隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展不斷深入，生態(tài)文明建設(shè)的地位和作用日益凸顯。由于歷史原因，我國在礦山資源開發(fā)利用的過程中，對生態(tài)環(huán)境造成了破壞，包括因礦山開采造成的地質(zhì)安全隱患、土地?fù)p毀、水資源破壞、生態(tài)退化以及礦區(qū)水土環(huán)境污染等問題，遺留了大量的廢棄礦山。為更好的服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)，對礦山生態(tài)修復(fù)工程的技術(shù)研究成為各個(gè)地區(qū)探討的課題之一。各地區(qū)針對其歷史遺留廢棄礦山現(xiàn)狀，結(jié)合財(cái)政投入情況，如何因地制宜，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及生態(tài)效益最大化成為最大的難題，非常值得深入研究。

一、勘查階段

（一）問題識別與現(xiàn)場調(diào)查

區(qū)別于常見的工程地質(zhì)勘察，由于礦山面積較大，且地形地貌條件復(fù)雜，礦山生態(tài)修復(fù)工程勘查主要以現(xiàn)場調(diào)查為主，通過分析礦山所在區(qū)域自然生態(tài)狀況，建立礦山恢復(fù)的參照生態(tài)系統(tǒng)，再將礦山生態(tài)現(xiàn)狀與參照生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行對比，進(jìn)而識別出現(xiàn)狀礦山的生態(tài)環(huán)境問題后，進(jìn)行調(diào)查分析。調(diào)查工作主要以基礎(chǔ)資料收集、工程測量、實(shí)地調(diào)查及樣品采集為主。

基礎(chǔ)資料收集主要包括氣象水文、礦山基本信息（礦山名稱、采礦許可證號、閉坑時(shí)間、開采礦類與礦種、開采深度、采空區(qū)面積及體積等）及區(qū)域地質(zhì)等。

工程測量除利用已有資料外，還應(yīng)結(jié)合工作方案和治理目標(biāo)，進(jìn)行場地踏勘，了解整治區(qū)域地質(zhì)情況和生態(tài)環(huán)境問題，合理布置觀測路線，擬定野外工作方法，編制工程測量工作計(jì)劃；針對開采區(qū)范圍地形、礦山邊界及地質(zhì)界線等進(jìn)行重點(diǎn)修測，針對因礦山開采生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重影響和破壞的周邊區(qū)域，一般擴(kuò)至治理區(qū)域外300米，當(dāng)需追溯地質(zhì)問題、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)界線及高陡露采邊坡區(qū)域時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要擴(kuò)大測繪范圍。隨著無人機(jī)等新方法新技術(shù)的應(yīng)用普及，工程測量在進(jìn)行野外實(shí)地測量的基礎(chǔ)上，輔以無人機(jī)航拍生產(chǎn)三維傾斜攝影模型，可大大提高測量的效率，既可為后期實(shí)地調(diào)查、方案設(shè)計(jì)、工程施工等提供可視化的現(xiàn)場展示，也為后續(xù)推廣的全過程三維可視化生產(chǎn)管理提供了基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)。

實(shí)地調(diào)查主要是對礦山生態(tài)狀況進(jìn)行調(diào)查，主要是對礦山的地形地貌類型、地層巖性、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、土地利用現(xiàn)狀及規(guī)劃、土壤質(zhì)地、動(dòng)植物、廢棄物、污染概況、前期綜合治理情況以及周邊人類工程活動(dòng)進(jìn)行調(diào)查。另外針對因礦山開采造成的地質(zhì)安全隱患、土地?fù)p毀與破壞、水資源破壞和生態(tài)退化等問題進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，其中涉及礦區(qū)水土環(huán)境污染問題的，應(yīng)依照污染防治相關(guān)規(guī)范開展調(diào)查。樣品采集主要是通過現(xiàn)場采取或鉆探等方法對場地內(nèi)的土壤質(zhì)地（pH值、有機(jī)質(zhì)含量、土壤顆粒組成等）、巖土體力學(xué)性能、污染物及污染源等進(jìn)行分析，為后期的問題識別及方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

(二)礦山生態(tài)影響評價(jià)及總結(jié)

在綜合分析整理前人資料和調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，通過深入研究與分析，采用一定的標(biāo)準(zhǔn)和方法，評價(jià)礦業(yè)活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境的影響程度。評價(jià)范圍為礦山生態(tài)問題分布區(qū)域，應(yīng)大于修復(fù)工程范圍；評估級別可依據(jù)修復(fù)區(qū)重要程度、治理工程規(guī)模、礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度參照相應(yīng)規(guī)范執(zhí)行。

對礦區(qū)進(jìn)行調(diào)查評價(jià)后，需要對調(diào)查工作進(jìn)行分析總結(jié)，并提出專業(yè)的建議。通過總結(jié)以往項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，梳理出了以下對后續(xù)項(xiàng)目的實(shí)施起到重要指導(dǎo)意義的勘查成果：（1）地形地質(zhì)條件，將直接影響方案設(shè)計(jì)及施工是否能夠?qū)嶋H執(zhí)行；（2）現(xiàn)場土壤質(zhì)地，將直接影響植被的恢復(fù)發(fā)育，特別是現(xiàn)狀礦山不具備植被立地條件時(shí)，對礦區(qū)內(nèi)遺留的堆土場或原狀山體土壤質(zhì)地的分析就顯得尤為重要，關(guān)系到后續(xù)治理時(shí)采用土壤改良或客土。（3）水文地質(zhì)調(diào)查，涉及到后續(xù)截排水系統(tǒng)及植被養(yǎng)護(hù)水源設(shè)計(jì)。（4）污染物調(diào)查，廢棄礦山的污染程度，關(guān)系到治理資金是否能夠滿足，以及項(xiàng)目實(shí)施后的治理效果是否能夠達(dá)到要求。（5）礦山生態(tài)環(huán)境評價(jià)，為后續(xù)的治理工程提供參考依據(jù)，區(qū)分各區(qū)域的危害程度、治理的難易程度及優(yōu)先等級，同時(shí)可為治理資金的分配提供參照。

二、設(shè)計(jì)階段

（一）設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

由于各礦山普遍存在規(guī)模大、地形地貌條件復(fù)雜等情況，特別是廢棄礦山，由于荒廢時(shí)間較長，其道路通行條件及植被發(fā)育程度存在差異，地形圖等不能完整的體現(xiàn)出現(xiàn)場的實(shí)際情況，特別是涉及到高陡邊坡及植被發(fā)育程度時(shí)。因此在設(shè)計(jì)前，除收集與提取資料外，須結(jié)合勘查成果對礦山進(jìn)行野外踏勘驗(yàn)證，以確保設(shè)計(jì)方案的可實(shí)施性及可操作性。

(二)設(shè)計(jì)原則

礦山生態(tài)修復(fù)的范圍，包括開采區(qū)和礦業(yè)活動(dòng)的影響區(qū)。設(shè)計(jì)編制應(yīng)體現(xiàn)“宜耕則耕、宜林則林、宜水則水、宜園則園、宜建則建、宜景則景”因地制宜原則，為科學(xué)、有效修復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。在消除地質(zhì)安全隱患、恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，應(yīng)與周邊生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。施工設(shè)計(jì)應(yīng)與礦產(chǎn)資源規(guī)劃、國土空間規(guī)劃、新農(nóng)村建設(shè)、鄉(xiāng)村振興規(guī)劃等相銜接，與當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境相適應(yīng)，且符合相關(guān)政策。設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)礦山類型、規(guī)模，并結(jié)合治理區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣候和季節(jié)等條件，采用地質(zhì)災(zāi)害隱患治理、邊坡治理、渣堆治理、土地復(fù)墾、植被修復(fù)、截排水、灌溉工程等多種措施進(jìn)行綜合治理，應(yīng)確保修復(fù)區(qū)消除或降低地質(zhì)安全隱患，達(dá)到不同季節(jié)均與周邊自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的目的和效果，能最大限度地恢復(fù)可利用土地資源，修復(fù)效果長期穩(wěn)定。

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，針對有主礦山，設(shè)計(jì)應(yīng)以較少的投資、較短的工期，徹底消除地質(zhì)災(zāi)害隱患；針對歷史遺留廢棄礦山，在資金允許時(shí)可徹底消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，在資金欠缺且廢棄礦山周邊無直接威脅對象時(shí)，可采用避讓、警示或降低風(fēng)險(xiǎn)的方式進(jìn)行治理，通過修建截排水設(shè)施，梳理地表水系，恢復(fù)地表植被等“工程+生物治理”的方式，以少量的人工干預(yù)，減少水土流失，防止生態(tài)進(jìn)一步惡化，并通過植被的發(fā)育，重新恢復(fù)原有生態(tài)系統(tǒng)，充分利用大自然的自我修復(fù)能力，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)。

(三)工程設(shè)計(jì)治理措施建議

在工程設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)治理對象地質(zhì)環(huán)境條件的差異，選用不同的工程治理措施，各治理措施雖有不同，但總體可以概括為以下幾種類型：（1）地形整理工程，對現(xiàn)場地形地貌進(jìn)行整理，通過微地貌整形或地形重塑等方法，在消除或降低安全隱患的同時(shí)，規(guī)劃好地表水系的排泄通道，為后續(xù)其他工程措施提供有利的條件，包括削坡、平整、清理、回填等土石方工程；（2）截排水工程，通過修建永久或臨時(shí)性截排水設(shè)施，減少水土流失，增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，為植被恢復(fù)創(chuàng)造立地條件；（3）客土或土壤改良工程，通過直接客土或在現(xiàn)場原狀土中添加肥料、保水劑、客土等對土壤進(jìn)行改良，使其滿足植被生長；（4）鋼筋混凝土工程，通過修建擋土墻、錨桿格構(gòu)護(hù)坡及抗滑樁等消除地質(zhì)安全隱患，由于該項(xiàng)工程費(fèi)用較高，若非必要，建議采用削坡減載等較為經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行治理；（5）復(fù)綠工程，通過植樹、植草等進(jìn)行復(fù)綠，起到固砂固土、生物防護(hù)的作用。一般采用喬灌藤草相結(jié)合的方式，其中喬木一般選用耐干耐旱，萌蘗性、抗逆性強(qiáng)的闊葉與針葉林混交，優(yōu)先使用當(dāng)?shù)丶暗V區(qū)周邊生長的樹種，具體選用則根據(jù)現(xiàn)場或改良后土壤中pH值、砂礫含量、土壤肥力等進(jìn)行確定；灌木一般以豆科類的為主，如銀合歡、山毛豆、豬屎豆等，具體選用可根據(jù)周邊灌木植被生長情況而定，需注意的是，由于灌木生長速度較快，容易對成長前的喬木形成壓制，后期管護(hù)時(shí)需對其進(jìn)行修剪；藤本植物一般種植于坡頂或坡腳，形成上爬下掛的效果，品種則優(yōu)先選用當(dāng)?shù)爻Ｒ姷?，藤本植物成活率較低，對種植土壤的要求較高，當(dāng)現(xiàn)場土壤條件較好時(shí)，可直接進(jìn)行種植，當(dāng)現(xiàn)場條件較差時(shí)，則建議購入專門的種植土進(jìn)行種植；草本根據(jù)暖季型及冷季型、深根、耐旱性能進(jìn)行選取，草籽一般采用多類型混合品種，其中狗牙根、黑麥草、狗尾草等較為常見，草籽種植后需覆蓋無紡布，以便于后期的養(yǎng)護(hù)，當(dāng)草本生長旺盛后需要揭開無紡布，防止其反向壓制草本的生長。（6）其他圍擋或警示工程，該類工程主要是針對高陡邊坡附近，由于其易發(fā)生崩塌、墜石、墜落等風(fēng)險(xiǎn)，因此采用圍擋或警示措施，起到預(yù)防的效果。

（四）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

通過上述措施的實(shí)施，基本能夠滿足大部分礦山生態(tài)修復(fù)的需要，但在設(shè)計(jì)過程中仍有以下問題值得注意：（1）治理礦山的規(guī)模、現(xiàn)狀與治理經(jīng)費(fèi)之間的關(guān)系。目前廣東省內(nèi)的礦山治理主要是由政府推動(dòng)，以歷史遺留廢棄礦山居多，普遍存在所需治理面積大，經(jīng)費(fèi)少的現(xiàn)象，因此在選取治理措施時(shí)受到了較大的約束。設(shè)計(jì)時(shí)須根據(jù)礦山現(xiàn)狀條件，分析礦山損毀程度與發(fā)展趨勢之間的關(guān)系，對易受到水毀的區(qū)域優(yōu)先布置工程量，對易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的邊坡優(yōu)先進(jìn)行削坡或防護(hù)，為生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件；該類工程的取舍將直接關(guān)系到項(xiàng)目的整體效果及經(jīng)費(fèi)使用的有效性。（2）高陡邊坡安全性問題。當(dāng)現(xiàn)場條件允許且治理經(jīng)費(fèi)充足時(shí)，可對高陡邊坡進(jìn)行治理；當(dāng)不具備上述條件時(shí)，則需要根據(jù)高陡邊坡對項(xiàng)目整體實(shí)施的影響來確定方案，若其無威脅對象、影響程度輕微時(shí)，則可進(jìn)行警示或避讓措施，將有限的資源用于項(xiàng)目的整體穩(wěn)定性及提高生態(tài)體系的可持續(xù)性恢復(fù)上。（3）截排水系統(tǒng)中永久性與臨時(shí)性設(shè)施之間的關(guān)系，截排水系統(tǒng)的設(shè)置關(guān)系到整個(gè)工程的安全性及成功與否。若采用全永久性設(shè)計(jì)，效果自然更佳，但當(dāng)經(jīng)費(fèi)不允許時(shí)，則需對永久性與臨時(shí)性設(shè)施進(jìn)行分配；對于排水主溝及骨干截排水通道，建議優(yōu)先采用永久性設(shè)施，對于毛細(xì)通道，則建議采用土溝、砂袋溝、水泥抹面溝等多種類型相結(jié)合。（4）復(fù)綠植被選型的問題。各類植被應(yīng)優(yōu)先使用當(dāng)?shù)仄贩N，且應(yīng)推薦進(jìn)行混交種植，避免單一品種病害的發(fā)生；條件允許時(shí)，可要求施工時(shí)，先進(jìn)行小規(guī)模試種，確認(rèn)適宜性較好的品種后再進(jìn)行大規(guī)模推廣。（5）養(yǎng)護(hù)措施的布置。植被養(yǎng)護(hù)的成敗是項(xiàng)目成敗的直觀體現(xiàn)，是最能夠反應(yīng)項(xiàng)目成效的外在表現(xiàn)，因此設(shè)計(jì)時(shí)需重點(diǎn)考慮養(yǎng)護(hù)水源的問題，可通過布置永久性或臨時(shí)性蓄水池以方便養(yǎng)護(hù)的實(shí)施；條件允許時(shí)也可設(shè)計(jì)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，以節(jié)約人力成本。