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矿山地质环境恢复治理技术方法研究

2020-12-09李聪伟

世界有色金属 2020年2期
关键词:矿坑植被矿区

李聪伟

(河南有色地质矿产集团有限公司,河南 郑州 450000)

1 矿山地质环境及治理的现状与问题

1.1 矿山地质环境中常见的问题

矿产的资源开发过程中会不可避免的对矿山地质环境造成不良的影响,例如采矿、冶矿等对矿山及其邻近地区造成地质环境的破坏,其都属于矿山地质环境问题。并且随着地表矿产资源量的锐减,矿产资源开采深度的逐步加大,矿产开采条件的日趋复杂,矿产开采所诱发环境地质问题的危害程度将进一步加剧。

矿山环境地质问题众多,表现形式多样,治理的侧重点不同,有不同的分类方案和分类系统。较为常见的总体上可以分为三类:危岩(崩塌)地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源的影响和破坏。

1.2 矿山地质环境恢复治理中存在的问题

矿山地质环境恢复治理过程中存在的问题主要表现为:矿山地质环境保护意识淡薄;民采矿坑诱发的矿山地质环境问题日益突出;矿山地质环境恢复治理资金投入不足等问题。总的来说矿山由于采矿活动等造成地质问题较多且较为严重,再加上恢复治理资金投入情况并不乐观,所以当前矿山环境治理的形式较为严峻。

1.2.1 矿山地质环境保护意识淡薄

目前很多相关的矿山企业和地方政府对于矿山地质环境保护的重要性意识不够,矿山地质环境保护意识淡薄。一些矿山企业过度追求经济利益,忽视了过度开采对矿山地质环境造成的难以逆转的伤害,使得开矿采矿活动变本加厉,为未来的矿山地质环境埋下了诸多隐患,极易产生矿山地质灾害问题。

1.2.2 民采矿坑诱发的矿山地质环境问题日益突出

对当前的矿坑开采情况进行一定的调查后发现,目前我国一些地区矿坑的开采存在越界开采、无证非法开采等严重问题,这种无序的甚至是违法的开采方式,不但破坏了资源和矿区生产环境,加剧了矿山地质环境的恶化;而且也给矿区环境恢复治理工作造成一定的困难。

1.2.3 矿山地质环境恢复治理资金投入不足

当下我国的相关法律和政策多数遵循由谁进行矿山开采导致了对地质环境的损坏就由谁来治理,但在实际的治理过程中存在一定的执行问题,存在一些企业开采却不治理的现象,同时还存在计划经济时期进行开采的矿坑,没有相关的矿山地质环境恢复治理资金。并且对矿山地质环境的恢复治理需要长时间的投入且金额较为巨大,单靠相关企业往往无法进行负担。同时一些小企业,特别是多个企业共同承包一个矿山时很容易发生责任不明确,矿山闭坑后企业撒手不管只留下矿山地质环境已经被严重破坏的情况。

2 矿区地质环境恢复与植被重建技术

2.1 矿区植被恢复治理技术

2.1.1 矿区恢复植被的选择

植物种类的选择是矿山地质环境进行植被恢复治理重建工作中最为重要的一环,在进行植物种类的选择时不仅要选择可以满足当前地质环境要求的,适应性和抗逆性较强的,还要考虑到实际的生态环境的影响进行选择。同时还需要考虑到相关植物对地质修复的作用,例如可以选择可以固氮的植物等,为了保证存存活率还可以优先选择地区自身的优良树种进行种植或科学合理的对相关树种进行引进。在进行具体的选择使要侧重与树的生存能力和对地质环境的改善能力,诸如抗旱、抗寒、抗涝、抗碱、可以巩固水土等,不可过于追求美观和经济效益。对于可以在矿山损毁废弃土地上正常生长的植物要进行优先考量。

根据很多学者的研究,已有将近200种植物在不同类型的尾矿库上自然定居生长,著名学者王宏镔等人对云南会泽铅锌矿矿渣废弃地的研究表明,禾本科与茄科植物对铅锌矿渣这种恶劣生境具较强的忍耐能力,许多一年生和两年生植物如白茅、辣蓼、白草、铁线草等可以作为先锋植物选用。

2.1.2 矿区植被的基质改良

土壤是植物进行生长的基础,健康良好的土壤是植物健康生长的必要条件。在生态环境恢复与重建的过程中,研究用于废弃地基质改良的复垦材料和土地整理技术是非常重要的。影响植物生长的土壤条件主要有三种:物理条件较差;营养物质匮乏;碱性酸性过高存在对植物有毒的化学物质或生物。因此,对矿区的土壤进行优化改良的主要措施有:对土壤的物理条件进行科学合理的改善使其更加适合植物生长;对土壤中营养物质的含量进行检测并对缺失的营养物质进行添加;改善土壤的酸碱性并对土壤中的有毒物质进行去除。

在一些废弃矿山由于其根本没有土壤层,所以基质根本无法进行改良,这时就需要先将基质进行覆土作业在进行改良工作使其满足植被生长要求。还有一些废弃矿山存在毒性较为巨大的问题,在这时直接进行改良的难度往往较大,所以也可以先将原有的土壤层进行消除或铺设隔离层将原有的地面隔开,再在进行新的土壤层的铺设从而改良植被基质。在废弃矿业的基质存在土壤层且毒性小改良的难度较小时可以直接对其进行改良即被称为客土法。同时还有一些废弃矿山虽然无土壤层但是却具备一定的直接改善条件也可以进行直接的改善,这种方法被称为直接改良法。

2.2 土地复垦技术

对废弃矿山的土地利用方向进行分析从而确定对废弃矿山采取一定的措施就是土地复垦技术。在进行科学合理的分析后往往根据实际情况将废弃的矿山用于种植、绿化等多种方面,在具体的过程中还要根据需要对废弃土地进行肥化、净化、恢复等措施。

2.2.1 工程复垦技术

工程复垦是根据采掘工程的需要,对露天采坑和采空区,按照地形、地貌现状以及复垦利用方面的要求,进行回填、堆垒和整治,并进行必要的防洪和环保治理的一系列工程措施。

2.2.2 矿坑充填复垦

矿坑充填复垦主要是先进行表土剥离然后在通过采集表土进行覆盖废渣的同时,充填矿坑,犁松底板粘土,从而平整底板一同覆盖表土。

2.2.3 生物复垦技术

生物复垦是工程复垦的延续,是土地复垦过程中不可缺少的一部分。如筛选作物品种;作物轮作和间种;各种培肥措施;监测土壤及农作物有毒有害元素,采取措施减少危害;加速复垦地生土熟化,边坡植被覆盖,农、林、牧、渔、副等复垦模式的优化配置等。这些措施对提高土壤肥力和作物产量水平都起着重要的作用。

2.3 土壤环境质量修复

土壤环境质量的修复十分重要,土壤是一个生态环境的基础只有健康的土壤才可以保障一个生态环境的正常运行,在对土壤进行恢复时往往需要使用多种方法,如物理方法多用于土壤过于严密的情况,对土壤进行松土作业,具体的措施有机械松土和爆破松土等。营养结构的修复往往是对土进行相关缺失的营养物质的添加。而土壤的酸碱性、结构、质地等则使用化学法进行恢复。除了化学修复外还有微生物及动物协同修复法,如植物微生物及动物的协同修复是利用生物的生命代谢活动,降低环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,从而使被污染的土壤环境能够部分或完全恢复到初始状态。

3 小结

总的来看我国的废弃矿山地质环境存在诸多问题需要进一步进行改善,在进行废弃矿山地质改善时要根据具体情况具体分析,以改善环境,宜耕则耕,宜林则林为主要的目的进行。同时应该对相关的地质环境恢复技术要进行进一步的优化研究应用,从而切实对废弃矿山地质环境进行改善防止地质灾害的发生,为社会提供良好的生态环境,为人民的生命财产安全提供保障。

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