矿山废弃地生态修复技术研究

矿山废弃地生态修复技术研究

唐剑芳

宁远县自然资源局 湖南省永州市宁远县 425600

摘要：伴随着近年来我国城市化进程的加快，环境工程行业迎来了新的发展生机，我国作为世界上矿产资源较为丰富的国家，随着社会经济的快速发展和人类对矿产资源的不断开采，使矿区土地资源和植被遭到严重破坏，造成了水土流失、滑坡、泥石流等众多不良影响，加之矿山废弃地土壤贫瘠，重金属元素含量较高，严重限制着植物的生长发育。近年来，矿山废弃地的生态恢复与重建已引起了众多学者的高度关注，其中，植物群落和土壤作为生态系统的重要组成部分，是矿山废弃地生态恢复的基础，因此，对矿山废弃地土壤理化性质和植被多样性的演替规律进行深入研究就显得尤为重要。

关键词：矿山；废弃地；生态修复技术

引言

近年来，我国越来越重视矿山绿色发展。按照“谁破坏、谁修复”“谁污染、谁治理”原则，采矿权人应对开采造成的环境问题负责到底，积极推行严格化监管、科学化治理、市场化运作的模式，加快修复矿山生态，全力推进绿色发展。

1矿山废弃地及其类型

根据矿山废弃地来源不同可分为3种类型:一是剥离表土，开采的废石及低品位矿石堆积形成的废石堆废弃地;二是随着矿物开采形成的大量的采空区域及塌陷区，即开采坑废弃地;三是利用各种分选方法分选出精矿物后的剩余物排放形成的尾矿废弃地。其中，土壤基质物理结构、持水、保肥能力差，N、P、K及有机质等养分含量极低使土壤极端贫瘠是导致矿山废弃地形成的主要环境胁迫因子。金属矿山废弃地生态修复存在诸多问题，矿山开采后土壤生态环境变化较大，空间形态落差大，土壤基质的物理结构不良，肥力和团粒结构降低，限制生物生长活动的污染物质，如重金属含量过高、含硫物质被氧化生成酸性氧化物形成酸性废水或土壤盐碱化等;破坏原有地表土壤后，金属矿山废弃地矿物质易被降雨和地表径流冲刷和风蚀，污染物易于进入溶液中随径流扩散到其他地区，或者入渗地下水，以及随扬尘扩散;金属矿山废弃地表层缺乏植物覆盖，易吸收热辐射，温度过高引起干旱和水土流失等。

2矿山废弃地生态修复技术研究

2.1土壤改良技术

物理改良法是出现最早的土壤改良技术，采用排土、换土、客土等具体的施工方法，实现对土壤条件的改良。物理改良技术一般不单独应用，通常作为化学改良以及生物改良的预处理技术，在使用其他改良技术前，通过物理改良法改变土壤密度以及土壤结构，如果土层过薄或土壤中污染物成份严重超标，客土法收效最为明显。化学改良法是根据实际的土壤条件，以及土壤中有机物含量和污染元素种类，向土壤中加入相应的材料以及化学试剂，实现改良土壤条件的目的。目前常用的添加剂有堆肥、粪肥、木屑、无毒有机污泥等等，可以增加土壤肥力，降解土壤中有害元素。城市污泥获取难度低，同时污泥中含有大量的营养元素以及有机物质，并具备适当的粘性以及持水性，可以有效的提高土壤的肥力。石灰和碳酸钙类添加剂适用于酸度较高的废弃地土壤改良中，通过酸碱中和的作用，可以有效降低土壤酸性，减少土壤中重金属离子的含量。

2.2煤矸石景观修复方法

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，随着煤炭资源的开发，煤矿区产生大量煤矸石，煤矸石的堆放不仅造成环境污染，占用空间，而且处理难度较大。为保证边坡和渣山的稳定，需要对其进行削坡减载。通过渣山进行整形、碾压等方式，消除浮石，避免崩塌，控制山体的高度在30 m以内，利用重型机械压实，以确保边坡的稳定。对于产生的煤矸石可以采用综合利用、变废为宝的方式进行处理。①可以对其清洁处理之后，粉碎用于道路、广场等地面的铺装;②将其切割成不同的尺寸、形状，利用其天然色和质感等在煤矿区设置成特色景观;③用于制作具有保护土壤作用的嵌草砖，铺于边坡、岸坡等位置，避免在受到雨、水等冲刷时土壤的流失，保护植被。

2.3宕底废弃地（B区）生态修复治理

以某煤矿为例：B6区地势整体较平，现状地类为采矿用地和林地，根据土地利用方向，对该区进行高挖低填，最终形成自东+60 m至西+54 m、自南+66 m至北+46 m的就势平整场地，与周边地形自然衔接。对场地进行清理平整后，根据修复区土地利用现状图，对现状为采矿用地区域覆土60 cm进行土地修复，对现状为林地区域覆土10 cm后，撒播百慕大草种绿化，密度12 g·m-2。B7区地势较低，现状地类为采矿用地和林地，根据土地利用方向，利用修复工程削坡减载、场地挖方产生的土石方，对该区进行回填，最终形成自东+64 m至西+60 m的5°缓坡地，与周边地形自然衔接。对场地进行清理平整后，根据修复区土地利用现状图，对现状为采矿用地区域覆土60 cm进行土地修复，对现状为林地区域覆土10 cm后，撒播百慕大草种绿化，密度12 g·m-2。B8区地势较平，现状地类为采矿用地和林地，根据土地利用方向，对平面区域就势清理平整后，根据修复区土地利用现状图，对现状为采矿用地区域覆土60 cm进行土地修复，对现状为林地区域覆土10 cm后，撒播百慕大草种绿化，密度12 g·m-2。B9区地势较平，现状地类包括林地、农用地、道路用地，根据土地利用方向，对平面区域就势清理平整，农用地及道路用地予以保留，对平整区域覆土10 cm，撒播百慕大草种绿化，密度12 g·m-2。

2.4城市固体废弃物人工基质改良技术

城市固体废弃物、粪便等富含氮、磷、有机质，可有效改善矿山废弃地基质的营养状况;其次是它们含有大量的有机质可以通过螯合作用固定部分重金属离子，降低其毒性;再次，这类改良物质与废弃地基质本身就是一类固体废弃物，这种以废治废的做法具有很好的综合效益，可作为矿山废弃地基质改良材料。城市污泥及其堆肥产品也是一种良好的有机肥料和土壤改良剂。一方面，其含有很高的有机质和氮磷养分，能快速提高矿山废弃地的有机质的含量和土壤结构性能。另一方面，城市污泥的粘性、持水性和保水性等物理性质良好，能在很大程度上弥补采矿废弃场地土壤抗蚀性、抗冲性、透水性差等缺点，从而改善其水土保持能力。

2.5加强排土环节管控在生产建设阶段

要加强排土场设计管理，依据复垦绿化用水系统规划设计，合理划分排土场汇水区域，精确标定各排土台阶高度及横纵向坡度，利用台阶之间联络坡道、专用排水沟渠等，建立起完善的大气降水汇集系统。要严格执行排土场质量控制标准，工作面平整度要符合规定，坚决避免在到界区域随意散排或“码堆”作业，确保大气降水由“散流漫灌”变为“有序迳流”，并顺畅汇集进入储水设施加以复用。

结语

综上所述，为了更好地践行绿色矿山理念，推进矿山废弃地生态修复工作，科学选择生态修复技术，成为保障矿山废弃地生态系统平衡的重要手段。为此，要充分掌握矿区水文地质条件，针对当地矿山废弃地特征和地质条件，科学选取相适应的植被群落，利用科学高效的生态修复技术，实施植被系统种植工程，甚至免养护，合理调配人力资源，推进矿山废弃地植被生态系统的复绿进程，促进矿山废弃地绿色经济健康发展。

参考文献

[1]姜月华,林良俊,陈立德,等.长江经济带资源环境条件与重大地质问题[J].中国地质,2017,44(6):1045-1061.

[2]程素珍,张怡婧,颜东旭.济南市钢城区某废弃矿山生态修复治理研究[J].安徽农学通报,2021,27(10):139-142.

[3]刘慧芳,王志高,谢金亮,等.历史遗留废弃矿山生态修复与综合开发利用模式探讨[J].有色冶金节能,2021,37(2):4-6,15.