摘要：在我国露天金属矿山开采工程建设中，以往建设单位多采用全境界开采的方式。并采用穿爆及陡帮等现代化采矿技术，进而保障开采效益。针对该项技术手段，其虽然能够对露天开采强度及效率产生积极影响，但有可能引起一系列环境问题，致使露采金属矿山采坑境界面形成，导致金属矿山开采工程的生态效益降低。因此为解决上述问题，本文通过列举实际案例与分析资料，对生态修复技术的应用进行分析，旨在为业内人员提供参考。

　　关键词：露采金属矿山；采坑境界；生态修复技术

　　在社会环保意识不断增强的背景下，由于露采金属矿山有可能引起环境问题，致使地质环境受到雨蚀及风蚀等多种因素的影响，导致矿区出现土壤酸化及重金属污染现象，因此如何处理露采金属矿山存在的生态问题已受到社会广泛关注。为促使露采金属矿山整体效益实现最大化，有效应对环境问题，必须加大研究投入，精准识别环境问题，深入分析破坏成因，并对生态修复技术进行合理运用，该点对推动生态环境可持续发展具有现实意义。

　　1矿山概况

　　1.1地形地貌

　　本文列举的矿山属于丘陵、低山地貌，其露天采场是不具备规则性的环形深凹采坑，极限高程处在-55m~441m的范围内，最大高差为500m左右。采坑坡面的基岩处在裸露状态，坡度大多处在60°~80°的范围内，而台阶高差处在25m~30m的范围内，不同级别的平台宽度具有明显差别。此外，区域具有松散堆积的废矿或崩塌的碎石块。

　　1.2气象水文

　　在气象水文方面，该矿区处在中亚热带季风气候区，具有充足的日照条件，且雨量充沛。通过实际调查可以发现，该区域的每年平均气温处在17.2℃~19.6℃的范围内，无霜期的天数是225天~270天，每年的降水量处在1700mm~2100mm的范围内，降水季节为4月份~6月份。

　　1.3自然植被

　　矿区属于亚热带常绿阔叶林区域，附近具有自然植物群落，而该群落以亚热带常绿阔叶林为主，常见的有木荷及苦槠等。针对人工群落而言，其以马尾松等亚热带针叶林为主，其次为荒山灌木草丛。

　　2露采金属矿山采坑境界面生态问题识别与破坏成因2.1生态问题识别

　　2.1.1生态系统及地貌损毁

　　针对本文列举的实际案例而言，通过对其展开调查工作，可发现其露采境界面内的表土与原有植被已被全部剥离，边坡基岩存在裸露现象，导致植物无法健康生长。区域原有的生态系统被损毁，导致矿区内部出现水土流失现象、植被退化问题，造成生物多样性明显下降。此外，该区域存在严重的裸露创面，导致矿区地貌景观受到严重破坏，且山体支离破碎，自然生态景观的协调性与连续性受到不良影响。

　　2.1.2创面不具备良好的自然修复能力

　　露采境界面内的采坑顶帮剥离区域的强风化坡面及平台等存在少量野生植被侵入现象，其他平台、坡面不存在植被覆盖。此外，本文列举的区域不具备土壤种子库、水等恢复植被的重要因素，自然修复能力相对较弱，无法满足各项需求。

　　2.1.3采坑边坡较长

　　该区域的采坑裸岩坡面较为陡峭，且整体较高，不仅岩体结构存在碎裂现象，而且具有爆破振动、雨蚀等外力破坏问题，采坑边坡危岩耸立，岩体不具有良好的稳定性，具有较为严重的风化脱落问题。此外，该区域的崩塌及滑坡等地质灾害发生率相对较高，部分区域崩塌的碎岩具有在平台松散杂乱堆积的现象。2.1.4存在严重的酸性废水及重金属污染

　　采坑岩体的表面与岩缝裂隙具有大量的酸性沉积物，而受到地表水及降雨等因素的影响，岩缝裂隙中持续滤出酸性矿山废水，并与平台崩塌或遗留的废矿堆渗出的AMD进行汇聚，集中在凹地。在雨季时，暗红色AMD积聚现象发生的可能性将明显增加，导致废矿的酸浸现象恶化，致使大量的有害重金属不断浸出，并在生态环境内排放，造成下游开采面受到不良影响，出现环境污染及酸蚀现象。

　　2.2环境破坏成因

　　从现实角度出发，可发现导致矿区出现环境污染及生态破坏的原因具有多样化的特点，而通过对不同原因进行分析，可发现其主要包括两项因素，分别是自然因素与人为因素。

　　针对人为因素而言，其主要包括以下几项内容：首先，在露采清表与采矿剥离的影响下，矿区生态环境将受到直接影响，导致基岩出现裸露现象，致使废矿碎渣杂乱堆积，并在空气中暴露，进而导致严重的环境问题发生。其次，在开展露采金属矿山生产作业时，若选择陡帮与高台阶开采方式，将导致高陡的临空面形成，致使岩体出现变形崩塌现象的可能性增加。此外，在开展开采挖掘作业时，实施穿爆作业，将导致开采面受到爆破作业的影响，从而造成岩体结构损坏，致使裂隙问题不断恶化，造成碎裂松散现象发生，在情况严重时，坡面地形出现凹凸不平的现象。

　　针对自然因素，其主要内容如下：首先，由于矿区处在中亚热带季风气候区域，湿度相对较大，雨量相对较多，且温度较高，因此在适宜气候环境及处在空气中的金属硫化矿物的共同影响下，嗜酸与产酸性环境微生物的活跃性将显著提高，且繁殖速度将明显增快，导致矿区环境出现不断酸化的现象。其次，在不同环境因素的综合作用下，裸岩坡面分化与裂隙发育速度将显著提高，导致崩塌与滑坡风险性明显增加，造成存在结构碎裂现象的裸露岩体及崩塌的松散碎石堆金属硫化矿物暴露面积显著增大，致使氧化酸化的可能性提高。最后，在地表水的影响下，裸露岩面及含硫化矿废石堆将出现大量的AMD，其不仅能够通过酸浸效应不断对生态环境释放相应的有害重金属，致使环境污染问题恶化，导致恶性循环形成，而且还能对裸岩缝隙与表面产生相应的酸蚀效应，致使岩体结构受到破坏，导致岩体裂隙的变形及发育等方面加剧，造成地质灾害发生的可能性增加。此外，在暴雨冲刷及泥石流的冲击下，地质环境将受到严重破坏。

　　3生态修复技术模式

　　3.1修复模式

　　针对生态修复而言，其将生态系统的修复作为主要目标，并在生态学原理的基础上，对物理、工程、化学等多项技术措施进行充分结合，以促使存在损毁现象的生态系统恢复到原有状态，确保生态系统能够与自然生态系统进行相互协调与融合，进而达到重现原有生态的目的，有效保障系统的结构与功能完整性。通过对生态修复模式进行深入分析，可发现其可根据不同性质划分为三种类型，分别是自然恢复、人工修复及自然与人工修复结合方法。在实际作业中，若发现地质环境存在严重的损毁现象，立地条件较为恶劣，污染水平相对较高，且采坑废弃地不具有良好的自然恢复条件，则应对人工修复方法进行运用，以此提高生态修复效果。以人工修复方法为基础开展各项作业时，必须对地质灾害加以重视，消除灾害隐患，重新建设土壤环境，并对土壤理化性质采取相应的完善措施，进而实现为植被的恢复奠定良好基础。通过大量实践可以发现，在实施矿山生态复垦作业的过程中，必须贯彻“复垦先覆绿、覆绿先培土、培土先治污、治污先整地”等多项原则。由此可见，在矿山生态修复作业中，必须认识到地貌重塑、地形稳固的重要性，将其作为重要前提，并在修复污染及重新建设土壤环境的基础上，合理运用恢复植被群落及推动正向演替等多项手段，进而实现重现生态功能与恢复生态系统的目标，促进生态环境健康发展。

　　3.2修复及防护技术

　　3.2.1清除隐患

　　在实际施工中，若发现采坑坡面不宜采用机械施工作业方法，则应采用人工方法，对坡面松动的陡石、浮石及危岩进行清理，减少崩塌、坠落等安全事故发生的可能性。针对平台沟道而言，应通过机械方法对残留或崩塌的碎石废矿进行修整，实现重新塑造地形地貌，确保平台场地能够以2%的坡度指向坡脚，进而为平台截排水提供支持。针对强风化不稳定或滑坡体废石坡面，应对其采取适当的削坡卸载措施，以提高地形条件的稳定性，满足各项要求。在严格做好清危排险与地形地貌的修整作业，且落实坡体稳固措施，有效消除安全隐患的前提下，将实现为围堰防护与植被恢复等方面奠定良好基础。

　　3.2.2完善水系

　　本文列举的区域采坑坡体较长，平台较宽，且不同级别的坡体与平台能够构成较大的汇水面。在施工过程中，应对因势利导与分级截留的原则进行充分贯彻，做好水系梳理工作，并沿着帮顶与不同级别的平台，对相应的截排水网进行建设，以实现截流排洪，达到有效控制水土侵蚀与泥石流灾害的目的。此外，应实施清污分流，以此对污染扩散问题进行控制，有效减少流量，降低处理负荷。针对采场附近与平台纵向排水沟而言，应对现浇混凝土结构或梯形浆砌石进行使用，而平台排水沟应运用矩形混凝土结构，进而满足各项要求。

　　3.2.3加固围堰

　　对排土场坡脚与山体缺口的围堰采取加固措施时，施工人员应对柔性固土防护技术加以重视，充分掌握各项技术手段的核心内容，并对其进行合理运用。针对该项技术而言，其主要指生态型围堰防护技术，能够在地形条件复杂的情况下，对生态袋进行利用，以实施围堰固土与植被防护。在崩塌或失稳坡脚临空面及坡面崩塌或侵蚀缺口方面，应对植被恢复进行充分结合，以此利用生态袋垒砌的生态围堰设施，以达到有效修复微地形地貌环境的目的。在滑塌形成的松散填方边坡方面，应对植被恢复技术进行合理运用，并对通过抗滑木桩与生态袋进行加固的生态围堰设施进行使用，以此实施固土护坡。针对被应用在生态围堰的生态袋而言，应在其内部对改良的有机营养客土及相应的植物种子进行充填，并结合地形条件，通过品字形对其进行灵活码放，通过连接扣达到固定目的。在此基础上，在植被恢复后，将形成相应的生态型挡墙，其具有保持水土的作用，且能够有效解决工程拦挡措施导致景观效果较差的问题，促使整体效益实现最大化。

　　3.2.4固土护坡

　　在采坑废弃地固土护坡方面，必须贯彻植被为主，工程为辅的原则。在具有岩体崩塌与滑坡等地质灾害的区域，有必要对相应的工程加固措施进行使用，以达到有效防护的目的。在坡脚基础较为稳定，且坡度不小于45°，存在崩塌隐患的中风化边坡坡脚开展各项作业时，应对C15及以上的混凝土进行利用，以此浇筑高度处在1.5m~2m范围内的重力式挡墙，避免出现滚石花落或岩体崩塌现象。在坡脚基础较为松软，且坡度不小于45°，存在滑坡隐患的强风化边坡坡脚开展相应作业时，应对C15及以上的混凝土进行利用，以浇筑高度处在1.5m~2m范围内的高悬臂式挡墙，并实施回填压脚处理操作，有效消除临空面，提高边坡的稳固性。生态袋防护措施应在坡面或坡脚坡度不超过45度的情况下使用。在采坑作业区上一级平台的边缘区域，应对加装铁丝网的被动防护网进行设置，实现对上游区域全面性的防护，避免碎石坠落，从而对下游生产及运输人员的安全构成威胁。

　　3.3原位固化修复及客土重建技术

　　针对采坑高台阶采空面，其主要指不存在能够满足植物生长需求的土肥水，且不具有稳定固持土壤的条件，存在相应的AMD污染问题的区域。通过对原位固化修复与客土重建技术进行分析，可发现其是一种针对采坑酸性裸岩边坡特殊地质条件及环境特点研发的技术手段。其中原位固化修复工艺具有良好的简易性、高效性，能够对酸性沉积物引起的污染及硫矿物氧化释酸引起的增量污染问题进行有效应对。针对客土重建技术，其能够对生物技术手段与工程措施进行有效结合，技术模式的可靠性相对较强，能够在复杂的立地条件下，对稳定的土肥水条件进行创设，其技术要点主要包括以下几项内容：①酸性裸岩原位固化修复。对酸性裸岩污染与环境特征进行充分结合，使用碱性钝化剂与固结剂等阻控材料喷浆法，以此对相应的酸性沉积物采取浸透式中和及钝化措施，并实施固化封阻，避免持续氧化与酸化的现象发生；②挂网及植生条。应沿着裸岩坡面，贯彻自上而下的原则，对12号镀锌铁丝网进行设置，其网孔是50mm×50mm，铁丝网之间的搭接宽度不小于10cm。在施工中，应对涂抹防锈漆的L型12号螺纹钢进行利用，以落实锚固措施。锚杆的长度是30cm，依照2m×2m的方式进行布置，出露6cm。此外，应每隔30cm，沿着坡面纵向挂植生条，该种植生条由无纺布制作，内部填充改良营养客土与种子，直径大于6cm。在完成上述操作后，应通过铁丝网与扎丝进行固定，确保坡面与网面之间的空间大于6cm；③微地形条件创设。在地形不规则或复杂性较强的裸露岩面中，应对微地形条件进行充分应用，以此在临空面实施混凝土浇筑或飘台浆砌措施。在整体较为平整，但坡度不小于60°的裸岩边坡中，应沿着坡面现浇V型种植槽，并确保其为纵向，且间隔处在1.5m~2m的范围内。应对微地形条件进行合理应用，深层次挖掘其潜在价值，以此对具有种植、储水、保肥等多项功能的微工程设施进行创设，从而优化立地条件与小气候环境；④有机营养客土喷播。在分析有机营养客土后，可发现其组成部分主要有80%的耕植土、4%的土壤调理剂、10%的生物有机肥、1%的复合肥、5%的谷糠等。在施工中，应对乔灌草植物种子进行添加，并采用液压湿喷机或其他设备，以喷播有机营养客土层。在喷播过程中，必须对喷播厚度进行严格把控，确保其大于8cm。

　　3.4土壤重构技术

　　沟底平台与渣土边坡的土壤质地相对较差，营养欠佳，且具有严重的污染现象，而土壤重构技术能够对化学改良进行应用，以此修复污染，增强土壤肥力，优化土壤生物学特性，并通过不同技术手段的协同优势，进而实现对矿区废弃地土壤环境产生积极影响，改善其健康状况。该项技术手段的技术要点如下：①土壤化学改良。通过分析土壤环境重构，可发现重金属污染及酸性的修复属于重要内容。针对采坑平台沟道、松散渣土边坡，虽然其相较于裸岩坡面具有良好的立地条件，但具有严重的重金属污染及酸性废水问题。尤其在雨季时，酸性废水将在沟道及平台等洼地进行积聚，持续酸浸废矿渣，并朝生态环境中排放相应的有害重金属。从实际出发，可发现撒石灰在土壤酸性中和方面具有良好的应用效果，能够显著提高作业效率。此外，上述化学改良方法能够对Ca2+具有的功能性进行充分利用，以此对重金属存在的有害性进行控制。在通常情况下，工作人员对石灰用量进行选择时，应将其控制在15t/hm2~45t/hm2的范围内。在完成石灰的撒施作业后，应对表层15cm~20cm的土壤采取松耙措施，以此对修复效果产生积极影响；②生物基质改良。优质的土壤环境是促使植被迅速恢复与健康生长的重要基础，但采坑平台等采矿废弃地的土壤介质性能相对较差，且整体贫瘠，不具有相应的营养元素与有机质。通过对生物基质原位改良法进行使用，将实现有效优化土壤理化性质，重新构造土壤环境，促使土壤生产力恢复原有状态。生物基质包括的主要有猪粪及鸡粪等不同组分，在实际操作中，应对钙镁磷肥及复合肥进行添加。对生物基质用量进行确定时，应将其控制在75t/hm2~150t/hm2的范围内。在撒施后，应通过人工松耙深度对土壤进行改良，进而为植被的恢复创设良好条件；③微生物改良。应以生物基质改良为基础，对微生物菌剂进行使用，以此对土壤微生物群落体系进行重新建设，进而达到控制产酸与嗜酸微生物活动的目的，有效优化土壤生态功能，恢复土壤进行自我净化的能力，积极影响土壤改良效果，推动土壤发育。此外，微生物能够通过积累、吸附及矿化等作用对重金属污染进行修复，尤其在与生物基质进行共同使用的情况下，能够产生相应的辅助作用，提高微生物修复效果。

　　4结语

　　综上所述，为恢复露采金属矿山的生态环境，促进生态环境健康发展，有效保障金属矿山开采工程的整体效益，必须了解导致环境问题形成的原因，并对各项生态修复技术进行合理应用，以此恢复生态系统，重新构造土壤环境，恢复土壤的生产力，进而为生态环境的健康发展奠定基础。