• 2021年08月21日 星期六
    改版

    另一類優美的十四行詩

    ——看英國如何重置廢棄礦山空間

    2021-5-10 7:54:29 來源:中國礦業報 作者:銀 鶴

    置身于綠草如茵、地形舒緩有致的英國曠野中,如果沒有當地人介紹,你絕對想不到這里曾經是地球上一塊巨大的瘡疤。如今,經過空間重置和生態修復后,這里的人工傷痕已經徹底消失了?粗鸱酿z頭狀山丘,舒緩地扭動著引人入勝的“S”形身姿,讓人油然想起這個盛產文學國家的優美詩歌與小說。

    當地的地質學家告訴我們,腳下這片詩意的土地,曾經確實傷痕累累。它們既給當地居民帶來過工作機會,同時又給他們的生存環境帶來過巨大破壞和嚴重危害。

    生態修復后的廢棄礦山展現出“風吹草低見牛羊”的美好田園景象

    為了將這些“瘡疤”修復好,英國不但將礦業技術發揮到極致,就連礦山閉坑后的空間重置或生態修復,也像十四行詩一樣發揮到了極致,并成為樣板工程。

    與西方很多其他國家不一樣,英國人在重置廢棄的礦山空間時,尤其是那些歷史上規模巨大的采石場時,充分發揮了莎士比亞式小說的浪漫精神以及傳統英國人的優雅氣質。他們充分利用這個島國天然多雨水及氣候溫和的自然優勢,將那些曾經在歷史上為這個國家貢獻過無數石雕用的眾多采石場和其他采礦場,重新規劃成與礦場周圍環境和諧一致、猶如一首首田園牧歌般優美的景點。

    那么,他們是如何實現發展經濟與保護環境之間的可持續發展呢?

    實地調研 列出清單

    在英國這個古老而發達的國家,廢棄礦山的空間重置及生態修復,代表著一種復雜的社會文化、經濟和生態挑戰。

    眾所周知,采礦有很多不確定性。 在英國的德文郡、多塞特郡和康沃爾郡,每提取1噸瓷土,就會產生7噸~8噸廢石。一堆又一堆混合著土壤和大塊廢石的礦業垃圾,就這樣長期暴露在地表。與此同時,巨大的露天采坑也如傷疤般裸露著,其中的部分采坑還一度被用作儲水池供采礦用。所有這些,都給曾經美麗的自然地球表面留下了永久的疤痕。

    自20世紀90年代以來,英國政府開始重視各種形式的資金籌措,用以大力支持廢棄礦山的空間重置和生態修復計劃。例如,英國政府通過其鄉村委員會(the Countryside Commission),資助、支持將所有廢棄礦山恢復為遍布整個英格蘭的社區森林(Community Forests)。這些政府資助項目,強調人類和生態環境的可持續發展及其教育與示范功能。

    英國開展廢棄礦山生態修復工作,一般從現場調研開始。生態修復項目組織者通常會進行廢棄礦山的現場調研,并在此基礎上列出終極目標和遠景展望。調研內容包括但不限于采礦方式、礦山廢棄時間、礦山周圍樹種等植被清單登記等,以確定合理的科學生態修復手段和技術。

    土壤修復 精準平衡

    在英格蘭,許多用于廢棄礦山生態修復的技術,是從森林管理中常用的造林實踐借鑒而來的。 其中,最常用的技術包括場地準備、土壤修復、后期監測與維護。

    以廢棄的德斯福德湖采礦區的生態修復為例。歷史上,德斯福德湖區是一個始于1900年的地下采礦場,并于1984年關閉。該礦區對周圍環境的破壞,部分源自于當年的洗煤過程,洗煤增加了礦產品的回收率,但導致礦業廢棄物對環境的破壞。

    1994年,英格蘭在其中部設立面積為194平方英里的國家森林公園,其中便包括德斯福德湖區的廢棄采礦場。自那以后,人們便開始在這個面積廣闊的公園內種植各種樹木,以修復其生態環境。在其中的德斯福德湖廢棄礦區,他們采用了以下生態修復技術:

    在采礦活動中,很多地方的土壤及廢石被緊緊擠壓在一起,導致土壤被嚴重壓實和移位。壓實減慢了降雨的滲透流動,增加了地表徑流,使表面的植物幼苗生長困難。為此,技術人員引進現代化的耕地機、土壤破碎器和箱式刮板機,以重建土壤應有的疏松、吸水特性。然后,他們使用重型平地機來平整土壤表面,以創建更具美學吸引力的景觀,并修復該區歷史上的原始地貌特征。他們將疏松后的土壤混合礦區特有的煤礦渣等,以增加土壤的穩定性。其間,他們使用了三翼尖齒松土器,混合深度達50厘米,行距為115厘米。在更陡峭的斜坡地帶,他們則采用了東方特有的梯田式耕作技術,梯田上的土壤同樣被破碎、疏松,以增加其涵養水分的功能。

    此外,他們還在土壤中重新建立養分平衡。德斯福德湖區的絕大多數廢棄采礦場土壤呈中性或堿性。而當黃鐵礦顆粒與空氣和水發生反應時,土壤會變成酸性,這是礦區生態修復工作人員共同擔心的問題。撒石灰和添加有機材料可以均衡土壤的pH值,改善土壤性質。

    通過土壤分析及相關科學計算,他們向德斯福德湖區的土壤中添加了每公頃12噸的石灰石,以促進其盡快地接納植物苗木,最終建立起生機勃勃的植被。在其他極端土壤環境地區,石灰的施用量可以達到每公頃100噸。同時,他們還考慮到要允許涇流相關的營養物質有足夠的時間滲透到土壤中去,而為土壤營養找到現實的平衡,部分還取決于要栽種的植物種類。不同的物種可以在不同的土壤類型中生根發芽,繁衍生息。

    只有綜合考慮以上因素,才可以使廢棄礦山的生態修復和空間重置更加成功。

    總之,疏松被壓實的土壤、保持適當的土壤酸堿度,是植被恢復的重要先決條件。此外,在廢棄礦區土壤中成功恢復植被的重要因素,還包括適當的間距、種群質量和物種類型。自然繁殖或水力播種也是植被恢復的選項之一。

    在許多廢棄礦區播撒草種,可以在很短時間內讓一個廢棄礦區顯示出極強的生命力,同時還可以穩定土壤,以阻止其進一步剝蝕、退化。與此同時,可以種植三葉草和其他豆類植物,以適當控制樹種之間的過度競爭。需要注意的是,不良的種植方法和植物庫存質量,是導致植被恢復緩慢甚至死亡的重要因素之一。

    因地制宜 就形隨形

    在處理廢棄的露天采礦場包括采石場等人工擾動空間時,英國沒有采用其他國家常用的回填方式。因為采出的絕大多數石塊,都早已被化作成一件件優美的藝術品,被鑲嵌在重要建筑上,如學校、議會大廈和教堂等。英國已沒有可填埋的物質去恢復這些巨大采坑的原貌了,更不會異地運送外來物質填埋這些采坑。當然,經濟成本是另一個不得不考慮的因素。

    在此情況下,英國人因地制宜,將那些原本陡峭的巨大采坑邊坡進行一定處理,使之不再那么陡峭,更不會有崩塌及滑坡的危險。在保證這些邊坡穩定的前提下,使之與周圍原始山體的坡度保持類似舒緩的流暢狀,然后撒上本地野生的草種。不出幾年,這些經過穩固的采石場邊坡,便郁郁蔥蔥一派生機,恢復得和周圍天然山體一樣舒緩雅致,充滿詩意了。

    整個采石場的全部空間重置和生態修復過程,都是對環境沒有任何破壞的物理變化,而不是對環境有長久甚至永久性破壞作用的化學變化。

    德斯福德湖區廢棄礦山空間重置時,每公頃密集種植了4500株(約1.5米×1.5米間距)植物,這些植物既有本地物種也有外來物種。從第一年的恢復情況看,本地物種的成活率高于外來物種。其中,占優勢的本地物種包括山楂類、櫟類、楓糖類等;外地物種則包括柏樹、水曲柳和科西嘉松等。這些物種在整個英格蘭的廢棄礦區生態修復中具有相當代表性。

    從德斯福德湖區生態修復項目中還可以得出,修復后期的維護也十分重要。當初項目的組織者創建了相關教育計劃,并積極監控該地區的生態修復進展。后期監控是評估項目成敗的惟一方法,也是未來是否可以從該項修復工作中受益的學習過程。

    1995年夏,德斯福德湖區遭受了嚴重干旱,并因此損失了30%的生態修復播種植物,但在第二年重新進行了補種。

    盡管此前所遵循的植物恢復基本準則是完全可以接受的,但恢復植被前的場地條件,或許已潛伏了加劇這一干旱事件的因素。反過來,因干旱導致的植物死亡損失,也引起人們對未來類似項目的指導與修正。

    理想的廢棄礦區生態修復順序應該是,將石灰石直接施用到礦渣表面,然后將土壤疏松至50厘米深度并與土壤進行充分混合,以降低其因長久壓實導致的致密程度,然后施用除草劑或種植那些對水分需求較少的覆蓋作物。

    綜上所述,英格蘭的廢棄礦區生態修復經歷了一些挑戰,但也提供了可供借鑒的相關技術和經驗?偟膩碚f,精心計劃和確定優先次序對于該項工作的成敗至關重要。

    (作者系地質學博士、國際地質科學聯合會地質學史委員會委員)

    網站編輯:宮莉

    免费三级现频在线观看视频-日本特黄特黄刺激大片-免费啪视频观在线视频-手机看片高清国产日韩