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浅析矿山废弃地生态恢复治理措施

时间:2013年03月04日 分类:推荐论文 次数:

多年来因对矿山的过度开采和缺乏保护性治理措施,已经对地质结构和生态环境造成了严重的损害。分析了矿山废弃地的危害,并提出了矿山废弃地生态恢复治理措施。

  摘  要:多年来因对矿山的过度开采和缺乏保护性治理措施,已经对地质结构和生态环境造成了严重的损害。分析了矿山废弃地的危害,并提出了矿山废弃地生态恢复治理措施。

  关键词:废弃地;矿山;生态恢复

  中图分类号:X171    文献标识码: A   文章编号: 2095-0802-(2012)06-00-

  Analysis of the Ecological Restoration Measures

  YANG Dan-qing

  (Coal Science and Industry Group Beijing Hua Yu Engineering Company Limited, Beijing 100120, China)

  Abstract: For years for the mine because of excessive mining and lack of protective management measures, of geological structure has and the ecological environment caused serious damage. This paper analyzed the harm of mines, and put forward the mines in the ecological treatment measures.

  Key words: lands; mine; ecological recovery

  0引言

  矿山废弃地是指在采石或采矿过程中所破坏的,未经处理无法使用的土地。矿山废弃地主要包括矿体采完后留下的塌陷区和采空区;由低品位矿石、开采的岩石碎块、剥离表土堆积而成的废石堆积地;矿山辅助建筑、机械设施、采矿作业面等用后废弃的土地;尾矿堆积形成的尾矿废弃地。

  1矿山废弃地的危害

  1.1损毁 占用土地

  根据国土资源部的信息全国采矿破坏土地面积累计已达58 600 km2,破坏耕地约15 700 km2,且仍以每年400 km2的速度递增。仅煤矸石一项,现有煤矸石山1 500余座,历年堆积量达30×108 t,占地超过50 km2。各类尾矿累计约25×108 t,并以每年3×108 t的速度递增。全国露天采矿场每年剥离岩土约2.2×108 t~2.6×108 t,破坏土地面积约占矿山破坏土地面积的27%左右。

  1.2破坏地下水资源

  采空区上部塌陷及采矿、建矿过程中强制性抽排地下水使地表水、地下水发生渗漏,对水资源的补径排条件和均衡造成了严重破坏,导致地下水水位下降,引起一系列生态环境问题[1]。同时中国每年矿坑排水量惊人,粗略估算,全国因采矿疏干排水总量超过1 000×108 m3,且采矿排水利用率不高,造成水体二次污染。

  1.3引发地质灾害

  地下采矿引起的采空区地面塌陷(沉陷)、岩溶地面塌陷、地表裂缝、崩塌、滑坡、突水等地质灾害或隐患。全国矿山开采中发生的地质灾害也是触目惊心的。据统计,我国因采矿业造成的地面塌陷灾害损坏耕地866.67 km2。如甘肃陇南乱采铅锌矿等原因引起的滑坡,存在滑坡体12 135处,滑坡分布面积达9 067 km2;山西省13个主要矿区2 035 km2面积上,产生塌陷等地表变形面积达542 km2,占调查面积的26.6%,涉及207个村庄、11.7×104余人。

  1.4“三废”问题严重

  中国每年矿山生产排放的废液占全国工业废水总量的10%,而处理率仅为4.23%;所排放的固体废料每年在8×108 t左右,占工业固体废弃物总量的85%;每年矿业废气排放量达3 863×108,矿产资源开发利用过程中产生的尾矿自然粉尘、扬尘、天然气和一些易挥发气体的污染随着矿业活动程度的增加而加剧。

  1.5破坏地貌景观

  中国露天开采矿山数量众多,点多面广。有的矿山开采对山体和自然景观破坏严重,如大量建筑石材露天开采,造成森林植被破坏,基岩裸露,使得昔日青山绿地成为荒山秃岭,尤其在交通干线和城市周边的露天矿山开采,产生许多负面影响。

  2矿山废弃地生态恢复措施

  2.1矿区土壤污染的治理

  2.1.1矿区土壤培肥改良技术

  土壤培肥改良技术就是对土壤有机质、pH值、土壤养分、团粒结构等性质的改良。具体的改良技术包括以下几种:a) 土壤营养状况改良:土壤营养状况改良主要包括微生物、有机废弃物、绿肥、化学肥料、固氮植物等;b) 土壤pH值改良:对于pH值不达标的土壤可以通过石灰或碳酸氢盐来调节土壤的酸性,改善土壤结构;c) 表土转换:在采矿前先把亚表层和表层的土壤取走并保存,采矿完成后再把这些保存的土壤放回原处,这样就可以基本保持土壤的营养条件、物理性质等方面的特性;d) 土壤物理性状改良:土壤物理性状改良的目标是改善土壤结构、提高土壤孔隙度,短期内可采用施用农家肥和深翻土地的方法。⑤客土覆盖:客土覆盖就是在废弃地土层较薄时,可采用异地熟土直接覆盖,并通过引进植物种子、微生物、氮素等方法对土壤理化特性进行改良。

  2.1.2生物恢复措施

  a) 植物修复。

  植物修复包括土壤的植物修复与水的植物修复两类。土壤的植物修复机理主要利用植物的固定和吸收作用[2],多为原位生物修复。可用植物固化技术、根际生物降解的植物诱导技术、根际过滤技术、植物蒸发技术、人工湿地构建技术等对植物进行修复。

  矿区植被恢复的生态学原则:(a)植被的连通性:生态系统被孤立不但对生物物种带来不利的影响,而且会严重威胁到整个生态环境。而通过增加孤立的植被斑块间的连通性,可以有效提高生态系统保护生物多样性的能力;(b)植被的生态完整性:植被的生态完整性包含丰富的生物多样性、完整的植被结构、完整的生态循环系统、充分的地表覆盖、丰富的生态功能群体、丰富的植被层次、完整的生态功能和效益产出体系;(c)植被的自然性:恢复植被应充分利用自然力和自然演替规律使其逐渐演化为天然植被。封山育林是自然恢复的典型方法;(d)物种间的生态交互性:进行植被恢复的时候,必须认真考虑到野生动植物之间的关系[3],可以利用物种之间的这种关系,采取适当方法促进这种良好关系的建立和发展,来加快植被的恢复工作。

  植被恢复物种选择原则:选用当地优良的先锋树种和乡土树种或选用固氮树种;选用抗逆性好、适应性强、生长速度快的树种;选用抗病虫害、耐湿、耐瘠薄、抗旱、抗风沙、抗污染以及具有较高经济价值的树种,如刺槐、沙枣、杨树等乔木树种,胡枝子、山杏、金银花等灌木树种,香根草,百喜草等草本植物;

  b) 微生物修复。从污染土壤中筛选出能降解污染物的微生物,如酶菌、固氮菌、酶菌、放线菌、细菌、固氮菌,然后在实验室中对其进行修饰、驯化等处理后,提高对污染物的降解能力,然后制成菌剂[4]。如菌根是土壤中的高等植物营养根系与真菌菌丝形成的一种联合体,能修复土壤、改善土壤质量,帮助植物从土壤中吸收水分和矿质营养,从而提高植物抗病力,提高植物的耐盐、耐旱性,促进植物生长,达到作物增产的目的;

  c) 动物修复。为了能降低污染土壤中重金属的含量,可以利用土壤中的鼠类、蚯蚓等低等动物能吸收土壤中的重金属的特性,在重金属污染的土壤中放养这些低等动物,待其富集重金属后,采用灌水、电激等方法驱出这些低等动物,然后进行集中处理。

  2.2综合治理

  在堆弃场地建设排水、拦渣坝、挡渣墙等,进行防漏和拦挡处理。对影响安全的坡面,可以设置排洪渠、截流沟等,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷[5]。对矿山开采形成的各类边坡要采取相应的工程措施与恢复植被措施相结合的方法来进行综合治理。对产生的尾矿库、废弃工业场地、废石堆,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决废水、废渣的污染。

  参考文献:

  [1]麦少芝,徐颂军,梁志娇.矿业废弃地的特点及其环境影响[J].云南地理环境研究,2005(03):25-29.

  [2]彭  建,蒋一军,吴健生,等.我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术[J].地理科学进展,2005(02):39-40.

  [3]吴和政,郑  薇.我国矿山生态环境及生态恢复技术的现状[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2008(07):50-51.

  [4]杜慧平,刘利军,闫双堆.微生物对矿山复垦地土壤基质的改良作用[J].山西农业科学,2011(01):47-50.

  [5]张东为,崔建国.金属矿山尾矿废弃地植物修复措施探讨