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礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)精選(九篇)

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礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)

第1篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:礦山廢棄地;生態(tài)環(huán)境;恢復(fù);唐山石灰石礦

中圖分類號(hào):X171.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2013)08019903

1我國(guó)礦山廢棄地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

礦山廢棄地有兩種定義:①?gòu)耐恋乩玫慕嵌葋?lái)說(shuō),礦山廢棄地是在采礦活動(dòng)中破壞和占用、不經(jīng)整治而無(wú)法使用的土地。②從生態(tài)系統(tǒng)的角度來(lái)說(shuō),礦山廢棄地是一種退化的生態(tài)系統(tǒng),其生態(tài)環(huán)境特性與裸地相似,對(duì)周圍環(huán)境有巨大的負(fù)面影響。

我國(guó)是世界上第三礦業(yè)大國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)所需原材料的85%、能源的95%和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)材料的75%以上來(lái)自于礦產(chǎn)資源。而根據(jù)有關(guān)部門公布的資料可以了解到:我國(guó)已探明儲(chǔ)量并且具有開(kāi)采價(jià)值的礦產(chǎn)資源種類有140余種,分布在全國(guó)2000多個(gè)縣級(jí)地區(qū)。我國(guó)現(xiàn)在的國(guó)營(yíng)礦山企業(yè)有8000多個(gè),個(gè)體礦山企業(yè)更是達(dá)到了23萬(wàn)多個(gè),這個(gè)數(shù)字相當(dāng)驚人。如此巨大規(guī)模的礦山開(kāi)采活動(dòng)勢(shì)必給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大的負(fù)面影響。

2礦山生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

生態(tài)恢復(fù)是指通過(guò)人工措施,遵循自然規(guī)律,恢復(fù)天然的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的方法。所有的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建都是以植被恢復(fù)為前提的,鑒于此種實(shí)際情況,要進(jìn)行礦山的生態(tài)恢復(fù),最為重要的任務(wù)就是進(jìn)行礦山植被的恢復(fù),然而又因?yàn)殛懮参镔囈陨娴奈镔|(zhì)基礎(chǔ)是土壤,生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場(chǎng)所亦是土壤,所以礦山土壤的恢復(fù)便成為礦山生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵。

2.1土壤恢復(fù)技術(shù)

2.1.1復(fù)坑整平

在一些采礦區(qū)由于采礦活動(dòng),使得礦區(qū)的地面起伏巨大、溝深坑大,這些因素極其不利于土壤的覆蓋。通過(guò)復(fù)坑整平可以將裸地整理成具有極小平緩坡度的平整地面,使礦區(qū)的較大的坡度和溝坎減少或消失。

2.1.2回填蓋土

回填的土壤應(yīng)該選取適宜本土植物生長(zhǎng)的客土,使植物正常生長(zhǎng)發(fā)育的需要得以滿足,如果沒(méi)有合適的客土土質(zhì),可以通過(guò)改良或添加有機(jī)質(zhì)的方法來(lái)增加土壤中營(yíng)養(yǎng)元素,從而形成適合植物生長(zhǎng)的客土土壤。此外還應(yīng)注意客土回填的厚度,其厚度不得小于0.3m。厚度過(guò)薄不利于保持水分和養(yǎng)分,將會(huì)影響植物根系的吸收和植物本身的生長(zhǎng)。

2.2植被恢復(fù)技術(shù)

因?yàn)椴煌牡V山廢棄地有著不同的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境,導(dǎo)致它們的生態(tài)恢復(fù)也有不同的恢復(fù)任務(wù),這也決定了生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)的不同,選取的植被也不同。例如,如果以污染控制以及水土流失為目標(biāo),則應(yīng)該選擇一些生物量較高、根系較為發(fā)達(dá)的耐性草本植物,而且應(yīng)該選用多年生的。如果以農(nóng)業(yè)耕地為目標(biāo),在選用植物或作物品種時(shí),應(yīng)注意有害元素在食用部分的積累情況,要避免有害元素在食物鏈中的大量富集。如果以野生動(dòng)植物的保護(hù)為目標(biāo),應(yīng)該選擇鄉(xiāng)土物種,并且物種的組成種類要多樣化,這樣有利于野生生物的保護(hù)。總而言之,在選取植物的種類時(shí),應(yīng)盡可能地選擇生長(zhǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、成活率高、速度較快、抗逆性好(如抗早、抗?jié)?、抗污染、抗輻射、抗風(fēng)沙等)、有利于改善土壤的固氮植物。

3我國(guó)礦山治理的對(duì)策

3.1增加治理費(fèi)用和加強(qiáng)監(jiān)督

由于我國(guó)的基本國(guó)情較為特殊,大多數(shù)礦山是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下建立起來(lái)的,并且絕大多數(shù)屬于國(guó)營(yíng),當(dāng)時(shí)的條件有限,礦山在建設(shè)中的環(huán)境與生態(tài)保護(hù)費(fèi)用投入較少,更沒(méi)有實(shí)施礦山生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的治理措施,因而遺留下較多的環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題,對(duì)這些問(wèn)題的治理需要國(guó)家加大投資。另一方面,對(duì)于新建礦山,應(yīng)該要求企業(yè)增加投資,緩解并進(jìn)一步解決開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的種種環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題。此外,國(guó)家務(wù)必設(shè)立專門的機(jī)構(gòu)來(lái)監(jiān)督礦山治理的費(fèi)用的具體使用落實(shí)狀況,堅(jiān)決杜絕款項(xiàng)不明出處的現(xiàn)象。

3.2加強(qiáng)合作與交流

我國(guó)的礦山企業(yè)在礦山的生態(tài)恢復(fù)問(wèn)題上應(yīng)該加強(qiáng)與政府、企業(yè)、各部門、國(guó)內(nèi)外生態(tài)環(huán)境保護(hù)單位之間的交流與合作,從而使最新的礦山生態(tài)恢復(fù)研究成果和最好的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)得以推廣,減少由于行政管理體制問(wèn)題帶來(lái)的礦山部門、政府、土地部門和環(huán)保部門之間的責(zé)任相互推諉的現(xiàn)象,提高礦山生態(tài)恢復(fù)管理工作的效率。政府應(yīng)該大力支持那些積極主動(dòng)進(jìn)行礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的企業(yè),制定一定的優(yōu)惠鼓勵(lì)政策,使企業(yè)在礦山生態(tài)環(huán)境的治理過(guò)程中的積極性有極大的提高。

3.3培養(yǎng)創(chuàng)新思維

正確的思想意識(shí)能夠指導(dǎo)人們的實(shí)踐活動(dòng),創(chuàng)新思維能夠及時(shí)地促進(jìn)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)的進(jìn)行,能夠積極地促進(jìn)自然界與人類社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。倘若我們不能改變傳統(tǒng)的與陳舊的思維意識(shí),就無(wú)法從根本上對(duì)礦山的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理與恢復(fù)。因此,應(yīng)該樹(shù)立創(chuàng)新思維的發(fā)展策略。

4案例——唐山石灰石礦

4.1礦山生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及問(wèn)題

唐山某石灰石礦山目前共有3個(gè)采區(qū)和3個(gè)排土場(chǎng),采區(qū)分別為東部采區(qū)、中部采區(qū)和西部采區(qū),排土場(chǎng)分別為東部排土場(chǎng)、南部排土場(chǎng)和北部排土場(chǎng)。東部采礦區(qū)目前已經(jīng)封坑,南部排土場(chǎng)用作工業(yè)建設(shè)場(chǎng)地。目前,礦山存在嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,礦區(qū)內(nèi)的多數(shù)企業(yè)機(jī)械化開(kāi)采不完善,對(duì)礦床破壞程度尤其嚴(yán)重,因而造成大量植被破壞。

排土場(chǎng)表面沒(méi)有植被,水土流失嚴(yán)重,表土破碎,一片荒涼雜亂的景觀。由于破壞嚴(yán)重,其附近的耕地被荒廢,水源被污染,空氣混濁,能見(jiàn)度降低。到了雨季時(shí),土場(chǎng)的土壤被降雨沖刷嚴(yán)重,氣候干燥并盛行季風(fēng)的春季與冬季到來(lái)時(shí),排土場(chǎng)周圍塵沙飛揚(yáng)。

4.2治理思路與策略

從唐山石灰石礦生態(tài)環(huán)境破壞的現(xiàn)狀中,可以進(jìn)一步得到進(jìn)行礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的方法與措施。治理的對(duì)象是由于露天開(kāi)采石灰石形成的廢棄地,主要有:已經(jīng)關(guān)閉礦坑的東采場(chǎng)、廢棄的東排土場(chǎng)、北部排土場(chǎng)(正在使用中),根據(jù)治理對(duì)象的不同、對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞程度的不同,并結(jié)合石灰石礦區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)狀況,提出具體的治理方法與措施。

一方面,因?yàn)樘粕绞沂V山廢棄地土壤貧瘠,另一方面,礦區(qū)土壤缺乏營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)質(zhì)的狀況較為嚴(yán)重,所以必須采取必要的措施對(duì)土壤的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改良。具體方法與措施主要有:人工增肥,綠肥法(通過(guò)種植紫花苜蓿等豆科的植物改良土壤物理化學(xué)性質(zhì)),客土法。

2013年8月綠色科技第8期

唐偉,等:我國(guó)礦山廢棄地受損生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)探討環(huán)境與安全

露天開(kāi)采石灰石礦使原來(lái)的地表植被破壞殆盡,僅僅依靠自然恢復(fù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境難以實(shí)現(xiàn),因此需要篩選適宜的植物,用來(lái)重新構(gòu)建人工生態(tài)系統(tǒng),植被品種,一般選擇適應(yīng)能力強(qiáng),對(duì)干旱、風(fēng)沙、鹽堿等不良自然條件有極強(qiáng)的忍耐性與適應(yīng)性,并且具有極強(qiáng)的水土保持功能的植被物種,同時(shí),植被的根系還應(yīng)該發(fā)達(dá),能夠形成固持土壤的網(wǎng)狀根,生長(zhǎng)速度快,枝葉繁盛,對(duì)風(fēng)沙有較強(qiáng)的抵抗能力等(表1)。

4.3修復(fù)技術(shù)

4.3.1生物修復(fù)技術(shù)

(1)排土場(chǎng)坡面采用了某公司的排土場(chǎng)坡面整體噴植綠化技術(shù)。

(2)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)進(jìn)行立體防治。喬木根深,能有效防止滑坡,灌木根深適中,可以防止垮塌,草木根較淺,適宜用于治理水土流失,這樣形成多種植物共同保護(hù)的立體防治體系。

(3)綠化苗木,以中等苗木為主,輔以大苗和小苗。這樣可以有效地提高成活率,同時(shí)也方便運(yùn)輸,關(guān)鍵是可以降低苗木恢復(fù)的成本,在資金有限的情況下盡量多地種植苗木。

(4)人工施肥(主要指有機(jī)肥),通過(guò)種植豆科植物與客土法等對(duì)上壤進(jìn)行有效改良。

4.3.2工程修復(fù)技術(shù)

(1)回填:充分利用排土場(chǎng)的廢石進(jìn)行回填,考慮到地下水的保護(hù)問(wèn)題,必須在回填之前做好防滲措施。

(2)覆土:在坡面及臺(tái)面上覆蓋土壤,具體厚度應(yīng)以所要種植的植被為基準(zhǔn)。

(3)修建排蓄水設(shè)施,對(duì)水上流失進(jìn)行防治,使有限的水資源得以保護(hù)和有效利用。

(4)平整臺(tái)地,平臺(tái)坡度宜在4°~5°以下,稍高于內(nèi)部,首次平整之后,應(yīng)先鋪一層1.0~1.4m厚的風(fēng)化巖土,壓緊實(shí),形成結(jié)實(shí)的防滲層,然后再進(jìn)行挖坑,并向坑內(nèi)部填入土壤。

4.3.3生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

(1)整體上礦區(qū)遵循利用自然,進(jìn)而改造自然的客觀規(guī)律,用植被來(lái)養(yǎng)護(hù)植被。

(2)建設(shè)動(dòng)植物區(qū),使野生動(dòng)植物重新回到原來(lái)大自然棲息地。

(3)較平坦地區(qū)種植經(jīng)濟(jì)林,有坡度的地區(qū)種植用材林,凹凸不平的地區(qū)發(fā)展?jié)O業(yè)。

5結(jié)語(yǔ)

我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)事業(yè)離不開(kāi)礦產(chǎn)資源,同時(shí),我們也必須看到礦山開(kāi)采給我們帶來(lái)的巨大的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。我國(guó)的礦山生態(tài)環(huán)境狀況依然很嚴(yán)峻,所以,我們要樹(shù)立并堅(jiān)持社會(huì)主義科學(xué)發(fā)展觀,在有關(guān)政策方針的指導(dǎo)下,積極開(kāi)展與國(guó)外先進(jìn)礦業(yè)企業(yè)的合作與交流,結(jié)合我國(guó)礦山的實(shí)際情況, 進(jìn)一步完善我國(guó)受損礦山的生態(tài)恢復(fù)技術(shù),完善礦山廢棄地立法制度,從而達(dá)到資源、環(huán)境、社會(huì)相互協(xié)調(diào)發(fā)展的目的,為我國(guó)礦業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn):

[1]徐曙光.澳大利亞的礦山環(huán)境恢復(fù)技術(shù)與生態(tài)系統(tǒng)管理[J].國(guó)土資源情報(bào),2003(2):1~8.

[2]岳境,鄒繼興.露天礦山地質(zhì)災(zāi)害治理方案[J].河北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2007,29(l):129~132.

第2篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞: 煤礦廢棄地;生態(tài)恢復(fù);植被恢復(fù);技術(shù)研究

中圖分類號(hào):X3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2012)23-0092-02

0 引言

礦產(chǎn)資源不僅是人類生存和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),也是社會(huì)財(cái)富的重要源泉。礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)與利用,在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的同時(shí),也對(duì)全球的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不容忽視的影響。面對(duì)如此復(fù)雜的礦區(qū)環(huán)境問(wèn)題,以及由此誘發(fā)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題,目前我們希望能從生態(tài)植被恢復(fù)中找到解決方案。

1 煤礦區(qū)廢棄地立地條件與評(píng)價(jià)

1.1 地形地貌條件 礦山開(kāi)采過(guò)程中的開(kāi)挖、剝離、廢棄物的堆放造成地表形態(tài)的改變。在采礦基建過(guò)程都需要挖、填大量的土石方,發(fā)生地貌重塑,采礦活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物改變了地表原貌,使其高低起伏,支離破碎,從而使礦山周圍地形地貌發(fā)生較大改變。

1.2 地質(zhì)條件 礦區(qū)廢棄地是指由采礦活動(dòng)所破壞的且未經(jīng)治理而無(wú)法使用的土地[1]。礦區(qū)開(kāi)采影響了山體、斜坡的穩(wěn)定,導(dǎo)致地面塌陷、開(kāi)裂;排土場(chǎng)水土流失嚴(yán)重,沉陷區(qū)大面積積水。煤礦區(qū)廢棄地中排土場(chǎng)和煤矸石山風(fēng)化的土質(zhì)中粉砂巖、石礫比例較大,水土保持能力差[2-4]。動(dòng)的劇烈擾動(dòng),使煤礦廢棄地的表層破壞,土壤有機(jī)質(zhì)含量極低,毒性物質(zhì)含量過(guò)高,存在限制植物生長(zhǎng)的物質(zhì)。

1.3 生物多樣性條件 礦山開(kāi)采對(duì)天然植被的砍伐、礦山廢棄地的有害物質(zhì)對(duì)周圍環(huán)境所造成的毒害和污染都嚴(yán)重摧毀了動(dòng)植物和微生物的生存環(huán)境,水土流失導(dǎo)致野生動(dòng)植物生存環(huán)境的改變,地面沉降、土壤退化、水體污染,導(dǎo)致水生物資源系統(tǒng)的破壞。同時(shí),礦山開(kāi)采導(dǎo)致的大氣、噪音污染對(duì)動(dòng)植物和微生物的生存環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響,嚴(yán)重影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生物多樣性。

1.4 地下水系統(tǒng)條件 由于礦山疏干排水及廢水廢渣的排放,導(dǎo)致區(qū)域性地下水位大幅度下降,造成地下水疏干漏斗,破壞了整個(gè)地下水均衡系統(tǒng)。同時(shí)煤礦區(qū)廢棄地具有眾多不良的理化性質(zhì),礦山雨水淋濾采礦堆積的尾砂礦,下滲進(jìn)入地下含水層,將造成地下水的污染。

2 國(guó)內(nèi)外煤礦廢棄地生態(tài)植被恢復(fù)理論和技術(shù)研究進(jìn)展

2.1 國(guó)內(nèi)外煤礦區(qū)廢棄地生態(tài)植被恢復(fù)理論研究進(jìn)展

2.1.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)的礦區(qū)廢棄地的生態(tài)植被恢復(fù)工作始于20世紀(jì)50年代末,但是直到80年代這項(xiàng)工作還是處于零星、分散、小規(guī)模和低水平的狀況。在1988年,我國(guó)頒布了《土地復(fù)墾規(guī)定》,這也標(biāo)志著我國(guó)礦區(qū)廢棄地的植被恢復(fù)工作開(kāi)始步入了法制化的軌道,并且恢復(fù)速度和質(zhì)量均有較大的提高。當(dāng)前,我國(guó)礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)中,主要采用植草和植樹(shù)的兩種途徑。據(jù)統(tǒng)計(jì)[5-6],1990~1995年全國(guó)累計(jì)恢復(fù)各類廢棄土地約53.3萬(wàn)hm2,其中1526家大、中型礦山恢復(fù)礦區(qū)廢棄地約為4.67萬(wàn)hm2,占全國(guó)累計(jì)礦區(qū)廢棄地面積的1.62%,但是對(duì)389座鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦區(qū)的調(diào)查表明,鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型礦區(qū)對(duì)土地破壞十分嚴(yán)重,生態(tài)恢復(fù)率幾乎為零。從總體上看,我國(guó)各類礦區(qū)廢棄地的植被恢復(fù)工作并不樂(lè)觀。

2.1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外的礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)技術(shù)研究以及實(shí)施工程起步比較早,特別是歐、美等發(fā)達(dá)國(guó)家,其基礎(chǔ)可以追溯到19世紀(jì)末期,而大規(guī)模的生態(tài)恢復(fù)工程在20世紀(jì)中期普遍展開(kāi),并在施工技術(shù)、土壤改造、政策法規(guī)、現(xiàn)場(chǎng)管理等領(lǐng)域取得了大量成果和成功的經(jīng)驗(yàn),且各有特色。如美國(guó)[7]于1977年年頒布了《露天采礦管理與恢復(fù)(復(fù)墾)法》,除此之外,各州均出臺(tái)了許多土地復(fù)墾相關(guān)法規(guī),使土地復(fù)墾工作走上了正規(guī)的法制軌道。德國(guó)是世界上最重要的采煤國(guó)家,年產(chǎn)煤達(dá)2億t,以露采為主。而德國(guó)政府對(duì)煤礦廢棄地的復(fù)墾、植被恢復(fù)十分重視,早在20年代20年代就開(kāi)始對(duì)露天煤礦礦區(qū)廢棄地進(jìn)行重建和植被恢復(fù)。澳大利亞的礦區(qū)植被恢復(fù)被認(rèn)為是世界上先進(jìn)而成功的處理擾動(dòng)土地和恢復(fù)草業(yè)、森林植被的國(guó)家。與國(guó)外的礦區(qū)生態(tài)重建和植被恢復(fù)工作相比,我國(guó)的任務(wù)還十分艱巨。

第3篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:冶金礦山;廢棄地;生態(tài)修復(fù);土壤改良;邊坡治理

冶金礦山行業(yè)涉及面廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大,是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)。但在礦山的開(kāi)采過(guò)程中,會(huì)不可避免地挖掘和破壞山體、毀壞林地和耕地、擠壓動(dòng)植物的生存空間,造成嚴(yán)重的水土流失和生態(tài)系統(tǒng)退化,形成大片的山體和廢棄礦場(chǎng);在資源的加工過(guò)程中,會(huì)副產(chǎn)大量的固體廢棄物,如廢石、尾渣等,它們堆棄占用土地,破壞耕地,釋放有毒物質(zhì),并向周圍環(huán)境遷移擴(kuò)散,通過(guò)食物鏈在動(dòng)植物體內(nèi)和人體中富集,威脅礦區(qū)生物的多樣性和礦區(qū)居民的正常生產(chǎn)生活,制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[1-6]。隨著礦產(chǎn)資源的日益貧化,這些問(wèn)題日趨嚴(yán)重,因此,對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行生態(tài)修復(fù),恢復(fù)其原有功能,已經(jīng)刻不容緩。

1冶金礦山廢棄地的生態(tài)現(xiàn)狀

冶金礦山廢棄地指在礦山開(kāi)采過(guò)程中因被污染、占用或破壞,以致暫時(shí)失去利用價(jià)值的土地[7]。根據(jù)其成因,礦山廢棄地可分為五類:(1)排巖場(chǎng)。由被剝離的表土、被剝采的廢石以及缺乏深加工價(jià)值的低品位礦巖堆棄而成,堆積體結(jié)構(gòu)松散、不穩(wěn)定,自然條件下很難風(fēng)化粉碎,表層植被生長(zhǎng)困難;(2)尾礦庫(kù)。由礦石經(jīng)洗選加工后產(chǎn)生的尾渣泵送堆積而成[8]。尾渣粒徑小、質(zhì)地松散、表層干燥、保水能力差,尾渣會(huì)持續(xù)向外界釋放有毒物質(zhì),尾渣毒性很強(qiáng),植被難以存活[1-2];(3)露天采坑。露天開(kāi)采埋層較淺的礦床所形成的凹坑,通常直徑較大、挖掘較深,表層巖石風(fēng)化嚴(yán)重,植被立地條件差,難以形成植被覆蓋[9];(4)塌陷區(qū)。礦區(qū)地下大量開(kāi)采后,地質(zhì)條件不穩(wěn)定,地面塌陷所形成的塊狀、帶狀凹陷區(qū)域,塌陷區(qū)地表破碎、難以復(fù)墾,塌陷坑四周封閉,坑內(nèi)常年積水[10-11];(5)壓占地。為開(kāi)發(fā)礦山所修建的輔助設(shè)施,如建筑物、公路等,它們會(huì)占用大量土地,在礦山停采后,這些區(qū)域被水泥、砌石、磚瓦等覆蓋,難以復(fù)墾。我國(guó)在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始了礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)工作,但受限于當(dāng)時(shí)的觀念和技術(shù)水平,這項(xiàng)工作一直處于零星、小規(guī)模狀態(tài),并未完全發(fā)展起來(lái)。針對(duì)礦區(qū)嚴(yán)重破壞的情況,國(guó)家相繼出臺(tái)了多項(xiàng)舉措,一方面規(guī)范和引導(dǎo)礦區(qū)土地復(fù)墾工作[12],同時(shí)明確礦企在礦山修復(fù)工作中的責(zé)任,增強(qiáng)了企業(yè)的責(zé)任意識(shí),政企聯(lián)合,加快了我國(guó)礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)的工作進(jìn)展[13],截止2016年底,我國(guó)已累計(jì)投入修復(fù)資金近千億元,累計(jì)修復(fù)土地上百公頃,資助研發(fā)、推廣了近200項(xiàng)先進(jìn)治理技術(shù),生態(tài)修復(fù)工作取得顯著進(jìn)步[14]。然而,我國(guó)礦區(qū)污染面積大,污染程度深,而多數(shù)礦企習(xí)慣了“先污染后治理”的生產(chǎn)模式,歷史欠賬多,使得環(huán)境治理資金需求量巨大。在當(dāng)前持續(xù)低迷的礦業(yè)形勢(shì)下,礦區(qū)土地的修復(fù)費(fèi)用主要由政府財(cái)政撥款提供,資金缺口很大[15]。截止2016年底,我國(guó)礦山廢棄地的修復(fù)率仍不足30%,與其他礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家50%~70%的平均修復(fù)率相距甚遠(yuǎn),廢棄土地修復(fù)工作不容樂(lè)觀[13]。國(guó)外礦山的生態(tài)修復(fù)工作可追溯到19世紀(jì)末,到20世紀(jì)中期已經(jīng)開(kāi)始了系統(tǒng)化、規(guī)?;闹卫砉ぷ鳎⒃诜煞ㄒ?guī)、管理方式和修復(fù)技術(shù)等方面獲得了大量的成功經(jīng)驗(yàn)。澳大利亞實(shí)行礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、土壤改良與生態(tài)恢復(fù)相結(jié)合的“三位一體”管理模式,促進(jìn)了礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)工作的進(jìn)展[12];美國(guó)的礦山土地復(fù)墾工作始于20世紀(jì)30年代,現(xiàn)已形成了健全的法律體系和完善的管理制度,廢棄土地復(fù)墾率高達(dá)85%,其首創(chuàng)的復(fù)墾保證金制度已被許多國(guó)家學(xué)習(xí)采用[16]。德國(guó)在礦區(qū)土地復(fù)墾方面投入了大量的人力和財(cái)力,目前德國(guó)廢棄土地的復(fù)墾率已經(jīng)超過(guò)90%[13]。相比較而言,我國(guó)礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)工作任重而道遠(yuǎn)。

2冶金礦山的生態(tài)修復(fù)技術(shù)

礦山廢棄地地表大多坑洼不平、浮石凸起,鐵礦等金屬礦廢棄地地表還散落有許多硬度大、難以破碎的低品位礦石。在進(jìn)行土地復(fù)墾前,應(yīng)首先利用推土機(jī)、壓路機(jī)等大型設(shè)備對(duì)其地表進(jìn)行平整處理,使區(qū)域附近地表性質(zhì)盡量均一化,減小土壤改良和植被恢復(fù)的阻力,為后續(xù)復(fù)墾工作創(chuàng)造有利條件。礦山廢棄地土壤重金屬污染嚴(yán)重,氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素嚴(yán)重缺失,土壤結(jié)構(gòu)性差,在不進(jìn)行人工干涉的情況下,礦區(qū)植被很難恢復(fù)。因此,修復(fù)礦區(qū)污染土壤是礦區(qū)植被恢復(fù)和生態(tài)重建的前提。

2.1物理修復(fù)技術(shù)

土壤的物理修復(fù)技術(shù)包括表土轉(zhuǎn)移和客土回填兩種。表土轉(zhuǎn)移指在礦山開(kāi)采前將區(qū)域內(nèi)表層土壤收集保存,待閉礦后再重新覆蓋的方法[17],在這個(gè)過(guò)程中,雖然地表植被被完全破壞,但土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素和種子庫(kù)得以很好保存,能夠加快植被的恢復(fù)速度[18],表土轉(zhuǎn)移法僅適用于新開(kāi)礦山和新建尾渣場(chǎng),在西歐國(guó)家的鐵礦露采場(chǎng)應(yīng)用較為廣泛??屯粱靥钪钢苯訉^(qū)域內(nèi)原有表土全部移除,回填適于植被生長(zhǎng)的耕植土,在表面形成0.1~1.0m厚的覆蓋層,以達(dá)到土壤改良的目的,Mago-ba等[19-20]在大量實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),覆土厚度與植被覆蓋率的增量成正相關(guān)關(guān)系,當(dāng)覆土厚度為30cm時(shí),區(qū)域內(nèi)植被的覆蓋率能提高近70%。該法效果明顯,但需要外借耕值土,費(fèi)用昂貴。湖北黃梅馬尾山鐵礦通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后采用了表層客土全覆蓋、喬灌草間植的方式進(jìn)行植被恢復(fù),對(duì)防治水土流失和改善區(qū)域環(huán)境起到了很好的效果。

2.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

礦山廢棄地普遍酸堿化過(guò)度,土壤pH值嚴(yán)重偏離正常范圍,不適于植被生長(zhǎng),必須添加酸堿調(diào)節(jié)劑進(jìn)行基質(zhì)改良。對(duì)于酸化土地,可以施用石灰、碳酸氫鹽等進(jìn)行基質(zhì)改良[22],劉珊珊等[23]探究了用石灰調(diào)節(jié)南京紫金山銅礦堆浸場(chǎng)pH值的可行性,發(fā)現(xiàn)在浸場(chǎng)表層持續(xù)噴撒石灰一段時(shí)間后,能夠顯著提高基質(zhì)表層的pH值,但由于渣堆厚度較深、下層尾渣酸化嚴(yán)重,因此對(duì)渣堆深處的pH值沒(méi)有明顯調(diào)節(jié)效果,這對(duì)于鐵尾礦庫(kù)表層基質(zhì)的改良可起到一定的借鑒作用。對(duì)于堿化土地,可以投入石膏、碳酸氫鹽、硫酸亞鐵等來(lái)中和基質(zhì)的堿性[24]。Na+含量過(guò)高容易導(dǎo)致土壤板結(jié),石膏中的Ca2+能夠有效地替換Na+,降低土壤堿性,疏松土壤,改善水分、空氣和有機(jī)質(zhì)的流通條件。當(dāng)土壤酸堿度過(guò)高或失調(diào)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),宜采用“少量多次”的方法施加調(diào)節(jié)劑,這樣既能保證藥劑的持續(xù)效力,增強(qiáng)調(diào)節(jié)效果,又能節(jié)省藥劑。重金屬處理是土壤修復(fù)的關(guān)鍵,利用化學(xué)物質(zhì)(包括鈣酸鹽、含磷材料、鐵氧化物、鐵鹽、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等)的吸附沉淀、氧化還原、催化還原、絡(luò)合等作用,可以在一定程度上達(dá)到重金屬離子固定的目的,顯著減弱重金屬離子的遷移能力[25-31]。鐵礦廢棄地中存在的重金屬主要有銅、鎘、鉛、鋅等,Ca2+對(duì)這些重金屬離子有明顯的拮抗作用,可以有效緩解其毒性,向廢棄土地中噴撒藥劑可阻礙農(nóng)作物對(duì)它們的吸收,保證農(nóng)產(chǎn)品安全[32]。EDTA通過(guò)螯合作用可以固定多種重金屬離子,且對(duì)土壤中的微生物群落幾乎不產(chǎn)生影響,是目前廣泛應(yīng)用的鐵礦廢棄地重金屬淋洗劑[33]。黃凱[34]將有機(jī)肥和泥炭的混合試劑經(jīng)過(guò)特殊工藝處理后,用于修復(fù)鉛鋅礦尾礦庫(kù)污染土壤。Wu等[35]利用黏土、生物炭成功研制出一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型納米復(fù)合材料,能促使有毒的Cr6+轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的Cr3+,大大簡(jiǎn)化了土壤的修復(fù)步驟,提高了修復(fù)效率。另外,利用城市污泥較強(qiáng)的黏性、持水性和保水性,將其用于土壤改良,既能夠提高土壤肥力,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),又能以廢治廢,促進(jìn)城市固體廢棄物的資源化再利用[36-37]。另外,從城市污泥中提取出的一些菌株還能對(duì)Cr6+起到還原作用,可有效去除其中90%的Cr6+,實(shí)現(xiàn)鉻渣堆六價(jià)鉻的高效治理[38-39]。

2.3生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)指利用酶、菌類及土壤動(dòng)物等的新陳代謝作用來(lái)降低土壤中有毒、有害物質(zhì)的濃度,從而達(dá)到土壤修復(fù)目的的一種技術(shù)。趙永紅等[40]認(rèn)為,植物與降解菌的協(xié)同作用,可顯著增加土壤中降解菌的數(shù)量,提高降解菌的活性,改善植被的根際微環(huán)境,促進(jìn)植被對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收,促進(jìn)植被的立地生長(zhǎng),加快土壤環(huán)境的改善速度。Denny等[41]研究發(fā)現(xiàn),在土壤中接種菌根,菌根分泌物能夠增強(qiáng)土壤中重金屬離子的遷移能力,增強(qiáng)植被的抗性,促進(jìn)植物對(duì)重金屬離子的吸收,加快土壤的凈化速度。Boyer等[42]研究了土壤動(dòng)物蚯蚓對(duì)土壤中重金屬的凈化作用,發(fā)現(xiàn)蚯蚓既能夠吞食土壤中的重金屬,又能夠疏松板結(jié)土壤,增加土壤孔隙度,改善土壤的物理結(jié)構(gòu)。徐池[43]對(duì)用不同馴化濃度/時(shí)間篩選出的赤子愛(ài)勝蚯的生理指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)比較,通過(guò)急性毒性試驗(yàn)和彗星試驗(yàn)確定了該種類蚯蚓的耐性最佳馴化條件,用該最佳條件篩選出的赤子愛(ài)勝蚯對(duì)重金屬有強(qiáng)提取作用,利用蚯蚓的吞食作用來(lái)改善重金屬污染土壤具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.4植被恢復(fù)技術(shù)

鐵礦廢棄地土地貧瘠、鹽堿化嚴(yán)重、重金屬毒害作用強(qiáng),經(jīng)過(guò)一系列的修復(fù)措施,如表土轉(zhuǎn)移、化學(xué)試劑投放等,在一定程度上修復(fù)被破壞的土壤,通過(guò)人工種植能較快實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的植被覆蓋,最終建立起新的生態(tài)平衡[44]。禾草植物和豆科植物經(jīng)常都被用作礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)過(guò)程中的先鋒植物,它們生長(zhǎng)迅速,抗旱性強(qiáng),耐貧瘠能力強(qiáng),且豆科植物具有固氮能力,能夠產(chǎn)生易于植被吸收、且緩釋性能良好的有機(jī)氮,這對(duì)于貧瘠土壤的修復(fù)改良至關(guān)重要[45]。楊卓等[46]對(duì)禾草植物高羊茅和黑麥草的重金屬耐受性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)這兩種植物抗逆性很強(qiáng),可在重金屬污染土壤中迅速生長(zhǎng),能夠起到防止土壤侵蝕的作用。Chen等[47]發(fā)現(xiàn),香根草具有對(duì)Cd2+的強(qiáng)富集作用,即使在Cd2+含量極低的土壤中,葉片中所吸收的Cd2+濃度也可達(dá)218gC/hm,是鐵礦廢棄地中Cd的理想治理植物。此外,高山甘薯、海州香薷、酸模等對(duì)Cu有較強(qiáng)的富集作用,高山漆菇草、東南景天羽葉鬼針草等對(duì)Pb也有富集作用[48-52]。多季收割重金屬富集植物,土壤中重金屬離子濃度降低,這時(shí)可種植一些生物量更大的植物(如灌木、喬木等)來(lái)完善區(qū)域的生物群落,增強(qiáng)礦區(qū)的保水、保肥能力和抗逆性[53]。對(duì)于收割獲得的重金屬富集植物體,可采取焚燒法、高溫分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等進(jìn)行處理[54-55],其中焚燒法和高溫分解法能夠顯著減少植物殘?bào)w的體積和重量,是目前最為行之有效的重金屬富集植物體處置技術(shù)[56-57]。

3冶金礦山的邊坡治理技術(shù)

鐵礦廢棄地環(huán)境惡劣,露天采坑等區(qū)域表土幾乎被完全剝離,土地結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重,水分和養(yǎng)分流失嚴(yán)重,滑坡時(shí)有發(fā)生;排巖場(chǎng)、尾礦庫(kù)的堆積結(jié)構(gòu)松散,顆粒易流動(dòng),且堆場(chǎng)往往勢(shì)能較高,是潛在的人造泥石流發(fā)生源[11]。鑒于這些特征,除對(duì)礦區(qū)采取必要的生態(tài)修復(fù)手段外,還必須輔以邊坡治理等措施,以疏通地表徑流,減少基質(zhì)流失,增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性,降低滑坡和潰壩風(fēng)險(xiǎn)。

3.1客土噴播技術(shù)

客土噴播技術(shù)是一項(xiàng)新型的巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù),主要利用機(jī)械攪拌設(shè)備將客土、種子、緩釋肥、粘結(jié)劑、保水劑、穩(wěn)定劑等充分混勻,在待修復(fù)坡面上錨桿掛網(wǎng),然后利用泵和壓縮空氣機(jī)將基材垂直噴附到坡壁上,形成具有一定厚度的噴附層[58]。噴附層結(jié)構(gòu)良好,含有植物生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其中的保水劑為高分子樹(shù)脂材料,具有很強(qiáng)的儲(chǔ)水保水能力,可吸收超過(guò)自身重量數(shù)百倍的水分,且高壓下水分不脫除[59]。在種子的出苗和生長(zhǎng)過(guò)程中,噴附層能夠持續(xù)供水供肥,確保植物的正常生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)邊坡的快速綠化。為豐富邊坡生物群落,客土噴播技術(shù)通常采取草罐混植的搭配方式進(jìn)行植被培育,同時(shí)選用根系發(fā)達(dá)、抗逆性強(qiáng)的植物種子,充分利用植物根系對(duì)土壤的加筋和錨固作用,力求達(dá)到最佳護(hù)坡效果[60]。

3.2植被混凝土技術(shù)

植被混凝土技術(shù)綜合了土壤學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、巖土力學(xué)、園藝學(xué)等多學(xué)科知識(shí),系統(tǒng)考慮了邊坡角度、裸巖性質(zhì)、氣候特征、綠化要求等條件,采用特定的混凝土配方和種子配方,將植生土、膠結(jié)劑、綠化劑、有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)、肥料、保水劑、草種等基礎(chǔ)材料混勻,然后澆灌于坡壁以起到邊坡防護(hù)與綠化的作用[61]。植被混凝土所用的膠結(jié)劑為普通硅酸鹽水泥,將其與特制的綠化劑配合使用,能夠在巖坡表面形成具有大量細(xì)密孔隙的植被生長(zhǎng)基質(zhì),該生長(zhǎng)基質(zhì)既能像普通混凝土那樣穩(wěn)固邊坡,又因?yàn)樗?dú)特的多孔結(jié)構(gòu),可以加快水分和養(yǎng)分的運(yùn)輸速率,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)順暢,植被生長(zhǎng)迅速,對(duì)裸巖邊坡的治理效果良好[62]。

3.3生態(tài)灌漿技術(shù)

像排巖場(chǎng)這種類型的礦山廢棄區(qū)域,它們的地表特征明顯,堆渣呈塊狀、塊間空隙大,幾乎不存在植被生長(zhǎng)土壤,可借鑒工程灌漿技術(shù)來(lái)對(duì)它們的邊坡進(jìn)行治理。將基質(zhì)材料、黏土和水等按照特定的配比攪拌制漿,然后由上而下對(duì)渣堆邊坡灌漿,漿體填充表面空隙,并逐漸在渣堆表層形成一層富含養(yǎng)分的植被生長(zhǎng)基質(zhì),該基質(zhì)層具有一定硬度和抗侵蝕能力,既防滲護(hù)坡,又適于植被生長(zhǎng),能夠?yàn)楹罄m(xù)的植被恢復(fù)工作奠定良好基礎(chǔ)[11]。

3.4生態(tài)植被毯和袋技術(shù)

生態(tài)植被毯是以稻草、麥秸、玉米桿等為骨架,負(fù)載壤土、保水劑、有機(jī)質(zhì)、植物種子等制備出的一種邊坡高效水土保持材料[63]。植被毯適用于坡度較緩的邊坡,能夠有效減少地表徑流和降水對(duì)坡面的沖刷,減少水土流失,其中含有的壤土和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以有效促進(jìn)區(qū)域植被的立地生長(zhǎng),植被毯生產(chǎn)成本低、修復(fù)效果好,目前應(yīng)用十分廣泛[64]。生態(tài)植被袋技術(shù)是一項(xiàng)新型的柔性護(hù)坡技術(shù),袋體為無(wú)紡布袋,以聚丙乙烯為原料制備而成,通常會(huì)在制作過(guò)程中添加抗老化劑,以延長(zhǎng)植被袋的使用壽命。在進(jìn)行植被袋的護(hù)坡施工時(shí),將耐性較強(qiáng)的草木種子通過(guò)木漿紙附著在袋體內(nèi)側(cè),然后向袋內(nèi)裝入干燥、疏松的細(xì)粒壤土,為促進(jìn)植被生長(zhǎng),還會(huì)適量摻入緩釋肥和保水劑,當(dāng)袋內(nèi)壤土達(dá)到密度要求后,停止裝土,用專用縫紉機(jī)封口,然后堆壘護(hù)坡[65]。在工程實(shí)踐中,由鋼材、水泥等筑造的護(hù)坡?lián)鯄儆谟操|(zhì)結(jié)構(gòu),常因局部沉降或受力不均勻而破裂;由植被袋構(gòu)筑的護(hù)坡系統(tǒng)屬于柔性結(jié)構(gòu),可在一定范圍內(nèi)維持結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定。生態(tài)植被袋既能夠穩(wěn)固邊坡,減少水土流失,又能為植被的生長(zhǎng)提供載體,增強(qiáng)邊坡的觀賞性,是一種有效的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。

4冶金礦山的功能化再開(kāi)發(fā)

在礦山生態(tài)功能基本恢復(fù)后,可根據(jù)礦區(qū)自身屬性的不同,選擇恰當(dāng)?shù)陌l(fā)展模式進(jìn)行資源的再開(kāi)發(fā)利用。常見(jiàn)的礦山廢棄地生態(tài)開(kāi)發(fā)模式有三種:?jiǎn)我粡?fù)綠模式、農(nóng)業(yè)復(fù)墾模式、景觀再造模式。再利用模式的選擇,依廢棄地的規(guī)模、環(huán)境、交通等因素的不同而不同,不同的再利用模式能夠產(chǎn)生不同的綜合效益[66]。

4.1單一復(fù)綠模式

主要適用于地理位置不佳、復(fù)墾后可獲得的耕地資源有限,基本無(wú)景觀開(kāi)發(fā)價(jià)值的礦山廢棄地,可引入水生植物,如蘆葦、金魚(yú)藻等,將其培育成人工濕地,增加塌陷區(qū)的生態(tài)穩(wěn)定性;而對(duì)于一些采深較大、面積較廣的露天采坑,可對(duì)其邊坡和底部進(jìn)行加固防滲處理,以開(kāi)發(fā)成小型湖泊;特別是對(duì)于一些破壞十分嚴(yán)重的礦區(qū),經(jīng)人工輔助手段后即使能夠在它的地表形成植被覆蓋,它的生態(tài)功能也仍有可能十分脆弱,稍加干擾就會(huì)引起植被的大片枯萎、死亡,使礦區(qū)再次朝廢棄土地的方向逆轉(zhuǎn),這時(shí)可通過(guò)法規(guī)條例,將其設(shè)定為自然保護(hù)區(qū),加強(qiáng)監(jiān)管措施,杜絕人為擾動(dòng),為礦區(qū)生態(tài)正常恢復(fù)創(chuàng)造有利條件。

4.2農(nóng)業(yè)復(fù)墾模式

主要針對(duì)經(jīng)適當(dāng)修復(fù)后可被重新賦予生產(chǎn)力的廢棄土地,如馬鋼姑山礦的多層次立體土地復(fù)墾模式是國(guó)內(nèi)鐵礦廢棄地農(nóng)業(yè)復(fù)墾的典型,該礦排巖場(chǎng)是依托礦區(qū)原有露天采坑形成的多平臺(tái)堆積場(chǎng),根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的多物種配置和多層次配置原則,設(shè)計(jì)出了可進(jìn)行農(nóng)、林、牧、漁綜合開(kāi)發(fā)的立體復(fù)墾結(jié)構(gòu)[67],將中心積水采坑設(shè)計(jì)成魚(yú)塘,進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖;對(duì)水塘淺水區(qū)底層土壤施以必要改良措施,進(jìn)行水稻種植,同時(shí)在水稻中放養(yǎng)鴨、鵝等家禽;對(duì)排巖場(chǎng)堆積平臺(tái),則種植上防風(fēng)林、生態(tài)林、經(jīng)濟(jì)林等,同時(shí)林間修建小道,供市民休閑之用;排巖場(chǎng)斜坡坡度大、渣粒多、水土流失嚴(yán)重,可喬、灌、草間植,增加斜坡植被覆蓋率,減少降水對(duì)斜坡的侵蝕,增加排巖場(chǎng)的生物多樣性,提高生態(tài)位的利用率。

4.3景觀再造模式

對(duì)于一些具有旅游開(kāi)發(fā)潛力的礦山廢棄地,可以將其作為景觀資源加以二次開(kāi)發(fā),為城市的可持續(xù)性發(fā)展,特別是老工業(yè)城市的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供新的著力點(diǎn)。德國(guó)政府綜合魯爾區(qū)當(dāng)時(shí)所面臨的社會(huì)、環(huán)境、資源等各方面的問(wèn)題,制定出了符合自身情況的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃方案,確保了區(qū)域環(huán)境治理方法與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的連續(xù)性,設(shè)計(jì)人員對(duì)魯爾區(qū)的鐵礦采坑、橋梁隧道以及其它礦區(qū)建筑物進(jìn)行了構(gòu)思精妙的景觀改造,將舊礦區(qū)成功開(kāi)發(fā)成了新的旅游資源[68]。遼寧撫順是我國(guó)重要的煤炭和鐵礦基地,大規(guī)模的礦床開(kāi)采作業(yè)使得當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害頻發(fā),礦區(qū)百姓深受其害,撫順市在對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查后,以國(guó)家“振興東北老工業(yè)基地”政策為契機(jī),將原有廢棄礦坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景區(qū),既緩解工礦企業(yè)與當(dāng)?shù)鼐用竦拿埽泊龠M(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)[69]。湖北黃石國(guó)家礦山公園是我國(guó)第一家國(guó)家礦山公園,是鐵礦遺址開(kāi)發(fā)的典型代表,這種開(kāi)發(fā)模式既有助于保留采址的原有風(fēng)貌,展現(xiàn)礦區(qū)曾經(jīng)的輝煌成績(jī),又能夠啟迪和教育后人,增強(qiáng)游客的環(huán)保意識(shí),對(duì)其它礦山廢棄地的開(kāi)發(fā)利用具有重要借鑒作用[66]。

5結(jié)語(yǔ)

第4篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)資源循環(huán)利用景觀改造

礦山廢棄地是指在采礦活動(dòng)中被破壞、未經(jīng)治理而無(wú)法使用的土地,包括廢石堆廢棄地、采礦坑廢棄地、尾礦廢棄地、其他類型廢棄地[1]。礦山廢棄地的出現(xiàn),導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境的污染和景觀的破壞,礦山地質(zhì)災(zāi)害和安全隱患,以及礦區(qū)地下含水層破壞和土地資源的浪費(fèi),甚至是引發(fā)其他社會(huì)矛盾[2]。美國(guó)在二次世界大戰(zhàn)前制定相關(guān)的法令和法規(guī)強(qiáng)制對(duì)礦區(qū)采礦后的土地進(jìn)行修復(fù)。傳統(tǒng)的廢棄地景觀營(yíng)造主要是植物種植或簡(jiǎn)單的一些土地改造,側(cè)重于對(duì)惡劣場(chǎng)地的處理和增加植被。隨著現(xiàn)代的技術(shù)和新理念在礦山修復(fù)中得到了廣泛運(yùn)用,人們更注重廢棄地的再利用和資源的循環(huán)使用,運(yùn)用生態(tài)學(xué),美學(xué)以及其他學(xué)科要建立一個(gè)能夠自我維護(hù)、運(yùn)行良好的完整生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)[3]。因此,廢棄地的生態(tài)修復(fù)及景觀再造的具體內(nèi)容和方法對(duì)資源的循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

一、礦區(qū)廢棄地的改造模式探討

1.對(duì)待礦山廢棄地態(tài)度的轉(zhuǎn)變

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)典型案例的綜合分析(表1)單一復(fù)綠型、綜合治理型和資源循環(huán)利用型三個(gè)典型階段。我國(guó)礦山廢棄地的改造20世紀(jì)50年代開(kāi)始,但80 年代后,研究工作才有了長(zhǎng)足發(fā)展,并逐步開(kāi)始建立法規(guī),并開(kāi)展了大規(guī)模的生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目,可能由于單一復(fù)綠的模式以及相關(guān)法律法規(guī)不健全等原因,使得相當(dāng)一部分工種項(xiàng)目生態(tài)修復(fù)效果都很不理想。而后,生態(tài)景觀設(shè)計(jì)理念開(kāi)始進(jìn)入廢棄地改造領(lǐng)域,改造方式從單純的生態(tài)復(fù)綠進(jìn)入綜合治理階段。土壤整治,植被恢復(fù),微生物技術(shù)以及其他工種措施,成功地運(yùn)用于礦山廢棄地綜合治理,并出現(xiàn)了一些優(yōu)秀案例,如神府東勝礦區(qū),唐山南湖公園等。隨著現(xiàn)代工業(yè)藝術(shù)及生態(tài)美學(xué)思想的演變,資源的循環(huán)利用在礦山廢棄地改造與利用得到了體現(xiàn)。

表1礦山廢棄地改造模式分析樂(lè)

2.礦山廢棄地改造方式轉(zhuǎn)變

在改造方式上,現(xiàn)代礦山生態(tài)修復(fù)和改造已逐漸從傳統(tǒng)的復(fù)綠層面向生態(tài)景觀層面過(guò)渡,運(yùn)用的技術(shù)手段和表現(xiàn)手法也越來(lái)越多樣化,生態(tài)修復(fù)過(guò)程更注重模擬自然,尤其是地貌、地形、水文、生態(tài)等,依靠自然、人工促進(jìn)的修復(fù)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了資源的合理利用、綜合開(kāi)發(fā)和廢棄地的文化藝術(shù)價(jià)值再現(xiàn)。

從改造策略上看,現(xiàn)代景觀營(yíng)造更加注重場(chǎng)地特征的挖掘與表達(dá),注重場(chǎng)地文化的傳承與再現(xiàn),展示自然與技術(shù)的關(guān)系,探索廢棄物的景觀特質(zhì)及觀賞價(jià)值,以促進(jìn)資源的循環(huán)利用。

從改造方法上看,現(xiàn)代方式常常采用生態(tài)恢復(fù)與景觀改造相結(jié)合,更注重區(qū)域的整體設(shè)計(jì)和自然模擬設(shè)計(jì),如美國(guó)礦山廢棄地修復(fù)技術(shù)“師法自然生態(tài)修復(fù)法”[4]。

二、礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)與景觀構(gòu)建原則

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在全球范圍內(nèi)的確立,人們更注重對(duì)礦山廢棄場(chǎng)地精神的挖掘,對(duì)于場(chǎng)地遺留物及廢棄物的處理,從場(chǎng)地資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用角度重新審視礦山廢棄地的態(tài)度和改造。因此,如何在礦山修復(fù)中變廢為寶,實(shí)現(xiàn)礦山廢棄地的環(huán)境效益,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,是每位景觀規(guī)劃師將面對(duì)的重要問(wèn)題。

1.自然生態(tài)式修復(fù)原則

傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)模式一般是基于人為干預(yù)下“水平梯形坡面,直渠排水”的地形設(shè)計(jì),修復(fù)后景觀不完全自然地協(xié)調(diào)周圍環(huán)境,水土保持效果也不好,而且需要長(zhǎng)期的人工養(yǎng)護(hù)。因此,美國(guó)等其他發(fā)達(dá)國(guó)家推崇一種在新理念下的生態(tài)修復(fù)模式——“師法自然生態(tài)修復(fù)法”。 其基本內(nèi)涵是:應(yīng)用現(xiàn)代 3S 技術(shù)對(duì)擾動(dòng)區(qū)或周邊地形、地貌、水文、氣象、氣候等條件進(jìn)行詳細(xì)了解和調(diào)查的基礎(chǔ)上,運(yùn)用系統(tǒng)理論、應(yīng)用數(shù)學(xué),應(yīng)用計(jì)算模擬等先進(jìn)技術(shù),設(shè)計(jì)出一種近似自然地理形態(tài)的人工修復(fù)模型,并按照設(shè)計(jì)模型施工的一種生態(tài)恢復(fù)方法[4]。它強(qiáng)調(diào)整個(gè)修復(fù)后的生態(tài)系統(tǒng)必需能夠自我維護(hù),自我保持,功能逐漸增強(qiáng)。

2.安全生態(tài)的原則

植物景觀規(guī)劃礦區(qū)生態(tài)修復(fù)和景觀營(yíng)造的核心內(nèi)容,對(duì)修復(fù)土壤,保持水土,美化環(huán)境等方面具有重要意義。植物景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)要尊重自然,保護(hù)自然景觀,增加生態(tài)多樣性,保護(hù)環(huán)境敏感區(qū);根據(jù)立地條件選擇與之相適應(yīng)的植物種類與植被群落,構(gòu)筑有地域區(qū)系和植被特征的礦區(qū)生物多樣性格局。利用鄉(xiāng)土植物來(lái)增加景觀的適應(yīng)性和地域性,選擇耐污能力、抗病除害能力、抗寒能力能力強(qiáng),根系發(fā)達(dá),莖葉茂密的植物,同時(shí)也要加強(qiáng)地帶性植物的引種馴化,適當(dāng)引進(jìn)國(guó)內(nèi)外特色優(yōu)良品種。

3.特色景觀元素的處理和利用

礦區(qū)景觀營(yíng)造要反映礦區(qū)的地域自然和景觀特色,,景觀元素的適應(yīng)性改造與循環(huán)利用是切實(shí)有效的途徑。如澳大利亞墨爾本疏芬山是將廢棄礦區(qū)改造為戶外博物館的實(shí)例。杜伊斯堡的攀巖公園利用料倉(cāng)高大厚實(shí)的混凝土制成了攀巖墻,墻面上被礦石撞擊和摩擦形成的劃痕和溝槽成為了登山愛(ài)好者們自由攀爬可以利用的天然錨點(diǎn)。

三、礦山廢棄地景觀營(yíng)造內(nèi)容及方法

通過(guò)在進(jìn)行礦山修復(fù)與景觀改造工程的內(nèi)容主要包括如下幾個(gè)方面:

(1) 清理廢物;(2) 加固或清除危險(xiǎn)建筑物和浮石;(3) 堵塞危險(xiǎn)洞穴,填充礦坑;(4) 用門和石暾封堵坑口、礦井;(5)覆蓋表土;(6)植被恢復(fù)。

1.廢物(污染物)處理

礦山廢棄地殘留著許多礦業(yè)污染物,比如煤炭礦區(qū)的重金屬污染物、多環(huán)芳烴等。 場(chǎng)地的污染凈化是修復(fù)工作的基礎(chǔ),通常廢棄地污染較輕或?qū)Νh(huán)境不產(chǎn)生較大影響的區(qū)域可以進(jìn)行工種處理。對(duì)受到污染的表土和其他污染嚴(yán)重的有毒有害物質(zhì)完全移除;深層污染的土壤可以采用固化措施,即在污染上壤的上面,覆蓋一層瀝青,然后再鋪置新土,進(jìn)行植被修復(fù)。

2.地表痕跡的處理和再利用

采礦過(guò)程留下的人為遺跡,如廢棄的礦渣、尾礦、礦坑等,可以通過(guò)藝術(shù)加工等處理方式,保留下來(lái)。表2,通過(guò)國(guó)內(nèi)礦山廢棄地改造案例總結(jié)了礦坑的常見(jiàn)改造與利用方式。

3.植物景觀設(shè)計(jì)

在礦山廢棄地景觀重建的初始階段,植物的選擇至關(guān)重要。從景觀層面對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行獨(dú)具特色的植物選擇與種植設(shè)計(jì),既可作為改良土壤、美化環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的先鋒,又具有對(duì)硬質(zhì)景觀的柔化協(xié)調(diào)、空間造景功能。下面重點(diǎn)探討一般礦山廢棄地的環(huán)境條件下,植物種類選擇的原則:

3.1選擇適應(yīng)栽植地段立地條件的適生種類,括抗旱、耐濕、抗污染、抗風(fēng)沙、耐瘠薄、抗病蟲(chóng)害,甚至可以考慮具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的種類;

3.2優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)貎?yōu)良的鄉(xiāng)土植物和先鋒植物;

3.3優(yōu)先選擇具有改良土壤能力的固氮植物;

3.4在滿足生態(tài)功能的前提下,考慮到植物的色、香、形等,滿足造景需要。

四、結(jié)束語(yǔ)

礦山廢棄地的出現(xiàn),導(dǎo)致了區(qū)域環(huán)境的污染和景觀的破壞,礦山地質(zhì)災(zāi)害和安全隱患,以及礦區(qū)地下含水層破壞和土地資源的浪費(fèi),甚至是引發(fā)其他社會(huì)矛盾。礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)不能只強(qiáng)調(diào)技術(shù)和手法,還應(yīng)該注重管理體系的建立,需要從法律法規(guī)執(zhí)行的力度和方法上下功夫,使礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)在為輔助管理下自我修復(fù)和維護(hù),回歸自然,構(gòu)建穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

表2礦坑的改造與利用方式

參考文獻(xiàn):

[1] 楊曉艷,姬長(zhǎng)生,王秀麗. 我國(guó)礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)與重建[J]. 礦業(yè)快報(bào), 2008,10(10):22-24.

第5篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

礦業(yè)經(jīng)濟(jì)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其在廣東省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也占有一定的地位,廣東省礦產(chǎn)資源總量豐富、種類較多,但是多年來(lái)的礦產(chǎn)開(kāi)采都存在著耗能多、污染嚴(yán)重、資源回收利用難等問(wèn)題。而且不正規(guī)的開(kāi)采經(jīng)常引發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。日漸突出的環(huán)境問(wèn)題影響帶當(dāng)?shù)厝藗兊纳詈蜕踩绊憞?guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。以下主要分析廣東省礦產(chǎn)資源開(kāi)采中的問(wèn)題以及恢復(fù)措施。

1. 廣東省礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

1.1 礦產(chǎn)開(kāi)采環(huán)境破壞嚴(yán)重

廣東礦山開(kāi)發(fā)引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題主要是開(kāi)采礦山對(duì)礦產(chǎn)區(qū)土地的破壞,土壤和植被的破壞;礦山廢棄物中含有大量重金屬成分以及酸性和有毒物質(zhì),這些成分通過(guò)大氣飄流和徑流破壞臨近地區(qū)的土地、水域和大氣。水土受到重金屬污染、酸性程度高,植被破壞嚴(yán)重。礦山排放的廢水多金屬硫化物排放物,礦山酸性廢水的排放和金屬硫化物酸濾作用造成了該地區(qū)的水土酸化程度高。另一方面,礦產(chǎn)開(kāi)采所產(chǎn)生的大量固體廢棄物由于占用了大量的土地,這些廢礦、尾礦將硫化礦物帶入到地下,硫化物經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)向周圍的水土生態(tài)釋放有害離子,從而造成了生態(tài)環(huán)境的破壞。酸性物質(zhì)又通過(guò)礦山排放向下游移動(dòng),使其污染擴(kuò)散到礦區(qū)周邊及下游地區(qū),使得下游水系的植物受到顯著影響。

1.2 礦產(chǎn)開(kāi)采引發(fā)一系列的地質(zhì)災(zāi)害

從采礦工程活動(dòng)方面來(lái)說(shuō),會(huì)誘發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。首先是礦山地下采空形成地面塌陷從而誘發(fā)滑坡、崩塌,其次是露天采礦對(duì)斜坡的開(kāi)挖形成滑坡、崩塌,再次是由于廢礦物的不合理堆放導(dǎo)致這些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,最后是在采礦活動(dòng)時(shí)由放炮震動(dòng)及誘發(fā)的滑坡、崩塌等。除此之外,礦區(qū)還會(huì)因?yàn)榇竺娣e露天剝離,亂采濫挖等不合理開(kāi)采而導(dǎo)致水土流失,這會(huì)誘發(fā)泥石流災(zāi)害,而且大量的采礦棄渣物在坡面及溝道內(nèi)隨意堆放也會(huì)直接誘發(fā)或加劇泥石流災(zāi)害。

2. 廣東省礦山環(huán)境問(wèn)題恢復(fù)治理措施

2.1 生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理

礦山生態(tài)恢復(fù)的主要技術(shù)手段是以植被的恢復(fù)為基礎(chǔ)。由于受重金屬污染地區(qū)的土壤也受到嚴(yán)重破壞,植被在這樣的土壤環(huán)境里恢復(fù)是極其困難的。生態(tài)恢復(fù)的首要工作是要鑒定限制生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的因子和有毒物質(zhì),并清除這些不利因素。具體的修復(fù)手段有:

(1)生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)是指利用微生物的生命代謝活動(dòng)來(lái)減少土壤環(huán)境中有毒有害物的濃度,以恢復(fù)受污染生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。由于土壤中的微生物的代謝活性范圍很寬,可以在受污染的土壤中人為地增加微生物量來(lái)加速土壤中污染物的降解過(guò)程。微生物修復(fù)在水污染治理方面的應(yīng)用已經(jīng)有一段的歷史了,而用于土壤污染的治理的時(shí)間還不長(zhǎng),修復(fù)技術(shù)包括:添加營(yíng)養(yǎng)、生物通氣、土地處理、接種外源降解菌、堆肥式處理等。

(2)植物修復(fù)技術(shù)。金屬礦山開(kāi)采產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境的根源就在于廢尾礦堆以及其氧化產(chǎn)生的酸性(下轉(zhuǎn)140頁(yè))(上接132頁(yè))礦山排水。因此,首先應(yīng)加強(qiáng)廢尾礦堆的治理。由于植物對(duì)土壤中的污染物具有某種特殊的吸收富集能力,該種能力可以將某種有害的重金屬元素移出土壤,因此,我們可以將該種植物種植在有害土壤上來(lái)達(dá)到治理污染和生態(tài)修復(fù)的目的。植物修復(fù)具體有以下三種方法:一是通過(guò)植物吸收積累污染物,植物收獲后可以進(jìn)行熱處理、微生物處理和化學(xué)處理。第二是植物降解,即將污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)。第三是植物穩(wěn)定化,植物在和土壤的作用下,通過(guò)固定污染物來(lái)減少其對(duì)生物與環(huán)境的危害。當(dāng)然,要注意的是,植物修復(fù)技術(shù)的前提是找到有特殊吸收富集能力的植物種,特別是耐性先鋒植物和超富集植物。

除了上述兩種方法外,土壤改良還可以施用改良劑,可以添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)提高土壤肥力,還可以施加含Ca2+化合物緩解重金屬毒性以及施用石灰等物質(zhì)調(diào)節(jié)土壤pH值,這些都可以改良土壤從而恢復(fù)地表植被。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害處理措施

針對(duì)礦產(chǎn)開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,治理措施可以從政策落實(shí)、工程防治幾方面來(lái)進(jìn)行。首先,在政策上要貫徹落實(shí)國(guó)家有關(guān)的礦產(chǎn)資源法和環(huán)境保護(hù)法等,堅(jiān)持礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重的原則。嚴(yán)把礦山地質(zhì)環(huán)境準(zhǔn)入關(guān),最大限度地避免和減輕由礦山環(huán)境問(wèn)題和礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,省級(jí)國(guó)土資源部門要嚴(yán)格執(zhí)行礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)制度和地質(zhì)保證金制度。其次是在工程防治方面,對(duì)于崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,一般是加強(qiáng)監(jiān)測(cè),采取地表排水、地下排水、植樹(shù)種草固坡等措施。對(duì)于泥石流災(zāi)害就要采取減少物源、排倒以及生物工程等措施。而對(duì)于那些地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重、治理難度又比較大并且治理投入效益不大的地區(qū),一般是采取搬遷、避讓的措施。

2.3 礦山恢復(fù)分區(qū)治理

對(duì)于生態(tài)修復(fù),分區(qū)原則應(yīng)該采取綜合治理、標(biāo)本兼治的原則,修復(fù)是要考慮到礦山地形地貌、氣候條件及植被發(fā)育等自然因素進(jìn)行分區(qū)。對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)治理,分區(qū)原則是以礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度和需要重點(diǎn)治理的地區(qū)為依據(jù)來(lái)劃分恢復(fù)治理區(qū)的,其中在區(qū)內(nèi)又要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境特征、地理位置以及治理方案的不同來(lái)劃分亞區(qū)。

第6篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞] 礦區(qū) 生態(tài)環(huán)境

[中圖分類號(hào)] X826 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-9-196-2

基金項(xiàng)目:2012年中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助。

自治區(qū)位于祖國(guó)的西南邊疆,平均海拔高度在4000 m以上,素有“世界屋脊”和“世界第三極”之稱。其主體即青藏高原,是我國(guó)典型的高寒脆弱區(qū),地處世界最大的成礦帶之一,阿爾卑斯―喜馬拉雅成礦帶的東段,地質(zhì)構(gòu)造獨(dú)特,成礦條件優(yōu)越,蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源,優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源包括鉻、銅、鉬、鉛、鋅、鐵、金、銀、鹽湖資源等,多數(shù)為國(guó)家緊缺的礦種,是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備基地。目前,已發(fā)現(xiàn)的礦種有101種,有查明資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)的礦種41種,礦產(chǎn)地近3000處。其中,鉻、銅和鹽湖鋰礦資源儲(chǔ)量居全國(guó)首位,鑒于鉻、銅以及鹽湖中的鋰、鉀等均為我國(guó)最主要的緊缺礦產(chǎn),礦產(chǎn)資源的戰(zhàn)略意義尤為凸顯。

長(zhǎng)期以來(lái),礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后,與其資源地位極不相稱,但近年來(lái),自治區(qū)礦業(yè)發(fā)展速度較快,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的地位越來(lái)越重要。礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)管理薄弱,多數(shù)礦山屬于盲目投資建設(shè)、盲目開(kāi)采,采礦方式原始,采礦工藝落后,大多露天開(kāi)采零星分散礦產(chǎn),而且只采富礦,資源利用效率和效益很低。這種粗放的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)方式帶來(lái)了諸多的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,制約了礦區(qū)資源的可持續(xù)發(fā)展與利用。隨著對(duì)的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)力度的加大,礦山跡地環(huán)境問(wèn)題日益突出。粗放式礦山開(kāi)發(fā)遺留的大量礦山跡地,帶來(lái)一系列的環(huán)境問(wèn)題急需解決。礦山跡地也稱礦山廢棄地、采礦廢棄地、礦區(qū)廢棄地等,是指為采礦活動(dòng)所破壞的,未經(jīng)治理而無(wú)法使用的土地,包括露天采礦場(chǎng)、排土場(chǎng)、尾礦場(chǎng)、塌陷區(qū)以及受重金屬污染而失去經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值的土地等。本研究選取自治區(qū)的那曲地區(qū)為研究區(qū)域,試圖闡明高寒脆弱區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)土壤、植被和水體的生態(tài)效應(yīng),為高寒脆弱區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)生態(tài)保護(hù)和生態(tài)修復(fù)提供理論和技術(shù)支撐。

1研究區(qū)概況

那曲地區(qū)位于83°55'-95°5'E和29°55'-36°30'N之間,岡底斯山―念青唐古拉山主脊分水嶺以北,昆侖山、唐古拉山以南,西與阿里地區(qū)為界,東緣與昌都地區(qū)毗鄰,總面積達(dá)45多萬(wàn)平方公里。這里是長(zhǎng)江和怒江的發(fā)源地,為青藏高原腹地。在綜合自然區(qū)劃上屬羌塘高原高山草原帶和怒江上游高山灌叢草甸帶。那曲是一個(gè)具有地?zé)豳Y源、水利資源、湖泊資源、礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū),現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)著名的藏北、藏南兩大超基性巖帶,蘊(yùn)藏著豐富的與超基性巖有關(guān)的各種礦產(chǎn),特別是我國(guó)急缺的礦種:金、鉻、銅、鉬、硼。目前,礦山已成為那曲地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的六大特色的支柱產(chǎn)業(yè)之一,成為了那曲地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。礦山的發(fā)展,還帶動(dòng)了那曲地區(qū)交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展。但同時(shí)也應(yīng)看到,在大力發(fā)展礦產(chǎn)資源的同時(shí),對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成了很大的破壞,由于那曲處于高寒生態(tài)脆弱區(qū),生態(tài)一旦破壞,恢復(fù)起來(lái)相當(dāng)緩慢,甚至不可逆,所以很有必要對(duì)這一地區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和研究,為高寒脆弱區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的生態(tài)保護(hù)和生態(tài)修復(fù)提供理論和技術(shù)支撐。

2研究方法

利用較高分辨率遙感數(shù)據(jù),對(duì)選取的典型礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)的主要地物進(jìn)行判讀,并指出環(huán)境破壞程度不同的區(qū)域;然后根據(jù)遙感信息判讀結(jié)果,在不同破壞方式和破壞程度的區(qū)域進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè)研究。

為了調(diào)查礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)地形地質(zhì)、土壤理化性質(zhì)、植物多樣性與生物量的影響,在那曲那木切砂金礦附近,選擇未退化草地、退化草地和礦區(qū)草地,取1m×1m草地樣方進(jìn)行調(diào)查,記錄草地類型、物種組成、植被蓋度、地形、草地退化程度等,測(cè)定土壤含水量,同時(shí)取0~30cm的表層土壤樣品以備室內(nèi)分析,采用刈割法獲取植物樣方地上部分,取回實(shí)驗(yàn)室后置于65℃下烘干后稱重,得到地上生物量;使用根鉆獲取群落根系,用淘洗法將根系與土壤分離,在65℃下烘干后稱重,得到地下生物量。共取得有代表性的草地樣方和土壤樣品各30個(gè),分別代表未退化草地、退化草地和礦區(qū)草地。

使用樣方調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)物種數(shù)并計(jì)算Shannon-Wiener指數(shù)作為群落物種多樣性的表征。Shannon-Wiener指數(shù)(H)的計(jì)算方法為: 式中ni為第i個(gè)物種的株(叢)數(shù),N為樣方各物種株(叢)總數(shù)。

3礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

目前礦產(chǎn)資源開(kāi)采生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究主要集中在水體、土壤(地質(zhì))、大氣、植被和人類健康等5個(gè)方面。(1)礦產(chǎn)資源開(kāi)采對(duì)水環(huán)境的影響主要體現(xiàn)為:地表河流和地下水污染,如礦山場(chǎng)濾液和有害物質(zhì)流入河流,改變水質(zhì)、硬度和pH值等;地下水水源枯竭。(2)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)不僅破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致地面沉降、地面塌陷和裂縫,還可能引起崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害;另外,礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)導(dǎo)致地表植被破壞和土壤的,引起土地沙化和水土流失[1],有些礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中還會(huì)形成土壤的重金屬污染;(3)礦山開(kāi)采后,長(zhǎng)期暴露地表的固體廢棄物在空氣、水、太陽(yáng)能和生物等的共同作用和影響下,將發(fā)生物理的和化學(xué)的變化,并使固體廢棄物風(fēng)化解體,形成碎屑、粘土和溶解物3類風(fēng)化物質(zhì)。這些物質(zhì)在風(fēng)力作用下,將產(chǎn)生風(fēng)化揚(yáng)塵,污染礦區(qū)大氣環(huán)境。(4)礦區(qū)植被的破壞主要是由于礦山工業(yè)廣場(chǎng)的建設(shè)、廢棄物堆放、開(kāi)山修路、地面塌陷與露天采礦剝離引起的。礦區(qū)的建設(shè)和生產(chǎn)改變了土地養(yǎng)分的初始條件,從而使植被生長(zhǎng)量下降[2]。(5)礦山開(kāi)采所引發(fā)的粉塵以及水體和土壤中的重金屬污染都會(huì)影響人體健康[3]。

那曲礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)環(huán)境效應(yīng)的特殊之處在于地處高寒脆弱區(qū),生態(tài)環(huán)境脆弱,一旦破壞很難恢復(fù)。因此,有必要對(duì)研究區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)造成的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行分析,為進(jìn)一步的評(píng)價(jià)提供依據(jù)和對(duì)策。通過(guò)實(shí)地調(diào)查和遙感圖像的解譯與判讀,在礦產(chǎn)資源開(kāi)采活動(dòng)中,對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在對(duì)區(qū)域地質(zhì)地貌、土壤、生物多樣性和生物量的影響。

3.1對(duì)區(qū)域地質(zhì)地貌的影響

在采挖的過(guò)程中造成地面不均沉降,常引起地層變形,局部塌陷、生成不規(guī)則裂縫,此外大量廢渣的堆放不僅占用大量土地,且形成局部人工地貌,破壞地表結(jié)構(gòu),易引起滑坡、地震、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)礦區(qū)生態(tài)壞境和工作人員的生命和健康造成威脅。且很多礦區(qū)開(kāi)采之后沒(méi)有治理和恢復(fù)地貌,任由廢礦和廢渣堆放,嚴(yán)重破壞了地表景觀和當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。露天開(kāi)采在礦區(qū)形成眾多大大小小的露天采坑,其中小者一般深幾米至十幾米不等,長(zhǎng)和寬一般為20~40m,而大者深可達(dá)數(shù)十米,長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米。采坑開(kāi)挖邊坡高度2.5~30m不等,坡度一般在60°~85°,個(gè)別地段呈近直立狀態(tài),崩塌隱患嚴(yán)重。地面露天開(kāi)采占用和擾動(dòng)地表面積規(guī)模大,棄土棄渣數(shù)量多,這又為水土流失的形成提供了基礎(chǔ)。

3.2對(duì)土壤的影響

采礦采挖的過(guò)程最直接的影響就是對(duì)土壤的影響,礦區(qū)的土壤大部分都會(huì)遭到毀滅性的影響,此外,產(chǎn)生的廢液、廢渣、廢氣會(huì)污染當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境,通過(guò)對(duì)礦區(qū)土樣進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)土壤礦化度、酸堿度和重金屬含量明顯大于周邊地區(qū),污染嚴(yán)重,且土質(zhì)退化嚴(yán)重,極易造成土壤貧瘠和風(fēng)沙化。通過(guò)對(duì)未退化草地、退化草地和礦區(qū)草地土壤樣品的分析,表明礦區(qū)土壤的堿解氮、全氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷、粉粒和黏粒的含量低于未退化草地和退化草地,而砂粒含量則相比偏高。其中下降最為明顯的是堿解氮和全氮,僅有未退化草地的約40%,退化最不明顯的是速效鉀,分別為未退化草地的82%和退化草地的95%。礦區(qū)由于人工開(kāi)挖表層土壤和礦渣占?jí)旱乇碇脖唬瑑?yōu)良河谷草場(chǎng)破壞殆盡,砂卵礫石。有機(jī)質(zhì)含量高的河谷草甸土表層土壤,經(jīng)過(guò)采金沖洗以及風(fēng)化、侵蝕等作用,棄渣土層中的大量粘(壤)質(zhì)成分、有機(jī)質(zhì)成分隨之流失,其毛細(xì)作用大大降低,土壤肥力降低、土質(zhì)惡化。另外,礦渣中重金屬含量較高,重金屬隨尾礦砂進(jìn)入礦區(qū)周邊土壤,土壤中絕大多數(shù)金屬污染物都難以溶解,其生物有效性較低,植物難以吸收利用。同時(shí)由于受到因采礦引起水土流失的影響,礦區(qū)下游草場(chǎng)也受到影響,導(dǎo)致下游草地土壤沙化,草場(chǎng)退化。礦區(qū)地處高寒高海拔區(qū),生態(tài)環(huán)境脆弱,生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾能力弱,植被一經(jīng)破壞,自然恢復(fù)極其困難。因此,在自然狀態(tài)下,露天開(kāi)采對(duì)植被的破壞往往是不可逆轉(zhuǎn)的,由于露天開(kāi)采造成的植被破壞很難恢復(fù)到原始狀態(tài)。

3.3對(duì)植被和生物多樣性的影響

采礦活動(dòng)破壞了地表結(jié)構(gòu)和土壤水體環(huán)境,也破壞了地表的植被,使植被面積減少,礦區(qū)周圍群落的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,造成生境破碎和生物多樣性受損,進(jìn)而影響礦區(qū)植被群落的演替和生物多樣性的構(gòu)成。相比未退化草地,礦區(qū)草地的單位面積物種數(shù)降低了51%,Shannon-Wiener指數(shù)降低了39%,蓋度降低了46%,生物量降低了34%。

4礦區(qū)生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)建議

目前,我國(guó)礦區(qū)的生態(tài)重建主要在采礦造成的四種破壞類型上進(jìn)行,即露天采礦場(chǎng)、廢石場(chǎng)(排土場(chǎng))、尾礦場(chǎng)(包括采煤中產(chǎn)生的矸石山)和地下開(kāi)采造成的塌陷區(qū)。不同破壞類型的生態(tài)重建方式也有一定的區(qū)別。高寒脆弱區(qū)因其獨(dú)特的高原氣候和特殊的自然條件,其礦山跡地的環(huán)境治理有別于一般區(qū)域的治理經(jīng)驗(yàn)。由于礦山礦體埋藏較淺,礦山多以地面露天開(kāi)采為主,極少數(shù)為地下硐采,如砂金礦、鉻鐵礦、鐵礦、銅礦、鉛鋅礦等,尤以砂金礦和鉻鐵礦露天開(kāi)采留下的礦山跡地規(guī)模最大。粗放式礦山開(kāi)發(fā)遺留的大量采坑和棄土棄渣等引發(fā)了一系列嚴(yán)重的社會(huì)及環(huán)境問(wèn)題,增加了生態(tài)恢復(fù)難度[4]。針對(duì)于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)引起的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題提出以下建議:

4.1生態(tài)安全戰(zhàn)略對(duì)策,實(shí)施整體保護(hù)戰(zhàn)略,建設(shè)國(guó)家生態(tài)公園

基于生態(tài)環(huán)境地位的重要生態(tài)環(huán)境的脆弱性和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日趨突出的綜合考慮,提出對(duì)生態(tài)環(huán)境應(yīng)實(shí)施整體保護(hù)和重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的生態(tài)安全戰(zhàn)略,把那曲的部分地區(qū)建成具有國(guó)際影響和世界水平的我國(guó)國(guó)家級(jí)生態(tài)公園。把國(guó)家生態(tài)公園的性質(zhì)、任務(wù)及其管理的體制與機(jī)制的研究納入國(guó)家科技發(fā)展戰(zhàn)略。

4.2加大現(xiàn)有自然生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的力度

在國(guó)家生態(tài)公園框架下,對(duì)現(xiàn)有自然生態(tài)系統(tǒng)特別是關(guān)鍵、特殊自然生態(tài)系統(tǒng)類型實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)的對(duì)策。加大高原高寒天然草地以及江河源區(qū)水源涵養(yǎng)和原始林保護(hù)的力度。

4.3加強(qiáng)實(shí)施生態(tài)安全戰(zhàn)略的科學(xué)研究

重點(diǎn)開(kāi)展如下內(nèi)容的研究: 在生態(tài)環(huán)境不穩(wěn)定性與敏感性評(píng)價(jià)與研究基礎(chǔ)上,開(kāi)展生態(tài)安全格局、生態(tài)系統(tǒng)健康診斷、生態(tài)功能效益價(jià)值判斷的研究;研究生態(tài)安全等級(jí)劃分和生態(tài)環(huán)境變化允許值的判定;建立生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)。

4.4礦業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化

礦業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系到資源的合理利用,礦業(yè)環(huán)境的有效保護(hù),礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及不同類型礦業(yè)企業(yè)的地位與作用由于自然地理交通能源條件較差,基礎(chǔ)設(shè)施落后,礦業(yè)開(kāi)發(fā)工作起步晚,起點(diǎn)低,部分礦山規(guī)模過(guò)小,設(shè)備簡(jiǎn)陋,技術(shù)落后,資源浪費(fèi)的現(xiàn)象嚴(yán)重,致使礦業(yè)開(kāi)發(fā)成本加大,礦業(yè)開(kāi)發(fā)受到嚴(yán)重限制因此,要積極利用市場(chǎng)機(jī)制,通過(guò)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的辦法,提高礦業(yè)開(kāi)發(fā)水平,積極引進(jìn)和推廣先進(jìn)技術(shù)和工藝方法,提高礦業(yè)開(kāi)發(fā)的效益,降低礦業(yè)開(kāi)發(fā)成本,提高礦業(yè)開(kāi)發(fā)的科技含量,對(duì)落后的采礦技術(shù)和選冶工藝要進(jìn)行限制,加快自治區(qū)礦業(yè)開(kāi)發(fā)的步伐逐步清理關(guān)閉生產(chǎn)工藝落后資源利用水平低下以及資源保證程度不足亂采濫挖浪費(fèi)資源的礦山企業(yè),減少企業(yè)數(shù)量,提高企業(yè)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)從粗放到集約的轉(zhuǎn)變嚴(yán)格禁止工藝落后破壞環(huán)境浪費(fèi)資源的區(qū)外礦業(yè)企業(yè)向區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)移,確保有效保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用礦產(chǎn)資源。

4.5建立和完善法規(guī)建設(shè),健全監(jiān)督管理體系

按照社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求,針對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn),在國(guó)家出臺(tái)的礦山環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系下,針對(duì)實(shí)際情況,完善并制定相關(guān)實(shí)施辦法,努力使礦山環(huán)境保護(hù)工作走上法制化制度化規(guī)范化和科學(xué)化的軌道,如礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)保證金制度就很好地遏制了礦山業(yè)主的破壞行為大力查處破壞生態(tài)和污染環(huán)境的礦山企業(yè),突出解決群眾反映強(qiáng)烈的區(qū)域性生態(tài)破壞問(wèn)題,遏制礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中生態(tài)破壞和環(huán)境污染嚴(yán)重的趨勢(shì),改變礦山亂挖濫采浪費(fèi)資源的現(xiàn)狀,協(xié)調(diào)好礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,為礦業(yè)經(jīng)濟(jì)作為支柱產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)高起點(diǎn)、規(guī)?;?、規(guī)范化發(fā)展打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[2]武強(qiáng),薛東,連會(huì)青.礦山環(huán)境評(píng)價(jià)方法綜述[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2005,03:84-88.

第7篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

1.1拆除重建

由于技術(shù)和實(shí)現(xiàn)落后,對(duì)于廢棄礦山的處理,人們還做不到根據(jù)具體情況對(duì)其進(jìn)行分析,重新設(shè)計(jì)和改造,而是對(duì)其存在的價(jià)值給予全盤否定。當(dāng)現(xiàn)有的場(chǎng)地、設(shè)備及其他一些因素滿足不了現(xiàn)時(shí)發(fā)展的需要時(shí),在傳統(tǒng)的思想下,人們往往選擇對(duì)其進(jìn)行拆除重建,這樣不僅破壞了原有礦山的歷史價(jià)值和一些景觀特色,而且要付出昂貴的成本對(duì)其進(jìn)行重建,鏟除了寶貴的歷史遺產(chǎn)。

1.2遮蓋回避

另外,由于技術(shù)更不上時(shí)代的發(fā)展,人們?cè)趯?duì)廢棄礦山的現(xiàn)狀做不出更好的改造時(shí),往往采用掩耳盜鈴的方法,對(duì)其破敗的現(xiàn)狀進(jìn)行掩蓋。通過(guò)種植一些地被覆蓋礦山現(xiàn)有的地皮,或者栽植郁郁蔥蔥的樹(shù)木對(duì)其外觀進(jìn)行遮蓋。當(dāng)我們對(duì)廢棄礦山進(jìn)行遠(yuǎn)觀時(shí),貌似這是一片良好的自然景觀,其實(shí)則不然,這樣的做法會(huì)對(duì)以后土地的改造造成嚴(yán)重的阻礙。

2現(xiàn)代思想及技術(shù)下的改造

污染問(wèn)題現(xiàn)已經(jīng)成為國(guó)際上急需解決的問(wèn)題,并且隨著景觀事業(yè)的發(fā)展,廢棄礦山就有了利用和改造的價(jià)值。目前,在廢棄礦山改造的技術(shù)中,為了滿足景觀的發(fā)展和改善環(huán)境,生態(tài)恢復(fù)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的方法。它的改造范圍主要針對(duì)以下對(duì)象。

2.1對(duì)污染后的土壤進(jìn)行治理

廢棄礦山使周圍的土壤因子改變,土壤物化性質(zhì)遭到破壞,造成土壤污染,破壞生態(tài)環(huán)境。由于廢棄礦山的土壤中的有毒物質(zhì)增多,我們必須采用化學(xué)方法將污染的土壤進(jìn)行改良,補(bǔ)充植物生長(zhǎng)的有機(jī)質(zhì);另外,為了節(jié)約土源,將沒(méi)受到污染表層及亞表層土保存起來(lái),待改造完工后放回原地。

2.2污水處理

為了適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的路線,隨著技術(shù)的進(jìn)步,生態(tài)工程被應(yīng)用到了污水的處理當(dāng)中。在對(duì)廢棄礦山進(jìn)行改造時(shí),主要注意景觀的發(fā)展方向。所以,我們主要通過(guò)自然處理的方式對(duì)污水進(jìn)行處理,已達(dá)到資金最優(yōu)化的效果。

2.3恢復(fù)植被

眾所周知,所有的生態(tài)系統(tǒng)都必需建立在植被的基礎(chǔ)上,由此,根據(jù)廢棄礦山的具體情況,選擇合適的樹(shù)種,對(duì)廢棄礦山進(jìn)行合理的植被恢復(fù)是改造的關(guān)鍵。另外,我們根據(jù)礦山的特性可以選擇耐干旱、鹽堿,固土、固氮,有較強(qiáng)生長(zhǎng)力的樹(shù)木,進(jìn)而阻擋風(fēng)蝕和水蝕的災(zāi)害發(fā)生。

2.4利用微生物技術(shù)

要想把廢棄礦山改造成一個(gè)景觀觀賞區(qū),就必須建立一個(gè)穩(wěn)定的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。由此,我們可以利用微生物技術(shù),對(duì)其生物群落進(jìn)行改善。尤其是利用接種細(xì)菌,來(lái)消除或減輕環(huán)境污染,從而改變廢棄礦山的貧瘠狀況,緩解污染,提高整體的利用率,是礦山達(dá)到令人滿意的效益。

3技術(shù)改造中的原則

(1)在采用相關(guān)技術(shù)前,首先對(duì)擬用技術(shù)進(jìn)行論證和評(píng)價(jià),確定該技術(shù)的使用周期長(zhǎng)短,并且明確其是否有改進(jìn)的潛力或在未來(lái)市場(chǎng)中是否有發(fā)展空間。另外,企業(yè)的微觀效益要與國(guó)家的宏觀調(diào)控相結(jié)合,從而促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步和提高經(jīng)濟(jì)效益。

(2)在改造經(jīng)營(yíng)過(guò)程中,要努力做到物有所用,物盡所能,節(jié)約資金。

(3)在改造的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)每個(gè)相關(guān)程序的聯(lián)系,進(jìn)一步促進(jìn)礦產(chǎn)資源的綜合利用,從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

(4)改造技術(shù)的選擇時(shí),要與經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮,并且結(jié)合國(guó)外先進(jìn)技術(shù),最終選擇能夠總體提升改造效果的技術(shù)。

4結(jié)語(yǔ)

第8篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】露天采礦;地質(zhì)環(huán)境;影響;對(duì)策

中圖分類號(hào):F470.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一、前言

每一個(gè)礦山因?yàn)榫哂懈鞣N不同的特點(diǎn),因此礦石的品種、本身具有的優(yōu)勢(shì)、礦山開(kāi)挖辦法的不同、礦山地質(zhì)環(huán)境容量具有差異,雖然說(shuō)露天采礦具有很多良好的效應(yīng),這樣的開(kāi)采辦法被廣泛的利用和推廣,但是同時(shí)也帶來(lái)了很多問(wèn)題,比如造成水源污染,帶來(lái)相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害,影響到空氣質(zhì)量等。因此筆者對(duì)露天采礦給地址環(huán)境帶來(lái)的影響進(jìn)行分析,然后探討防治的辦法。

二、在地質(zhì)環(huán)境下露天采礦所帶來(lái)的影響

1、采礦活動(dòng)破壞和侵占大量上地,造成水上流失。在各種地質(zhì)環(huán)境之下進(jìn)行的露天采掘所帶來(lái)的影響是顯而易見(jiàn)的,比如地質(zhì)遭到顯著的破壞,露天采礦帶來(lái)了各種各樣的石塊、渣滓以及礦渣,堆積在地表,使得土地空間受到占用。筆者通過(guò)查閱一些相關(guān)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在我國(guó)整體范圍之內(nèi),因?yàn)榈V山開(kāi)采帶來(lái)的土地占用面積已經(jīng)超過(guò)了500多萬(wàn)hm2,加上被占用的植被面積,被占用的整體面積整整700多萬(wàn)hm2。因?yàn)槁短斓V石的開(kāi)采,在一定程度上破壞了地表植被,由于土壤沒(méi)有了土地植被的依附,就會(huì)帶來(lái)山體滑坡,泥石流等;遭到破壞的土壤,在自然的循環(huán)中,就會(huì)受到風(fēng)和雨水的侵蝕,土壤慢慢的就會(huì)變得沙漠化。還有就是,礦石在冶煉過(guò)程中,就會(huì)產(chǎn)生帶有酸質(zhì)的液體,這些廢棄液體給礦山的土壤帶來(lái)很嚴(yán)重的污染,同時(shí)也會(huì)污染到礦山周圍的農(nóng)田和土地,這樣就會(huì)造成很多田土的荒廢。

因?yàn)榈V石的開(kāi)采,所帶來(lái)的地質(zhì)危害是顯而易見(jiàn)的,而且給人類帶來(lái)了很嚴(yán)重的人身和經(jīng)濟(jì)方面的損害。因?yàn)榈V石的開(kāi)采,在一定程度上破壞了地表植被和山體,使得山體失去了平衡,產(chǎn)生了變形,在風(fēng)雨侵蝕下,山體就會(huì)產(chǎn)生塌方、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

3、導(dǎo)致地貌景觀的改變與重塑。如果開(kāi)采的礦山在在風(fēng)景區(qū)附近,就會(huì)因?yàn)殚_(kāi)采礦石而破壞了該風(fēng)景區(qū)的自然形態(tài)和美觀,這樣就使得風(fēng)景區(qū)失去了旅游的效果。

4、對(duì)水環(huán)境系統(tǒng)的破壞。通過(guò)在開(kāi)采礦石的途中,會(huì)帶來(lái)一些廢棄礦渣和廢棄礦石,這些物品還殘留一些化學(xué)物質(zhì),這些化學(xué)物質(zhì)在空氣中受到風(fēng)雨侵蝕,就會(huì)產(chǎn)生一些酸性物體,這些酸性物體跟氧氣產(chǎn)生反應(yīng),就會(huì)跟雨水混合在一起,形成了帶有酸性的雨水,同時(shí)冶煉排放的廢水沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理直接就向外排出,給礦區(qū)周圍的水源帶來(lái)了影響,這些受到污染的水體無(wú)法滿足人類正常使用的需求。還有就是,由于采礦區(qū)的自然水流和降水情況受到了改變,打破了自然均衡,因此就形成了以采礦區(qū)為中心的大而積降落漏斗,使得泉眼干涸、水源枯竭。

5、嚴(yán)重的環(huán)境污染。露大開(kāi)采爆破產(chǎn)生大量粉塵和有害氣體,污染大氣環(huán)境,對(duì)職工及附近居民的身心健康、農(nóng)作物生長(zhǎng)構(gòu)成一定危害。煤研石山含大量H2S成分,在長(zhǎng)期的物理、化學(xué)及降水淋濾作用卜,發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生污染物向外排放,造成周圍地區(qū)空氣、上壤、水源的嚴(yán)重污染。煤田自燃產(chǎn)生的煙霧,富含H2S、SO2、 C0、 NO2等有害氣體,對(duì)人體、動(dòng)植物危害極大。

三、治理礦山環(huán)境時(shí)遇到的難題

1、環(huán)境治理政策。對(duì)老礦山及已閉坑礦山環(huán)境治理的承擔(dān)主體、治理費(fèi)用、治理成果(上地)的所有權(quán)與使用權(quán)、環(huán)境治理出資人的利益保護(hù)等都需要國(guó)家法律政策給以明確界定,否則,治理人的利益很難得到保護(hù),就會(huì)缺乏投資積極性。

2、技術(shù)投入。地質(zhì)災(zāi)害防治涉及多種學(xué)科,需要較強(qiáng)的技術(shù)投入與支持。我國(guó)目前缺乏專門科研機(jī)構(gòu),難以提供全方位的技術(shù)支持,礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測(cè)滯后并缺少生態(tài)環(huán)境恢復(fù)手段,使得治理效果短期內(nèi)難以顯現(xiàn)。

3、政策落實(shí)與監(jiān)督。礦山環(huán)境治理涉及國(guó)上、環(huán)保、農(nóng)、林等部門的多重交叉管理,往往是各行其道,缺少合作溝通,難以形成一盤棋。加之沒(méi)有明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使得這一工作往往流于形式。一些中小礦山對(duì)資源的掠奪式開(kāi)采,使得原木就很脆弱的地質(zhì)環(huán)境雪上加霜;許多國(guó)有礦山企業(yè)負(fù)擔(dān)重,效益差,資金籌措困難,對(duì)環(huán)境治理力不從心;在國(guó)家相關(guān)法規(guī)政策上,只提出環(huán)境治理保護(hù)的原則性要求,缺乏具體的可操作性內(nèi)容;稅收和則政政策沒(méi)有形成良好的激勵(lì)與約束機(jī)制,使得不少礦山重開(kāi)發(fā)輕環(huán)保,環(huán)境治理保護(hù)成為一紙空文。

四、整治露天采礦環(huán)境重要性

1、露天采礦環(huán)境恢復(fù)和治理有利于提高礦區(qū)生活質(zhì)量。露天開(kāi)采時(shí),造成大量土、石、灰、渣到處堆積,存在崩塌、滑坡、泥石流等安全隱患,對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)安全造成一定威脅; 粉塵、廢氣造成的空氣污染以及水土流失等嚴(yán)重影響了人們的生活、生產(chǎn)和身心健康。經(jīng)過(guò)治理和恢復(fù)后,礦區(qū)環(huán)境得到明顯改善,地質(zhì)災(zāi)害得到有效治理,植被逐漸恢復(fù),改善了人們的生活環(huán)境。

2、增加耕地,提高了土地使用率。礦山開(kāi)采后形成大面積的采坑,通過(guò)覆土回填后,能夠繼續(xù)種植,增加了耕地面積,使部分礦工重新開(kāi)拓生產(chǎn)、生活門路,緩解了人們矛盾,有利于社會(huì)安定團(tuán)結(jié)。

3、綠化環(huán)境,恢復(fù)植被,有利于生態(tài)平衡。礦山開(kāi)采破壞了植被以及區(qū)域的生態(tài)平衡。在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行植被恢復(fù),可大幅度提高礦區(qū)的植被覆蓋率,減少水土流失,有利于穩(wěn)定生態(tài)平衡。還有一個(gè)值得一提的是,露天采礦環(huán)境恢復(fù)降低了泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的爆發(fā)幾率,減少了礦山對(duì)周圍水流的污染,使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和地貌景觀可以得到逐步恢復(fù)。

針對(duì)礦山環(huán)境的防治對(duì)策

1、對(duì)我國(guó)針對(duì)礦山保護(hù)的法律和法規(guī)進(jìn)行完善和補(bǔ)充,使得礦山環(huán)境的保護(hù)用法律的手段來(lái)進(jìn)行?,F(xiàn)在,有很多專家針對(duì)我國(guó)礦山治理和管理方面的法律法規(guī)提出了很多要求。我國(guó)針對(duì)礦山環(huán)境的管理?xiàng)l例,用一種法律法規(guī)的方式規(guī)定了各主管部門和礦山企業(yè)的各種權(quán)責(zé)內(nèi)容,在整治礦山環(huán)境方面進(jìn)行明確的規(guī)定,比如資金的取向方面,資金的利用方面,以及復(fù)墾上地的有償轉(zhuǎn)讓等,并且要建設(shè)相應(yīng)的礦山環(huán)境監(jiān)管體系,避免重復(fù)管理和交叉管理的出現(xiàn)。

2、以人為本、防災(zāi)減災(zāi)。要從引起地質(zhì)災(zāi)害的誘因入手,從防治方面開(kāi)始,并盡量的減少災(zāi)害的發(fā)生。

3、加大礦山環(huán)境治理技術(shù)的科技投入,著重研究礦山開(kāi)發(fā)引起的環(huán)境變化與防治工作。采用先進(jìn)的采礦技術(shù),減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。引進(jìn)適合礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境重建技術(shù),施行清潔生產(chǎn),發(fā)展綠色礦山。

4、開(kāi)展礦山環(huán)境調(diào)查,建設(shè)礦山地質(zhì)環(huán)境信息系統(tǒng)。進(jìn)行整體的分析和調(diào)查,利用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)來(lái)建立針對(duì)礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)和信息庫(kù),進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)礦山環(huán)境,及時(shí)發(fā)現(xiàn)情況并及時(shí)處理;同時(shí)要在災(zāi)害預(yù)警方面建立相應(yīng)的機(jī)制,跟政府隨時(shí)保持聯(lián)系,并進(jìn)行相互的交流,使得礦山環(huán)境管理工作能夠順利進(jìn)行。

5、程措施與生物措施相結(jié)合。在整治礦山環(huán)境時(shí),要把工程策略和生物措策略進(jìn)行融合,這樣礦山環(huán)境治理工作才能進(jìn)行得徹底。因?yàn)楣こ滩呗詠?lái)治理礦山環(huán)境的話,雖然能從根本上把地質(zhì)災(zāi)害給治理好,但是不足就是需要投入很大金額的資金,生物策略來(lái)治理礦山環(huán)境的話剛剛能夠跟工程策略治理辦法互補(bǔ),生物策略方法的優(yōu)點(diǎn)是投入的金額很小,能夠?qū)π》秶臍夂蜻M(jìn)行概述,因此能夠在治理礦山環(huán)境時(shí)廣泛的運(yùn)用。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,在進(jìn)行礦山開(kāi)采時(shí),要對(duì)保護(hù)該處的地質(zhì)環(huán)境,并且使得礦山資源具有可持續(xù)性使用和發(fā)展,同時(shí)要進(jìn)行合理利用,使得山體的生態(tài)平衡得到保證,這才是礦山開(kāi)采工作的首要問(wèn)題。

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第9篇:礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 稀土礦 贛南 開(kāi)發(fā)

中圖分類號(hào):TD167 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2013)012-277-02

1 贛南離子型稀土礦開(kāi)采的歷史及現(xiàn)狀

稀土礦山早期開(kāi)采方式以池浸和堆浸為主,2007年以后,礦山陸續(xù)采用原地浸礦方式開(kāi)采,使礦山生產(chǎn)能力得到較大的提高,以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。

由于礦山采用池浸、堆浸和原地浸礦工藝,剝離了表土,毀滅了植被,造成礦區(qū)內(nèi)水土嚴(yán)重流失。下游溝谷淤塞嚴(yán)重,河床抬高,農(nóng)田被沖毀,水質(zhì)被污染,形成了人造“沙漠”。礦山采用的堆浸、池浸工藝對(duì)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境破壞極大。

2 礦山已產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

礦山歷經(jīng)多年開(kāi)采,水土流失和植被破壞嚴(yán)重,溝谷大面積淤積。礦山早期池浸和堆浸產(chǎn)生大量尾砂,尾砂經(jīng)雨水沖刷,流入下游溝谷,造成溝谷河流嚴(yán)重淤積,淤積厚度一般為1-10米,且溝谷淤積面積大,淤積砂土量大。

因地表植被破壞嚴(yán)重,原地浸礦開(kāi)采破壞了土壤結(jié)構(gòu)等原因,礦區(qū)內(nèi)山坡在暴雨條件下極易發(fā)生滑坡。

3 礦山未來(lái)擬采用的采礦方式

稀土礦山經(jīng)歷停產(chǎn)整合后,擬采用原地浸礦工藝開(kāi)采,原地浸礦工藝可有效的防止水土流失。

原地浸礦工藝流程:

(1)技術(shù)路線:采用網(wǎng)井布液,集液巷道和密集導(dǎo)流孔人工底板為主,集液溝、集液井為輔的綜合收液技術(shù)路線。

(2)注液工程:在礦區(qū)內(nèi)布置高位池和注液井,浸礦液由高位池經(jīng)塑料管流入注液井。

(3)集液工程:由集液溝和集液井組成,在礦體的山腳下,沿礦體邊界挖一條寬約為1.0m,深約為1-2m左右的集液溝,母液經(jīng)天然底板流到集液溝,再經(jīng)集液溝流到母液中轉(zhuǎn)池。在集液溝的,依據(jù)礦體底板的變化情況及集液溝的情況,布置適量的集液井,井深視到潛水層或基巖為準(zhǔn),以收集集液溝收集不到的母液。在集液溝下部建一個(gè)母液中轉(zhuǎn)池,池中安一個(gè)3寸出水口,礦塊出來(lái)的母液均流到此池中轉(zhuǎn)后到水冶車間母液池。

(4)避水、監(jiān)測(cè)工程:在巷道口上部沿礦塊長(zhǎng)度方向修一條避水溝,以防下雨時(shí)雨水流到集液溝。在礦塊的山腳挖2-3個(gè)觀察井,井深視到潛水層或見(jiàn)基巖為準(zhǔn),一旦發(fā)現(xiàn)有母液滲下,便作為收液井,并利用山腳原有水溝加深作集液溝作為補(bǔ)充收液工程。

(5)管路工程:浸礦劑線路為水冶車間配液池至高位池線路,管路采用PVC管,根據(jù)實(shí)際的楊程和流量選定耐酸泵。高位池至礦塊注液井的主管路采用2寸PVC管,主管路至各個(gè)注液井的管路采用8分PVC管。母液線路為礦塊母液中轉(zhuǎn)池至水冶車間線路,條件許可盡可能使母液自流到水冶車間母液池,不行采用泵送至水冶車間母液池。

4 礦山未來(lái)開(kāi)采可能產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

礦山在未來(lái)生產(chǎn)中采用原地浸礦工藝開(kāi)采,浸礦液通過(guò)注液井,在一定的水頭壓力下,連續(xù)不斷地注入礦體,溶液中交換勢(shì)更大的陽(yáng)離子與呈吸附態(tài)的稀土離子發(fā)生交換作用,使稀土離子進(jìn)入浸出液,不斷注入礦體中的溶液(或頂水)擠出已發(fā)生交換作用的稀土浸出液,使土壤不斷沙化、酸化。注液使地下水位抬高,水動(dòng)壓力提高,另外由于注水使土體充分飽和,同時(shí)浸礦過(guò)程中產(chǎn)生物質(zhì)交換,也使土壤力學(xué)強(qiáng)度有所降低,對(duì)斜坡穩(wěn)定性影響較大。在暴雨等條件下,原地浸礦斜坡發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大。

5 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理措施

5.1 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理原則

(1)以人為本,預(yù)防為主,防治結(jié)合。

通過(guò)規(guī)劃及各種管理手段,采取防范性措施,減少環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生,盡量避免礦山環(huán)境破壞或?qū)⑵湎诘V山建設(shè)、生產(chǎn)過(guò)程中,做到防患于未然。對(duì)無(wú)法避免的礦山環(huán)境污染和破壞,則通過(guò)各種恢復(fù)治理措施,達(dá)到礦山環(huán)境保護(hù)的要求。

(2)在保護(hù)中開(kāi)發(fā),在開(kāi)發(fā)中保護(hù)。

在保護(hù)環(huán)境的前提下開(kāi)采礦產(chǎn)資源,在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中首先力求消除產(chǎn)生負(fù)面影響的種種因素或降低影響程度,對(duì)產(chǎn)生的負(fù)面影響,通過(guò)治理措施達(dá)到國(guó)家規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

(3)依靠科技進(jìn)步,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)綠色礦業(yè)。

發(fā)展綠色開(kāi)采技術(shù),實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境無(wú)損或受損最??;發(fā)展干法或節(jié)水的工藝技術(shù),減少生產(chǎn)用水使用量;發(fā)展無(wú)廢或少?gòu)U的工藝技術(shù),最大限度減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生;礦山廢棄物按照先利用能源,再選擇用于建材或其它用途,最后進(jìn)行無(wú)害化處理處置的技術(shù)原則。

(4)誰(shuí)開(kāi)發(fā)誰(shuí)保護(hù),誰(shuí)破壞誰(shuí)治理。

礦方有責(zé)任對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行保護(hù),對(duì)開(kāi)采中出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及生態(tài)環(huán)境破壞,必須由礦方進(jìn)行治理。

(5)多種措施并用,綜合治理。

稀土礦山在不同的地段存在不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,針對(duì)不同的地段、不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題采取不同的恢復(fù)治理措施。

5.2 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理目標(biāo)

(1)堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展,最大限度地避免或減輕因礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害危害,減少對(duì)土地資源的影響和破壞,減輕對(duì)地形地貌景觀的影響,最大限度修復(fù)生態(tài)環(huán)境,努力創(chuàng)建綠色礦山,使礦業(yè)經(jīng)濟(jì)科學(xué)、和諧、持續(xù)發(fā)展。

(2)恢復(fù)植被,盡量減少山體破損、巖石。開(kāi)展植樹(shù)造林,減少水土流失。?按照“宜耕則耕、宜林則林、宜水則水、宜工則工”的原則,在全面調(diào)查生產(chǎn)礦山和廢棄礦山基礎(chǔ)上,編制稀土礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理、水土保持和土地復(fù)墾方案,達(dá)到投入最低的資金獲得最大的環(huán)境治理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。

5.3 礦山恢復(fù)治理措施

針對(duì)稀土礦山尾砂堆積量較大和溝谷淤積嚴(yán)重等特點(diǎn),礦山擬采用如下治理措施:

(2)溝谷淤積區(qū)治理措施:溝谷淤積區(qū)下游修筑攔擋壩(溝谷淤積嚴(yán)重的,可分級(jí)布置攔擋壩),淤積區(qū)前期通過(guò)泵經(jīng)常抽砂,減少尾砂淤積,后期采用田埂修筑治理。

為防止洪水沖刷,利于淤積區(qū)排水及方便后續(xù)復(fù)綠,沿淤積區(qū)緩坡處修建截排水溝。截排水溝布置綜合考慮治理區(qū)改造后的地形地勢(shì)狀況、高截低排、最終向區(qū)內(nèi)地勢(shì)低洼處。根據(jù)其他礦區(qū)已有的治理經(jīng)驗(yàn),為提高改造后溝谷土壤侵蝕防治功能,根據(jù)淤積情況合理的布置田埂,采用填土夯實(shí)建造高、寬各0.5m的田埂,在圍堰內(nèi)撒播草籽(百喜草、狗尾草、寬葉雀稗等)復(fù)綠。

(3)原地浸礦區(qū)的治理措施:對(duì)原地浸礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)示警工作,礦山終采后進(jìn)行植樹(shù)復(fù)綠。