基于自然的重金属污染矿地解决方案

环境修复网讯:广东省大宝山矿是以铁铜为主的大型多金属矿山，其矿床上部为风化淋滤型褐铁矿床，中部为层状菱铁矿床，下部为铜、铅、锌、硫铁矿床以及斑岩型钼矿床和矽卡岩型钼多金属矿床，主要产品为成品铁矿石、铜精矿、硫精矿。在大宝山矿产开采过程中，形成了采场区、露采边坡、排土场和尾矿库，严重破坏了当地的地形地貌景观，造成滑坡、水土流失等问题，还导致了植被消失、生态系统毁坏、土壤污染等生态环境问题。基于自然的解决方案（NbS）为该矿区的污染源头控制与生态修复提供了新的技术路径。

基于自然的矿区流域污染控制方法

大宝山矿区露天开采历史周期长，地形地貌损毁已经影响到了矿区水系的分布。同时，由于多年平均降水量高达1500毫米，土壤酸化更影响植被恢复。水文及水动力是矿区污染元素扩散的核心动力源，也是污染防控的关键因素。因此，遵循自然地形地貌特征，因势利导、利用自然，构建矿区径流场，可起到事半功倍的效果。

构建矿区三维径流场和水系，获取污染扩散路径。根据大宝山地区所在的流域范围，依据矿区植被、地形地貌和水文条件，首先构建大宝山三维立体景观模型。基于三维地形地理信息等相关要素的拓扑关系，科学划分矿区降水汇水面，构建三维径流场和水系。

实施清污分流，严控污染面和污染汇水，从源头控制污染扩散。根据矿区已形成的现状径流水系分布，结合矿区汇水面和降雨量，进行基于三维径流场及水系的清污分流区、排水沟渠的规划设计，因势利导、合理有序地设计导水、排水工程分流水源，在场地内实现清污分流，同时沿水流走向因地制宜地截、排山洪，减缓山洪集中冲刷，减少降雨集中往低处汇集的排洪压力。其中，截洪沟等排水工程设计根据地形地貌、地质结构合理布设，将地表径流合理有序地导出；对泥石流的水源进行调节和分流，对形成泥石流的固体物源进行稳固，对泥石流在冲沟中的运动进行控制和消能。据测算，大宝山矿区径流面积为25平方千米，实施清污分流工程后，通过修建截排水沟可实现拦水面积12平方千米，每年拦水量1836万立方米，可节约2203万元的污水处理费用。

基于自然的矿地生态修复工程设计

大宝山矿地生态修复设计中遵循“依山就势重塑地形、因势利导疏导水流、柔性防护稳定边坡”的理念开展生态修复工程设计，通过植被修复控制水土面状侵蚀，利用土壤与植被相结合，原位固化和拦截重金属的迁移扩散。

“依山就势”重塑地形。根据治理区的水文、地质、气候环境条件，结合地形地貌特点和场地排水的需要，进行地形重塑，保持原有地形地貌及边坡的固有稳定性，用最少的扰动确保边坡地形地貌的自然态，依山就势整形，减少修筑平台、削坡减载土石方工程带来的大量的松散堆积物可能引发的新的边坡不稳定隐患。

“因势利导”疏导水流。在治理区重塑地形的同时，因势利导、合理有序地设计导水、排水工程，分流水源，实现在场地内的清污分流。治水措施充分满足生态恢复前期控制水土流失的需要。排水沟走向设计坚持因地制宜、根据暴雨期间观察的水流走向设计，构造坡顶及平台内侧截水、排水及坡面导水的纵横排水沟网络系统，逐层有序截水排水，控制边坡水蚀与水土流失。

“柔性防护”稳定边坡。对裸露边坡以柔性防护为主、工程措施为辅，采用柔性材料进行柔性防护，不构建挡墙、格构梁等钢筋混凝土构筑物，促进排土场中的沟床稳定。对排土场内松散的堆积物以排导为主，设置生态袋植物堤、生态岛停淤区域；利用生态袋能过滤泥沙、生长植被的特性，利用植物树冠与根系的作用控制侵蚀，增加边坡的稳定性；利用植物群落作用，固土防蚀，改善松散土质的抗冲性，增强治理区排土场堆积体的稳定性，消除地质灾害威胁。

基于自然的矿地生态修复技术措施

针对大宝山矿区场地露采场、排土场的现有堆体，根据生态环境评估与预测结果，按照系统工程的思路综合治理，实施局地“地貌重塑