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废弃矿山生态环境综合治理途径

北极星环境修复网  来源:《防护工程》  作者:黄浩  2019/10/25 9:52:15  我要投稿  

北极星环境修复网讯:摘要:随着我国经济的高速发展,人们对矿产资源的需求不断增大,各种矿产资源的开发利用出现了过度消耗的局面,同时也带来了矿山周边植被严重破坏、周边环境污染、生态环境趋于恶化等问题,不仅给当地人们的生活环境造成巨大的破坏,还导致了严重的经济和社会问题。目前,废弃矿山的治理和植被快速恢复成为我国整治重大环境污染问题之一。基于此,本文详细探讨了废弃矿山生态环境综合治理途径,旨在保护矿山地质环境和生态环境,促使现代社会经济能够朝着可持续的方向发展。

关键词:废弃矿山;生态环境;综合治理;途径

1 我国矿山开采现状

我国是矿业生产大国,矿业资源的开采在整个国民经济发展中具有举足轻重的地位,而矿业资源在开发和利用过程中,往往会给人类环境带来种种不良影响,引起森林、土地的破坏和大气、水的污染等,甚至破坏环境的生态平衡。虽然我国经济得到了飞速发展,然而开山取石的现象十分普遍。尤其是在扩建城市规模的地区,在经济与生态的对立中,生态环境的保护远远比不上人们对物质的需求。据统计:我国共有大中型矿山9000多座,小型矿山26万多座,采矿侵占土地面积已接近40000 km2,由此而废弃土地面积达330km2/a。矿山废弃地如得不到及时的重建,将可能引发一系列的环境问题,造成水土流失、水资源污染、水量减少、矿区固体废弃物污染等,将直接影响社会、经济与生态环境的可持续发展。

矿山废弃地生态重建所面临的问题:(1)表土层破坏导致缺乏植物能够自然生根和伸展的介质、水分缺乏、营养物质不足、毒性物质含量过高。(2)存在限制植物生长的物质如重金属含量过高、pH值太低或盐碱化等。(3)缺乏必要的营养元素如有效磷浓度低、含氮量极低。(4)生物因素除了上述土壤条件变劣外,生物种类的减少或丧失给矿区废弃地恢复带来了更加不利的影响。

2 废弃矿山生态环境综合治理途径

2.1 以生态恢复为主的综合治理方式

生态恢复指恢复被损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状况的管理与操作过程,即重建该系统干扰前的结构与功能及有关物理、化学和生物学特征。矿山植被森林化恢复的方法,主要包括物种如何选择、种群怎样配置和采取怎样的技术进行栽植 3 个方面

(1)物种选择

森林化发展的趋势是趋近于自然森林植被的种群结构,所以可利用周边自然森林植被的种群结构作为参照物来确定矿山植被恢复的主要物种。由于比较逼近于自然植被某个演替阶段的种群结构,其森林化程度就相对较高。因此,矿山边坡森林化植被构建的物种选择宜预先对周边山体植被的物种组成与结构进行比较仔细的调查,尽量选择周边山体的乡土物种,这是矿山边坡森林化构建的重要基础,也是边坡人工植被趋近于自然、免养护或少养护和相对稳定性的根本保证。

(2)种群配置

植物群落的组成并不是一组杂乱无章的堆积,在特定地段的自然条件下,总是由一定的植物种类结合在一起,成为一个有规律的组合。物种的更新也有其自身的生长对策,树木在长期的生态适应过程中形成两大生长对策类型,一类是在整个生长过程中都需要充足的光照,这一类型树种的生长尽管处在生长前期或幼树期,也有较高的生长速率,另一类型是在整个生长过程中,生长前期,特别是幼苗和幼树期,需要适当的庇荫,前期生长很慢,以大量发育根系为主,后期生长较快并需要较充足的光照。

因此,在矿山植被森林化构建的同时,还要考虑种群的合理配置问题。在矿山边坡缺水、缺肥和缺土的恶劣环境条件下,由于光照充足,可结合植生基质喷附,利用美丽胡枝子乡土树种作为边坡植被森林化构建的先锋树种是比较理想的。

(3)造林方法

喷播:喷播是生产上最经济的造林方法,在喷播草种的同时,夹杂木本种子一起喷播在具有植生基质附着的边坡上。由于木本种子发芽迟缓,草本种子发芽迅速,如果木本种子不进行预先的发芽处理,通常不能保证草种与木本植物种子的同步发芽。同时还要考虑这些草种的生长是否会对目的树种的种子萌发和幼苗生长具有相克作用或生化他感作用。混喷的植物种子还要注意物种的生化他感效应,因此木本植物种子喷播,除要预先进行催芽处理外,还要注意草种对木本植物种子的生化他感作用。

容器苗种植: 在种子由于发芽迟缓或生化他感影响而不适宜直播的情况下,可利用容器苗种植。试验证明,采用容器苗造林,具有缓苗快、成活率高的显著特点。研究生产适合矿山边坡专用的容器苗是今后矿山边坡植被森林化构建的一种行之有效的方法,可以弥补喷播的不足。

鱼鳞坑、围堰种植:利用边坡特殊的有利微地形特点,采用挖鱼鳞坑或围堰砌筑或用植生袋叠置燕窝状种植槽,然后在坑内或槽内种植目的树种进行矿山边坡森林化构建的点缀式营造。采用的苗木宜经过圃地驯化和修剪整形,或采用大型的容器苗,以适应矿山边坡的立地环境。

矿山生态环境重建理是一项重大而艰巨的历史任务。由于边坡缺水、缺土、缺肥,修复的难度较大是事实,投入的资金也相对较多,如果没有正确把握恢复方法,就很难把握修复的效果,难免会出现新的退化问题。要因地制宜,在对自然生镜全面调查的基础上,做出相应的方案选择,才能到达生态恢复的目的。

2.2 土壤基质改良

恢复废弃矿山地区生态环境并营造景观的重要环节就是改良土壤基质。该地区的土壤大多不具备足够的营养元素,很难依靠自身力量自行恢复,所以需要依靠人工方式促进恢复。根据土壤状态的不同,可选择新覆土再改良或直接改良等方法。目前有许多材料可以用于改良废弃地,比如固氮植物、化学肥料有机废弃物等。或者通过“以废治废”的方法进行改良,由于动物粪便、污水污泥、废弃垃圾之中含有的有机物质很多,能够使基质的保肥能力提高,金属的毒性受到缓解。植物在长期改良中起着非常重要的作用,为了提高废弃矿山地区的社会效益与生态效益,最适合的方法就是采用固氮植物对废弃地进行改良。

2.3 毒性处理和污染治理

恢复废弃矿山时最关键的问题之一就是毒性问题。如果污染程度并不严重,可以采用自然方法,对于毒性废弃物,则尽量采用无毒物质加以覆盖,并且要建设隔离区。若物质中同时含有有毒及无毒物质,应当优先对毒性进行鉴别与处理。目前在采矿固体废弃物的处理中通常采用生物技术方法,比如应用有机肥料增强微生物的活力。采用生态技术方法可以处理矿区的废水,比如将废弃矿道封锁,使空气隔断,减弱氧化作用,使酸性水的产生得到缓解。另外,还可以设置雨污分流系统,对废弃矿山地区的污水加以处理。

3 结束语

综上所述,矿山生态环境重建理是一项重大而艰巨的历史任务。由于边坡缺水、缺土、缺肥,修复的难度较大是事实,投入的资金也相对较多,如果没有正确把握恢复方法,就很难把握修复的效果,难免会出现新的退化问题。要因地制宜,在对自然环镜全面调查的基础上,做出相应的方案选择,才能到达生态恢复的目的。

原标题:废弃矿山生态环境综合治理途径

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