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矿山生态修复技术范文1
关键词:矿区;土地修复;生态恢复
中图分类号:X753 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)06-0066-02
1 引言
矿产资源的开发利用通过能源和资源的供给为经济社会发展提供动力,但必须看到,在实际生产过程中,由于矿产资源的分布具有地域性,同时很多矿产资源埋藏在地下非常深的位置,对这些矿产资源进行开采,如果保护措施不当,势必会破坏生态景观以及造成土地压损;另外,在矿产资源开采过程中也会形成各种有毒性的废弃物,长期堆放成为持续污染源。也就是说,矿产资源的开采会对当地土地资源、水资源、大气资源、动植物资源、生物多样性等造成严重的负面影响,并影响到民众的正常生产和生活。从某种程度上来说,矿区土地资源的开发与利用合理与否,是制约经济社会可持续发展的重要因素。可见,针对矿区的废弃地和生态破坏进行有效的生态治理,对于生态环境的改善恢复、促进矿区经济的可持续发展有着十分重要的意义。
2 矿产资源开采对环境的负面影响
2.1 造成重金属污染及大面积扩散
矿山开采特别是重金属的开采过程比较繁琐,要经过选矿、采矿以及冶矿等一系列的活动,在这些过程中造成重金属污染的排放是不可避免的。在实际开采过程中,废弃物往往随意堆放,有些里面含有大量的硫化矿物和原生硫化物,在持久的雨水淋滤和自然氧化的作用下,会慢慢渗入到矿区的土壤之中。一般来说,硫化矿物氧化反应需要一定的条件,其因素包括三方面:一是温度和时间;二是硫化物质的含量是必要条件;三是包括水、氧气、氧化铁杆菌等方面的外界环境因素,这是最重要的条件。相关研究表明,这3个条件同时具备了便会产生酸性废水。再加上围岩中往往都含有砷、铬、镉、铅等重金属,并且含量都较大,在矿物开采过程中酸性废水不可避免的要与这些重金属金属混在一起,在化学反应的作用下就会成为矿区的重要重金属污染源。
2.2 造成生态景观的破坏
矿产资源的开采活动会对地表的生态景观及土壤表层造成破坏,并可能引起其发生重大变化。在矿产资源的露天开采方面,要进行露天开采第一步工作是将矿区表层土壤剥离,在开采中要有专门的场地堆放数量巨大的废石、尾矿、矿渣等,这些都会对植被和地表景观造成破坏;在矿产资源地下开采方面,因大面积的地下开采会造成岩体内部受力不均、地质结构不稳、覆岩层支撑不足等问题,甚至会形成大面积的地下采空区,如果继续在矿区范围内进行生产和生活活动,会有引起地裂缝、地面塌陷等地质灾害的危险,造成房屋、道路、电网、管道等基础设施的损毁,影响居民正常的生活。另外,各种采矿活动还会造成耕作土壤支离破碎,影响正常的耕作和地表景观的生态服务功能。
2.3 影响水循环过程
矿产资源的露天开采,会对表层土壤造成损害,造成两方面的严重后果:一是破坏植被,削弱水分涵养方面的功能,二是降低地表径流的渗透性。对于矿山资源的地下开采,会因深度矿井的修建而改变地下水流动的方向,进而引起河溪断流问题。另外,在矿山开采中也会对地面河流及河流区域的生态功能造成直接的影响,一是将未处理的废水直接排入河流,这会对河流造成严重的水体污染,二是将河床作为废石堆放场。
2.4 造成生物栖息生境破坏,降低生物多样性
矿产资源的开采过程中为了修建开采场地和废石堆放场,需要砍伐矿区的林木和草类,这会对矿区的生态环境造成颠覆性的破坏;开采中有毒废弃矿物的随意堆放或者处理不当会对矿山的生态环境造成毒害,形成严重的污染,造成动植物的死亡。总之,水土流失、地面沉降、土壤退化、水体污染以及扩散到大气中的各种有害气体会对生物多样性造成严重的负面影响。
3 我国矿区土地修复与生态恢复发展历程及存在的问题
矿区土地修复与生态恢复是综合利用生物技术、工程等技术将矿山资源开采中被破坏的生态系统恢复到与周围的自然环境景观相协调、接近原生生态环境、具有有益用途状态。我国在矿区土地修复和生态修复方面取得了巨大进展,本部分主要介绍我国矿区土地修复与生态恢复发展历程及存在的问题。
3.1 我国矿区土地修复与生态恢复发展历程
我国矿区土地修复与生态恢复工作起步较晚,是从20世纪50年代末期开始的,如今已走过了60年的历程,根据发展特点可以将之分为4个阶段:一是20世纪50年代,由于受到当时经济社会发展和技术水平等多方面的限制,主要以矿山土地的可耕种恢复为目标,开展的实际工作和相关研究的规模非常小,整体发展较为缓慢。二是20世纪70年代,我国颁布了《土地复垦规定》,从此矿区土地修复和生态恢复工作步入有组织的修复治理和快速发展的阶段。此阶段主要以土地资源利用的持续稳定为主要目标。三是90年代以后,随着矿区土地修复和生态恢复理论研究的深入以及认识观念的转变,通过引入生态学理论来促进矿山废弃地基质改良。第四阶段是21世纪以来,此阶段生态恢复理念的理念发生了巨大变化,主要以矿区生态系统健康与环境安全为恢复目标。
3.2 我国矿区土地修复与生态恢复存在的问题
(1)在我国矿区土地修复与生态恢复理论和实践方面,普遍存在过度追求恢复目标和成本节约,不根据矿山实际进行恢复的状况。调查中发现,矿区土地修复与生态恢复追求短平快,为了在短期内达到矿山植被覆盖或覆绿目标,不是根据实际情况选择与矿山生态环境相应的物种,而是选择生长快速的树种和草皮,到最后在此政策导向的作用下形成单一的草地或纯林,相应的生态系统的稳定性也不强。
(2)虽然我国已经有矿山土地修复和生态恢复方面的法律法规制度,并逐步完善,通过相应的法律法规明确了矿山土地修复和生态恢复的责任和基本准则。但也存在两方面的问题:一是缺乏详细的相关标准,主要表现为没有矿山土地修复和生态恢复统一的评价指标体系和评价标准。二是没有具体规定相关主体在土地修复和生态恢复中的职责和义务,这就造成了一系列问题,主要表现矿山资源的开采混乱、相应的权利关系不明确、责任相互推脱等问题。这就造成了矿山土地修复和生态恢复工作往往流于表面形式,形成矿山资源管理中的难点和盲点。
(3)对矿山土地修复和生态恢复的监督主体和监督形式单一,不能形成有效监督。现阶段,我国矿山土地修复和生态恢复工作的监管体制的不健全,监督主体仅仅是政府部门,面对众多的监督对象,监督成本高和监管不力的现象非常明显,不能进行有效的监督。
(4)矿山土地修复和生态恢复的科学研究和技术发展不够协调。矿山土地修复和生态恢复是一项多专业、多学科交叉融合的复杂、庞大的工程,而在我国的实践中对矿山废弃地所进行的土地修复和生态恢复工作大多是迫于法律和国土管理部门的压力而开展的,并且是矿山业主自己组织实施。由于其专业性不够,相应的土地修复和生态恢复的意愿也不高,在具体操作中不能真正进行科学的土地修复和生态恢复。同时缺乏相应的研究机构、咨询机构、社会组织和专业技术人员。可见,我国的现实情况是研究机构在理论研究与实践上不同步,应该加强。
(5)对矿山土地修复和生态恢复的前期工作重视不够。矿山土地修复和生态恢复具有很强的系统性,需要进行大量前期工作,否则会加大矿山土地修复和生态恢复的工作难度,相应的效果也不佳。目前,在实践中大部分矿山都没有开展矿山土地修复和生态恢复前的准备工作,比如进行矿区基本状况和资源调查和分析,对于采用何种恢复技术也没有相应的支撑,从而在很大程度上增加了矿山土地修复和生态恢复工作的难度,也会降低矿山生态恢复效果。
4 矿区土地修复与生态恢复的策略
当然,矿区土地修复与生态恢复是一项系统工程,需要政策和技术的共同支撑。从土地修复与生态恢复整体进程而言,未来应加强以下几方面的工作。
4.1 增强管理者的环境意识,加大公众参与程度
一般来说,有效进行矿山土地修复和生态恢复工作的关键因素包括切实可行的政策、经济增长与生态环境协调发展的意识等方面。因此,应改变政绩考核方式,不再仅仅考察经济增长单一指标,可在实际操作中结合当地实际构建具有操作性的绿色GDP考核指标体系。另外,当地居民的参与和认识程度也在很大程度上影响矿山土地修复和生态恢复效果。因此,有效推进矿区土地修复和生态恢复不仅需要建立以绿色GDP政绩考核为核心的约束和激励机制,更需要各参与主体生态环境保护意识的提高,并积极主动以各种有效形式参与到矿区土地修复与生态恢复之中。
4.2 建立矿区生态补偿机制
根据我国实际构建切实可行的矿区生态补偿机制,以促进污染者付费、受益者获得补偿、开发者自觉保护、破坏者恢复局面的形成。并通过法律法规的形式对补偿机制的补偿方式、补偿主体和受体、补偿额度进行明确的规定,加强矿区生态补偿的理论研究。并设立专门的矿区生态补偿基金,专款专用,基金主要来源于政府的专项拨款和征收矿区生态补偿费。
4.3 从源头考虑,树立预复垦和清洁生产理念
长久以来,我国比较重视矿区破坏后的事后土地修复和生态恢复,而对于开采前(事前)和开采过程中(事中)的预防重视不够,影响矿山土地修复和生态恢复效果。因此,应建立全过程的治理和恢复模式,即从开采源头、生产过程和采后治理的一系列过程中,都注意生态环境的保护,在生产过程中解决矿山生态环境问题。在开采方式上,加大矿产资源绿色开采技术的推广力度,最大限度减少矿山开采中的塌陷、矸石占地以及环境污染。抛弃传统的矿区“先破坏、后恢复”模式,在实践中推广动态预生态恢复技术,实现事前预防一事中清洁生产与治理结合一事后生态恢复的一体化模式。
矿山生态修复技术范文2
关键词 破损山体;生态修复;治理措施
中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)03-0267-01
破损山体的修复治理是以绿化为主的生态修复工程,是一项功在当代、利在千秋的德政工程,也是一项投入较大、施工复杂、技术含量高的系统生态建设工程。2012年以来,辽宁省提出了以破损山体生态修复治理为重点的“青山工程”生态建设,经过2年的破损山体生态修复治理,丹东市共治理破损山体921.27 hm2,极大地推动了该市的绿色增长和可持续发展。然而,在破损山体生态修复治理的技术措施上,还存在一些问题,在实施过程中要注意把握以下几点。
1 科学编制施工方案
对破损山体生态修复治理施工前,要进行实地考察,确定可行的生态修复治理技术路线[1-2],编制施工设计方案,可以收到事半功倍的效果。制定方案时首先要确定损毁山体的破坏类型,比如矿山坑口屈洞型、采石场露天破损型、山体切面断开型、尾矿堆积山体型、山体取土平面型等,针对山体损毁面积、回填土石方量、表土来源与数量,确定栽种植物种类、数量和栽种与遮盖方式;最后要确定施工时间,作出用工、车辆、耗材、土石、苗木等工程概算和施工要求,绘制有关项目位置图、项目现状及预测分析图、项目生态修复规划图、项目施工设计图和治理后效果图。做到认真规划,严格设计,依设计施工,确保修复质量与效果。
2 把握合理技术途径
在落实修复山体的技术途径上要推行生物工程与还土工程相结合、造林与种草相结合、栽种乔灌树木与栽种藤本植物相结合、绿化覆盖与工程护坡相结合、绿化美化与景观造园相结合、营造生态林与营造经济林相结合。针对不同区位、不同类型的损毁山体,综合运用土建、生物等技术途径,灵活进行设计,把损毁山体治理成生态防护、休闲观光与经济效益相结合的样板工程。修复矿山、采石场等损毁山体,在设计施工中,按照省政府的要求思路,因地制宜、一地一策、一矿一措、分类施策。做到“五个结合”,即与土地整理相结合、与城镇化发展相结合、与工业区建设相结合、与改善居民生活条件相结合、与建立矿山治理长效机制相结合、使青山修复治理项目发挥最大的生态、社会和经济效益。
3 运用适宜技术措施
一是预防控制措施。主要是在矿山、采石场、尾矿库、废石场等工程建设中,为防止生产者无限、无序扩大山体损毁面积,防止斜坡径流洪水冲蚀已修复林地的表土,以免出现水土流失和泥石流,而采取的修建截水与排水沟、挡土墙等水土保持工程[3-4]。二是工程加固措施。针对矿山坑口、采石场、排岩场、塌陷区、修路破损山体等出现的断面和塌陷地,采取砌墙护坡、网格固土护坡、土石填埋等护坡工程措施,确保堆放土石、矿渣等尾矿库的安全稳定性,为全面采取生物工程措施打下基础。三是土壤修复措施。主要是针对破损山体的地表土壤损失后无法栽种树木的情况,采取客土、回填表土、填加基土等措施,恢复林地土壤理化性状。回填土要分2步进行,先填加碎石和土壤混合基土,形成水分渗透层,增加土壤通透性,可利用废弃矿渣、碎石渣、弃土场、城乡拆卸建筑垃圾等作为填加基土,厚度不低于30 cm;然后回填厚度不低于30 cm的表层熟土,并进行平整和挖坑整地。
4 采用立体多样化设计
对破损山体生态修复施工设计,要根据山体损毁的面积、形状、恢复难度、所处区位、矿山周边环境与经济实力等情况,统筹采取绿化、美化、香化、效益化、景观化设计模式,宜树则树、宜草则草、宜花则花、宜果则果、点块结合、景绿结合、修废利废,把破损山体生态修复项目与植物造林和城乡绿化美化结合起来,将破损山体生态修复工程建设成为绿化美化的精品工程。节俭、科学、求实、立体多样化设计施工。
5 落实施工与管护责任主体
一是落实矿山等业主的治理主体责任。采取严厉的经济和行政手段,确保对破损山体生态修复不走过场、不出现返工,确保按设计施工。二是落实当地政府和有关部门的监督管理责任。对破损山体生态修复的全过程监督管理对保证施工质量非常重要,要落实责任单位和责任人,签订责任书,进行事前、事中和事后全程监管与审计,确保按设计施工,保证修复效果尽快显现。三是落实林地所有人的监督管理责任。一般矿山和采石场的林地所有人大多为村集体和林地承包者,编制破损山体生态修复方案与设计时,要征求土地所有人的意见,土地所有人要出具破损山体生态修复意见书,意见书要经村民代表议定后签字盖章。林地使用权人或治理主体要出具破损山体生态修复承诺书,从而建立矿山业主、政府部门与林地所有权人多方相互制约、相互监督的责任机制。
6 参考文献
[1] 于荣,沈夫钧,张黎华,等.建立集体森林资源资产化管理体系初探[J].林业经济,2010(5):37-40.
[2] 王志为,王春.丹东市林产资源现状与发展对策[J].科技资讯,2008(1):147.
矿山生态修复技术范文3
关键词:官渡区;五采区;生态环境现状;修复对策
中图分类号:X32
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)08001902
1 引言
随着经济的飞速发展,各大工业矿区在为昆明市经济发展作出巨大贡献的同时,也在不同程度上对生态环境造成破坏,这些破坏均直接威胁并破坏群众居住环境,加速了生态环境恶化,阻碍了周边群众环境质量的改善和提高,严重影响了旅游资源,阻碍了全市经济、环境以及社会效益协调发展,因此研究“五采区”生态环境现状及修复措施具有重要意义。
2 生态修复概述
生态修复即生态系统停止人为的干扰,进而减轻负荷压力,凭借生态系统自身的调节能力和组织能力让其朝着有序的方向演化,也可以指利用生态系统的自我恢复能力,再配合一定人工措施来使已经被破坏的生态系统逐步恢复或朝着良性循环的方向发展[1]。
3 昆明市官渡区“五采区”生态环境现状
官渡区地处滇中高原中部滇池东北岸,位于昆城区的东面,是该城市的重要组成部分,其东面跟宜良相邻,南边跟呈贡相邻,西面跟盘龙和五华两个城区相邻,昆明市官渡区“五采区”的生态修复工作最早是在2007年开始的。截止到2011年,官渡区“五采区”开展植被修复工作共计99个,修复面积高达9412亩。在逐步设施生态治理和生态修复过程中,滇池流域的面山范围内共344个采点在经过全面盘点之后,根据植被修复项目连片规划管理的原则整合了33个采区,开展了植被修复、郊野森林公园建设等,成效显著,但是因各方面因素依然存在很多问题,归纳起来主要表现在以下几个方面:①客观采取的破损面积大,大面积的岩石,失去了植被修复的条件,针对这种情况需要采取超常规工程措施;②在一些采区中,因为交通不畅、土地资源匮乏、严重缺水、水电配套设施不到位以及地界产权纠纷等问题没有得到有效解决;③关于纯植被修复治疗的采区中,缺乏社会企业的积极参与和投资建设,财政资金投入有限;④生态环境修复相应的配套资金不足。
官渡区属于典型的石质山区类型,因为自身具备的山高、水资源不足、土层薄等自然条件为生态修复工作带来较大难度,然而由于生态修复的工作本身是一项长期性系统工程,生态修复的范围有待进一步扩大,所以官渡区的生态修复工作任重而道远,需要充足的资金作保障。
4 “五采区”生态修复的对策
4.1 “五采区”生态修复的原则
(1)坚持科学规划的原则。生态修复的规划必须有一定的前瞻性,规划要从整体入手,科学配置,充分兼顾生态修复的生态、社会、经济效益。
(2)坚持重点突出的原则。“五采区”的生态修复应该根据资源条件和环境的差异规划与之对应的建设内容,实施综合治理,并突出修复的重点和特色。
(3)坚持适地适树的原则。要因地制宜,科学修复,积极培育出优质树种,将灌木和乔木相结合,构建人工复层林,以实现修复的近期景观和远期效果。
(4)坚持改造并重的原则。开展绿化造林,加强对森林的经营和管护,同时规划与实施共同推进。宜造则造、宜封则封,造改并举,突出效果,保证栽植一次成活、一次成林、一次成景。
4.2 “五采区”生态修复的对策
4.2.1 面山整治和人工造林
滇池流域面山的采矿、采石、取土点(场)等“五采区”应全部关闭,并做好“五采区”的地质环境恢复治理与绿化植被恢复工作,采取超常规的工程措施推进面山石漠化、岩裸地、沙地带等难造林地的绿化建设,完成滇池面山人工造林的任务,采用低效林地改造、封山育林、退耕还林等多种手段实现生态保护的目标。由于滇池流域“五采区”的自然条件差,水资源匮乏,再加上水资源被污染,因此在该地区造林的存活率和保存率较低,这为实施矿山生态修复带来了较大的难度。所以在“五采区”矿山生态修复工程中,有必要考虑通过抗旱造林技术来实现修复。造林的季节最好选择在雨季及6、7、8三个月。在造林树种的选择上,针对各种不同类型的地块,以选用桤木、清香木、黄连木、麻栎、滇青冈、四照花、滇朴、石楠、枫香、冬樱花以及其它适宜的具有成熟育苗基础的优良乡土树种为主,使用高规格苗木,切实保障成效。
4.2.2 水利配套措施
水资源作为“五采区”实施关停废弃矿山生态修复是否取得成功的关键因素,在矿山生态修复中,在加强防洪和集雨工程建设的同时,还应该注重提高植被或者播种建植的植物成活率,重视植物的浇水养护工作,加强对应的配套蓄水和供水设施建设。
4.2.3 水土流失区修复措施
官渡区水土流失的重点控制区为盘龙江和宝象河流域沿岸地区。应加强流域沿岸水土保持林建设和自然林、次生林的保护。实施以松花坝水库、宝象河水库为主的生态恢复工程。通过绿化植被恢复、异地抚育、生物迁移等措施,选择速生乡土树种合理配置人工群落,在人工辅助5~6 年后,让群落按照自然更新演替方式恢复,以避免植被破坏、水土流失带来的土壤侵蚀和自然生产力衰退。对于已经破坏的“五采区”、荒山、山坡进行植被恢复,减少水土流失,并尽可能保持该区植被的原生状态。
4.2.4 加大生态修复技术的推广和创新
要充分根据官渡区五采区具体的生态类型和修复技术集中的特性,构建适合该地区的生态修复技术标准体系,另外,还需要积极探索出关于废弃矿山生态修复跟产业化相结合的新模式,使官渡区逐渐成为先进生态修复技术的研发中心、生态产业集散中心以及生态文明推广中心。除此之外,还应该积极推广废弃矿山修复的成功经验,并注意保持生态建设地区跟地区之间的平衡发展,进而让五采区的群众都能够享受到生态修复和生态建设带来的成果。
4.2.5 发展替代产业,为生态修复营造良好的外部条件
官渡区的“五采区”绝大部分在农村中,面临着产业发展不足的困境,进而农民的生计和增收问题突出,所有必须重视对农村产业结构的调整,大力发展替代产业。要将建设区域经济作为平台,充分结合官渡区的历史、自然以及文化的优势,构建“多维立体”的生态涵养类型经济发展体系。另外,还应该完善跟旅游相关的基础设施,并不断创新生产经营和组织的方式,并积极吸引各种社会资金参与到旅游资源开发中,大力发展绿色养殖和特色种植产业,实现农业和旅游业、文化创意产业的融合发展,最大程度地拓展当地农民的就业渠道和增收空间,切实解决“五采区”广大农民的生产和生活问题,为实施生态修复工作营造良好的外部条件,保证生态修复工作和保护工作顺利开展。
5 “五采区”生态修复的保障措施
5.1 提高认识,加强政策引导
各级政府和相关部门应该统一思想,提高认识,并利用各种途径加强“五采区”生态修复相关工作的宣传,积极号召社会各界力量支持并参与,切实将”五采区“生态环境修复当作一项长期的治理工程来抓。
5.2 强化科技,加大技术支撑
相关部门要充分利用当前的成熟技术,邀请各方面的专家献计献策,并积极跟本地区的各个科研所取得联系,争取得到技术支持,提高昆明市“五采区”生态环境修复水平。
5.3 广开渠道,加大资金投入
由于滇池流域“五采区”植被修复所需投资大、涉及范围广,因此在修复时政府部门应该充分发挥自身主导地位,一是要继续积极地想办法,加强与上级财政的沟通协调,争取更多的资金支持;二是要合理调配本区财力,资金安排向生态建设方面倾斜,确保生态涵养区建设的顺利实施;三是要加强项目资金监督检查,加强日常支出的跟踪反馈,严格按照招投标制度和监理制度等规定程序拨付资金,确保财政资金的高效安全运行。同时,要因地制宜,将生态修复与产业发展相结合,寻求资金使用效益最大化。
6 结语
“五采区”生态修复作为一项具有复杂性及长期性的工程,应该根据滇池流域自然环境的具体情况制定长远的规划,在生态环境修复过程中,应该根据生态环境的破坏程度、类型和特点,开展对应的修复措施,针对当前五采区生态环境现状,笔者认为可以从面山整治和人工造林、完善水利配套措施、实施水土流失区修复、加大生态修复技术推广与创新、发展替代产业等来推动我区生态修复工作的发展,以取得长久的效益。
参考文献:
矿山生态修复技术范文4
关键词:矿山废弃地;生态环境;恢复;唐山石灰石矿
中图分类号:X171.4文献标识码:A文章编号:16749944(2013)08019903
1我国矿山废弃地生态环境现状
矿山废弃地有两种定义:①从土地利用的角度来说,矿山废弃地是在采矿活动中破坏和占用、不经整治而无法使用的土地。②从生态系统的角度来说,矿山废弃地是一种退化的生态系统,其生态环境特性与裸地相似,对周围环境有巨大的负面影响。
我国是世界上第三矿业大国,据统计,我国社会生产所需原材料的85%、能源的95%和农业生产材料的75%以上来自于矿产资源。而根据有关部门公布的资料可以了解到:我国已探明储量并且具有开采价值的矿产资源种类有140余种,分布在全国2000多个县级地区。我国现在的国营矿山企业有8000多个,个体矿山企业更是达到了23万多个,这个数字相当惊人。如此巨大规模的矿山开采活动势必给生态环境带来极大的负面影响。
2矿山生态恢复技术
生态恢复是指通过人工措施,遵循自然规律,恢复天然的环境生态系统的方法。所有的自然生态系统的恢复和重建都是以植被恢复为前提的,鉴于此种实际情况,要进行矿山的生态恢复,最为重要的任务就是进行矿山植被的恢复,然而又因为陆生植物赖以生存的物质基础是土壤,生态系统中物质与能量交换的重要场所亦是土壤,所以矿山土壤的恢复便成为矿山生态恢复的关键。
2.1土壤恢复技术
2.1.1复坑整平
在一些采矿区由于采矿活动,使得矿区的地面起伏巨大、沟深坑大,这些因素极其不利于土壤的覆盖。通过复坑整平可以将裸地整理成具有极小平缓坡度的平整地面,使矿区的较大的坡度和沟坎减少或消失。
2.1.2回填盖土
回填的土壤应该选取适宜本土植物生长的客土,使植物正常生长发育的需要得以满足,如果没有合适的客土土质,可以通过改良或添加有机质的方法来增加土壤中营养元素,从而形成适合植物生长的客土土壤。此外还应注意客土回填的厚度,其厚度不得小于0.3m。厚度过薄不利于保持水分和养分,将会影响植物根系的吸收和植物本身的生长。
2.2植被恢复技术
因为不同的矿山废弃地有着不同的自然环境和社会环境,导致它们的生态恢复也有不同的恢复任务,这也决定了生态恢复目标的不同,选取的植被也不同。例如,如果以污染控制以及水土流失为目标,则应该选择一些生物量较高、根系较为发达的耐性草本植物,而且应该选用多年生的。如果以农业耕地为目标,在选用植物或作物品种时,应注意有害元素在食用部分的积累情况,要避免有害元素在食物链中的大量富集。如果以野生动植物的保护为目标,应该选择乡土物种,并且物种的组成种类要多样化,这样有利于野生生物的保护。总而言之,在选取植物的种类时,应尽可能地选择生长适应性强、成活率高、速度较快、抗逆性好(如抗早、抗涝、抗污染、抗辐射、抗风沙等)、有利于改善土壤的固氮植物。
3我国矿山治理的对策
3.1增加治理费用和加强监督
由于我国的基本国情较为特殊,大多数矿山是在计划经济体制下建立起来的,并且绝大多数属于国营,当时的条件有限,矿山在建设中的环境与生态保护费用投入较少,更没有实施矿山生态恢复技术的治理措施,因而遗留下较多的环境与生态问题,对这些问题的治理需要国家加大投资。另一方面,对于新建矿山,应该要求企业增加投资,缓解并进一步解决开采过程中产生的种种环境与生态问题。此外,国家务必设立专门的机构来监督矿山治理的费用的具体使用落实状况,坚决杜绝款项不明出处的现象。
3.2加强合作与交流
我国的矿山企业在矿山的生态恢复问题上应该加强与政府、企业、各部门、国内外生态环境保护单位之间的交流与合作,从而使最新的矿山生态恢复研究成果和最好的生态恢复技术得以推广,减少由于行政管理体制问题带来的矿山部门、政府、土地部门和环保部门之间的责任相互推诿的现象,提高矿山生态恢复管理工作的效率。政府应该大力支持那些积极主动进行矿山生态环境恢复的企业,制定一定的优惠鼓励政策,使企业在矿山生态环境的治理过程中的积极性有极大的提高。
3.3培养创新思维
正确的思想意识能够指导人们的实践活动,创新思维能够及时地促进矿山生态环境保护的进行,能够积极地促进自然界与人类社会的协调发展。倘若我们不能改变传统的与陈旧的思维意识,就无法从根本上对矿山的生态环境进行治理与恢复。因此,应该树立创新思维的发展策略。
4案例——唐山石灰石矿
4.1矿山生态环境现状及问题
唐山某石灰石矿山目前共有3个采区和3个排土场,采区分别为东部采区、中部采区和西部采区,排土场分别为东部排土场、南部排土场和北部排土场。东部采矿区目前已经封坑,南部排土场用作工业建设场地。目前,矿山存在严重的生态环境问题,矿区内的多数企业机械化开采不完善,对矿床破坏程度尤其严重,因而造成大量植被破坏。
排土场表面没有植被,水土流失严重,表土破碎,一片荒凉杂乱的景观。由于破坏严重,其附近的耕地被荒废,水源被污染,空气混浊,能见度降低。到了雨季时,土场的土壤被降雨冲刷严重,气候干燥并盛行季风的春季与冬季到来时,排土场周围尘沙飞扬。
4.2治理思路与策略
从唐山石灰石矿生态环境破坏的现状中,可以进一步得到进行矿山生态环境恢复的方法与措施。治理的对象是由于露天开采石灰石形成的废弃地,主要有:已经关闭矿坑的东采场、废弃的东排土场、北部排土场(正在使用中),根据治理对象的不同、对生态环境破坏程度的不同,并结合石灰石矿区复杂的地质状况,提出具体的治理方法与措施。
一方面,因为唐山石灰石矿山废弃地土壤贫瘠,另一方面,矿区土壤缺乏营养元素和有机质的状况较为严重,所以必须采取必要的措施对土壤的物理化学性质进行改良。具体方法与措施主要有:人工增肥,绿肥法(通过种植紫花苜蓿等豆科的植物改良土壤物理化学性质),客土法。
2013年8月绿色科技第8期
唐伟,等:我国矿山废弃地受损生态环境的恢复探讨环境与安全
露天开采石灰石矿使原来的地表植被破坏殆尽,仅仅依靠自然恢复矿区的生态环境难以实现,因此需要筛选适宜的植物,用来重新构建人工生态系统,植被品种,一般选择适应能力强,对干旱、风沙、盐碱等不良自然条件有极强的忍耐性与适应性,并且具有极强的水土保持功能的植被物种,同时,植被的根系还应该发达,能够形成固持土壤的网状根,生长速度快,枝叶繁盛,对风沙有较强的抵抗能力等(表1)。
4.3修复技术
4.3.1生物修复技术
(1)排土场坡面采用了某公司的排土场坡面整体喷植绿化技术。
(2)对地质灾害区进行立体防治。乔木根深,能有效防止滑坡,灌木根深适中,可以防止垮塌,草木根较浅,适宜用于治理水土流失,这样形成多种植物共同保护的立体防治体系。
(3)绿化苗木,以中等苗木为主,辅以大苗和小苗。这样可以有效地提高成活率,同时也方便运输,关键是可以降低苗木恢复的成本,在资金有限的情况下尽量多地种植苗木。
(4)人工施肥(主要指有机肥),通过种植豆科植物与客土法等对上壤进行有效改良。
4.3.2工程修复技术
(1)回填:充分利用排土场的废石进行回填,考虑到地下水的保护问题,必须在回填之前做好防渗措施。
(2)覆土:在坡面及台面上覆盖土壤,具体厚度应以所要种植的植被为基准。
(3)修建排蓄水设施,对水上流失进行防治,使有限的水资源得以保护和有效利用。
(4)平整台地,平台坡度宜在4°~5°以下,稍高于内部,首次平整之后,应先铺一层1.0~1.4m厚的风化岩土,压紧实,形成结实的防渗层,然后再进行挖坑,并向坑内部填入土壤。
4.3.3生态恢复技术
(1)整体上矿区遵循利用自然,进而改造自然的客观规律,用植被来养护植被。
(2)建设动植物区,使野生动植物重新回到原来大自然栖息地。
(3)较平坦地区种植经济林,有坡度的地区种植用材林,凹凸不平的地区发展渔业。
5结语
我国社会主义经济发展和建设事业离不开矿产资源,同时,我们也必须看到矿山开采给我们带来的巨大的生态环境问题。我国的矿山生态环境状况依然很严峻,所以,我们要树立并坚持社会主义科学发展观,在有关政策方针的指导下,积极开展与国外先进矿业企业的合作与交流,结合我国矿山的实际情况, 进一步完善我国受损矿山的生态恢复技术,完善矿山废弃地立法制度,从而达到资源、环境、社会相互协调发展的目的,为我国矿业生产的可持续发展做出贡献。参考文献:
[1]徐曙光.澳大利亚的矿山环境恢复技术与生态系统管理[J].国土资源情报,2003(2):1~8.
[2]岳境,邹继兴.露天矿山地质灾害治理方案[J].河北理工学院学报,2007,29(l):129~132.
矿山生态修复技术范文5
关键字:矿区 生态环境效应 生态恢复
由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上,总结适合我国矿区土地复垦的典型技术,以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。
一、矿山开采的生态环境效应
(一)诱发地质灾害。由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。
(二)水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。 同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
(三)土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。
矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。并且,土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移,危害毗邻地区的环境质量,受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。
(四)水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。
(五)生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。
二、矿区生态恢复的典型技术
(一)矿区土壤污染的治理
1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中,生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便,投资少,对环境扰动也少,被认为是最有生命力的。
2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,这是矿区生态恢复的最终目标之一,具体包括:(1)表土转换:在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样,本土植物能迅速定居。(2)客土覆盖:废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。(3)土壤物理性状改良:土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤结构,短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。(4)土壤pH值改良:对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构。(5)土壤营养状况改良:主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
(二)矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势,植物品种的选择首先要根据生物学特性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。
在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。
(三)水土流失的综合治理
1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。
2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。
3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。
5.植被恢复工程。对各类裸露面,分别采取不同的措施,加速植被恢复。
三、结语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统,导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。
必须强调的是,矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题,而且与矿区的社会经济发展密不可分,是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此,矿区土地复垦是以人类发展为核心,对土地自然、经济与社会属性的综合整治,在消除环境危害的同时重建生态平衡。
参考文献:
[1]夏星辉,陈静生.土壤重金属污染治理方法研究进展.环境科学,1997,18(3):72~76.
[2]彭建,蒋一军,吴健生,刘松.我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术.地理科学进展,2005,24(2):38~42.
矿山生态修复技术范文6
关键词: 矿山环境; 地质问题; 治理对策
1. 矿山环境地质问题的诱发因素
诱发矿山地质环境问题的因素主要可以概括为两个方面:一是自然环境的因素,一是人为的因素。①从自然环境因素的角度去分析: 我国的矿场资源具有地域分布不均等特点,我国很多地区的矿场资源都分布在生态环境比较脆弱的地区,在这些地区进行矿场资源的开采,往往多伴有崩塌,滑坡,泥石流等,在这些自然灾害多发的地区进行矿场开采,很容易就触发地质问题,加剧灾害的强度,这些地质问题由原生地质条件引起,相对来说是次要原因。②从人为因素的角度去分析,人类的经济活动是造成我国矿山环境地质问题的主要原因。大规模的矿山开采活动不仅改变了矿区地质环境,还影响到了矿山的自然生成,造成地质灾害及环境问题。例如,目前人类对矿山地区的开采方式主要有露天开采和地下开采,前者对地形地貌生态环境造成了较大破坏,还有可能诱发地质灾害,后者则易造成塌陷、裂缝等一些列的问题。
2. 矿山环境地质问题的基本类型
2.1 地面裂缝问题。地面裂缝问题在矿区的开采过程中经常出现,导致地面出现裂缝的主要因素就是采矿。通常情况下把地面的裂缝分为两种: 其一,规模较小的裂缝,这种裂缝通常在中小型矿开采中出现,裂缝只是一些小陷坑,裂缝之间的间距很大; 其二,沉陷盆地附近出现的裂缝,这种裂缝的分布非常均匀,且多呈平行关系,规模较大、影响范围也较大。
2.2 地面塌陷问题。地面的塌陷问题在我国矿区中属于一种常见的现象,塌陷的状态同开采区位置的地质环境和开采的方式都有着直接的关系。例如山西省长治矿区开采区地面塌陷的形状为波浪式,塌陷的面积很大、深度较浅。
2.3 坍塌问题。在矿山中出现的坍塌情况多为小范围坍塌,出现的地方多为采空区域,由于开采而造成边坡失稳形成的。坍塌问题对人们们的人身和财产都会造成极大的损失,因此如何处理坍塌问题已经是迫在眉睫的一项重要任务。
2.4 泥石流问题。在开采的过程中会持续爱你很多垃圾、废弃矿物等,这些都为泥石流的出现提供了条件,出现泥石流的地区多为连日降雨、堆积物松散的地区,矿山废弃物就会触发,进而导致泥石流问题的发生。
2.5 矿区开采后的“三废”问题。矿山环境地质中的三废问题,主要是针对矿区开采后给环境带来的影响问题来说的。所谓的三废,是指固体废弃物,液相废弃物和气相废弃物。固相废弃物主要包括了煤矸石、粉煤灰、剥离废弃物、废石等固相废料,此项废弃物一般都具有放射性物质,带来的危害主要包括了占地、边坡稳定、淋滤污染、风化扬尘污染等等。液相废弃物一般指废水,包括无机无毒水、无机有毒水、有机无毒水和有机有毒水四项,包含的化学物质会带来水体污染。气相废弃物主要包括废弃,粉尘,扬尘等,所夹杂的有害物质会对自然大气造成影响。
3. 矿山环境地质问题的治理对策
3.1 管理措施
管理措施包括: ①在政府的引导下完善立法及规章。例如,认真贯彻国家《矿山地质环境保护规定》,将矿山环境的治理与保护列为企业的重要义务,落实责任归属与权限,做到有法可依。②进一步完善矿山地区的责任机制。针对人们不合理的开采活动,造成了较为严重的环境地质问题,除了要政府加强行政管理外,对于已经造成危害的区域则需要进一步完善责任机制,加强治理力度。③提高重视,建立矿山环境地质问题机构。政府要建立专门的矿山环境地质问题机构,协调气象、水文、民政、公安等相关部门建立长效的管理机制。
3.2 技术措施
3.2.1 工程技术措施
对涉及到工程技术的内容进行分类,具体包括崩塌地质灾害防治、滑坡地质灾害防治、泥石流地质灾害防治、地面塌陷地质灾害防治。①崩塌地质灾害防治: 崩塌地质灾害的防治技术主要包括了危岩清除,坡面清理和废渣清理。②滑坡地质灾害防治: 滑坡地质灾害防治的技术包括截排水措施、锚杆措施、土钉支护措施。③泥石流地质灾害防治: 泥石流地质灾害的防止方案分为四种,包括了水治方案方案、土治方案、排导方案以及综合质量方案。④地面塌陷地质灾害防治: 地面塌陷地质的防治方案分为两种,第一种为废弃土地的治理,使土地重获新生; 第二种是对采空区进行强化,采用注浆或维修的方式进行治理。
3.2.2 生态环境恢复技术措施
矿山生态环境的恢复对象包括土壤和植被。①对土壤环境的恢复方法包括两种,第一种为地形的修复,也就是对裂缝、沉陷进行回填或设计高程; 第二种为土壤的物理修复、化学修复和生物修复。①在对植被进行恢复时,植物种类的选择是非常重要的一个环节,要尽量选择适应性强、经济价值高、抗旱耐湿的树种; 关于植被的恢复技术无疑就是在废弃的土地上进行植被的栽种; 另外一种方法就是把废弃的土地分割成多个小块,相间的进行植物的种植,一方面节约了经济的支出,另一方面还能使植被快速的恢复。
4. 总结
综上所述,矿山环境地质问题是一项复杂且系统的内容,在我国经济飞速发展的今天,探究我国矿山环境地质问题及对策具有极强的现实意义。本文就我国矿山环境地质的常见问题进行了分析,并根据相关实践经验给出了合理化对策,以供参考。需要指出的是,做到经济环境的可持续发展是当今时代的主题,发展经济并不能以牺牲环境为代价,在对矿山资源进行开发的过程中,要仔细分析可能出现的环境地质问题,防止污染,防止破坏。相信随着我国对矿山环境地质问题研究的不断深入,相关工作的发展将会迈向一个新的高度。
在进行矿场资源的开发利用过程中,不可避免地会带来许多环境地质问题。本文首先介绍了矿山环境地质问题的诱发原因,进而对我国矿山环境地质问题的基本类别进行了逐一介绍,最后对矿山环境的治理对策给出合理化化建议,以供参考。
参考文献: