生态修复治理技术在矿山环境治理中的应用
徐建卓
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徐建卓,. 生态修复治理技术在矿山环境治理中的应用[J]. 矿山工程与技术,2023.8. DOI:10.12721/ccn.2023.157298.
摘要:
矿产资源开发确实在一定程度上为我国的经济发展贡献了积极力量,但无休止的开采也会严重威胁和破坏矿山周边区域的生态环境和生态平衡,引发水土流失、泥石流等自然灾害。所以,矿山环境修复和治理显得尤为重要。生态修复治理技术在矿山环境治理中的应用,不仅能最大程度降低开采对矿山周边环境的破坏,还能进一步推进我国矿产资源开发行业的健康、持续发展。本文对矿山生态修复模式进行了简要分析,详细阐述了具体生态修复技术在矿山环境治理中的应用,旨在促进矿山环境修复和治理,实现生态和经济的协调发展。
关键词: 生态修复治理技术矿山环境治理应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157298
基金资助:

引言

矿山环境治理的基本思路,其一,从矿山区域地质情况出发,遵循自然发展规律和经济发展规律,对因矿山活动所产生的各种污染物进行综合性控制和管理。其二,在不影响矿山正常生产运行的前提下,最大限度的提升经济效益和社会效益。其三,合理化选择修复模式和修复治理技术,循序渐进完成矿山区域地质生态环境的修复。

一、矿山生态修复模式研究

(一)自然恢复模式

通常情况下,整体生态环境较为脆弱,发生地质灾害的可能性大且水土流失发生概率高的矿山区域会选择自然恢复的模式。自然恢复模式的本质是依靠已经被破坏的土地区域的自身修复系统实现自然调节和修复,全程无人工干预。我国境内很多矿山资源丰富的地区,都地处偏远,人烟稀少,交通不便,这种情况下,一般都会采用设置警示标志,通过围栏封育实现自然恢复。

(二)人工辅助模式

一般自身自然恢复能力一般,又不适宜植物生长的区域会选择人工辅助的生态恢复模式。人工辅助就是通过人工行为对已经被破坏的矿山区域进行修复,使已经受损的生态系统逐步恢复到正常水平。比如,对已经被损毁区域的土地开展土地整理。针对地下已经被采空的区域进行土壤回填,并施以有机肥以提升土壤肥力,通过后期生态系统恢复逐渐还原区域生态能力[1]

(三)工程性修复模式

无法通过自然恢复实现生态恢复的矿山区域多采用工程性修复模式。在工程性修复模式当中,人类的主观行为是主导。通过加强在矿山区域的建设活动,实现被损毁生态的地貌恢复、土壤重构、植被重建等等,逐步消除矿山区域所存在的地质问题。

(四)转型利用模式

在生态、地质已经被破坏的矿山区域,通过土壤重构将土地发展成为耕地、工业用地、自然景观用地,“变废为宝”,将废弃资源循环再利用,通过该种方式刺激当地经济发展的模式。比如,在矿山区域土地肥力恢复较好、靠近居民生活场所的地方可以发展耕地或者建设观赏性的园林;在交通便捷、距离城区较近且面积较大的区域可以发展工业建设,将原有的土地发展成为工业用地或者建设用地,发挥该区域的地理优势。

二、生态修复治理技术在矿山环境治理中的应用

(一)植被修复技术的应用

植被修复技术主要是在受到重金属污染的土壤内中职某种特定类型的植被,利用该种植物类型地吸收、挥发、根滤、降解、稳定等等功能逐步恢复被破坏的土壤,种植一段时间之后将该种植被进行收割并做好后续处理,通过已经吸附污染物的植被收割将重金属从土壤当中移除,从而实现治理环境污染,恢复生态环境的目的。这种用于吸附重金属的耐性植物不仅能够抵御重金属的毒性侵袭,还能在非常恶劣的环境下生长(比如,矿山开采后,矿山区域的土壤因子改变会导致生态受到严重影响,土质变差、土壤养分下降、土壤内含有大量重金属有毒物质等等)。有相关研究数据显示,香根草对Pb、Zn的吸收量比百喜草高,而百喜草对Cu的吸收量比香根草高。鸭跖草是Cu的超富集植物。在此基础上可以利用转基因技术来培育植物新品种用于矿山废弃地的土壤修复。但是,需要重视的是引进外来植物物种也会产生一定程度上的生态问题,本土植物能更好地适应本区域的气候条件,所以,在植被修复技术的利用过程中可以重点从本区域植物中优选重金属耐性植物。充分结合矿山区域土壤类型、污染物类型等情况选择合适的、修复能力较强的植物类型进行种植,有效避免污染物扩散,从而达到更好地修复土壤生态的目的。植被修复技术使用一段时间之后要定期对区域土壤进行监测,直到土壤恢复到正常水平为止[2]

(二)土壤改良技术的应用

植被生长发育,生物繁衍生息都需要良好的土壤做基础。而环境遭到破坏的矿山区域影响植被和生物生长的主要因素是土壤结构失衡、养分下降。土壤改良技术的具体使用方法,其一,物理性修复。通过改变地表形态、土地利用方式、重建地质景观等方式,恢复矿山区域的自然形态和地貌,减轻环境影响。在地表上覆盖一层肥沃的土壤,利用其改善植被生长条件和土地生态功能。通过填充矿渣、煤矸石等废弃物来改变地表形态和地貌,提高土地利用效率。其二,化学性修复。大部分矿山废弃地缺乏N、P等营养物质,是植物生长的限制因子之一,可以通过施肥来提高土壤肥力。鉴于有些废弃地基质结构不良,速效的化学肥料极易被淋溶,这样只有少量、多次施用速效化肥或选用一些分解缓慢的长效肥料。在废弃地中施加CaSO4或CaCO3等以解决Ca2+含量低的问题。pH值过高,则可以投加FeSO4、硫磺、石膏和硫酸等物质来改善废弃地的环境。其三,生物优化。利用微生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化,从而使受污染的土壤环境能够部分或完全地恢复到原始状态的过程。比如,在铅锌矿尾砂库的生态恢复中,把根瘤菌接种到银合欢等豆科植物的根部,能促进根瘤的形成,进而促进地上部分的生长,植株健壮。在有钼污染的地区接种菌根不仅有利于植物对磷的吸收,而且还有利于对钼的吸收,降低钼的污染[3]

(三)工程治理技术的应用

一般修复区多是自然恢复和人工辅助模式相结合。自然恢复方面,设置警示牌,安装防护栏等进行封育处理。人工辅助方面,比如,进行坡度整理、清理肥料、采空回填等等。重点修复区,多是工程性修复和转型利用向结合。比如,生态工程法:结合物理、化学和生物修复手段,进行综合修复。生态农业法:通过发展生态农业,恢复农业生产和生态环境。生态旅游法:通过发展生态旅游,促进经济发展和生态修复共同进步。空间利用法:因地制宜的生态修复+(4.0),促进产业提升和空间综合利用。另外,还有实施边坡稳定治理工程等等。

(四)矿山管护技术的应用

通常水土流失较为严重矿山区域会选择管护治理的方式。其一,封闭式管理,管护区禁止一切人类行为;其二,做好水分管理,定期灌溉抗旱;其三,即时补种。没有存活的植被要及时重新补种;其四,及时施肥,每年春季要及时施加钙镁磷复合肥或其他有机肥料;其五,对于管护区遭受病虫害、寒冻等的植被要及时平茬复壮。通常情况下,连续三年管护管理矿山区域环境能基本修复[4]

结语:

综上所述,矿山的环境治理问题并非一朝一夕就能解决,要切实从矿山区域实际情况出发,遵循自然发展规律和经济发展规律,选择合适的修复模式和修复技术,逐步完成对矿山环境的治理工作。合理的生态修复技术选择不仅有助于矿山区域生态恢复、环境治理,还能最大程度保障环境工程的经济效益和社会效益。

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