山东省第七地质矿产勘查院 山东省临沂市 276006
摘要:矿山环境也是生态环境重要的一部分,矿产资源是非常重要的非可再生的自然资源,国家的进步和发展离不开矿产资源的支持与支撑。从理论方面来看,地方环境稳定可持续发展是整个社会稳定发展的基石。而矿山环境修复和治理则是地方环境稳定可持续发展的关键。所以综合利用生态学、资源经济性原理及方法,对矿山土地的生态修复与维护进行探讨分析就具有重要意义。基于此,对矿山环境生态修复技术方法进行研究,以供参考。 关键词:矿山环境;生态修复;技术方法;
引言
在人类生产生活过程中,矿业开采和利用是非常重要的组成部分,矿物原料有极其广泛的用途,无论是工业产品还是消费类产品都可以通过矿物原料制造出来,同时某些矿产资源还是重要的能源。由此可知,人类社会活动中,矿业开采与利用是必不可少的。矿业开采作用巨大,为经济社会的发展提供动力,实现了社会的不断进步,同时矿业开采过程也导致很多问题出现,尤其是环境污染问题。随着矿业开采程度越来越高,环境污染问题引发越来越多人的关注,使得环境保护和经济发展走向了对立面。矿业开采促进经济发展是不争的事实,对环境的影响也是很明显的,因此,必须要深入研究矿业开采问题,确定最合适的问题解决方法。
1修复矿山生态环境的意义
矿山废弃地的出现,污染了该区域的生态环境,破坏了当地的自然景观,还导致了一些地质灾害,土地资源得不到充分利用的同时还影响到人们的日常生活,水资源的破坏也可能危害到人们的身体健康。由于被开发的矿区具有很多有害因素,尤其是重金属,重金属含量过高会污染土壤,破坏土壤的分子结构。因此,修复矿山的生态环境势在必行。
2我国矿山开采及环境现状
随着我国经济不断发展,相关行业对矿产资源的需求量也日渐增加。根据资料统计,截至2015年底,我国已经发现矿产种类170余种,各类矿山总数已超过10万个,占用土地面积超过250万平方千米。我国固体矿产资源的特点决定了矿山综合利用的资源类型及固体废弃物数量较多,矿业开发在提高社会进步和经济发展的同时,矿山固废物也造成一定规模的环境破坏,不仅造成土地资源破坏,还诱发矿区周边农田弃耕和地质灾害等问题。据研究表明,我国矿区被毁坏的土地面积累计已达2.88万,且随着矿山的开发大约以467平方千米的速度逐年增长。
为了保护矿山企业本地区环境和生态的可持续发展,在矿山土地复垦中应尽可能恢复原来的生态和生物结构,尽量将复垦后的环境复原到原来的程度甚至更好。自1980年代以来,我国矿山土地复垦治理工作获得较大进展,然而因为技术等方面的因素,目前的复垦工作没有系统地分析复垦区域环境、经济、社会等因素的影响,对矿区用地布局、矿区破坏土地的发展方向没有系统的研究。基于以上原因,我国土地复垦率约为12%,对比先进国家65%的复垦率还有一定差距。
因此,找出环境治理的有效途径刻不容缓,近年来,我国矿产的生态恢复研究发展迅猛,被开发矿区的土地复垦工作也在逐步开展起来,为了减少和避免对生态环境造成的破坏,应该结合当地的自然环境和土壤特点来因地制宜的制订并调整生态环境治理方案,最终实现矿山生态环境的修复。矿山治理技术已经取得了很大的突破,治理技术也逐步成熟,比如采空区及尾矿库治理、煤矸石,矸石山的治理等。现有的恢复生态矿山的体系也逐渐完善,比如复垦与复绿技术、尾矿库安全防护技术等。相对成熟的技术、相对完善的体系才能为矿山生态环境的修复奠定了坚实的基础,使修复区域与当地的自然和社会经济状况更好的融合,是国家可以健康长久发展。
3矿山环境生态修复技术方法
3.1土壤修复
在矿山环境生态修复的过程中,土壤的修复是非常重要的。对土壤进行培肥改造,是通过对土壤的物理性质以及化学性质进行适当改良,对其有机营养状况进行适当改良,是矿山生态修复中最为主要的目的之一。在该方法使用的过程中,第一,在采矿前就将土壤表层以及亚表层的土取走保存,将废弃的土层进行适当覆盖和固定,用微生物、肥料等进行改良,为植被提供良好的土壤环境。然后对土壤的pH值、有机废弃物以及化肥等进行适当改良,全面改善土壤的结构。最后,将表层土进行回填覆盖,保证土壤的物理性质、养分等不会过多次受到外界环境因素影响而遭到破坏,利于植物的生长。第二,矿区的重金属污染是较为严重的,针对这种问题,通常采用生物治理方法,通过微生物的作用来对土壤进行改良,环保有效且能够有效避免二次污染。如:采用具有降解功能的菌株来对重金属污染物进行降解。
3.2先锋物种筛选与群落结构优化
根据矿山不同退化区生态恢复技术的要求与研究区生态修复等级划分结果,分别开展恢复等级区不同植被恢复技术评估与筛选。结合具体坡位和坡度采取相应的治理方法,筛选不同生态退化区的适宜性品种,并重点依据矿区不同区段养分、水分等生态限制因子,对各类先锋物种进行合理配置,对退化区表土剥离复垦、客土植物种植、尾矿砂种子包被养分调控等技术手段进行集成应用,研制适合矿区生境特点的先锋种养分调节配方与种植方法,完善相关抚育措施及材料,力争实现矿区生态退化区先锋植被直种,减少客土量,降低退化区生境恢复成本,提高先期生境恢复效率。形成矿山陆域生态退化区不同区域最佳修复先锋植被种类,并形成先锋物种抚育强化技术体系。矿山生态修复的植物物种的筛选应当遵循以下原则:(1)首选植被品种原则是速生,且所选物种具有耐贫瘠、耐酸碱、抗逆性强等特点。(2)所选物种应具备一定的固氮能力,最好兼有改善土壤相关性质的功能,以缓解养分不足的问题。(3)优先选取优秀的土著物种和先锋植物。(4)物种筛选过程中应兼顾经济效益和植物性能,包括保持水土效果、耐旱涝、抗风沙和抗病虫害。(5)草本植物是生态修复过程初级阶段的首选品种。在现有生态修复案例中,马桑、刺槐、沙柳等都可以用作生态修复物种,能够起到保持水土和固土护坡的作用。
3.3坡面排水及土壤整治工程
坡面排水工程主要针对威胁安全的坡面,根据边坡长度进行分段设置,降低对地表的冲刷作用,保证开采矿区工作人员的人身安全。土壤整治则是针对被开采的矿区废弃的区域,进行土壤修复作业,有效解决三废问题。 结束语
总而言之,矿山环境生态修复是我国矿业发展过程中的重要组成部分,其对我国生态环境的修复、环境的可持续发展都有着重要的作用。在矿山环境修复的过程中,需要采取适当的技术和方法进行生态修复,并针对不同的地质条件采取针对性措施,为矿山环境生态修复奠定良好基础。 参考文献
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