礦山廢棄地生態修復技術措施研究

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礦山廢棄地生態修復技術措施研究

北極星環境修復網訊:摘要:隨著社會經濟的發展,對各類礦產資源和礦產品的需求量逐漸增加,但是礦物資源的總量是有限的,相應的資源埋藏地點也是相對固定的,為了減少不合理的開採與利用,礦山的開採需要經過嚴格的審批,開採的區域也要在規定的範圍之內。文章針對某礦山邊坡現狀,對其穩定性進行了分析,提出了從工程措施和生態措施兩方面考慮的整體修復方案,進而為礦山邊坡生態修復提供指引和方向。

關鍵詞:礦山;廢棄地;生態;修復技術;措施

1導言

社會發展離不開資源的綜合利用,礦產資源是科技、經濟發展的重要組成部分。隨著金屬礦產資源需求量逐漸增大,使得金屬礦山開發力度加大,致使礦山生態環境遭到不同程度的破壞,如金屬礦山開發引起的地質災害、水土汙染等。如果不加以人為的治理和干擾,那麼最終將會導致採礦區生態失衡,資源枯竭,對當地的經濟發展和農業建設都會帶來嚴重的影響,甚至有可能會引發大的地質災害,威脅當地居民的生命和財產安全。因此我們有必要研究礦山土地復墾技術,實現礦區生態重建。

2礦山開採對生態環境的影響

2.1礦山開採對土壤和植被的影響

礦山開採有兩種方式,露天開採和井下開採。礦山開採不僅要建設工業場地、採礦場,還有表土場、廢石堆場等設施建設。礦山工程建設包括將這些場地的土壤和植被移除。表土層剝離時原有的礦區地貌、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、廢石堆場等設施建設將佔用土地,同時還要剷除或壓佔原有地表植被,減少礦山植被覆蓋面積。露天採場在礦山運營期不斷採掘和擴大,對地表生態環境造成持續的擾動影響。隨著露天開採的進行,堆存的岩石越來越多,廢石堆場佔地範圍也會隨之增大。井下開採可能產生採空區塌陷,破壞巖體原有的平衡狀況,地表土壤、植被等也受到破壞。礦區土壤汙染和退化、廢渣排放、植被減少等因素影響動植物的生存,造成生物多樣性的降低,對礦區景觀生態格局產生嚴重破壞。

2.2礦山開採對地表水環境的影響

礦山廢水主要來自礦山開採、冶煉和洗礦。採礦過程中產生尾礦、採礦廢石以及礦坑排水。礦床開採將礦物暴露在地表,致使礦物的物理和化學性質發生變化,加大了釋放至礦山生態環境中的金屬汙染物。暴露在地表中的採礦廢石和尾礦含有硫化物,氧化形成酸性物質,致使礦坑排水變為酸性,重金屬汙染物在酸性水中的釋放能力較自然風化的釋放能力要強得多。尾礦、採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。礦石冶煉產生電解吸收液、冷凝液、衝渣水、煙氣淨化廢水等。電解吸收液、冷凝液酸性較強,含爐渣微粒的衝渣水溫度較高、重金屬汙染物含量高。煙氣淨化廢水中帶有懸浮物。冶煉過程中產生的廢水都含有重金屬汙染物。選礦過程中產生尾礦水,礦石與選礦用水量的比例為1:5-10,尾礦水水質隨選礦種類的不同而又差異,主要含有石灰、硫酸鈉、硫酸銅、硫酸等無機藥劑,松根油、黃藥、黑藥等有機藥劑以及砷、鎘、鋅、鉛等重金屬離子。未經處理而排放的尾礦水對環境產生嚴重汙染,危害水體、動植物及人體健康。尾礦水中含有無機和有機藥劑,以及尾礦、採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,造成水體汙染。

3礦山土地復墾與生態恢復治理的重要性及原則

礦山土地復墾及生態恢復治理是長期的治理過程,不同地域的礦山所處的更大的生態環境存在較大差異,導致礦山生態環境的自我恢復能力差異較大,如氣候溫暖環境和高寒缺氧環境下礦山生態環境的自我恢復能力。因此,人工干預礦山土地復墾和生態環境恢復治理是十分有必要的。

礦山土地復墾及生態環境恢復治理應遵循以下幾個原則:一是長期性發展為原則,即在復墾和恢復過程中要著眼長期發展,確保人為干預措施撤離後生態環境是平穩演變的;二是因地制宜原則,不同區域的礦山生態環境的自我恢復能力存在較大的差異,在氣候溫暖、適合植被生長的區域內,礦山植被等在較短的時間內可恢復,人工干預量少;而高寒缺氧環境的礦山生態環境的自我修復能力差,需要長期的人工干預才可恢復治理;三是廢渣等的充分利用,採礦活動產生大量的廢渣,堆積在礦山地表,如何加強廢棄物的利用率是當前探討的另一熱點。

4礦山廢棄地生態修復技術措施

4.1重塑地貌

在進行礦山開採的過程,會破壞原有的地形和地貌,我們的生態重建工作最基礎和根本的就是要重塑礦區地貌。對於開礦留下的礦坑,更易發生地面沉陷和滑坡等的地質災害,我們要利用岩土力學和地貌學的相關專業知識,研究原有地貌的結構和成分,在進行礦坑填埋的過程中儘可能的按照原有的地貌層級結構進行顆粒物的補充和還原,從而提高地質結構的穩定性。

4.2採用“邊採礦、邊復墾”工藝技術

礦山開採嚴重破壞生態環境,礦區生態系統的恢復僅靠生態系統的自然演變是很難實現的。因此,必須通過人工方法,採取生態恢復、土地復墾措施,生態系統才能達到新的平衡狀態、實現新的良性循環。礦山開採企業要把採礦和復墾作為採礦工藝的重要組成部分,實行生態恢復和土地復墾,採取邊剝離邊恢復邊採礦邊復墾的措施,礦山開採時及時復墾被擾動的土地,第二年進行植被綠化和恢復,把採礦對生態環境的影響減少到最低程度。礦山開採企業按開採計劃分期採剝,地表不會一次被全部擾動,一邊剝離地表,一邊土地復墾,在擾動地表的同時進行覆土造地和林草恢復。採取“剝離—採礦—復墾”一體化工藝,地表被擾動後在當年進入生態恢復期,地表裸露的週期大大縮短,生態環境影響的時間減少。露天開採利用廢礦墾作為廢石堆場,採礦終了進行土地復墾和生態恢復,減少生態破壞。地下采礦終了後,同樣要對採場進行生態恢復。對井口區和工業場地全面覆土,開展植被恢復工作。嚴格表土場土地復墾措施,可直接在表土場堆土表面散播草籽進行綠化,避免表土流失。

4.3生態恢復治理方法。生態環境恢復治理的著眼點是礦山土地復墾問題,這是由於生態環境是岩石圈、大氣圈、水系等的統一體,而直接載體是礦山土地地表。因此,提高礦山生態環境恢復能力的基礎是礦山土壤及水系的治理過程中,使得礦山土壤更適合於植被的生長環境,常見的治理方法有物理修復、化學修復和生物修復。(1)物理修復方法。若礦山土壤及水系未發生明顯的重金屬汙染或者極輕微的汙染,礦石廢渣中的金屬元素含量與區域土地相應元素含量基本相當時,可採用物理修復方式,對整平和回填後的土地進行翻鬆處理,將淺表輕微汙染的土壤進行分散,即間接提高土壤的自我淨化能力,再結合不同植物對金屬元素的吸附能力等差異,有選擇性的種植相應的植被,使得礦山土壤在短期內恢復。(2)化學修復方法。化學修復方法主要針對礦山土壤和水系汙染較為嚴重,土壤或水系中國含有較多的重金屬、有害物質等,此時採用化學試劑的方式將土壤中的硫化物、過氧化物等轉換成無害物質,並藉助化學反應降低土壤或水系中的重金屬離子,可有效的防治地表汙染加劇。此外,對於土壤酸化問題,可在土壤中加入鹼性爐渣等改善土壤酸鹼度,再進行土壤增肥處理,恢復礦山土壤肥力。

5 結束語

綜上所述,礦山土地復墾與生態重建是一項長期性和系統性的工作,要利用先進的土地復墾技術打好基礎,重視生態重建工程建設,真正將礦山恢復成為綠水青山。此外,如何提高礦山生態環境的利用率或者社會服務能力,可從旅遊業發展角度探索,如建設礦山景觀旅遊區等,不僅能夠提高當地經濟水平,還可提高礦山土地利用率。

原標題:礦山廢棄地生態修復技術措施研究

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