礦山,地球幾十億年演化而成的“自然寶庫”,其所孕育的資源和能源寶藏,為人類生產、生活發展貢獻了力量。然而,山體千瘡百孔、粉塵污染彌漫、含水層破壞、地質災害多發等成為了礦山開采的“后遺癥”。
資源的開發不能“用完即棄”,生態的欠賬不能“代際相傳”。礦山開采所帶來的生態問題,融合了地質、水文、植物體系重建等綜合性難題,讓其修復變得異常艱巨。礦山修復是蒙草生態的一項專項課題,其中最為典型的是位于內蒙古自治區滿洲里市扎賚諾爾露天煤礦。
礦山修復有多難?堪比西天取經
據記載,扎賚諾爾露天煤礦自晚清起就先后由俄羅斯、日本進行開采,上世紀60年代扎賚諾爾露天煤礦在經歷數次改制后恢復正式生產。所以這是一座名副其實的“百年礦山”。


歷經百年,扎賚諾爾露天煤礦累計采煤約5200萬噸,但在為人類貢獻光和熱的背后,卻因常年開采形成了一個碩大的坑洞(礦坑面積約500公頃,采坑周邊堆砌成多個排土場,總占地面積1276公頃),當地老百姓習慣叫它“人造天坑”。


▲ 修復前的扎賚諾爾礦山
對于這一“人造天坑”,滿洲里市與扎賚諾爾區兩級政府一直在開展生態治理工作,但因現場地質環境復雜,導致修復難度太過巨大。要問扎賚諾爾煤礦修復難度有多大?蒙草人形象的稱之為:“火焰山”“流沙河”“水簾洞”。
“火焰山”——明火燃燒區。由于氣候、地層壓力及煤質的原因,煤礦容易發生煤層自燃。扎賚諾爾部分原始裸露煤層已自燃百年有余,消耗了大量優質能源并產生有害氣體,導致土地無法利用,植物無法生長。

“流沙河”——地質蠕動區。采礦后的采空區由于力的不平衡,造成地質內部蠕動,表層附有煤矸土的地面松動位移。且掘礦排棄物在礦區周邊形成多個排土場,排土場中的白碣土、煤矸石等松散堆積,易導致山體滑坡、泥石流等自然災害。
“水簾洞”——底部滲水區。開采破壞了地表及地下水系統,于煤層底部形成深達十幾米水面及滲水層,易造成煤礦坑沉降崩塌。滑坡、塌方、泥石流、燃火點、滲水層……這些修復難題,就像“九九八十一難”一般,解決了一個又出現一個。礦山修復這條路,好像比西天取經還難走。

礦山修復多復雜?關鍵點千節百扣
2016年,滿洲里市政府決定對這一露天煤礦進行關停。煤礦關閉后存在一系列安全和生態環境問題,如邊坡的穩定性、閉坑邊坡的生態恢復問題。2017年,滿洲里市政府與蒙草生態就扎賚諾爾礦山生態修復問題達成合作協議,以期實現扎賚諾爾露天煤礦的綠色閉礦。
前期場地勘測做詳細,針對不同地質問題形成修復方案,后期就會事半功倍。蒙草科研技術團隊于2017年起對扎賚諾爾露天煤礦進行多次現場勘測,圍繞扎賚諾爾露天煤礦生態恢復的關鍵問題,通過現場測繪、數值模擬與評估規劃設計等步驟對露天礦閉坑的邊坡穩定、場地平整修復、和生態恢復問題開展了分析研究,提出了“邊坡控制—場地平整修復—生態恢復—基礎設施建設”的聯合技術方案。

▲ 蒙草技術團隊現場勘測
扎賚諾爾露天煤礦綠色閉礦聯合技術方案綜合解決了以下問題:
1. 土壤改良
扎賚諾爾露天煤礦的土壤大多為粉狀的白碣土和煤矸土,這樣的土質無法用于植物種植,是植物專家所說的生土。蒙草團隊通過“表土剝離+客土覆蓋”的方式,輔以拌和自主研發的礦山修復基質土、羊糞等天然肥進行土壤改良,并提供昆蟲、微生物等生存的環境和豐富的餌料,讓土地盡快恢復到可種植植物的狀態。
2. 植物給水
任何植物的生長都需要水。在礦區底部最高溫度可達80度的區域,如果沒有水,就不能保證植物成活。蒙草團隊結合實際施工情況進行給水管網施工,根據不同給水條件,采用不同型號的管道;運用大功率潛水泵,對地表水進行三次提水以建立蓄水池進行灌溉;采用塑料可調搖臂噴頭進行澆水,將水源滲透到每一處需要給水的區域,保障了植物給水。
3. 植物配植
植物配植需要考慮的問題更為復雜,首先要適應滿洲里冬季零下30度的嚴寒,其次還要考慮到不能影響露天礦坡面的穩定性。蒙草技術團隊通過灌草混交種植,選擇當地鄉土植物,更適宜在極端環境下扎根生長。這些植物在土壤里根扎后,其根系也會改良土壤結構,碎化板結土壤,慢慢使土壤內部微生物菌群系統恢復平衡。

▲ 植物混播
4. 山體滑坡
礦區邊坡陡峭狹窄,土壤貧瘠,平均坡度60°,頂部多為近90°立坡,斜坡高差30m—50m。蒙草團隊采用階梯式降坡,使坡度達到合理的高度和角度;坡段降坡完成后,鉤機人工配合進行細部修整,使整個坡段線條平滑一致,坡頂和坡底線條貫通順暢,坡面進行分層修復。修復過程中,針對不同坡面,鋪設蒙草自主研發的植生毯、生物笆、CF網等技術和產品進行修復,從而達到防風防沙、保溫保濕,減緩水流速度,提高植物成活率的效果。這些產品后期可被降解分化,又為植物提供了天然養料,可以說是“用生態的方法解決生態的問題”。

▲ 鋪設生物笆
同時對于“井點降水”、“道路維修”等問題,科研和工程團隊也都在探索務實的解決方案。
“這項工程包含了太多需要解決的難題。完成扎賚諾爾露天煤礦的環境的治理,只是第一步,未來我們想要用生態的‘手’,拉動扎賚諾爾的經濟發展。”蒙草滿洲里事業部經理黃楚婷說道。
同時,蒙草生態正在扎賚諾爾這座百年礦山籌建“礦山修復研究院”,匯聚各方的力量,撫平地球的傷疤。
還綠礦山,任重道遠。但是百年的生態欠賬,呼喚著責任與擔當。問題層出不窮,探索從未止步,我們希望用小草穿石破土的力量扎根在每一個需要生態修復的地方,用智慧和汗水播下希望的種子,為了青山綠水,為了子孫安康。