隨著我國經濟建設發(fā)展不斷深入，生態(tài)文明建設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安全隱患、土地損毀、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。為更好的服務生態(tài)文明建設，對礦山生態(tài)修復工程的技術研究成為各個地區(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，結合財政投入情況，如何因地制宜，實現(xiàn)經濟效益、社會效益及生態(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)場調查

區(qū)別于常見的工程地質勘察，由于礦山面積較大，且地形地貌條件復雜，礦山生態(tài)修復工程勘查主要以現(xiàn)場調查為主，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)進行對比，進而識別出現(xiàn)狀礦山的生態(tài)環(huán)境問題后，進行調查分析。調查工作主要以基礎資料收集、工程測量、實地調查及樣品采集為主。

基礎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)域地質等。

工程測量除利用已有資料外，還應結合工作方案和治理目標，進行場地踏勘，了解整治區(qū)域地質情況和生態(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劃；針對開采區(qū)范圍地形、礦山邊界及地質界線等進行重點修測，針對因礦山開采生態(tài)環(huán)境受到嚴重影響和破壞的周邊區(qū)域，一般擴至治理區(qū)域外300米，當需追溯地質問題、地質構造、地質界線及高陡露采邊坡區(qū)域時，應根據(jù)工程需要擴大測繪范圍。隨著無人機等新方法新技術的應用普及，工程測量在進行野外實地測量的基礎上，輔以無人機航拍生產三維傾斜攝影模型，可大大提高測量的效率，既可為后期實地調查、方案設計、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管理提供了基礎信息數(shù)據(jù)。

實地調查主要是對礦山生態(tài)狀況進行調查，主要是對礦山的地形地貌類型、地層巖性、水文地質、工程地質、地質災害、土地利用現(xiàn)狀及規(guī)劃、土壤質地、動植物、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進行調查。另外針對因礦山開采造成的地質安全隱患、土地損毀與破壞、水資源破壞和生態(tài)退化等問題進行專項調查，其中涉及礦區(qū)水土環(huán)境污染問題的，應依照污染防治相關規(guī)范開展調查。樣品采集主要是通過現(xiàn)場采取或鉆探等方法對場地內的土壤質地（pH值、有機質含量、土壤顆粒組成等）、巖土體力學性能、污染物及污染源等進行分析，為后期的問題識別及方案設計提供依據(jù)。

(二)礦山生態(tài)影響評價及總結

在綜合分析整理前人資料和調查資料的基礎上，通過深入研究與分析，采用一定的標準和方法，評價礦業(yè)活動對生態(tài)環(huán)境的影響程度。評價范圍為礦山生態(tài)問題分布區(qū)域，應大于修復工程范圍；評估級別可依據(jù)修復區(qū)重要程度、治理工程規(guī)模、礦山地質環(huán)境條件復雜程度參照相應規(guī)范執(zhí)行。

對礦區(qū)進行調查評價后，需要對調查工作進行分析總結，并提出專業(yè)的建議。通過總結以往項目的經驗，梳理出了以下對后續(xù)項目的實施起到重要指導意義的勘查成果：（1）地形地質條件，將直接影響方案設計及施工是否能夠實際執(zhí)行；（2）現(xiàn)場土壤質地，將直接影響植被的恢復發(fā)育，特別是現(xiàn)狀礦山不具備植被立地條件時，對礦區(qū)內遺留的堆土場或原狀山體土壤質地的分析就顯得尤為重要，關系到后續(xù)治理時采用土壤改良或客土。（3）水文地質調查，涉及到后續(xù)截排水系統(tǒng)及植被養(yǎng)護水源設計。（4）污染物調查，廢棄礦山的污染程度，關系到治理資金是否能夠滿足，以及項目實施后的治理效果是否能夠達到要求。（5）礦山生態(tài)環(huán)境評價，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，同時可為治理資金的分配提供參照。

二、設計階段

（一）設計前的準備工作

由于各礦山普遍存在規(guī)模大、地形地貌條件復雜等情況，特別是廢棄礦山，由于荒廢時間較長，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)場的實際情況，特別是涉及到高陡邊坡及植被發(fā)育程度時。因此在設計前，除收集與提取資料外，須結合勘查成果對礦山進行野外踏勘驗證，以確保設計方案的可實施性及可操作性。

(二)設計原則

礦山生態(tài)修復的范圍，包括開采區(qū)和礦業(yè)活動的影響區(qū)。設計編制應體現(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、有效修復礦山生態(tài)環(huán)境提供依據(jù)。在消除地質安全隱患、恢復礦山生態(tài)環(huán)境的基礎上，應與周邊生態(tài)環(huán)境相協(xié)調。施工設計應與礦產資源規(guī)劃、國土空間規(guī)劃、新農村建設、鄉(xiāng)村振興規(guī)劃等相銜接，與當?shù)厣鐣?、經濟、環(huán)境相適應，且符合相關政策。設計應根據(jù)礦山類型、規(guī)模，并結合治理區(qū)環(huán)境地質問題和工程地質、水文地質、氣候和季節(jié)等條件，采用地質災害隱患治理、邊坡治理、渣堆治理、土地復墾、植被修復、截排水、灌溉工程等多種措施進行綜合治理，應確保修復區(qū)消除或降低地質安全隱患，達到不同季節(jié)均與周邊自然環(huán)境相協(xié)調的目的和效果，能最大限度地恢復可利用土地資源，修復效果長期穩(wěn)定。

在項目實施過程中，針對有主礦山，設計應以較少的投資、較短的工期，徹底消除地質災害隱患；針對歷史遺留廢棄礦山，在資金允許時可徹底消除地質災害隱患，在資金欠缺且廢棄礦山周邊無直接威脅對象時，可采用避讓、警示或降低風險的方式進行治理，通過修建截排水設施，梳理地表水系，恢復地表植被等“工程+生物治理”的方式，以少量的人工干預，減少水土流失，防止生態(tài)進一步惡化，并通過植被的發(fā)育，重新恢復原有生態(tài)系統(tǒng)，充分利用大自然的自我修復能力，實現(xiàn)生態(tài)效益與經濟效益的協(xié)調。

(三)工程設計治理措施建議

在工程設計時，需根據(jù)治理對象地質環(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，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性截排水設施，減少水土流失，增強邊坡穩(wěn)定性，為植被恢復創(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、錨桿格構護坡及抗滑樁等消除地質安全隱患，由于該項工程費用較高，若非必要，建議采用削坡減載等較為經濟的方式進行治理；（5）復綠工程，通過植樹、植草等進行復綠，起到固砂固土、生物防護的作用。一般采用喬灌藤草相結合的方式，其中喬木一般選用耐干耐旱，萌蘗性、抗逆性強的闊葉與針葉林混交，優(yōu)先使用當?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，后期管護時需對其進行修剪；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?shù)爻Ｒ姷?，藤本植物成活率較低，對種植土壤的要求較高，當現(xiàn)場土壤條件較好時，可直接進行種植，當現(xiàn)場條件較差時，則建議購入專門的種植土進行種植；草本根據(jù)暖季型及冷季型、深根、耐旱性能進行選取，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，當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、墜落等風險，因此采用圍擋或警示措施，起到預防的效果。

（四）設計注意事項

通過上述措施的實施，基本能夠滿足大部分礦山生態(tài)修復的需要，但在設計過程中仍有以下問題值得注意：（1）治理礦山的規(guī)模、現(xiàn)狀與治理經費之間的關系。目前廣東省內的礦山治理主要是由政府推動，以歷史遺留廢棄礦山居多，普遍存在所需治理面積大，經費少的現(xiàn)象，因此在選取治理措施時受到了較大的約束。設計時須根據(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)生地質災害的邊坡優(yōu)先進行削坡或防護，為生態(tài)修復創(chuàng)造良好的基礎條件；該類工程的取舍將直接關系到項目的整體效果及經費使用的有效性。（2）高陡邊坡安全性問題。當現(xiàn)場條件允許且治理經費充足時，可對高陡邊坡進行治理；當不具備上述條件時，則需要根據(jù)高陡邊坡對項目整體實施的影響來確定方案，若其無威脅對象、影響程度輕微時，則可進行警示或避讓措施，將有限的資源用于項目的整體穩(wěn)定性及提高生態(tài)體系的可持續(xù)性恢復上。（3）截排水系統(tǒng)中永久性與臨時性設施之間的關系，截排水系統(tǒng)的設置關系到整個工程的安全性及成功與否。若采用全永久性設計，效果自然更佳，但當經費不允許時，則需對永久性與臨時性設施進行分配；對于排水主溝及骨干截排水通道，建議優(yōu)先采用永久性設施，對于毛細通道，則建議采用土溝、砂袋溝、水泥抹面溝等多種類型相結合。（4）復綠植被選型的問題。各類植被應優(yōu)先使用當?shù)仄贩N，且應推薦進行混交種植，避免單一品種病害的發(fā)生；條件允許時，可要求施工時，先進行小規(guī)模試種，確認適宜性較好的品種后再進行大規(guī)模推廣。（5）養(yǎng)護措施的布置。植被養(yǎng)護的成敗是項目成敗的直觀體現(xiàn)，是最能夠反應項目成效的外在表現(xiàn)，因此設計時需重點考慮養(yǎng)護水源的問題，可通過布置永久性或臨時性蓄水池以方便養(yǎng)護的實施；條件允許時也可設計自動噴淋系統(tǒng)，以節(jié)約人力成本。