2009-12-30 11:06 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)已成為我國國民經(jīng)濟增長(cháng)的重要手段,但礦山開(kāi)采又引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,導致礦區生態(tài)退化與環(huán)境污染,嚴重制約了礦區社會(huì )經(jīng)濟的可持續發(fā)展。本文系統分析了礦山開(kāi)采的生態(tài)環(huán)境效應,并根據典型礦區生態(tài)恢復的成功經(jīng)驗,總結了適合我國礦區生態(tài)恢復的典型技術(shù),主要從礦區廢棄地土壤重金屬污染的治理,礦區植被的恢復,水土流失的綜合治理三個(gè)方面來(lái)論述。
關(guān)鍵字:礦區;生態(tài)環(huán)境效應;生態(tài)恢
由于礦藏的不可移動(dòng)性,以致礦山開(kāi)采長(cháng)期占用、破壞、污染土地,改變了區域水系結構,破壞了動(dòng)植物區系,引發(fā)一系列社會(huì )經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,成為全球環(huán)境與發(fā)展面臨的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。我國礦區土地復墾工作起步較晚,土地復墾率較低,迫切要求探索適合我國國情的土地復墾技術(shù),提高土地復墾率和生產(chǎn)潛力。本文將在系統分析礦山開(kāi)采生態(tài)環(huán)境效應的基礎上,總結適合我國礦區土地復墾的典型技術(shù),以期推動(dòng)全國土地復墾工作的進(jìn)一步發(fā)展。
一、礦山開(kāi)采的生態(tài)環(huán)境效應
。ㄒ唬┱T發(fā)地質(zhì)災害。由于地下采空,地面及邊坡開(kāi)挖影響了山體、斜坡的穩定,往往導致地面塌陷、開(kāi)裂、崩塌和滑坡等頻繁發(fā)生。而礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷,廢石與泥土混合堆放,使廢石的摩擦力減小,透水性變小而出現漬水,在暴雨下也極易誘發(fā)泥石流。
。ǘ┧牡刭|(zhì)條件發(fā)生變化與水質(zhì)污染。礦區塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開(kāi)采地段的儲水構造發(fā)生變化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面積的疏干漏斗;地表徑流的變更,使水源枯竭,水利設施喪失原有功能,直接影響農作物耕種。 同時(shí),礦山開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達到工業(yè)廢水排放標準,嚴重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。
。ㄈ┩寥劳嘶c污染由于表土被清除采礦后留下的通常是新土或礦渣,加上大型采礦設備的重壓,往往使土壤堅硬、板結,有機質(zhì)、養分與水分缺乏。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產(chǎn)生。土壤中的營(yíng)養元素也隨著(zhù)裂隙、地表徑流流入采空區或洼地,造成許多地方土壤養分短缺,土壤承載力下降。
礦山固體廢渣(煤矸石等)經(jīng)雨水沖刷、淋溶,極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中,造成土壤的酸堿污染(主要是強酸性污染)、有機毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自?xún)裟芰τ邢,當污染物超過(guò)其臨界值時(shí),將向外界環(huán)境輸出污染物,其自身的組成結構與功能也會(huì )發(fā)生變化,最終導致土壤資源的枯竭。并且,土壤污染在地表徑流和生物地球化學(xué)作用下還會(huì )發(fā)生遷移,危害毗鄰地區的環(huán)境質(zhì)量,受污染的農產(chǎn)品則會(huì )通過(guò)食物鏈危害人體健康。
。ㄋ模┧亮魇Ъ觿。礦山開(kāi)采直接破壞地表植被,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導致礦區大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場(chǎng)和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動(dòng),沖刷加劇。
。ㄎ澹┥锒鄻有該p失。植被清除、土壤退化與污染、水土流失,對礦區生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴重威脅了動(dòng)植物生存。
二、礦區生態(tài)恢復的典型技術(shù)
。ㄒ唬┑V區土壤污染的治理
1.礦區土壤重金屬污染的治理。國內外礦區土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學(xué)和生物治理技術(shù)三類(lèi)。其中,生物治理技術(shù)包括微生物修復技術(shù)、動(dòng)物修復技術(shù)與植物修復技術(shù)。設施簡(jiǎn)便,投資少,對環(huán)境擾動(dòng)也少,被認為是最有生命力的。
2.礦區土壤培肥改良技術(shù)。土壤培肥改良技術(shù)就是對土壤團粒結構、pH值等理化性質(zhì)的改良及土壤養分、有機質(zhì)等營(yíng)養狀況的改善,這是礦區生態(tài)恢復的最終目標之一,具體包括:
。1)表土轉換:在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質(zhì)、營(yíng)養條件與種子庫基本保持原樣,本土植物能迅速定居。
。2)客土覆蓋:廢棄地土層較薄時(shí),可采用異地熟土覆蓋,直接固定地表土層,并對土壤理化特性進(jìn)行改良,特別是引進(jìn)氮素、微生物和植物種子,為礦區重建植被提供了有利條件。
。3)土壤物理性狀改良:土壤物理性狀改良的目標是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤結構,短期內可采用犁地和施用農家肥等方法。
。4)土壤pH值改良:對于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氫鹽或石灰來(lái)調節酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結構。
。5)土壤營(yíng)養狀況改良:主要包括化學(xué)肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。
。ǘ┑V區植被的恢復。根據礦區的氣候和土壤條件,植被篩選應著(zhù)眼于植被品種的近期表現,兼顧其長(cháng)期優(yōu)勢,植物品種的選擇首先要根據生物學(xué)特性,考慮適地適樹(shù)原則,尤以選擇根系發(fā)達、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉土植物。
在配置植物時(shí)要考慮邊坡結構、種植后的管護要求、自然條件等,以決定種植的形式和品種。同時(shí)要考慮與設計目的相適應;與附近的植被和風(fēng)景等條件相適應。
。ㄈ┧亮魇У木C合治理
1.固體廢棄物攔擋工程。在堆棄場(chǎng)地建設擋渣墻、攔渣壩和排水工程等,進(jìn)行攔擋與防漏處理。
2.坡面排水工程。對影響礦山安全的坡面,根據坡長(cháng)分段布設截流溝、排洪渠等工程,并配以防護林草帶,增加植被覆蓋,減少坡面徑流對地表的沖刷,保證礦業(yè)生產(chǎn)安全運行。
3.邊坡防護工程。礦山開(kāi)采形成的各類(lèi)邊坡,除盡可能采取措施恢復植被外,根據邊坡穩定程度及對周?chē)挠绊?采取相應的工程措施進(jìn)行防護。坡面防護根據坡度不同而采用石砌護坡或植被護坡。
4.土地整治工程。對礦山生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢石堆、廢棄工業(yè)場(chǎng)地及尾礦庫,采取排蓄結合的辦法,排水攔渣,有效解決“三廢”污染。同時(shí)對服務(wù)期滿(mǎn)的棄渣場(chǎng)、尾礦庫采取復墾措施,提高土地利用率。
5.植被恢復工程。對各類(lèi)裸露面,分別采取不同的措施,加速植被恢復。
三、結語(yǔ)
礦山開(kāi)采極大地改變了原生景觀(guān)生態(tài)系統,導致礦區生態(tài)退化與環(huán)境污染。針對礦區生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)。我國當前礦區生態(tài)恢復的典型技術(shù)體系主要包括礦區土壤污染的治理及土壤環(huán)境質(zhì)量的改善,礦區植被的恢復,水土流失的綜合治理等。
必須強調的是,礦區生態(tài)恢復不僅僅是一個(gè)技術(shù)工程層面的問(wèn)題,而且與礦區的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展密不可分,是一項耦合了社會(huì )、經(jīng)濟、資源與環(huán)境的系統工程。因此,礦區土地復墾是以人類(lèi)發(fā)展為核心,對土地自然、經(jīng)濟與社會(huì )屬性的綜合整治,在消除環(huán)境危害的同時(shí)重建生態(tài)平衡。
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