土地复垦是指对被破坏或退化土地的再生利用及其生态系统恢复的综合性技术过程。由于采矿业是破坏土地最严重的行业,因此有时狭义地讲“土地复垦”是专指对工矿业用地的再生利用和生态系统的恢复。
多年来全国已累计复垦利用各类废弃土地100万hm2左右,占废弃土地总量的8%左右。其中复垦利用工矿废弃土地40多万hm2,约占工矿废弃土地总量的10%;复垦利用其他废弃土地60万hm2左右,占该类废弃土地总量的6%左右。
(一)复垦对象
一是占用农业用地;二是破坏土地;根据用途可以将矿区土地复垦分为农业复垦、林业复垦、牧业复垦等。根据矿区土地复垦的对象不同可分为采空区复垦、地下采矿场复垦、废石场复垦和尾矿场复垦。根据技术方法可分为工程金属复垦和生物技术复垦两种。具体的复垦分类可参见表10-l。
(二)土地复垦标准
根据上述四个因素的综合影响,一般有三类不同的复垦标准:
1.接近破坏前的自然适宜性和土地生产力水平
2.通过复垦改造为具有新适宜性的另一种土地资源
3.恢复植被,保持其环境功能
表10-1黄土高原土地复垦对象分类表
土地复垦类 |
土地复垦亚类 |
1.煤炭坑采破坏土地类 |
11.工业广场余土埋压的土地 12.堆放煤矸石的土地 13.煤矿废水浸泡的土地 14.职工生活废物品堆放的土地 15.运煤铁路专线或公路专线两侧破坏的土地 16.塌陷的土地 |
2.煤炭露采破坏的土地类 |
21.露采堆土场用地 22.露采回填后矿坑地 23.煤矿废水浸泡、淹没的土地 24.堆放煤矸石的土地 25.职工生活废物品堆放埋压的土地 26.运煤铁路专线或公路专线两侧破坏的土地 |
3.油气开采破坏土地类 |
31.废弃井周围的废地 32.运原油、气道路废弃的土地 33.采油、气工棚废弃地 |
4.烧砖破坏土地类 |
41.烧砖取土坑用地 42.土坯生产废弃广场 43.运土、运土坯、运砖道路废弃的土地 44.烧砖工棚废弃地 |
5.道路建设破坏土地类 |
51.取土石坑用地 52.堆土场占地 53.机具碾压破坏的土地 54.油渣烧炼坑灶废弃的土地 55.工棚废弃地 |
6.火电厂建设与生产破坏土地类 |
61.火电厂工业广场余土埋压的土地 62.灰渣堆放埋压的土地 63.废水排放淹没、浸泡的土地 64.职工生活废物品堆放埋压的土地 |
7.矿区城镇建设破坏土地类 |
71.建筑取土石坑用地 72.建筑用土堆放用地 73.居民废物品堆放埋压的土地 |
引自:中国科学院黄土高原综合考察队.1991.
(一)复垦工艺
1.有覆土复垦工艺
有覆土矿区土地复垦工艺可简单概括如下:表上的采集、储存和复用一岩石的排弃和回填—场地整备一铺垫表上一耕作种植。
2.无覆土复垦工艺
有些矿山排土场、尾矿场甚至风化较好的采石场,可以选择适宜的植物品种,在无覆土的情况下进行种植。无覆土工艺为:场地工程整备种植。
(二)复垦技术
1.工程复垦技术和生物复垦技术
工程复垦技术是工程复垦中,按照所在地区自然环境条件和复垦地利用方向的要求,在对废弃地进行回填、堆垒和平整并进行必要的防洪、排涝及环保治理中的处理技术。生物复垦技术的出发点是在新恢复的土地上选种适宜作物,形成景观好、稳定性高和具有经济价值的植被面。
2.复垦土壤改良技术
酸性土壤在pH值不太低的情况下可以通过施用石灰来调节酸碱性,但在pH值过低时,应选用磷矿粉来改良酸性。碱性土壤可以通过合理施肥及施用化学调节剂等来调节酸碱性。
3.复垦增产技术
复垦增产技术包括:施肥增产,种子丸衣技术增产(抗流失丸衣、微量元素丸衣、促使储水丸衣),菌根增产(在植物根系接种真菌菌株),吸水剂增产(可以促进植物根系对土壤中磷、钾、钙等矿质元素的吸收)。
一般来说,每一项土地复垦工程都要经过复垦规划、复垦工程实施和复垦后改善与管理这三个阶段。以露天煤矿土地复垦为例说明如下。
(一)复垦规划阶段的目的、任务和要求
1.目的:确定复垦土地的利用方向和制定复垦规划,提交土地复垦规划报告和规划图。
2.任务
(l)待复垦区背景情况调查
对待复垦区气候、地貌、排灌系统、土壤、上覆岩层、植被、生态和土地利用与植被的现状进行调查。
(2)制定土地复垦规划
复垦土地利用方向、设计地貌、优选开采与复垦工艺,确定侵蚀控制措施和排灌系统以及制定重新植被计划是土地复垦规划的主要内容,其中,确定复垦土地利用方向是复垦规划的关键。
(3)成本效益分析
在成本效益分析中,复垦成本的计算是至关重要的。土地复垦的成本包括:工程设计与相关的费用、复垦保证金与申请费、表土的贮存与复垦、回填与整平、重新植被和管理费。
3.要求
制定土地规划应遵循以下几个基本原则:①详细调查的原则;②因地制宜原则;③综合治理的原则;④服从土地利用总体规划的原则;⑤最佳效益原则;⑥纳入矿山开发和采矿计划的原则;⑦动态规划原则。
(二)复垦工程实施阶段的目的、任务和要求
1.目的:完成规划的复垦工程量,达到土地原有利用状态。
2.任务:依据国内外复垦实践,复垦工程可以概括为如下几个任务:
①表土的剥离和贮存;②挖掘土方(岩石)工程;③回填土方(岩石)工程与平整;④覆盖表土与修整工程;⑤平整土地及压实;⑥水利排灌工程;⑦基本的水土保持措施。
3.要求
复垦工程的实施主要应遵循以下原则:①按规划实施原则;②保质、保量原则;③按时完成的原则;④符合土地利用方向具体要求的原则。
(三)复垦后改善与管理阶段的目的、任务和要求
1.目的:采取必要的改良与管理措施,使复垦的土地尽早达到规划的生产力和效益目标。
2.任务
(1)采取有效的改良措施。尽快熟化复垦土地,提高土壤生产力。
(2)采取细致的管理措施。对恢复为农田、森林用途的土地。水、肥、病虫害防治等均需配套才能使庄稼或树木获的好的结果。
(3)采取必要的连接措施。依据生态工程的基本原理和方法,使复垦区达到生态平衡并产生最大的经济效益。
3.要求
该阶段的要求就是改良措施有效,管理措施精细,以经济效益和复垦标准为准绳,高标准地实现复垦规划。