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通过技术创新实现绿产矿山生态系统恢复 ——承德宽城县矿山生态立体修复案例
日期:2023-03-22  浏览量:1929  文字:【 】【加粗】【高亮】【还原

针对最小化矿产资源开发对生态环境造成的影响及及绿色矿业发展示范区难题,承德市探索建立了以政策为引领,以企业为主体,以技术创新为动能,推进矿山生态环境保护与修复治理,通过复绿造林、复垦造地等生态治理措施的落实,完成了对矿山露天采区边坡裸岩、软基边坡、梯台岩石、尾矿库的综合立体治理,形成了一套全方位的生态立体修复技术体系,实现矿区生态环境改善,生态系统功能恢复和山水田园社区创建共赢。为推动SDG9(工业、创新和基础设施)、SDG11(可持续城市和社区)、SDG15(陆地生物)提供了支持。

一、针对的可持续发展问题

宽城县隶属河北省承德市,在国务院批复的《全国矿产资源规划(2016-2020)》中,将承德市列为国家绿色矿业发展示范区。宽城县作为典型的矿产资源型区域,矿产资源丰富,包括铁、金、高岭土等矿产30多种,其中铁矿采选和冶炼压延产业是支柱产业。一方面矿业带动了当地经济快速发展,另一方面也造成矿企开采量大、开采后留下巨大的矿坑及裸露的岩石层、选矿工艺复杂、尾矿产出和库存量大等一系列问题。

二、创新性举措

宽城县在实施矿山生态保护与修复治理上,以政府主导推动统筹规划,2017年就专门成立了以县委书记为组长的绿色矿山建设领导小组,组建了县绿色矿山建设办公室来专职负责推动落实和协调指导各部门工作;以政策引导来构建先行体系,编制《绿色矿业发展先行县建设方案》,完善配套相关政策、制度层,陆续推出了《绿色矿业发展示范区先行县建设实施意见》等配套文件,建立了一整套绿色矿山建设的工作推进体系;还出台了鼓励矿企绿色发展的优惠政策,比如设立奖励基金等,引导矿企积极主治理;以企业主体积极主动编制绿色矿山建设规划方案,建立完善的矿山治理与生态修复制度,严格对标《绿色矿山建设评价指标》推动绿色矿山建设;以技术创新上采用引用先进技术和自主实践相结合,依据矿山实际情况去研发和探索矿山治理新技术,全面推进矿山生态环境保护与修复治理。

宽城立足矿山生态保护与修复治理新机制和实际情况,按照“四个一批、五个转变”(即整合改造一批、淘汰取缔一批、复垦披绿一批、转产转型一批;发展观念上由资源导向向市场导向转变、环境治理上由黑色向绿色转变、生产方式上由粗放向精细转变、资源利用上由地上向地下转变、产品开发上由固态向液态转变)的矿业发展路径要求,深入实施“三减三加一促进”工程(即减少矿业单体个数、减少开采总量、减少生态破坏,加快技改升级、加快生态治理、加快制度创新,促进矿业高质量发展),加大矿业秩序规范治理,通过兼并、收购、重组等多种途径,实现了由小散乱到规模化、集团化发展的转变,为矿业可持续发展奠定了坚实基础。其中,在矿山生态环境治理方面创新提出的“绿色矿山生态立体修复模式”在全国得到推广。

绿色矿山生态立体修复模式实际上是一套矿山“全方位生态立体修复技术体系”,它是一种对钒钛磁铁矿露天采区边坡裸岩、软基边坡、梯台岩石进行生态立体修复,对排土场和尾矿库实施综合治理的创新生态治理模式,以治理效果与自然景观相融合和绿色生态循环发展作为治理目标。



软基平台植生沟客土造地法:选择较大面积的安全平台,进行整地、挖沟、改土、栽植板栗和山楂,该方法适用于大面积软基平台绿化,栽植成活率达到90%以上。



边坡裸岩钻孔客土栽培法:利用改装的凿岩设备对无植被生长的陡坡裸岩,进行打孔、孔内灌土、栽植营养钵树苗,该方法适用于60°角以上岩石稳定、无植被生长的陡坡岩面和不宜大面积进行削坡降方、保持原有地貌的高陡边坡,栽植成活率达到98%以上,有效解决了高边坡裸岩治理困难的问题



软基边坡土工膜营养钵复合造林法:在剥岩较大的区域以砂石为主的30°~60°角堆积的废料软坡面上,通过修整后覆盖绿色复合土工膜,再连接固定、划破挖穴、栽植营养钵树苗,该方法适用于30°~60°角之间易滑坡、易刷沟、速求绿化效果的软基边坡和采区剥岩较大的区域,树苗栽植成活率达到99%,解决了软基边坡水土流失严重、漏水漏肥严重的难题。



挂网客土喷播复绿法:采用风镐、钢干等工具清除坡面碎石、浮石、危岩,锚杆长约1~2m螺纹钢,在坡顶修排水沟,把网压在排水沟下面,挂网坡顶留20cm~30cm,底部留20cm,网与网压之间重叠1cm~2cm用U型钉或铁丝固定,最后采用喷播机,将基材混合物喷到坡面,该方法适用于30°~60°岩质或土质边坡,对边坡平整度要求较高



安全梯台凿岩客土造林法:利用改造后的凿岩设备在安全梯台的岩石上,钻孔后填土再浇水灌透,栽植带土坨的榆树,该方法适用于安全梯台的岩石上,施工成本较低,栽植成活率达到90%。



安全梯台槽沟客土造地法:在梯台的岩石上,用凿岩机凿孔,孔内填装炸药,爆破槽沟后回填客土,栽植山楂、梨树、核桃、杏树等经济林,该方法成活率达到90%以上。


图10 排土场生态立体修复技术示意图


复垦耕地法:适用于大面积相对平整的工业场地或固废堆存平台,复垦为耕地后种植玉米、苹果、谷子等。0000000000



水洗废石边坡营养钵复绿法:利用营养钵刺槐苗对水洗废石排土场堆成的边坡进行生态修复,栽植株行距是1×1.5m。该方法适用于适用于无土、漏水、漏肥、植物难以生长的边坡绿化,栽植成活率达到98%以上。




水洗废石平台植生沟客土造地法: 通过整地、挖沟、覆土、栽植刺槐和经济林对水洗废石排土场堆成的平面进行绿化治理,使被破坏的生态系统再生利用,并提高经济收入。该方法适用于大面积无土、漏水、漏肥、植物难以生长的废石平台绿化,解决了废石中无土、漏水、漏肥、植物难以生长的难题。



密植复绿法:选择本地绿化优势树种进行密植绿化,该造林方式防风固沙效果突出,生态、社会效益显著,推广前景可观.



植生沟客土造地法:尾矿库干滩挖沟、覆土后栽植板栗、核桃等经济林;利用尾矿含磷特性栽植红薯、花生、西瓜等经济作物,栽植的板栗成活率达到80%以上,该方法适用于大面积相对平整的工业场地或固废堆存平台。



光伏发电法:在尾矿库建设光伏发电项目,有效利用工矿废弃土地。


三、主要成效

宽城县创新性提出的绿色矿山生态立体修复模式,有效改善了生态环境,通过落实各项生态治理措施,修复矿区?个,矿区修复率达100%造林?亩,栽果树?亩,为农民增加收入?万元,无偿返还农民耕地?亩。减少了废物排放?方,建设光伏发电项目?个。打造了矿山风景区、边坡生态网、平台经济林、道路绿化带为一体的生态修复系统,并依托山水优势,打造成山水田园生态综合体,实现生态效益、经济效益和社会效益共赢。

在承德建设国家可持续发展议程创新示范区过程中,绿色矿山生态立体修复模式,不仅推广到了承德市各区县及周边地区,而且对全国矿产资源丰富地区的绿色矿山发展发挥了积极作用。结合清洁生产、节能减排、资源综合利用、循环经济等生产模式,实现了资源充分合理利用、保护环境、安全生产、社区和谐和矿业经济的可持续发展。对实现可持续发展目标(如SDG9SDG11SDG15)有积极促进作用。





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