杨龙坤 ，刘振宇，王晓华，温智熊

(广西壮族自治区地质环境监测站，广西南宁 530028)

广西桂林市桂林漓江流域是我国南方重要生态安全屏障和重要动植物种质基因库，处在“南岭山地水源涵养与生物多样性保护重要区”和“西南喀斯特土壤保持重要区”两个全国重要生态功能区内。属于以“三区四带”为核心的全国重要生态系统保护和修复重大工程总体布局中的南方丘陵山地带。多年来，矿产资源开发为当地社会经济发展做出了重大贡献，但因长期以来对矿产资源的不规范、无序开采和粗放利用，造成了生态环境劣质化，水土流失、环境严重污染，地质环境破坏很大，山体裸露、地表植被破坏、矿渣肆意堆放、废弃采矿建筑凌乱，对地形地貌景观造成了无法恢复的破坏，严重破坏了山体原有自然景观的完整性和生态功能，景观的破碎化增加，生态连通性和生物多样性降低[1-5]。严重破坏了桂林青山绿水的自然风光。习近平同志先后6次对科学保护漓江做出重要指示批示。本文通过对桂林漓江流域近年来废弃矿山生态修复模式和治理技术进行综合研究，进而为桂林漓江流域废弃矿山生态修复工作的开展提供可靠的技术依据。

漓江流域总体呈北高南低趋势，东、北、西三面地势较高，中部及南部地势较低，流域内拥有世界发育最完善、最典型的岩溶地貌，被称为“中国式”或“桂林式”岩溶地貌。造就了桂林奇特的秀丽山水。其地貌类型多样，以岩溶山地、平原与谷地为主，同时分布中山、低山、丘陵等类型。南北两端为低缓丘陵，岗垄丘地形，中部为岩溶峰林及地势开阔平坦的孤峰平原和河谷阶地。岩溶山地主要沿漓江分布，两侧高，中部低，处在自西北向东南延伸的岩溶盆地中，喀斯特地貌发育典型。广泛分布的石灰岩层经亿万年风化侵蚀，形成“千峰环野立、一水抱城流”的独特景观。而因岩溶地貌的广泛分布，地势高差悬殊，垂直分异明显，水土流失严重，表土层薄，山多地少，生态脆弱。

近年来，桂林市高度重视绿水青山事业，矿山生态修复工作多措并举，极大改善了矿区生态环境。2010年以来，辖区人民政府累计投入矿山生态修复资金超过5亿元。仅在2015～2017年，投入漓江流域矿山生态修复资金达2.58亿元；关停、拆除和复绿漓江流域内采石场30余处，136余万m2山体实现复绿。但漓江流域仍有373座废弃矿山存在不同程度的矿山环境地质问题，其中41座废弃矿山需要采取人工干预方式予以修复[2]。图1。

图1 漓江流域需采取人工干预修复废弃矿山分布图Fig 1.Distribution Map of Necessary Artificial Repair Waste Mine in Lijiang River Drainage Area

由于历史原因，漓江流域内各矿山常年露天开采及民间无序、粗犷的私采、盗采，加上后期地质环境保护措施的不到位，地质灾害及矿山生态问题非常严重[1-5]。

(1)地质灾害频发。漓江流域区域集中的矿产资源以建材非金属矿为主，开采基本上为石灰石，岩性较为坚硬，开采需采用炸药爆破，采场常形成高而陡的岩石边坡。由于岩石节理裂隙十分发育，在降雨影响下，雨水沿裂隙面大量入渗，既增大了岩体容重，又降低了裂隙面的力学参数，加大了崩塌发生的概率。同时，民间偷采、盗采时爆破作业扰动危岩体，诱发崩塌、落石、滑坡等地质灾害发生。露天开采的非建材矿山部分形成人工边坡规模较大，岩性多破碎，强度较低，稳定性较差。部分矿山废土、废石、残渣等堆放不当，也常发生滑动、变形，遇特大暴雨时引发泥石流的危险。

(2)矿区表土破坏严重，水土流失问题突出。受历史条件的限制，单纯追求经济效益，忽略了地质环境的保护，忽视社会效益和生态效益，随意开挖、破坏地表，造成一些矿区表土被翻起、雨水冲刷，最后随意堆弃在山坡上，表土原有结构被破坏殆尽，土体由密实稳定状态变成松散不稳定状态，强降雨地表水流冲刷下，水土流失严重，土壤肥力亦随之大幅降低。

(3)原生植被资源损毁严重。多数矿山生产为露天开采，大小不等的开采面遍布，矿区内树林和植被遭到严重破坏。即便是巷道开采的矿山，弃渣、尾矿乱堆乱排，大大破坏了附近植被资源，造成生态廊道割裂，极大破坏生态环境。

(4)土地贫瘠化，石漠化现象突出。矿山采矿开挖随富而采，表土、废渣随意堆放，造成水土流失，山坡或矿坑大片基岩出露，局部具有石漠化的趋势，各矿山因水土流失及多年荒废，土地出现贫瘠化。

(5)地形地貌改变，景观破碎，生物多样性降低。受开采条件限制，不规范、无序的开采方式对地质环境破坏很大，山体裸露、地表植被破坏、废弃采矿建筑凌乱，对地形地貌景观造成了无法恢复的破坏，严重影响了山体原有自然景观的完整性和生态功能，景观的破碎化增加，生态连通性和生物多样性降低。严重破坏了桂林青山绿水的自然风光。

桂林漓江流域对废弃矿山治理模式主要采用自然恢复模式、生态重塑模式、转型利用模式等开展废弃矿山生态修复工作[2-3，5-8]。

目前区内对位于偏远区域，远离“三区两线”，对景观保护要求不高的废弃矿山，消除安全隐患后，主要以采矿损毁土地依靠生态系统自我调节能力自然恢复，不进行工程干预。由于桂林地区特殊的地质环境条件，区内水热条件较好，据不完全统计，处于这一情形的废弃矿山，在小于15°的缓坡及开采平台上，1年后草本、灌木植被陆续自然恢复，部分采坑均自然恢复为水体，对于存在节理、裂隙等微地貌的高陡采面，2～5年后苔藓、草本和灌木植被会零星点缀裸露山体，垂直开采面经过风化与水蚀淋滤，也可形成与周边环境相协调的墨色山体。

目前区内对距居民聚居区较近、处于“三区两线”可视范围内，具一定景观需求的废弃矿山，消除安全隐患后，在废弃矿山遗留景观基础上，进行合理的生态重塑规划设计，以减少视觉冲击。多采用飘台种植槽复绿、台阶种植复绿、挂网喷播复绿、坑(槽)式复绿、柔性植生袋复绿、加筋复合植物生长垫复绿等技术。

目前区内对临近城区、风景区的矿山废弃地，在原有景观的基础上，结合废弃矿山遗留破损山体，挖掘新的旅游资源，消除安全隐患后，往矿山公园、自然山水园林等方面进行合理的景观规划设计；对于在城镇周围露天开采的、比较平整的且坡度较平缓的废弃矿山，与土地开发利用相结合，开发成商业住房用地、工业园区用地等建设用地；对于位于重要城镇周边，且对周边生态环境有重大影响的废弃矿山，消除安全隐患后，合理结合城市优势，通过延伸城市功能，进行综合整治，打造新兴的城市功能板块，带动周边地区发展。

桂林漓江流域废弃矿山生态修复项目主要涉及建材非金属及金属矿两大类，建材非金属类基本上为石灰岩(图2)，金属类废弃矿区治理修复项目主要以锰矿区为主(图3、图4)，通过对漓江流域内两种不同类型典型废弃矿山(区)在矿山基本情况、生态修复模式、主要修复工程技术措施以及治理成效等方面的研究分析(表1)，为今后漓江流域废弃矿山(区)生态修复工作的开展提供可靠的理论依据和技术指导。

表1 桂林漓江流域建材非金属矿山与金属矿山治理模式表Tab 1.Control Model of Building Material Nanmetal and Metal Mine in Lijiang River Drainage Area，Guilin

图2 狮子山石灰岩矿生态修复前后对比照(左为生态修复前，右为生态修复后)Fig 2.Comparison of Shizishan Limestone Deposit between before(Left)and after(Right)Ecological Repair

图3 平乐县二塘锰矿区一期生态修复前后对比照(左为生态修复前，右为生态修复后)Fig 3.Comparison of Ertang Mn Orefield Period 1 in Pingle between before(Left)and after(Right)Ecological Repair

图4 平乐县二塘锰矿区二期生态修复前后对比照(左为生态修复前，右为生态修复后)Fig 4.Comparison of Ertang Mn Orefield Period 2 in Pingle between before(Left)and after(Right)Ecological Repair

近年来，随着生态修复技术的不断革新，桂林漓江流域矿山生态修复在方式方法及技术的选择上也逐渐成熟和适用。矿山开采遗留边坡根据坡面物质组成和结构总体上可分为三大类，即土质边坡、土石混合边坡和岩质边坡。土质边坡风化土层较厚，雨季易受雨水冲刷和淋洗，造成水土流失，但具备较好的植物生长和种植条件；土石混合边坡是由土夹碎石或碎块石以及碎石或碎块石夹土等土石混合体组成的边坡，多为裂隙发育的岩质边坡，不规则的岩质裂隙处可作为植物附着的生长点；岩质边坡往往表面光滑，无任何土壤或松散基质附着，十分陡峭，大多数坡度达70°～80°，甚至90°，且往往有相当的高度，通常数十米，甚至上百米。因此，岩质边坡的植被恢复和景观重建是矿山生态修复的重点和难点。石灰岩采石场开采后遗留下的裸露缺口多为岩质边坡，风化程度高的则形成土石混合边坡；砖瓦页岩矿开采后遗留下的裸露缺口多为土质边坡。边坡类型是影响矿山生态修复工程技术选择的重要因素。

根据桂林漓江流域近年来矿山生态修复进展，对现有不同生态修复技术优劣势及适用工况进行总结(表2)，在实际矿山生态修复工程应用中，应根据不同边坡的不同特性，选择适用的生态修复技术。

表2 不同生态修复技术优劣势及适用工况Tab 2.Good，Bad and Suitable Ability of Different Ecological Repair Technology

矿山生态修复是一项复杂而漫长的过程，应该从源头开始，在制定矿山开采计划的同时对矿山可能遭受到的生态破坏类型、程度进行评估，结合矿山废弃地的类型和特点，对不同矿种的矿山开展针对性矿山生态修复工程；并结合社会经济、自然地貌景观、人文文化背景等区域特点，因地制宜，以实现生态、社会和经济效益最大化为原则，进行矿山生态修复，构建结构合理、功能完整的矿山生态环境系统。综合近年桂林漓江流域废弃矿山生态修复进展，建议矿山生态修复从以下几个方面综合考虑：

(1)与矿山公园建设等相结合，打造国际旅游胜地。狮子山石灰岩矿山主体山脉采掘面经修整不仅形成桂林市民观光旅游、休闲娱乐中央公园，更成为南方石山地区植被种植和开发示范园。

(2)与工业园区建设相结合，促进城市转型发展。平乐县二塘工业园区通过实施地质环境综合治理工程措施、植物措施，不仅新增或恢复农业用地约1000亩，林地约700亩，草地约550亩，还使当地农民获得丰厚的经济收入，更为城市建设提供用地约530hm2用来建造二塘工业园，国家节省三十多亿元的城市建设征地费用，保护了平乐县紧缺的耕地资源，拓展了城市发展空间。

(3)与土地复垦相结合，发展生态农业。桂林漓江流域废弃矿山大多位于远离城市、交通不便、农业发达的乡村地区。乡村是具有自然、社会、经济特征的地域综合体，兼具生产、生活、生态、文化等多重功能，与城镇互促互进、共生共存，共同构成人类活动的主要空间。矿山生态修复与现代农业产业、乡村旅游相结合，改善农村基础设施条件，建设美丽的乡村，落实矿山废弃土地整治与城乡建设统筹发展，实现乡村产业升级。对于适宜复垦成耕地地块，直接对废弃矿山削峰填谷，整体平整，复垦成耕地，腾转占补指标，结合城镇产业园区发展用地需求，作为重点产业园区土地储备；复垦成耕地后，依据地方产业基础，合理布局种植产业，助力现代农业发展。对于适宜复垦为林地园地等地块，结合经济林果产业和乡村休闲旅游特色，布设相关产业，带动农民增产增收。

(4)与地质灾害防治相结合，提高城市安全保障能力。桂林漓江流域区域集中的矿产资源以建材非金属矿为主，大部分开发采用露天开采，破坏了地表、山体的完整性，不可避免地产生相应的地质灾害。主要有崩塌、落石、滑坡、小型泥石流和不稳定斜坡。通过开展矿山生态修复综合治理，降低灾害风险。

云南地质2022年2期