摘要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,對各類礦產(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,相應的資源埋藏地點也是相對固定的,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)。文章針對某礦山邊坡現(xiàn)狀,對其穩(wěn)定性進行了分析,提出了從工程措施和生態(tài)措施兩方面考慮的整體修復方案,進而為礦山邊坡生態(tài)修復提供指引和方向。
關鍵詞:礦山;廢棄地;生態(tài);修復技術;措施
1導言
社會發(fā)展離不開資源的綜合利用,礦產(chǎn)資源是科技、經(jīng)濟發(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,那么最終將會導致采礦區(qū)生態(tài)失衡,資源枯竭,對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和農(nóng)業(yè)建設都會帶來嚴重的影響,甚至有可能會引發(fā)大的地質(zhì)災害,威脅當?shù)鼐用竦纳拓敭a(chǎn)安全。因此我們有必要研究礦山土地復墾技術,實現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)重建。
2礦山開采對生態(tài)環(huán)境的影響
2.1礦山開采對土壤和植被的影響
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工業(yè)場地、采礦場,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(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、廢石堆場等設施建設將占用土地,同時還要鏟除或壓占原有地表植被,減少礦山植被覆蓋面積。露天采場在礦山運營期不斷采掘和擴大,對地表生態(tài)環(huán)境造成持續(xù)的擾動影響。隨著露天開采的進行,堆存的巖石越來越多,廢石堆場占地范圍也會隨之增大。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植物的生存,造成生物多樣性的降低,對礦區(qū)景觀生態(tài)格局產(chǎn)生嚴重破壞。
2.2礦山開采對地表水環(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)樗嵝裕亟饘傥廴疚镌谒嵝运械尼尫拍芰^自然風化的釋放能力要強得多。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,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(jīng)處理而排放的尾礦水對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染,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、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礦山土地復墾與生態(tài)恢復治理的重要性及原則
礦山土地復墾及生態(tài)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(tài)環(huán)境存在較大差異,導致礦山生態(tài)環(huán)境的自我恢復能力差異較大,如氣候溫暖環(huán)境和高寒缺氧環(huán)境下礦山生態(tài)環(huán)境的自我恢復能力。因此,人工干預礦山土地復墾和生態(tài)環(huán)境恢復治理是十分有必要的。
礦山土地復墾及生態(tài)環(huán)境恢復治理應遵循以下幾個原則:一是長期性發(fā)展為原則,即在復墾和恢復過程中要著眼長期發(fā)展,確保人為干預措施撤離后生態(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)境的自我恢復能力存在較大的差異,在氣候溫暖、適合植被生長的區(qū)域內(nèi),礦山植被等在較短的時間內(nèi)可恢復,人工干預量少;而高寒缺氧環(huán)境的礦山生態(tài)環(huán)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,采礦活動產(chǎn)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(tài)修復技術措施
4.1重塑地貌
在進行礦山開采的過程,會破壞原有的地形和地貌,我們的生態(tài)重建工作最基礎和根本的就是要重塑礦區(qū)地貌。對于開礦留下的礦坑,更易發(fā)生地面沉陷和滑坡等的地質(zhì)災害,我們要利用巖土力學和地貌學的相關專業(yè)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盡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(zhì)結構的穩(wěn)定性。
4.2采用“邊采礦、邊復墾”工藝技術
礦山開采嚴重破壞生態(tài)環(huán)境,礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復僅靠生態(tài)系統(tǒng)的自然演變是很難實現(xiàn)的。因此,必須通過人工方法,采取生態(tài)恢復、土地復墾措施,生態(tài)系統(tǒng)才能達到新的平衡狀態(tài)、實現(xiàn)新的良性循環(huán)。礦山開采企業(yè)要把采礦和復墾作為采礦工藝的重要組成部分,實行生態(tài)恢復和土地復墾,采取邊剝離邊恢復邊采礦邊復墾的措施,礦山開采時及時復墾被擾動的土地,第二年進行植被綠化和恢復,把采礦對生態(tài)環(huán)境的影響減少到最低程度。礦山開采企業(yè)按開采計劃分期采剝,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。采取“剝離—采礦—復墾”一體化工藝,地表被擾動后在當年進入生態(tài)恢復期,地表裸露的周期大大縮短,生態(tài)環(huán)境影響的時間減少。露天開采利用廢礦墾作為廢石堆場,采礦終了進行土地復墾和生態(tài)恢復,減少生態(tài)破壞。地下采礦終了后,同樣要對采場進行生態(tài)恢復。對井口區(qū)和工業(yè)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(tài)恢復治理方法。生態(tài)環(huán)境恢復治理的著眼點是礦山土地復墾問題,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于植被的生長環(huán)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(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)域土地相應元素含量基本相當時,可采用物理修復方式,對整平和回填后的土地進行翻松處理,將淺表輕微污染的土壤進行分散,即間接提高土壤的自我凈化能力,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(nèi)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污染較為嚴重,土壤或水系中國含有較多的重金屬、有害物質(zhì)等,此時采用化學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),并借助化學反應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(tài)重建是一項長期性和系統(tǒng)性的工作,要利用先進的土地復墾技術打好基礎,重視生態(tài)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(tài)環(huán)境的利用率或者社會服務能力,可從旅游業(yè)發(fā)展角度探索,如建設礦山景觀旅游區(qū)等,不僅能夠提高當?shù)亟?jīng)濟水平,還可提高礦山土地利用率。