陷部分,保持3:1的边坡坡率,将草袋使用木桩穿插固定起来,随后在顶层铺上15~20cm厚度的土壤,夯实平整,最后使用碎石、砾石将路面铺筑完毕。

木板快速修补。若横坡坡度较大,则首先将固定桩打在路基坡脚部分,维持1~2cm坡距,桩头向内倾斜,设控制桩,并将固定桩以铁丝连接起来,沿着固定桩密集设置圆木,最后填土,夯实平整。

以桥代路。若塌方路段处于陡坡悬崖,短时期难以真正修复,暂时搭设桥梁,若确认部分路基依然可用,则快速构筑栈道以做暂时交通使用。

修筑挡墙。可修筑片石混凝土挡墙,此种挡墙修筑方式花费较大,有较高的强度和较快的修复速度,可借助成熟的计算及施工技术实现;土工编织袋挡墙施工安全性高,可作为永久挡墙在应急抢险工程中大范围使用。挡墙作为道路的重要构筑物,为道路提供可靠的支挡及防护左右。这种方式因其一般能够就地取材,所以被广泛采用。常用的挡墙包括浆砌条石(毛石)挡墙、毛石混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙等。

柔性加筋注浆快速回填。此种技术是加筋、注浆两种技术的结合,加固效果更出色。利用土体劈裂灌浆力学、能耗分析等经验与技术实现柔性加筋注浆设计、施工工作,快速修复并恢复交通。

微型桩快速加固修复。借助微型桩加固边坡稳定性上限分析法计算和设计微型桩,开展具体施工工作。微型桩桩顶多需要设置网格型钢筋混凝土将各微型桩联系起来,提升整体路基力学性质。

锚杆施工、锚固系统快速承载技术修复。借助锚杆加固边坡稳定性上限分析法实现锚杆加固路基边坡的简化设计,分析非线性mohr-Coulomb强度准则下锚索极限抗拔力,对弹性状态下的锚杆位移变形进行分析,灵活选择树脂锚固剂、早强型浆液、螺旋锚浆液等联合外锚结构物坡面加固技术短时间内修复路基塌方部分。

土工合成材料快速修复。借助上限分析理论指导土工合成材料对路基的修复工作,并进行加筋路基简化设计。借助土工合成材料实现路基边坡稳定性加固,结合室内试验、数值模拟而实现最终的全面修复。

基于非开挖的路基排水技术,此种技术是指无需将地表开挖处理,而对路基塌方沉陷部分进行勘察分析,系统检查塌方区域小流域范围内地下排水管道情况,查看积水情况、堵塞情况并及时修复疏通,以恢复路基稳定性,快速恢复交通。

总体来说,山区公路路基塌方后首先要进行清理和勘察分析,之后有目的地做基础、垫层,适当回填,选择合适的修复技术修复并再次勘察检测评价,抢通后便可恢复交通。

结语:

目前高速公路面临繁重的养护管理工作,在实际公路养护管理工作中,应当在掌握塌方、沉陷原因基础上,探究路基塌方、沉陷原因,快速勘察,熟悉并灵活选择袋装土抢修、木板修复、以桥代路、修筑挡墙、柔性加筋注浆快速回填抢修、微型桩快速加固、锚杆与锚固系统修复、土工合成材料修复等修复的方法与技术,可缩短由于塌方沉陷对交通造成的影响,减少带来的经济损失和社会影响,提高我国公路养护管理水平。

参考文献:

[1]覃进.山区公路路基塌方修复技术探讨[J].大科技,2014,(31):257-258.

[2]安应龙.浅谈路基的挡土墙的设计与施工[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(34).

[3]司银磊,刘麟乾.山区公路水泥稳定基层施工[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(1).

山体生态修复技术篇8

有机质改良土壤

有机质改良是通过施加有机肥、氮磷钾肥等改善土壤质地。实验证明,施用矿质肥料能有效地提高人工林的生产力。生物活性和惰性有机肥都可以作为阴阳离子的有效吸附剂,提高土壤的缓冲能力,降低土壤中有害盐类的浓度,有些有机质还可以螯合或络合部分重金属离子,提高土壤肥力及保水能力。Blaga等通过对露天采矿地的理化性质、矿质元素、生物特性分析,提出了施肥类型及其比例。美国Schoenholtz等认为有机肥改良能提供更加稳定的n源。Leiros等在Spain西北部露天开采煤矿土壤恢复试验表明,施用有机肥较无机肥有效,用牲畜肥处理的土壤,植物生长迅速,土壤中微生物活性大,土壤理化性质好。国内用城市污泥作为肥料改良煤矿废弃地取得了一定的进展。

植物改良通过植物使土壤性质发生改变,肥力增加。主要利用超积累植物对土壤中的有害物质进行处理,利用某些植物对重金属的吸收性,把土壤中的重金属由地下转向地上,使之与土壤分离。还可利用某些植物的固氮作用,改变土壤的养分组成,改善土壤的理化性质。澳大利亚通过对废弃地种草类型的研究,推荐建立豆科植物草场,使废弃地地表很快稳定,从而改变覆土的理化性质。

国内植物改良土壤也取得了明显成果,通过植物品种筛选,根据当地的气候和土壤条件,筛选出来的植物再经过实验室模拟实验、现场种植试验、经验类比等,最终确定植物种类。

微生物改良微生物的生命代谢活动能够减少土壤中有毒有害物质的浓度或者使有毒有害物质完全分解。微生物具有嗜重金属性,可以利用其对重金属污染的土壤进行处理,使之无害化。Shetty发现根瘤真菌可改变重金属离子在植物体内的运输方式,根据这一反应,可用它来选择污染土地上复垦树种。美国学者pflegr等研究了Va菌根真菌与植物演替及多样性关系。用Va菌根真菌接种后,复垦地上的植被生长量增加。澳大利亚在菌根技术研究中,把筛选品种的研究提高到分子水平;匈牙利的Biro等也研究了根瘤菌在复垦中侵入的变化。国内毕银丽等人系统分析了煤矸石的基本理化性质,利用菌根真菌和根瘤菌对煤矸石山进行修复。

煤矿废弃地综合治理

土地复垦是煤矿废弃地生态修复中最有效的方法。煤矿废弃地土壤结构差,有机质与营养元素相对缺乏,植物难以生长,生态自然修复十分困难。20世纪50年代一些发达国家已经开始了科学复垦阶段,70年代后期发展成为多学科综合性课题。澳大利亚对煤矿废弃地的治理相当重视,其土地复垦管理工作主要由环境局负责,其复垦的技术在世界上也处于领先水平,复垦的工程设计将土地修复与废弃物对水环境的影响作为主要参照点,依托卫星遥感等高科技的指导与支持,通过计算机的辅助设计完成原有形态的恢复,采用效用--效率优化原则来设计复垦方案。法国对废弃地的土地复垦也有深入地研究,尤其是在露天煤矿的土地复垦方面。Lamartini煤矿所创建的土地复垦“脚坝”技术,成为露天煤矿土地复垦很值得借鉴的成功经验,对后期土地复垦和生态修复具有很重要的指导意义。在美国,煤矿废弃地的治理有相关的法令和法规强制执行,3S技术和其他新技术、新理念在生态修复中得到了广泛的应用。

新墨西哥州西北部Farminton的Laplatamine煤矿,2001年矿区的生态修复首次采用“师法自然生态修复法”理念和技术。国外由于其人地矛盾不像我国那么突出,在复垦方面的研究重点集中在露天煤矿和矸石山,复垦地主要用于植树和草地或作为湿地加以保护,偏重于生态恢复,主要采取植被恢复和重建技术。我国在废弃地的生态修复方面较发达国家晚,20世纪50、60年代个别煤矿废弃地才开始土地复垦工作,主要采用填埋、剥离、覆土等工程措施来达到将废弃地改造成耕地的目的,实现矿区土地农业耕种的目标。20世纪80年代后,废弃地的治理才真正被重视起来,国务院1988年颁布了《土地复垦规定》,标志着我国土地复垦工作真正有了法制保障。现在在废弃地的生态修复方面,土地整理、土壤修复、生态重建、生态平衡等方面都开展了相应的研究工作。

经过近30a的研究实践,研究出了一系列的实用技术,如“剥、采、复三位一体”,“挖深填浅”,“降酸培肥”,“恢复区生态农业建设”以及与之配套的矿山土地生态恢复规划与设计技术。平朔露天矿区采煤废弃地复垦与生态重建的技术框架包括土地重塑、土壤重构和植被重建。其生态重建的效益分为三部分:减少破坏、清洁生产;初步建立生态系统雏形,包括排土场建设、地面整理、水土保持、土壤熟化、植树种草等;生态效益、经济效益和社会效益高度统一的生态系统动态平衡阶段。

山体生态修复技术篇9

从新中国成立初期的“大跃进”以来,环保意识的匮乏、粗犷的发展模式、落后的科技水平,造成全国范围大面积土壤生态遭到破坏,并且长期没有得到重视。直至21世纪初,在经济快速发展进程中,“毒地”“镉大米”“癌症村”“砷中毒”等突发性土壤生态破坏公共事件不断曝光,才使得土壤污染防治真正引起社会公众和政府部门的重视。国家开始着手法律法规和技术标准等支撑体系的建设,加大了用于污染调查、风险评估、技术研发及修复工程的资金投入。但这与发达国家相比,已经晚了30年。

2014年08月25日,新疆环科院技术人员在乌鲁木齐对原新疆烧碱厂污染土地进行土壤取样。

亡羊补牢,犹为未晚。环保部部长李干杰曾指出,土壤污染防治关乎米袋子、菜篮子、水缸子安全,相对大气污染、水污染防治难度更大,必须高度重视,下更大的力气、更大的功夫抓紧推动。近年来,从国务院印发《土壤污染防治行动计划》(“土十条”),不断加大土壤污染治理专项资金投入力度,到首部土壤污染防治法呼之欲出,一张土壤污染防治的大网正在逐渐织就。

土壤修复刻不容缓

我国土壤修复的标志性事件发生在2004年的北京。

位于北京南三环外的宋家庄地区,几十年前是一片化学工业扎堆的地方,化工厂、农药厂、油漆厂集聚。随着时代变迁,工厂早已迁走,这里成为重要的交通枢纽。2004年5月,宋家庄地铁5号线工程的三名施工人员在深入地下探井作业时,被污染土壤产生的有毒气体熏倒,三人不同程度中毒并入院治疗……“宋家庄事件”开启了我国污染土壤调查与修复之门。

2005年4月,原国家环保总局和国土资源部联合启动了经费预算达10亿元的首次全国土壤污染状况調查,上海在筹备2010年世博会过程中专门成立土壤修复中心,对世博会规划区域内的原工业用地污染土壤进行调查、评估和处理处置。

2014年4月,环保部和国土资源部首次联合公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国土壤总超标率为16.1%,其中重度污染点位比例为1.1%。全国土壤环境状况不容乐观,长三角、珠三角、东北老工业基地等区域土壤污染问题尤为严重。在工矿业废弃场地土壤环境问题突出的同时,耕地土壤环境质量更加令人担忧,从国家层面尽快启动全面土壤修复工作已经刻不容缓。

污染防治路漫漫

与空气污染防治的“立竿见影”不同,土壤污染治理起来更为困难。

相较于欧美40年的发展,我国土壤修复技术研究起步较晚,尚未有很好的基础积累和技术储备。国家城市环境污染控制技术研究中心研究员彭应登介绍说,目前世界上土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种。按照处理方式的不同,土壤修复技术大致可分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术是在需要修复的场地现场进行处理的技术。如可渗透性反应墙,这种屏障埋在地下,可以与下渗的污染物质发生反应,从而达到净化修复的目的。污染农田修复、矿山修复、盐碱地修复以原位修复为主;异位修复技术则要将需要修复的土壤等运至其他地方处理。在我国目前占主流的修复技术是异位修复,但其相对较高的成本、能耗以及清挖、转运、处置中产生二次污染风险,都是急需解决的问题。

从2004年至今,我国成功完成了多处土壤修复工作,如北京红狮涂料厂、沈阳冶炼厂、唐山焦化厂、重庆天原化工厂、杭州红星化工厂等,这些案例为我国土壤修复提供了宝贵的技术和管理经验。

北京市宋家庄经济适用房污染场地修复项目是国内首个土壤修复项目工程实践。宋家庄经济适用房项目用地是原北京化工三厂场地,2005年,北京市国土局及市环保局组织业内著名专家及科研机构对场地土壤进行勘查,摸清了受到重金属和有机物污染的土壤情况并提出处置方案。北京建工环境修复公司承担了土壤修复工作,第一阶段是对场地内重金属污染和有机物污染严重的土壤进行高温焚烧,焚烧剩余固体部分无害化后作为水泥的添加料再次利用。第二阶段是将受有机物污染较轻的黑色土壤送到房山区“生态岛”进行阻隔填埋。填埋坑的四周和底部采取防渗阻隔,随着时间的推移,黑色土壤将会自然降解,不会对周围环境造成污染,整个项目前后历时三年完成。

上个世纪七八十年展起来的固废拆解业,让浙江台州市路桥区成为国内的“电器废弃物拆解之都”。当地从废旧电器中拆出高额财富,也带来了环境污染的巨大伤痛,土壤中的重金属、多氯联苯等有机污染物严重超标。2010年,污染土壤修复试点工作在路桥启动,有关方面划拨1000万元专项资金,修复12500平方米被污染的土地。但由于污染情况复杂,修复过程几经周折,前后近4年才达到预期指标,每亩修复成本高达50万元……

农村土地防治问题涉及到民众餐桌安全,更为人关注,也更为复杂。中国工程院院士罗锡文曾估算,目前,我国受到污染的耕地已达3亿亩。中国人民大学农业与农村发展学院教授郑风田接受本刊记者采访时表示:“与城市土壤污染主要来自企业行为有所不同,农村土壤污染是由多种因素造成的:城市河道流出的污水,村民过量施用的化肥、农药,过量养殖以及矿山开采造成的污染以及小散乱的乡镇企业等。”每修复一亩污染严重的耕地,大约需要花费人民币50万至60万元,修复时间需要10年以上。

中国科学院生态环境研究中心研究员陈卫平认为,目前土壤污染防治的重点是推动土壤环境管理从末端治理向源头防范的转变。据介绍,近年来,各地、各级政府和部门已陆续采取多种措施从农业、工业和生活污染多方面入手抓管控。在农业方面,各地积极推进化肥、农药持续减量,推广应用肥药减量增效技术与模式,深化畜禽养殖污染治理,完善农药废弃包装物和废弃农膜回收体系,加强灌溉水水质管理;在工业方面,各级政府部门重点实施重金属减排,推进危险废物全过程监管和利用处置规范化;生活垃圾治理方面,各地深化城市生活垃圾分类,探索垃圾分类处置新机制,完成村庄非正规垃圾填埋(堆放)场整治等。陈卫平呼吁,下一步还应大力促进大气、水、土壤污染防治行动计划所涉及的重点污染行业企业实现清洁化转型和污染物减排,尽快改变“边污染,边治理”的管理模式。

土壤污染防治全面加速

2016年5月“土十条”后,我国的土壤污染防治前景也将随之发生变化。“土十条”明确了“预防为主,保护优先,风险管控,安全利用”的土壤污染防治基本思路,提出到2020年,全国受污染耕地安全利用率达到90%左右,污染地块安全利用率达到90%以上。全国土壤污染加重趋势得到初步遏制,土壤环境质量总体保持稳定,农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障,土壤环境风险得到基本管控。

2014年4月,湖南省长株潭(长沙、株洲、湘潭)地区的170万亩耕地成为重金属污染耕地修复治理的首批试点。三年多来,专家们构建了一整套稻田重金属污染防控、修复技术及管理体系。

环境保护部南京环境科学研究所土壤污染防治研究中心主任林玉锁接受本刊记者采访时表示,“土十条”更加强调风险防控,特别是针对农用地提出“对于轻度及中度污染耕地,采用农艺调控、替代种植等措施,降低农产品超标风险;对于重度污染耕地,采用退耕还林还草或种植结构调整。”近年来,我国科技人员重点研发了植物修复、作物阻控、化学调控、农艺调控等控制和修复技术并投入应用。同时借鉴发达国家土壤治理经验,我国土壤修复将从异位修复向原位修复过度。“总之,开展污染场地土壤绿色、可持续修复,维护土地可持续利用将是我国土壤管理未来的发展方向。”林玉锁说。

有了时间表和“军令状”,從环境保护部、国土资源部等中央部委到地方政府,都在加速推进防治土壤污染的相关工作。2017年8月,环保部会同财政部、国土部、农业部、卫计委联合编制了《全国土壤污染状况详查总体方案》,全国土壤污染状况的详查开始密集进行,多个省份围绕耕地保护的农用地修复工作成效显著。

令人可喜的是,中国土壤修复行业小散乱的局面近年来已经有所改观,北京建工修复、永清环保、亿利资源集团等一批行业龙头企业涌现出来,并且走向国际。2009年就开始进入土壤修复领域的永清环保集团是国内为数不多在技术上覆盖土壤修复全业务领域的公司,收购了全球领先的土壤修复企业美国iSt公司51%的股权,拥有iSt公司创始人詹姆斯·雷辛格、韩国土壤修复专家安洪逸以及国内一流专家罗启仕等一批国际顶尖专家团队,具备了承担国际范围修复项目的实力。30年来因有效治理库布其沙漠赢得世界赞誉的亿利资源集团,也已经从库布其走向内蒙古、新疆、甘肃乃至“一带一路”沿线,从单纯治理荒漠化扩展为土壤修复的“全能选手”。不久前,亿利集团与拥有世界领先的土壤原位修复技术的荷兰弗家园公司签署并购协议,并宣布在荷兰设立亿利欧洲生态创新中心。

土壤污染防治离不开资金的支持,环保部规划财务司负责人尤艳馨曾表示,去年中央财政安排土壤污染防治专项资金65亿元,并启动一批土壤污染治理与修复技术应用试点项目。在重点生态保护修复治理方面,中央财政2017年已安排20亿元支持青海祁连山等重点生态保护修复试点,该资金主要用于矿山修复治理、土地综合整治与修复、自然植被恢复等。

有资金作保障,还要有法律来规范。经过长久酝酿,2017年6月,《中华人民共和国土壤污染防治法(草案)》提交十二届全国人大常委会第二十八次会议审议。历经半年打磨,2017年12月,草案二审稿提交常委会审议。草案二审稿在一审稿的基础上,在土壤污染风险管控标准、监测土壤污染重点地块、农用地风险管控和修复、地方政府及有关部门防治土壤污染责任等方面作了完善。林玉锁指出,土壤污染防治法的出台意义尤为重大,它将填补我国土壤污染防治法律的空白,进一步完善环境保护法律体系,更有利于将土壤污染防治工作纳入法制化轨道,以遏制当前土壤环境恶化的趋势。

拉夫运河事件与超级基金法

1978年,家住美国纽约州拉夫运河小区的家庭主妇伊斯·吉布斯偶然从报纸上了解到,自己居住的小区曾是一个堆满化学废料的大垃圾场。1942年到1953年,胡克化学公司在这里倾倒了2万多吨垃圾,她敏感地意识到自己患有肝病、癫痫、哮喘和免疫系统紊乱症的儿子病因可能与此有关。她暗中调查发现,社区里流产、死胎、新生儿畸形、成人罹患肿瘤等频发。随后环境监测和调查结果证实了危险性化学物质的存在,当地居民随后获得政府和企业的巨额赔偿……

山体生态修复技术篇10

持续多年开矿的后遗症已逐渐显现:地表严重塌陷,耕地良田流失,煤矸石山自燃则造成了大气污染。全国1500个矿区,开发占用和损坏的土地面积多达200万公顷,并且呈现逐年递增趋势。

2013年8月29日,在鄂尔多斯召开的讨论“矿区土地复垦与生态修复”的论坛上,专家们对位于准格尔旗的神华集团的黑岱沟和哈尔乌素两大煤矿表现出兴趣。如果复垦后进行土壤改良,两个矿区将形成18万亩的平整农地。对于地处蒙晋陕三省交界带、缺乏平整地块的准格尔旗来说,这是异常宝贵的资源。

矿区复垦,是国土部认为可缓解用地紧张、维护“耕地红线”的途径之一。当天,国土部也召集全国重点矿企和一些地方国土部门人员到来,调研《土地复垦条例实施办法》施行半年后,在国内矿区的执行情况。

然而,情况并不乐观。早在上世纪80年代末期,中国就提出矿区“边开采、边复垦”,至今仅完成了初级复垦,远远未达到生态修复目标。国土部土地整治中心总工程师罗明说,全国矿区损毁土地以及待修复面积,目前还没有国家部门的精确统计。粗放式复垦

按国土部法律中心产权处处长刘燕萍的保守估计,全国1500个矿区,开发占用和损坏的土地面积多达200万公顷,并且呈现逐年递增趋势。

而各类矿区中,煤矿问题占“大头”,特别是埋藏较深的井工煤矿,损毁土地几乎占到损毁总量的一半。井工煤矿是深层采煤,在地下作业,危险系数也高。

土地损毁后,土层,加剧水土流失,导致河床升高、河道淤积,还破坏了生物多样性,使区域生态功能下降。同时,井工开采破坏了地下水系,从而引起潜在的水体污染,露天开采则产生大量废渣,这两种开采方式均污染土壤。

因此,国务院在1989年了《土地复垦规定》,要求从事开采矿产资源、造成土地破坏的企业和个人,对损毁土地进行整治,以达到恢复可利用状态。

事实上,多数矿区的复垦,是为了工程安全而非生态环境考量。比如,为了应对地质灾害,及岩土层欠稳定性、易坍塌等问题,极少对如何利用废弃物,如对煤矸石、矿井水、农业废弃物的循环利用等费心思。

在准格尔旗的西南处,神华集团下属神东公司大柳塔煤矿矿区内,一片采煤沉陷区上,遍布着沙棘、野樱桃等经济林木。这片井田是神东公司最早建成的千万吨矿井,井田面积190平方公里,由于井工开采、地下作业,矿区形成了严重的沉陷区。

中国地质调查局“大柳塔煤矿区环境地质问题调查”项目的调查研究显示,截至2005年,该矿区累积形成的采空区面积42.69平方公里,地表塌陷影响面积约50平方公里。采煤塌陷区的最大环境负效应就是直接对地表水、地下水造成破坏。

从环境保护的角度来说,自然恢复是一种最自然、优化的方案,成本也很低。但对于已经造成严重破坏的矿区,就需要采取一定比例的人工干预。相对而言,南方降水充沛,很多地方适用于自然恢复,植被能很快生长起来。但对于内蒙古等北方生态脆弱地区,则必须前期进行一定的人工干预。

如,地形重塑生态修复技术开发,即为了协调与周边生态与原有地表的关系,进行人工地形重新塑造;对于土壤酸碱度的调整,依托当地的现有材料,对土壤的理化性质改变和肥力增加,再比如利用煤矸石、秸秆等混合物做成作物增肥基质;矿井水净化与回用技术、风能太阳能节水灌溉系统的保水集成技术等。

神东公司从上世纪90年代初启动复垦工程,种植草木,建造防风固沙工程等,将植被覆盖率从最初的3%,提高到了60%。在植被茂密起来的同时,这些措施也存在致命的弱点:植被仅覆土0.5米至1米深,其下均为矸石,植被的生长全部依靠矿区建设的地下管道来引水人工灌溉,这使工程变得非常昂贵,因此难以复制。

中科院生态环境研究中心副研究员黄锦楼认为,这种修复效果不佳、仅是地表恢复绿化的表面工程十分普遍,“有数量,但质量不过关,与生态恢复目标相距甚远”。

伊金霍洛旗科技局局长段宝峰也认识到,大柳塔煤矿的修复工程,为粗放式的土地复垦,仅属于初级阶段,还需要精细化的技术进行彻底修复。年初,伊金霍洛旗科技局邀请中科院生态环境研究中心进行技术合作,初步规划,在鄂尔多斯市乌兰煤炭集团有限公司下属的满来梁露天煤矿实施每年100亩-200亩的技术集成实验基地,在神华集团的神东矿区实施2000亩产业化示范基地,预计明年3月正式实施。

按目前的计划,对井工地下作业的神东矿区,将集中于矿区与地表、地下协调系统关系的修复,包括地形重塑、塌陷区治理、水系关系改良,以及地下水修复;对露天开采的满来梁煤矿,重点方向是探寻修复与开采相结合,以及开采区地表植被群落筛选与经济性作物研究。

黄锦楼主张,以人工修复和自然修复相结合,前期通过人工技术对于土质和肥力恢复,提供充分的生物生长条件后,后期全部依靠植物的自然生长恢复。如果一味追求人工修复,缺点一是系统不稳定,二是持续恢复费用太高。

“如果要考虑技术的推广适用性,还需要长期跟踪和评价应用效果。”黄锦楼说,这也是全国矿区复垦和生态修复的现状,没有成功模式可供全国普遍复制。

中国煤炭学会理事长、原国家煤炭工业部副部长濮洪九表示,煤炭矿区复垦是中国量大面广、难度最大的复垦工作,基础理论和关键技术都需要攻关。

问题是,不同矿种、不同开采方式以及不同矿区的问题皆有区别,需要针对性地进行人工干预和自然恢复。比如,内蒙古矿区皆在生态脆弱区,有着生态的敏感性、稳定性差、环境承载能力弱、恢复难度大的特点,因此,应研究减少地质扰动、快速植被恢复等共性技术。而安徽省的两淮煤炭基地,生态承载能力和容量较好,水土条件也不错,自然恢复性能、抗干扰能力比较强,可以采取自然修复为主、人工干预为辅。企业的动力

矿区土地修复效果不彰,主要在于修复成本高昂。中央补助杯水车薪,企业和地方投入严重不足,社会融资难以操作。

按照“谁污染、谁治理”的原则,矿区复垦的费用主要由企业出资。根据黄锦楼的估算,因修复方式不同,矿区每亩土地复垦造价约为3000元至1.5万元不等,这对于占地面积大的矿区企业来说,是不小的投入。

2012年12月,国土部土地整治中心人士公开披露,中央财政每年将投入40亿元,地方财政进行配套支持,其费用是从每年收取的矿山企业生态治理保证金中提取,以形成一个总体投入约每年500亿元的规模。

生态治理保证金,最早是由山西省作为“煤炭工业可持续发展”试点,在国内率先实施的,即在生产的吨煤中,提取一定资金用于矿区整治和生态修复,这一模式2007年后在全国铺开,但并没有强制性的统一标准。

2009年国土部的《矿山地质环境保护规定》中,仅规定“矿山地质环境治理恢复保证金的缴存标准,按各地规定执行,缴存数额不得低于实际治理所需费用”,因此,企业在实际执行时多少不一。比如,作为试点的山西省煤炭企业按照吨煤10元的标准提取环境保证金;而神华集团神东矿区提取的吨煤保证金为1.3元,神华准格尔能源有限公司提取的吨煤保证金为0.45元。

黄锦楼的研究团队在鄂尔多斯即将启动两个修复项目,企业投资以外,主要资金来源还依赖于申请课题和引进修复公司的融资。

矿区面积越大投入越多,产生的效益却很难在短期内看到。矿区治理和修复不像直接的环境污染整治,可以短时见效,因此普遍来看,作为责任主体的国内矿区企业,用于修复的专项资金额度均偏小。这导致复垦和治理往往只进行到初级,而不理想的修复结果又使土地的价值不能得到完全开发,进而影响到企业和农民的积极性。

1992年,黑岱沟和哈尔乌素煤矿陆续开始土地复垦。这两大露天煤矿通过植被群落构建、治理水土流失等方式,如今相继回填形成六个排土场,59个植物总群落。为黑岱沟、哈尔乌素和大柳塔矿区的土地进行复垦和治理,神华集团下属企业已经投入资金30.65多亿元,未来将陆续投入的费用难以匡算。尽管如此靡费,初步复垦后的土地利用率并不高,还不能产生较高的经济效益。

“虽然已经形成了平地,但还需要借助更多技术进行土壤改良,才能达到种植要求。”神华准格尔能源有限责任公司土地环保处副处长郑海峰说。

按照相关规定,土地复垦后优先用于耕地,属于农民集体所有的土地,复垦后应当交给农民集体使用。然而,初步复垦后的土地往往有机质含量低、肥力低下、长满杂草,可利用效率极低,即便耕种“产量也不高,又缺水缺肥,这样复垦后,土地就是交还给老百姓也没用”,黄锦楼说。

矿区征占的基本属于农民集体土地,采矿企业需对失地农民发放补偿费。内蒙古一带,地广人稀,黑岱沟和哈尔乌素的整个开采区共有人口1.6万人,哈尔乌素露天煤矿63平方公里,仅有一个村。从2006年至今,共转移安置村民6000多人,采取一次性补偿每亩地7万多元,这里人均几十亩地,因此补偿金额不少。

“由于农作物无法正常生产,这种经济价值比补偿费还低,因此,农民宁愿要失地补偿,也不愿意企业来复垦。”中国矿业大学教授、中国煤矿土地复垦与生态修复专业委员会秘书长胡振琪说。

由此,仅完成初级阶段复垦的矿区土地,带来的直接后果是失地农民反而成为矿区修复的一股阻碍力量。据安徽理工大学测绘学院副院长徐良骥介绍,今年初,安徽省国土部门到淮北、淮南两个煤炭基地,组织地方国土局进行矿区生态恢复示范工程推广,项目拟落实时遭到了基层民众的反对。原因在于煤炭企业对失地农民有青苗补偿费,比如,淮北的失地农民每年每亩地获得补偿1600元-1800元,而一旦复垦后产生的农业经济效益可能远不及此数字。

据刘燕萍估算,目前全国矿区土地复垦率仅为20%左右,远低于国际上50%-70%的平均复垦率水平,更低于欧美国家超过80%以上的数字。

长远看来,“如果矿区土地不能彻底修复,未来的煤炭量开采结束,矿区关闭,这些土地怎么办,农民还向谁要补偿?到那时,矿区农民失地问题将容易引发社会问题”。胡振琪说。