摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)各類礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)品的需求量逐漸增加,但是礦物資源的總量是有限的,相應(yīng)的資源埋藏地點(diǎn)也是相對(duì)固定的,為了減少不合理的開采與利用,礦山的開采需要經(jīng)過嚴(yán)格的審批,開采的區(qū)域也要在規(guī)定的范圍之內(nèi)。文章針對(duì)某礦山邊坡現(xiàn)狀,對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,提出了從工程措施和生態(tài)措施兩方面考慮的整體修復(fù)方案,進(jìn)而為礦山邊坡生態(tài)修復(fù)提供指引和方向。
關(guān)鍵詞:礦山;廢棄地;生態(tài);修復(fù)技術(shù);措施
1導(dǎo)言
社會(huì)發(fā)展離不開資源的綜合利用,礦產(chǎn)資源是科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。隨著金屬礦產(chǎn)資源需求量逐漸增大,使得金屬礦山開發(fā)力度加大,致使礦山生態(tài)環(huán)境遭到不同程度的破壞,如金屬礦山開發(fā)引起的地質(zhì)災(zāi)害、水土污染等。如果不加以人為的治理和干擾,那么最終將會(huì)導(dǎo)致采礦區(qū)生態(tài)失衡,資源枯竭,對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)建設(shè)都會(huì)帶來嚴(yán)重的影響,甚至有可能會(huì)引發(fā)大的地質(zhì)災(zāi)害,威脅當(dāng)?shù)鼐用竦纳拓?cái)產(chǎn)安全。因此我們有必要研究礦山土地復(fù)墾技術(shù),實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)重建。
2礦山開采對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響
2.1礦山開采對(duì)土壤和植被的影響
礦山開采有兩種方式,露天開采和井下開采。礦山開采不僅要建設(shè)工業(yè)場(chǎng)地、采礦場(chǎng),還有表土場(chǎng)、廢石堆場(chǎng)等設(shè)施建設(shè)。礦山工程建設(shè)包括將這些場(chǎng)地的土壤和植被移除。表土層剝離時(shí)原有的礦區(qū)地貌、土壤和植被將被破壞,土地利用類型將被改變,喪失土地原有功能。表土場(chǎng)、廢石堆場(chǎng)等設(shè)施建設(shè)將占用土地,同時(shí)還要鏟除或壓占原有地表植被,減少礦山植被覆蓋面積。露天采場(chǎng)在礦山運(yùn)營(yíng)期不斷采掘和擴(kuò)大,對(duì)地表生態(tài)環(huán)境造成持續(xù)的擾動(dòng)影響。隨著露天開采的進(jìn)行,堆存的巖石越來越多,廢石堆場(chǎng)占地范圍也會(huì)隨之增大。井下開采可能產(chǎn)生采空區(qū)塌陷,破壞巖體原有的平衡狀況,地表土壤、植被等也受到破壞。礦區(qū)土壤污染和退化、廢渣排放、植被減少等因素影響動(dòng)植物的生存,造成生物多樣性的降低,對(duì)礦區(qū)景觀生態(tài)格局產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。
2.2礦山開采對(duì)地表水環(huán)境的影響
礦山廢水主要來自礦山開采、冶煉和洗礦。采礦過程中產(chǎn)生尾礦、采礦廢石以及礦坑排水。礦床開采將礦物暴露在地表,致使礦物的物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,加大了釋放至礦山生態(tài)環(huán)境中的金屬污染物。暴露在地表中的采礦廢石和尾礦含有硫化物,氧化形成酸性物質(zhì),致使礦坑排水變?yōu)樗嵝?,重金屬污染物在酸性水中的釋放能力較自然風(fēng)化的釋放能力要強(qiáng)得多。尾礦、采礦廢石伴隨著雨水的淋濾和溶解,礦物的可溶成分釋放在廢水中。礦石冶煉產(chǎn)生電解吸收液、冷凝液、沖渣水、煙氣凈化廢水等。電解吸收液、冷凝液酸性較強(qiáng),含爐渣微粒的沖渣水溫度較高、重金屬污染物含量高。煙氣凈化廢水中帶有懸浮物。冶煉過程中產(chǎn)生的廢水都含有重金屬污染物。選礦過程中產(chǎn)生尾礦水,礦石與選礦用水量的比例為1:5-10,尾礦水水質(zhì)隨選礦種類的不同而又差異,主要含有石灰、硫酸鈉、硫酸銅、硫酸等無機(jī)藥劑,松根油、黃藥、黑藥等有機(jī)藥劑以及砷、鎘、鋅、鉛等重金屬離子。未經(jīng)處理而排放的尾礦水對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,危害水體、動(dòng)植物及人體健康。尾礦水中含有無機(jī)和有機(jī)藥劑,以及尾礦、采礦廢石伴隨著雨水的淋濾和溶解,礦物的可溶成分釋放在廢水中,造成水體污染。
3礦山土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)治理的重要性及原則
礦山土地復(fù)墾及生態(tài)恢復(fù)治理是長(zhǎng)期的治理過程,不同地域的礦山所處的更大的生態(tài)環(huán)境存在較大差異,導(dǎo)致礦山生態(tài)環(huán)境的自我恢復(fù)能力差異較大,如氣候溫暖環(huán)境和高寒缺氧環(huán)境下礦山生態(tài)環(huán)境的自我恢復(fù)能力。因此,人工干預(yù)礦山土地復(fù)墾和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理是十分有必要的。
礦山土地復(fù)墾及生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:一是長(zhǎng)期性發(fā)展為原則,即在復(fù)墾和恢復(fù)過程中要著眼長(zhǎng)期發(fā)展,確保人為干預(yù)措施撤離后生態(tài)環(huán)境是平穩(wěn)演變的;二是因地制宜原則,不同區(qū)域的礦山生態(tài)環(huán)境的自我恢復(fù)能力存在較大的差異,在氣候溫暖、適合植被生長(zhǎng)的區(qū)域內(nèi),礦山植被等在較短的時(shí)間內(nèi)可恢復(fù),人工干預(yù)量少;而高寒缺氧環(huán)境的礦山生態(tài)環(huán)境的自我修復(fù)能力差,需要長(zhǎng)期的人工干預(yù)才可恢復(fù)治理;三是廢渣等的充分利用,采礦活動(dòng)產(chǎn)生大量的廢渣,堆積在礦山地表,如何加強(qiáng)廢棄物的利用率是當(dāng)前探討的另一熱點(diǎn)。
4礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施
4.1重塑地貌
在進(jìn)行礦山開采的過程,會(huì)破壞原有的地形和地貌,我們的生態(tài)重建工作最基礎(chǔ)和根本的就是要重塑礦區(qū)地貌。對(duì)于開礦留下的礦坑,更易發(fā)生地面沉陷和滑坡等的地質(zhì)災(zāi)害,我們要利用巖土力學(xué)和地貌學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識(shí),研究原有地貌的結(jié)構(gòu)和成分,在進(jìn)行礦坑填埋的過程中盡可能的按照原有的地貌層級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行顆粒物的補(bǔ)充和還原,從而提高地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4.2采用“邊采礦、邊復(fù)墾”工藝技術(shù)
礦山開采嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境,礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)僅靠生態(tài)系統(tǒng)的自然演變是很難實(shí)現(xiàn)的。因此,必須通過人工方法,采取生態(tài)恢復(fù)、土地復(fù)墾措施,生態(tài)系統(tǒng)才能達(dá)到新的平衡狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)新的良性循環(huán)。礦山開采企業(yè)要把采礦和復(fù)墾作為采礦工藝的重要組成部分,實(shí)行生態(tài)恢復(fù)和土地復(fù)墾,采取邊剝離邊恢復(fù)邊采礦邊復(fù)墾的措施,礦山開采時(shí)及時(shí)復(fù)墾被擾動(dòng)的土地,第二年進(jìn)行植被綠化和恢復(fù),把采礦對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響減少到最低程度。礦山開采企業(yè)按開采計(jì)劃分期采剝,地表不會(huì)一次被全部擾動(dòng),一邊剝離地表,一邊土地復(fù)墾,在擾動(dòng)地表的同時(shí)進(jìn)行覆土造地和林草恢復(fù)。采取“剝離—采礦—復(fù)墾”一體化工藝,地表被擾動(dòng)后在當(dāng)年進(jìn)入生態(tài)恢復(fù)期,地表裸露的周期大大縮短,生態(tài)環(huán)境影響的時(shí)間減少。露天開采利用廢礦墾作為廢石堆場(chǎng),采礦終了進(jìn)行土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù),減少生態(tài)破壞。地下采礦終了后,同樣要對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。對(duì)井口區(qū)和工業(yè)場(chǎng)地全面覆土,開展植被恢復(fù)工作。嚴(yán)格表土場(chǎng)土地復(fù)墾措施,可直接在表土場(chǎng)堆土表面散播草籽進(jìn)行綠化,避免表土流失。
4.3生態(tài)恢復(fù)治理方法。生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的著眼點(diǎn)是礦山土地復(fù)墾問題,這是由于生態(tài)環(huán)境是巖石圈、大氣圈、水系等的統(tǒng)一體,而直接載體是礦山土地地表。因此,提高礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)能力的基礎(chǔ)是礦山土壤及水系的治理過程中,使得礦山土壤更適合于植被的生長(zhǎng)環(huán)境,常見的治理方法有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。(1)物理修復(fù)方法。若礦山土壤及水系未發(fā)生明顯的重金屬污染或者極輕微的污染,礦石廢渣中的金屬元素含量與區(qū)域土地相應(yīng)元素含量基本相當(dāng)時(shí),可采用物理修復(fù)方式,對(duì)整平和回填后的土地進(jìn)行翻松處理,將淺表輕微污染的土壤進(jìn)行分散,即間接提高土壤的自我凈化能力,再結(jié)合不同植物對(duì)金屬元素的吸附能力等差異,有選擇性的種植相應(yīng)的植被,使得礦山土壤在短期內(nèi)恢復(fù)。(2)化學(xué)修復(fù)方法?;瘜W(xué)修復(fù)方法主要針對(duì)礦山土壤和水系污染較為嚴(yán)重,土壤或水系中國(guó)含有較多的重金屬、有害物質(zhì)等,此時(shí)采用化學(xué)試劑的方式將土壤中的硫化物、過氧化物等轉(zhuǎn)換成無害物質(zhì),并借助化學(xué)反應(yīng)降低土壤或水系中的重金屬離子,可有效的防治地表污染加劇。此外,對(duì)于土壤酸化問題,可在土壤中加入堿性爐渣等改善土壤酸堿度,再進(jìn)行土壤增肥處理,恢復(fù)礦山土壤肥力。
5 結(jié)束語
綜上所述,礦山土地復(fù)墾與生態(tài)重建是一項(xiàng)長(zhǎng)期性和系統(tǒng)性的工作,要利用先進(jìn)的土地復(fù)墾技術(shù)打好基礎(chǔ),重視生態(tài)重建工程建設(shè),真正將礦山恢復(fù)成為綠水青山。此外,如何提高礦山生態(tài)環(huán)境的利用率或者社會(huì)服務(wù)能力,可從旅游業(yè)發(fā)展角度探索,如建設(shè)礦山景觀旅游區(qū)等,不僅能夠提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平,還可提高礦山土地利用率。