攀枝花矿山排土场地质环境特征和生态修复

马东升

（北京市地质矿产勘查开发总公司北京市100050）

摘要:攀枝花矿山排土场具有边坡高陡、土壤抗蚀、抗冲能力差的特点，具备发生剧烈水土流失的地形条件和土壤条件，土壤侵蚀难以防治，加之干热河谷降雨集中，水土流失较为严重。本文综述了其水土流失特征、水土流失防治现状和目前采取的生态恢复对策，提出应在排土场不同部位采取不同的生态恢复模式，评价其生态效益及经济效益，从而为干热河谷区矿山排土场的生态治理技术体系构建奠定一定的理论基础。

关键词：排土场；矿山环境；水土流失；干热河谷；生态恢复

0前言

矿山开发堆置废弃物形成的排土场是工程堆积体的一种典型类型，土壤侵蚀的过程复杂、部位集中、类型多样、强度剧烈[1]。矿山排土场不仅占用了大量土地、引发地质灾害，而且产生了严重的土壤侵蚀，造成土壤污染和水体污染。防治矿山排土场的水土流失，有效的保护土壤资源和尚未充分利用的矿渣，避免引发矿山地质灾害，确保水利设施的正常运营，并避免下游水体遭受污染。

攀枝花市是我国著名的矿业城市，其矿业的可持续发展不仅对地方经济具有重要作用，而且对我国相关产业的发展具有重要战略意义。矿产资源的开发利用有力地促进了我国国民经济和社会的发展，但开发过程中产生了大型排土场。

近年来，攀枝花市投入大量资金治理水土流失、改善生态环境，并编制了长期水土保持规划，从坡耕地整治、封山育林、治理新增水土面积等方面进行了详细规划，同时加大对矿山排土场的水土流失监督和监测，已取得了一定成效。但是，由于攀枝花地处金沙江中下游干热河谷地区，是我国西南特殊的脆弱生态环境类型区。目前仍亟需查明该区域矿山排土场的水土流失机理，提出具有针对性的水土流失防治措施和生态治理措施[2]。

1攀枝花矿山排土场的水土流失特征

经过40多年对矿产资源的开发利用，攀枝花市形成了相当数量的矿山排土场。据不完全统计，全市每年生产弃渣800～1000万t，矿山排土场面积约为1000hm2。这些矿山排土场因水土流失造成严重的生态环境问题，不仅会影响区域生态环境安全，而且也将对金沙江下游大型水利水电工程的正常运行产生巨大影响。

攀枝花矿山排土场具有多种土壤侵蚀类型和独特的土壤侵蚀过程，显著区别于自然土体的水土流失过程[3]。边坡土质疏松，缺乏自然土体颗粒间的粘聚力，抗蚀、抗冲能力差；弃土为人为堆积，高差大，边坡陡，其形态极不稳定，具备发生剧烈水土流失的地形条件；水土流失易导致大量泥沙注入雅砻江及金沙江，影响流域的生态环境安全，且易造成地质灾害频发，严重威胁到人民生命财产安全，阻碍区域经济发展。

2排土场水土流失防治现状

近年来，随着国家和地方水行政部门日益重视矿山造成的水土流失且执法力度加强，攀枝花开发建设项目的水土保持方案已经取得成效，大中型矿山企业均规划了固定的排土场。首先在排土场梯级化弃土，并在高陡边坡底部因地制宜修建拦沙坝，同时在弃土平台根据地形条件修建了不同类型的截、排水沟，减少地表径流汇水面积[4]；然后实行全面封禁的措施，防止排土场植被被破坏和禁止开荒垦殖，同时实施退耕还林(草)。

但目前除了采用工程措施进行压实和修建挡土墙、截排水沟，同时随机栽植一些先锋植被(如木豆、银合欢等)和采用自然封禁措施外，其他具有针对性的治理措施仍较少，导致目前矿山的生态恢复和水土流失防治工作仍面临一定困难。

3攀枝花矿山排土场的生态恢复对策

传统上，矿山排土场生态恢复是指运用恢复生态学理论将受损生态系统恢复到接近于采矿前的自然状态，修复成与周围环境（景观）相协调的其他状态[5]。目前看来，矿山开采活动，尤其是矿山排土场对于生态系统的干扰都超过了其承受限度，在排土场极端的生态环境下，自然植被难以成活并迅速成林。因此，人工协助自然植被恢复在绝大多数情况下是非常必要的。

迄今为止，国内外学者已经认识到，矿山排土场生态恢复不仅需要依靠恢复生态学观点，还必须结合水土保持学的相关理论[6]。目前，攀枝花地区的矿山排土场往往在平台种植木豆、银合欢等豆科固氮植物，其在弃土平台的生长情况较好，但在高陡边坡，随着坡长的增加，土壤侵蚀变得更加剧烈，同时土壤水分和养分条件会相应变差，进行生态恢复时覆盖的熟土基本上被完全侵蚀，植被的成活率相应变低[7]。

针对干热河谷区受损生态系统，为了快速达到一定的植被覆盖度，首先需要筛选出能够适应矿山排土场的植物品种。目前已经筛选出适应于干热河谷生境条件、耐热耐旱耐贫瘠、生长迅速、自我繁殖力旺盛且具有固土、改土、截流拦沙能力和经济效益的强抗逆性草灌、藤本物种，银合欢、木豆、罗望子等植被在干热河谷的生态恢复过程中被广泛采用，取得了一定的水土保持效果。

综上可见，通过对干热河谷区矿山排土场的立地条件、径流侵蚀力、土壤侵蚀过程和产沙效应进行研究，筛选出适宜于该恶劣生境的草灌物种，构建易于示范推广的干热河谷矿山排土场生态恢复模式，采取与之气候、岩土类型、土壤相适应的生态治理策略，才能够取得成功。

4结语

目前针对干热河谷区矿山排土场水土流失治理的生态恢复技术的系统研究较少。因此，攀枝花矿山排土场水土流失和生态恢复应在以下方面加强研究:

（1）在探明土壤侵蚀过程和临界地貌条件的前提下，针对水土流失的重点部位开展水土流失治理。通过生态学、水土保持学和地貌学相结合的观点，查明矿山排土场不同部位的产汇流特征、土壤侵蚀发生过程和临界条件，制定出具有针对性的水土流失防治措施和生态恢复措施。

（2）在因地制宜的原则下，应当尊重自然规律，因地制宜，根据该区矿山的自然环境、气候、地形条件和土壤条件，以恢复原土地利用类型为主，合理筛选适合当地环境的植被品种，在保证水土保持措施达到防治标准和安全的前提下，重点关注高陡边坡的生态恢复，建设和谐生态环境。

（3）坚持择优筛选植物品种原则，既着眼于植被品种的近期表现，又兼顾其长期优势，才能确保矿山排土场身体恢复治理工程取得成功。生态恢复技术要存在水土保持效益，还能随着先锋植被的发育生长，逐步改善矿山排土场土壤的物理、化学和生物性质等，有助于其它物种在该区的生存繁衍，有效修复矿山排土场的生态功能。

参考文献：

[1]刘云浪，刘先国.攀西钒钛磁铁矿山排土场生态修复调查研究:以四川攀枝花市红格矿山为例[J].地质科技情报.2018,37(6):258-265.

[2]WongMH.Ecologicalrestorationofminedegradedsoils,withemphasisonmetalcontaminatedsoils[J].Chemosphere.2003,50(6):775-780.

[3]陈廷方,崔鹏.西昌—攀枝花高速公路弃土场土壤侵蚀预报[J].自然灾害学报.2007,16(1):109-122.

[4]罗德均,刘汉超.攀枝花地区主要露天矿山地质环境特征及评价[J].地质灾害与环境保护.2003,14(4):25-29.

[5]苏正安,陈茜,熊东红等.攀枝花矿山排土场土壤侵蚀特征和生态恢复对策[J].世界科技研究与发展.2015,37(4):457-460.

[6]王永生.攀枝花钒钛磁铁矿(肖家湾排土场)矿山地质环境治理规划设计编制与启示[J].现代矿业.2009(1):13-16.

[7]张爱卿,任和,李金云等.四川攀枝花兰朱铁矿绿色矿山建设——土地复垦工作研究[J].攀枝花学院学报.2014,31(3):93-96.