湖南 矿山 植被恢复与生态重建的对策

湖南林业科技2007年第34卷第6期研究报告收稿日期:2007—07—14修订日期:2007—10—23基金项目:国家“十一五”科技支撑计划“工矿废弃地植被恢复技术研究”(编号:2006BAD03A0307)。作者简介:童方平(1964-),男,博士,研究员,主要从事树种遗传改良及矿山植被恢复研究。湖南矿山植被恢复与生态重建的对策童方平1,2,杨美寅3,龙应忠1,2,吴际友1,2,宋庆安1,2,易霭琴1,2(1.湖南省林业科学院,湖南长沙410004;2.林木无性系育种湖南省重点实验室,湖南长沙410004;3.中方县林业局,湖南怀化418000)摘要:论述了湖南矿山开发引起的系列生态环境破坏问题,对矿山植被恢复与生态重建的障碍因子进行了分析,提出了我省植被恢复和生态重建的7种途径,为实现我省社会、经济可持续发展,建设良好矿区生态环境提供了理论和实践依据。关键词:生态重建;植被恢复;矿山;湖南中图分类号:S763.721.1文献标识码:B文章编号:1003—5710(2007)06—0014—03湖南矿产资源丰富,矿种较多,主要分布于湘中、湘南和湘西,分布面积达10万hm2。湖南是有色金属之乡,全国已发现的140多个矿种中,湖南有111种,其中已探明储量的有83种,是全国矿产品种较多的省份之一。在已探明储量的矿产中,以有色金属矿居多。目前已探明储量的有色金属37种,其中锑的储量居世界首位,钨、铋、独居石等名列全国榜首;铅、锌等储量也很丰富,主要种类有锑、铅、锌、钨、钼等,开采范围广,面积大。由于矿山的开采而引起的系列生态环境问题,已成为制约我省社会、经济可持续发展的因素之一。采矿活动及其废弃物的排放不仅占用甚至破坏土地资源,而且也带来了一系列影响深远的环境问题[1],如空气、地表水、地下水、土壤的质量下降,生态系统退化,生物多样性丧失,景观受到破坏,农作物减产,并威胁到人体健康。因此,矿山生态重建已成为我省当前所面临的紧迫任务之一,也是我省实施可持续发展战略应首先考虑和解决的问题。1矿山开采中存在的主要生态环境问题1.1土地破坏矿山开采对土地资源的破坏是很大的,直接破坏土地的类型主要有挖损、塌陷和压占3种类型[2-3]。我国土地资源十分匮乏,人均耕地只有0.11hm2,不到世界人均耕地面积的1/2[4],土地的毁损更加剧了我国的人地矛盾。1.1.1土地挖损露天采矿、煤是把矿、煤层上方的表土和岩层剥离之后进行的,因此,对土地损毁的最主要形式表现为直接挖损。据调查,露天矿正式投产后每开采万吨煤要挖损0.02～0.18hm2土地,到目前为止,我省的露天采掘场挖损占地约为8800hm2[5]。露天开采彻底改变了土壤养分的初始条件,且增加了养分流失的机会。1.1.2土地塌陷大多数煤、矿为井工开采,煤、矿塌陷地是采煤、矿损毁土地的主要表现形式。土地沉陷是由于煤炭、矿产资源开采形成一定的地下采空区,导致上覆岩层的应力平衡被打破而产生变形,逐步沉降形成地表洼陷地带。1.1.3土地占压煤矿工业的占压土地包括2类,一是露天采矿剥离表层土堆积而形成的外排土场;另一是井工采煤,矿由井下运到地面的矸石和洗煤、矿厂将精煤、矿洗出后排弃的矸石堆积而压占土地。我省大部分露天矿采用外排土方式,外排土场压占土地量约为采掘场挖损量的1.5～2.5倍,平均为2倍。1.2植被破坏煤矿区森林植被的破坏主要是由于矿山工业广场的建设、矸石堆放、开山修路、地面塌陷与露天采矿剥离引起的。土壤是供给植物生长发育所必需的水、肥、气、热的主要源泉,也是营养元素不断循环、不断更新的场所。矿区的建设和生产改变了土地养分的初始条件,从而使植被生长量下降。据调查,我省因采矿直接破坏的森林面积累计达5万hm2[6]。植物作为生态系统的生产者,它的破坏使得矿区土地及其临近地区的生物生存条件破坏,生物量减少,生态系统结构受损、功能及稳定性下降,引起水土流失和沙漠化。1.3水体污染和破坏煤矿区水体污染和破坏的主要形式有:地下水转化为矿井水,水质遭受污染;矸石淋滤对地表水、地下水的污染;采矿引起的地下水流场的改变[7]。矿井水、矸石堆淋溶水、选煤、矿废水等排放量大且成分非常复杂,含有大量的悬浮物、重金属和放射性物质,危害大。这些废水的排放对矿区及周边河流、湖泊水域造成严重的污染,抑制了水生生物的生长和繁殖,进而影响到矿区生态系统健康和人类及动植物的生存。1.4大气污染主要来自矿井瓦斯、地面矸石山自燃和重金属冶炼所释放的气体。矿井瓦斯主要成分为甲烷,是一种重要的温室气研究报告体,其增温效应是CO2的21倍。据统计,我省冷水江矿区每年废水排放量达8439.7万t,废气排放量达404.54亿m3,其中SO25023.13万t,粉尘3.31万t,烟尘151.41万t。矿区地面矸石山自燃及重金属冶炼释放出大量的