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摘 要：为实现对矿区科学有效的生态修复，该研究以粤北南岭某金属矿废弃地为研究对象，通过地形测绘、野外调查等方法了解其环境现状，分析了当前矿业废弃地存在的问题。针对不同类型矿业废弃地，构建了“原状基质改良-直接立体植被配置”的技术模式，提出了包括地形重塑、土壤重构、植被重建和设施配套等关键技术，并从经济、社会和环境3个方面分析了生态修复效益。研究结果可为粤北南岭及同类型矿业废弃地治理提供技术支撑。
關键词：矿业废弃地;生态修复模式;关键技术;效益
中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）20-0146-04
Discussion on the Ecological Rehabilitation and Governance Model of Mining Wasteland
——Taking a Metal Mine Abandoned Land in Nanling， northern Guangdong as an Example
ZHOU Pengfei1 et al.
（1School of Earth and Environment， Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001， China）
Abstract： In order to realize the scientific and effective ecological restoration of the mining area， a metal mine wasteland in Nanling， northern Guangdong Province was taken as the research object， and the current situation of the environment was understood through topographic surveying and field surveys， the current problems in mining wastelands were analyzed. For different types of mining wastelands， a technical model of "improvement of undisturbed substrate-direct three-dimensional vegetation configuration" had been constructed. The key technologies including terrain remodeling， soil reconstruction， vegetation reconstruction and supporting facilities were put forward， and the benefits of ecological restoration were analyzed from three aspects： economy， society and environment. The research results can provide technical support for the management of Nanling and similar mining wastelands in northern Guangdong.
Key words： Mining wasteland; Ecological restoration model; Key technology; Benefit
矿业废弃地不仅是矿产资源开采后废弃的采矿作业场地，也是矿产资源开发的伴生产物，矿业活动在导致塌陷、挖损、压占等土地损毁的同时，也破坏了矿区及其周边的地形地貌景观、植被资源和生态环境，继而对矿区及其周边生物多样性产生了不同程度的影响[1]。对矿业废弃地的治理，不仅是保障生态文明和耕地安全的重要措施，也是贯彻绿色发展观和“山水林田湖草生命共同体”整体系统观的重要内容。
如何对矿业废弃地进行治理，一直是国内外企业及学者所关注的热点问题。近年来，国内外学者对不同矿种矿业废弃地的治理问题开展了大量的研究，如废弃煤矿[2]、金属矿[3，4]、废弃建材矿[5]等。综合各类研究成果，矿业废弃地的治理措施主要是一些工程措施，如削坡、护坡、绿化养护等[6]。本研究以粤北南岭某金属矿废弃地为对象，分析了废弃地生态环境现状，并提出了有针对性的生态修复技术模式，以期为废弃矿山治理提供参考。
1 研究区概况
研究区属于粤北南岭某金属矿废弃地，该矿山是以铁铜为主的大型多金属矿山，地势自东北向西南倾斜。区域属潮湿多雨亚热带气候，年平均气温在17.1～18.0℃，年降雨量在1532.7～2470.1mm，分配不均匀，集中于3—9月[7]。在多年的矿产开采过程中，由于过度的非法民采、民选活动，形成采坑区、露采边坡与排土场，严重破坏了地形地貌景观，造成了滑坡、水土流失等地质灾害问题，同时还导致了矿产资源无法综合利用、植被消失、生态毁坏、地下水含水层被破坏与污染等环境问题。采矿形成的裸露排土场及采坑区的金属硫化物通过长期的氧化产生了大量的重金属及高浓度的硫酸盐，给周边地区和当地农业生产和人民健康带来了严重后果。
2 矿业废弃地生态环境现状
2.1 露采场 废弃地露天采场坡面为民采在剥离基岩挖方形成的硬质岩质边坡，坡度较陡，整体坡度在40°左右，局部达到50°，露天采场平台宽2～4m，坡面较为破碎，危石和浅层松散岩层分布较多，因坡度陡、坡面表层松散体较多，生态恢复难度较大。区域内酸性废水流出，土壤质量较差，pH呈酸性，携带泥沙进入下游李屋拦泥库，导致下游土壤环境质量堪忧。 2.2 排土场 排土场位于用于民采露天采场基建剥离时堆放的残坡积粘性土、强-中等风化的千枚岩、凝灰岩等废石。排土场因坡面较长且缺少坡面截排水设施，坡面范围内地表径流汇集，对坡面中下部造成冲蚀，根据冲沟的形成和发展机理，随着时间的推移，在坡面中下部小型冲沟将演变成“V”型冲沟，加剧坡面中下部的侵蚀，直至“V”型冲沟贯通坡面，造成坡面的整体滑塌，容易形成滑坡、泥石流等灾害。经现场勘查以及结合矿方提供的基础数据，截至目前，排土场“V”型冲沟已贯穿坡顶，累计造成水土流失量约4.0万m3。如不采取治理措施，坡顶将进一步滑塌，并发生较大规模的滑坡和泥石流灾害。
2.3 尾矿库 由于尾矿库中尾矿粒度细小，在风化氧化条件下与地表的空气、水、生物发生反应的接触面增加，加快了重金属元素向环境中的释放速度。矿山在开采过程中由于大量洗、选矿废水携带毒害重金属直接排入当地地表水。遇雨季时雨水冲刷泥石流，又将大量含高浓度重金属的酸性废水带入下游地表水体中，造成矿区域内地表水水体污染甚至下渗污染地下水。随着尾矿库库龄的增加，重金属污染物渗入库区地下水的可能性和渗入量大大增加，造成库区地下水环境的污染，继而传播给生物圈内的各种生物，对生态环境造成严重危害。
3 矿业废弃地生态修复技术模式与关键技术
3.1 技术模式 整体遵循“‘依山就势’重塑地形、‘因势利导’疏导水流、‘柔性防护’稳定边坡”的治理理念，开展粤北南岭矿业废弃地生态修复工程设计。根据研究区实际情况，确定其修复技术模式为原状基质改良-直接立体植被配置，并将地貌重塑-土壤重构-植被重建-设施配套与化学阻隔/钝化-微生物强化-耐性植物稳定的联合生态修复技术结合，确保复垦土地不对周边环境产生不良影响，并与山、水、林、路综合整治措施相结合，营造一个适合植物生长的健康环境，缓解环境重金属污染，恢复场地生态活力，重塑动植物自然生境，寻找新的生态平衡与景观生态，最终依靠自然力来恢复与维系，更多“自然”、最小的“人为”痕迹。
经过生态修复后应达到以下标准：矿业废弃地整体稳定系数应在1.3以上，严格控制崩塌、滑坡等地质灾害发生。土壤pH值控制在5以上，土壤中重金属有效态含量低于复垦前一半，NAG-pH>4.0，NAG（净产酸量）降低40%以上。土壤环境质量应满足《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618-2018）要求。植被覆盖率达到85%以上。植被建立0.5年后，乔灌植物平均高度达到0.5m左右，1年以后保持在1m以上[8]。
3.2 关键技术
3.2.1 地形重塑 总体控制、因地制宜、因势利導，基本遵循现有总体地势进行削高填低。针对研究区域特殊的地形地貌及现状，根据因地制宜的原则，挖高填低进行地形整理，包括地表平整和竖向平衡平整，用铲车、推土机、挖掘机等机械作业整理场地，以消除现存的陡坡和深坑，或依现状地势设置成缓坡及台地。在不影响矿区治理后的种植，排水等，可适当保留原有的台地，不刻意治理成很平缓的坡地，可适当保留一些台地，或把较陡的边坡、陡坎通过放坡、平整、恢复成台阶状的坡地地貌[9]。场地平整应因地制宜，依山就势，在确保边坡整体稳定性，以消除滑坡或泥石流地质灾害隐患的同时进行土方平衡，应使整个地形的坡面曲线保持排水通畅，清除多余的土、石头、杂物并运走，少土的地块要补土，保持表面土质平整疏松，并清除杂物。
3.2.2 土壤重构 采用物理、化学、生物的方法对土地备耕后的种植条沟、表土与深层土壤进行基质改良，撒施石灰、有机肥、土壤改良复合基质、微生物菌剂等土壤改良物质，实施土壤改良过程前期酸化预测与土壤改良过程中的全过程酸化控制，全过程营造有益微生物生长的适宜环境，切断产酸微生物的生长繁育途径，引入与培育有益微生物，通过有益微生物的作用持续改良土壤[10]。改良剂的施加可采用人工撒施的方式，也可利用拖拉机或旋耕机等农机具，通过加挂漏斗的方式进行机械化施用，先进行土壤表面耕松，深度为10～30cm，然后将改良剂均匀地撒施在土壤表面。推荐使用量为石灰10kg/m2左右。钝化固化剂可以选择竹炭、零价铁负载生物炭、磷酸盐类、有机材料生物炭、沸石以及它们复合钝化固化剂。推荐使用量为土壤钝化固化剂1～2kg/m2。土壤调理剂1kg/m2左右、菌肥2kg/m2左右、微生物菌剂2g/m2左右，有机肥施用量不小于10kg/m2。
3.2.3 植被重建 植物恢复总体采用“土壤原位基质改良+植被直接种植技术”，人工本底改良土壤的基础上直接种植植物，不受施工天气、季节影响。种植品种的选择以《造林技术规程》（GB/T15776-1995）、《生态公益林技术规程》（GB/T 18337.3-2001）为基础，结合当地造林经验，以当地品种优先为原则。复垦后土地的生态景观要与周边环境容为一体，引入适宜品种时，尽量不引起外来品种入侵为原则。种植植物沿坡面等高线方向挖种植条沟，条沟间距为45cm，条沟规格为25cm（底宽）×（25～35）cm（沟深），1行草本植物，1行灌木植物，1行乔木植物，每3行1个循环（图1）。植物种植采取种、播相结合，营养袋苗种植+撒播种子的方法，形成先锋植物、长期定居植物、短期植物、四季植物更替的人工群落系统。实行乔草灌、常绿与落叶植物相结合，快速形成覆盖表层土壤的植物群落[11]。露采场和排土场边坡可采用生态袋重建植被，利用锚杆与钢筋加肋将整个边坡连成一体，将植物根系错综相连固定生态袋内土壤，植株茎叶对边坡的覆盖，减少水流对坡面的直接冲刷，增加坡面的稳定性[12]。
苗木定植后在一定时间和温度范围内，灌水次数越多，成活率越高，定植每穴3～5kg水左右。在幼树生长稳定后，应进行1～2次间苗定株，使单位面积株数达到造林密度要求。根据林种和树种需要，适时进行除蘖、修枝、整形等抚育工作，对未成活的苗木，及时进行补栽，植苗的补植应用同龄大苗，定期对植物进行灌溉，如植物出现明显的缺素症状时，应及时追施。定期进行除草工作，避免杂草与花草争肥。同时做好病虫害防治工作，确保植物健康生长[13]。 3.2.4 设施配套 设施配套主要包括清污分流工程、截排水工程和道路工程。合理有序地设计导水、排水工程分流水源，实现场地内的清污分流，统筹考虑各废弃场地内外截水、排水、导水系统以及清污分流工程，布设雨水沟，将地表水有组织地快速排放到接纳水体中，污水进行处理，清水直接排放。清污分流工艺流程见图2。
结合地形、地貌状况，于边坡整理分项工程施工结束后，并沿各高程平台、坡顶坡脚修建平面排水沟，切断平台汇水对坡面的直接冲刷，控制水土流失。尾矿库（拦泥库）修筑排水系统，并接通周边排土场、露天采场、山沟等排水水流，排水沟为浆砌块石，截面为梯形和矩形，每隔50～100m设置1条，沟向与库内水域方向一致。露天采场每个平台内侧、构建物场地（含临时堆场）周边修建排水沟，截面为梯形和矩形，排水沟沟顶底宽0.6m，深0.6m，壁厚0.4m。排土场（废石场）排水沟可采用浅梯形，沟底宽25cm、沟深25cm，沟壁1∶25的坡率，C20素砼抹面。
合理规划布局施工道路，修建场地内简易施工运输道路，构建场地内有序网络运输简易道路。陡坡上的半填半挖路基，可根据地形、地质条件，采用护肩、砌石或挡土墙，山坡高陡或稳定性差，不宜多挖时，可采用桥梁、悬出路台等构造物。道路规格为路基宽度4～5m，路高0.4～0.5m，素土路基厚25～30cm，砂砾石或矸石路面厚15～20cm，路面中心高，两侧低，比降为1.0%～1.5%。
4 效益分析
4.1 经济效益 经济效益是指投入与产出的比率，生态恢复的经济效益评价主要是对复垦后的区域土地进行农、林等复垦方向的土地生产能力的评价。对采矿损毁土地进行复垦，如目前已对废弃地生态恢复面积111.51hm2，有效地减少了当地水土流失。同时，生态恢复植物措施对于水土保持、生态恢复起很大的作用，有效缓解了矿山开采对当地水土的损毁，改善了研究区生态环境。另外，增加了林、草地的数量，在一定程度上补偿了生态损毁造成的影响。生态恢复对企业的经济效益是显著的，如地表破坏不进行复垦，而采用征地办法处理，不仅使农田减少，而且压占、挖损等破坏引起的地表各种形态变形，改变土地利用类型，严重影响矿区居民生活，而且征地费用一般超过复垦费用的几倍，企业经济负担将会更大。
4.2 社会效益 研究区生态恢复的社会效益可反映生态恢复对社会的作用、贡献及价值，主要根据当地居民生活得到的有效保护等因素来描述矿山生态恢复后的效益。生态修复增加了土地利用率，矿区范围内本来就存在数量较多的未利用土地（裸地），加强了原有裸地的利用;研究区植被、水、空气、土壤等环境条件得到改善，使人居环境得到有效改善，从而减少当地居民疾病的发生，维护当地居民的身体健康状况;生态恢复工作的实施，给当地农民提供了更多用地的同时，提供了更多的工作岗位，增加研究区居民的收入，进而提高研究区居民的生活水平，有利于研究区社会稳定，同时也将推动地方经济的发展，对进一步提高当地人民生活水平起到了积极作用。
4.3 環境效益 通过在研究区域开展生态修复工作，有效地控制了区域汇水面积，截排洪沟措施实现雨污分流，有效减轻下游污水处理厂处理负荷，利用下游水质改善;研究区经过多年大规模民采，尾矿、废石排弃量大，将对环境造成一定的破坏，并在一定程度上加剧生态系统退化与土地风蚀沙化及水土流失，生态恢复治理工程通过植被重建营造绿色林草地，防止周边生态系统退化与土地风蚀沙化及水土流失;生态恢复治理工程实施半年后较实施之前林木覆盖率得到明显提高，有效遏制研究区及周边环境恶化，在合理管护的基础上最终实现植物生态多样性与稳定性（图3）。吸引了周边动物群落回迁，增加动物群落多样性，达到植物动物群落的动态平衡。
5 结语
矿业废弃地治理是生态环境保护的重要内容，对于改善当地环境状况具有重要意义。由于前期盲目的经济追求，资源不合理的利用导致生态环境破坏严重，为了满足居民对美好生活的向往，保障居民群众的身体健康，对于矿业废弃地的生态修复已势在必行。本研究基于前期对矿业废弃地的调查，采用“不覆土，原位基质改良+直接植被”生态恢复治理技术模式，提出了包括地形重塑、土壤重构、植被重建和设施配套等关键技术，克服了传统生态恢复技术的不足，适用于包括排土场、尾矿库、采场边坡、污染退化土地等在内的矿业废弃地重金属污染修复，从源头控制重金属污染，最终达到恢复研究区生态环境的目的。
参考文献
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關键词：矿业废弃地;生态修复模式;关键技术;效益
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Discussion on the Ecological Rehabilitation and Governance Model of Mining Wasteland
——Taking a Metal Mine Abandoned Land in Nanling， northern Guangdong as an Example
ZHOU Pengfei1 et al.
（1School of Earth and Environment， Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001， China）
Abstract： In order to realize the scientific and effective ecological restoration of the mining area， a metal mine wasteland in Nanling， northern Guangdong Province was taken as the research object， and the current situation of the environment was understood through topographic surveying and field surveys， the current problems in mining wastelands were analyzed. For different types of mining wastelands， a technical model of "improvement of undisturbed substrate-direct three-dimensional vegetation configuration" had been constructed. The key technologies including terrain remodeling， soil reconstruction， vegetation reconstruction and supporting facilities were put forward， and the benefits of ecological restoration were analyzed from three aspects： economy， society and environment. The research results can provide technical support for the management of Nanling and similar mining wastelands in northern Guangdong.
Key words： Mining wasteland; Ecological restoration model; Key technology; Benefit
矿业废弃地不仅是矿产资源开采后废弃的采矿作业场地，也是矿产资源开发的伴生产物，矿业活动在导致塌陷、挖损、压占等土地损毁的同时，也破坏了矿区及其周边的地形地貌景观、植被资源和生态环境，继而对矿区及其周边生物多样性产生了不同程度的影响[1]。对矿业废弃地的治理，不仅是保障生态文明和耕地安全的重要措施，也是贯彻绿色发展观和“山水林田湖草生命共同体”整体系统观的重要内容。
如何对矿业废弃地进行治理，一直是国内外企业及学者所关注的热点问题。近年来，国内外学者对不同矿种矿业废弃地的治理问题开展了大量的研究，如废弃煤矿[2]、金属矿[3，4]、废弃建材矿[5]等。综合各类研究成果，矿业废弃地的治理措施主要是一些工程措施，如削坡、护坡、绿化养护等[6]。本研究以粤北南岭某金属矿废弃地为对象，分析了废弃地生态环境现状，并提出了有针对性的生态修复技术模式，以期为废弃矿山治理提供参考。
1 研究区概况
研究区属于粤北南岭某金属矿废弃地，该矿山是以铁铜为主的大型多金属矿山，地势自东北向西南倾斜。区域属潮湿多雨亚热带气候，年平均气温在17.1～18.0℃，年降雨量在1532.7～2470.1mm，分配不均匀，集中于3—9月[7]。在多年的矿产开采过程中，由于过度的非法民采、民选活动，形成采坑区、露采边坡与排土场，严重破坏了地形地貌景观，造成了滑坡、水土流失等地质灾害问题，同时还导致了矿产资源无法综合利用、植被消失、生态毁坏、地下水含水层被破坏与污染等环境问题。采矿形成的裸露排土场及采坑区的金属硫化物通过长期的氧化产生了大量的重金属及高浓度的硫酸盐，给周边地区和当地农业生产和人民健康带来了严重后果。
2 矿业废弃地生态环境现状
2.1 露采场 废弃地露天采场坡面为民采在剥离基岩挖方形成的硬质岩质边坡，坡度较陡，整体坡度在40°左右，局部达到50°，露天采场平台宽2～4m，坡面较为破碎，危石和浅层松散岩层分布较多，因坡度陡、坡面表层松散体较多，生态恢复难度较大。区域内酸性废水流出，土壤质量较差，pH呈酸性，携带泥沙进入下游李屋拦泥库，导致下游土壤环境质量堪忧。 2.2 排土场 排土场位于用于民采露天采场基建剥离时堆放的残坡积粘性土、强-中等风化的千枚岩、凝灰岩等废石。排土场因坡面较长且缺少坡面截排水设施，坡面范围内地表径流汇集，对坡面中下部造成冲蚀，根据冲沟的形成和发展机理，随着时间的推移，在坡面中下部小型冲沟将演变成“V”型冲沟，加剧坡面中下部的侵蚀，直至“V”型冲沟贯通坡面，造成坡面的整体滑塌，容易形成滑坡、泥石流等灾害。经现场勘查以及结合矿方提供的基础数据，截至目前，排土场“V”型冲沟已贯穿坡顶，累计造成水土流失量约4.0万m3。如不采取治理措施，坡顶将进一步滑塌，并发生较大规模的滑坡和泥石流灾害。
2.3 尾矿库 由于尾矿库中尾矿粒度细小，在风化氧化条件下与地表的空气、水、生物发生反应的接触面增加，加快了重金属元素向环境中的释放速度。矿山在开采过程中由于大量洗、选矿废水携带毒害重金属直接排入当地地表水。遇雨季时雨水冲刷泥石流，又将大量含高浓度重金属的酸性废水带入下游地表水体中，造成矿区域内地表水水体污染甚至下渗污染地下水。随着尾矿库库龄的增加，重金属污染物渗入库区地下水的可能性和渗入量大大增加，造成库区地下水环境的污染，继而传播给生物圈内的各种生物，对生态环境造成严重危害。
3 矿业废弃地生态修复技术模式与关键技术
3.1 技术模式 整体遵循“‘依山就势’重塑地形、‘因势利导’疏导水流、‘柔性防护’稳定边坡”的治理理念，开展粤北南岭矿业废弃地生态修复工程设计。根据研究区实际情况，确定其修复技术模式为原状基质改良-直接立体植被配置，并将地貌重塑-土壤重构-植被重建-设施配套与化学阻隔/钝化-微生物强化-耐性植物稳定的联合生态修复技术结合，确保复垦土地不对周边环境产生不良影响，并与山、水、林、路综合整治措施相结合，营造一个适合植物生长的健康环境，缓解环境重金属污染，恢复场地生态活力，重塑动植物自然生境，寻找新的生态平衡与景观生态，最终依靠自然力来恢复与维系，更多“自然”、最小的“人为”痕迹。
经过生态修复后应达到以下标准：矿业废弃地整体稳定系数应在1.3以上，严格控制崩塌、滑坡等地质灾害发生。土壤pH值控制在5以上，土壤中重金属有效态含量低于复垦前一半，NAG-pH>4.0，NAG（净产酸量）降低40%以上。土壤环境质量应满足《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618-2018）要求。植被覆盖率达到85%以上。植被建立0.5年后，乔灌植物平均高度达到0.5m左右，1年以后保持在1m以上[8]。
3.2 关键技术
3.2.1 地形重塑 总体控制、因地制宜、因势利導，基本遵循现有总体地势进行削高填低。针对研究区域特殊的地形地貌及现状，根据因地制宜的原则，挖高填低进行地形整理，包括地表平整和竖向平衡平整，用铲车、推土机、挖掘机等机械作业整理场地，以消除现存的陡坡和深坑，或依现状地势设置成缓坡及台地。在不影响矿区治理后的种植，排水等，可适当保留原有的台地，不刻意治理成很平缓的坡地，可适当保留一些台地，或把较陡的边坡、陡坎通过放坡、平整、恢复成台阶状的坡地地貌[9]。场地平整应因地制宜，依山就势，在确保边坡整体稳定性，以消除滑坡或泥石流地质灾害隐患的同时进行土方平衡，应使整个地形的坡面曲线保持排水通畅，清除多余的土、石头、杂物并运走，少土的地块要补土，保持表面土质平整疏松，并清除杂物。
3.2.2 土壤重构 采用物理、化学、生物的方法对土地备耕后的种植条沟、表土与深层土壤进行基质改良，撒施石灰、有机肥、土壤改良复合基质、微生物菌剂等土壤改良物质，实施土壤改良过程前期酸化预测与土壤改良过程中的全过程酸化控制，全过程营造有益微生物生长的适宜环境，切断产酸微生物的生长繁育途径，引入与培育有益微生物，通过有益微生物的作用持续改良土壤[10]。改良剂的施加可采用人工撒施的方式，也可利用拖拉机或旋耕机等农机具，通过加挂漏斗的方式进行机械化施用，先进行土壤表面耕松，深度为10～30cm，然后将改良剂均匀地撒施在土壤表面。推荐使用量为石灰10kg/m2左右。钝化固化剂可以选择竹炭、零价铁负载生物炭、磷酸盐类、有机材料生物炭、沸石以及它们复合钝化固化剂。推荐使用量为土壤钝化固化剂1～2kg/m2。土壤调理剂1kg/m2左右、菌肥2kg/m2左右、微生物菌剂2g/m2左右，有机肥施用量不小于10kg/m2。
3.2.3 植被重建 植物恢复总体采用“土壤原位基质改良+植被直接种植技术”，人工本底改良土壤的基础上直接种植植物，不受施工天气、季节影响。种植品种的选择以《造林技术规程》（GB/T15776-1995）、《生态公益林技术规程》（GB/T 18337.3-2001）为基础，结合当地造林经验，以当地品种优先为原则。复垦后土地的生态景观要与周边环境容为一体，引入适宜品种时，尽量不引起外来品种入侵为原则。种植植物沿坡面等高线方向挖种植条沟，条沟间距为45cm，条沟规格为25cm（底宽）×（25～35）cm（沟深），1行草本植物，1行灌木植物，1行乔木植物，每3行1个循环（图1）。植物种植采取种、播相结合，营养袋苗种植+撒播种子的方法，形成先锋植物、长期定居植物、短期植物、四季植物更替的人工群落系统。实行乔草灌、常绿与落叶植物相结合，快速形成覆盖表层土壤的植物群落[11]。露采场和排土场边坡可采用生态袋重建植被，利用锚杆与钢筋加肋将整个边坡连成一体，将植物根系错综相连固定生态袋内土壤，植株茎叶对边坡的覆盖，减少水流对坡面的直接冲刷，增加坡面的稳定性[12]。
苗木定植后在一定时间和温度范围内，灌水次数越多，成活率越高，定植每穴3～5kg水左右。在幼树生长稳定后，应进行1～2次间苗定株，使单位面积株数达到造林密度要求。根据林种和树种需要，适时进行除蘖、修枝、整形等抚育工作，对未成活的苗木，及时进行补栽，植苗的补植应用同龄大苗，定期对植物进行灌溉，如植物出现明显的缺素症状时，应及时追施。定期进行除草工作，避免杂草与花草争肥。同时做好病虫害防治工作，确保植物健康生长[13]。 3.2.4 设施配套 设施配套主要包括清污分流工程、截排水工程和道路工程。合理有序地设计导水、排水工程分流水源，实现场地内的清污分流，统筹考虑各废弃场地内外截水、排水、导水系统以及清污分流工程，布设雨水沟，将地表水有组织地快速排放到接纳水体中，污水进行处理，清水直接排放。清污分流工艺流程见图2。
结合地形、地貌状况，于边坡整理分项工程施工结束后，并沿各高程平台、坡顶坡脚修建平面排水沟，切断平台汇水对坡面的直接冲刷，控制水土流失。尾矿库（拦泥库）修筑排水系统，并接通周边排土场、露天采场、山沟等排水水流，排水沟为浆砌块石，截面为梯形和矩形，每隔50～100m设置1条，沟向与库内水域方向一致。露天采场每个平台内侧、构建物场地（含临时堆场）周边修建排水沟，截面为梯形和矩形，排水沟沟顶底宽0.6m，深0.6m，壁厚0.4m。排土场（废石场）排水沟可采用浅梯形，沟底宽25cm、沟深25cm，沟壁1∶25的坡率，C20素砼抹面。
合理规划布局施工道路，修建场地内简易施工运输道路，构建场地内有序网络运输简易道路。陡坡上的半填半挖路基，可根据地形、地质条件，采用护肩、砌石或挡土墙，山坡高陡或稳定性差，不宜多挖时，可采用桥梁、悬出路台等构造物。道路规格为路基宽度4～5m，路高0.4～0.5m，素土路基厚25～30cm，砂砾石或矸石路面厚15～20cm，路面中心高，两侧低，比降为1.0%～1.5%。
4 效益分析
4.1 经济效益 经济效益是指投入与产出的比率，生态恢复的经济效益评价主要是对复垦后的区域土地进行农、林等复垦方向的土地生产能力的评价。对采矿损毁土地进行复垦，如目前已对废弃地生态恢复面积111.51hm2，有效地减少了当地水土流失。同时，生态恢复植物措施对于水土保持、生态恢复起很大的作用，有效缓解了矿山开采对当地水土的损毁，改善了研究区生态环境。另外，增加了林、草地的数量，在一定程度上补偿了生态损毁造成的影响。生态恢复对企业的经济效益是显著的，如地表破坏不进行复垦，而采用征地办法处理，不仅使农田减少，而且压占、挖损等破坏引起的地表各种形态变形，改变土地利用类型，严重影响矿区居民生活，而且征地费用一般超过复垦费用的几倍，企业经济负担将会更大。
4.2 社会效益 研究区生态恢复的社会效益可反映生态恢复对社会的作用、贡献及价值，主要根据当地居民生活得到的有效保护等因素来描述矿山生态恢复后的效益。生态修复增加了土地利用率，矿区范围内本来就存在数量较多的未利用土地（裸地），加强了原有裸地的利用;研究区植被、水、空气、土壤等环境条件得到改善，使人居环境得到有效改善，从而减少当地居民疾病的发生，维护当地居民的身体健康状况;生态恢复工作的实施，给当地农民提供了更多用地的同时，提供了更多的工作岗位，增加研究区居民的收入，进而提高研究区居民的生活水平，有利于研究区社会稳定，同时也将推动地方经济的发展，对进一步提高当地人民生活水平起到了积极作用。
4.3 環境效益 通过在研究区域开展生态修复工作，有效地控制了区域汇水面积，截排洪沟措施实现雨污分流，有效减轻下游污水处理厂处理负荷，利用下游水质改善;研究区经过多年大规模民采，尾矿、废石排弃量大，将对环境造成一定的破坏，并在一定程度上加剧生态系统退化与土地风蚀沙化及水土流失，生态恢复治理工程通过植被重建营造绿色林草地，防止周边生态系统退化与土地风蚀沙化及水土流失;生态恢复治理工程实施半年后较实施之前林木覆盖率得到明显提高，有效遏制研究区及周边环境恶化，在合理管护的基础上最终实现植物生态多样性与稳定性（图3）。吸引了周边动物群落回迁，增加动物群落多样性，达到植物动物群落的动态平衡。
5 结语
矿业废弃地治理是生态环境保护的重要内容，对于改善当地环境状况具有重要意义。由于前期盲目的经济追求，资源不合理的利用导致生态环境破坏严重，为了满足居民对美好生活的向往，保障居民群众的身体健康，对于矿业废弃地的生态修复已势在必行。本研究基于前期对矿业废弃地的调查，采用“不覆土，原位基质改良+直接植被”生态恢复治理技术模式，提出了包括地形重塑、土壤重构、植被重建和设施配套等关键技术，克服了传统生态恢复技术的不足，适用于包括排土场、尾矿库、采场边坡、污染退化土地等在内的矿业废弃地重金属污染修复，从源头控制重金属污染，最终达到恢复研究区生态环境的目的。
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