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1、矿山环境治理方法与生态修复技术摘要：由于矿藏的不可移动性，导致矿山在长期开采运行过程中出现了严重的 环境污染情况，不仅破坏了区域动植物系统，而且导致区域水系结构出现了严重 的毁损。据此，本文以矿山环境治理方法与生态修复技术为研究要点，阐述了矿 山环境治理与生态修复现状，分析了矿山环境治理与生态修复中的生态环境效应， 讨论了矿山环境治理与生态修复必要性。结合矿山环境治理与生态修复影响因素， 对矿山环境治理与生态修复技术实践应用进行了简单的探究。关键词：矿山环境；治理；生态修复前言：人口、资源、环境，是当今社会可持续发展进程中面临的主要问题， 实现人口、资源环境的均衡和谐发展势在必行。从理论层面进
2、行分析，地方环境 可持续发展是社会整体稳定运行的子集。而矿山生态环境治理及修复则是地方环 境可持续发展的关键。据此，综合利用恢复生态学、资源经济性原理及方法，对 矿山土地生产力恢复及矿山生态系统维护进行探究分析具有非常重要的意义。一、矿山环境治理与生态修复现状1、矿山环境治理及生态恢复概述矿山环境治理及生态恢复主要是利用人为工程手段或措施，在植被恢复不佳 的矿山废弃裸地坡面位置，为区域植被生长创作适宜的土壤环境条件。同时引入 先锋植物群落，对裸露地面进行初期覆盖，以避免矿山废弃地荒漠化、水土流失， 为后期目标群落形成奠定基础。2、矿山环境治理及生态恢复现状在近十年发展进程中，我国矿山开发事业飞
3、速发展，矿业在国民经济中作业 也直线上升，取得了突出的经济效益。但是，由于矿产资源开采是人类活动中最 大规模改变地表景观、破坏地表生态系统的活动，我国大规模的矿山开采对我国 土地环境造成了极大的破坏，促使矿区周边土地资源急剧减少。现阶段我国总矿 山数量在20*104个以上，广泛分布于经济欠发达地区及偏远地区。由于小型采 矿活动工艺较落后，且缺乏规范的管理制度，导致其存在较为严重的资源浪费问 题。整体矿山管理的失控，也加剧了矿山对土壤的破坏。我国多数矿区生态恢复 率大多在0左右，这种情况下，若我国不及时对小规模矿山进行有效治理，就会 影响总体矿区废弃地生态恢复率。从某种程度上而言，我国矿山环境治
4、理及生态恢复大多为生态重建的方式。 现阶段我国矿山生态重建主要针对采矿活动进行中造成的露天采矿场采空区、尾 矿场、排土场、塌陷区进行生态重建。其中露天采矿场采空区主要生态重建方式 为天然植被恢复、人工促进植被恢复两种类型。配合蓄水重建、挖深垫浅技术、 农林重建等措施，可促使植被加速恢复；而尾矿场生态重建主要利用人工绿化的 方式，通过砰石生态重建、塌陷区生态重建，促使生态恢复；排土场生态重建主 要用技术为排土场土壤植被恢复、排土场土壤稳定技术、植被物种筛选配置技术 等；塌陷区生态重建主要依据矿区采矿塌陷区重建后发展方向，综合考虑农业、 水产养殖、建筑等因素，制定对应的生态重建方案。二、矿山环境治
5、理与生态修复生态环境效应1、水文地质变化及区域水质污在矿山开采过程中，矿区疏干排水、矿区裂缝及塌陷等问题的发生，会直接 影响矿区开采模块地下储水结构发生变化，进而导致地下水位下降、大面积疏干 漏斗出现、地表径流变更等问题发生。再加上矿山开采阶段矿坑水、废水淋滤水 等工业废水的排放，对矿山周边水源造成了严重的污染1。2、地质灾害发生概率增加矿山开采作业的进行必然会导致地下采空问题发生。而地下采空问题的发生， 不仅会影响矿山周边山体及斜坡的平稳安全性，而且会加剧地面开裂、坍塌、滑 坡等事故发生概率。再加上矿山开采排放废渣大量堆积在山坡、沟谷位置，废石 废渣与泥土混合会直接导致废石废渣摩擦力、透水性
6、减小。此时若出现暴雨天气， 则会增加泥石流发生概率。3、土壤污染与退化在矿山开采后需要将表土清除并覆盖新土或矿渣，而采矿过程中大型采矿设 备的重型荷载作用，会导致矿渣或新土逐渐坚硬、板结。再加上矿区地面采空塌 陷问题的发生及矿山固体废渣的排放，会直接导致土壤产生裂隙。随着土壤裂隙 的扩大，土壤养分会逐渐流失，矿山固体废渣中毒害成分会直接渗入土壤中，造 成严重的酸碱污染、重金属污染、有机毒害物质污染。4、水土流失加剧在矿山开采过程中，由于露天矿坑开挖、井工矿抽排地下水等作业，会直接 破坏地表植被。进而导致矿山开采区域地下水位出现大幅度下降，逐渐形成大面 积人工裸地。此时若出现大面积降雨，则会在矿
7、山地面起伏及沟槽的作用下加速 地表水流动，最终促使水土冲刷加剧。三、矿山环境治理与生态修复影响因素3.1 土壤因素土壤是矿山环境治理及生态修复作业正常运行的前提，也是岩石圈表面植被 存活生长的关键因素。其不仅可以提供植被存活生长所需的矿物质元素、水分， 而且可以为生态系统中生物部分、无机环境相互作业提供载体。这种情况下，土 壤内酸碱值、土壤结构、母质、营养状况等因素，就直接影响了矿山环境治理与 生态修复效果。3.2光照强度光照强度是矿区内植被光合作业主要能量提供者。根据光照强度的差异，矿 区环境治理人员可选择适宜的生态恢复植被类型，如耐阴植物、阳性植物等，以 保证生态修复效果。3.3温度及水分
8、温度可以通过气温、地温两个渠道对植被生长活性造成影响。而植被生长活 性直接影响了矿区环境治理与生态修复效率。水分是植被正常存活生长的关键因数，也是植被光合作用及呼吸作用的主要 参与元素。其可以为植被矿物质营养吸收、运输提供良好通道。植被供水情况， 也直接影响了矿区环境治理及生态修复效果2。四、矿山环境治理与生态修复典型技术4.1矿山土壤污染治理典型技术4.1.1表土转换及客土覆盖表土转换主要是在矿区开采作业开展前期，作业人员可首先将表层、亚表层 土壤挖走，并储存在适宜的环境中。在矿区采矿作业结束后，将以往储存的土壤 放回原处。上述方法虽然在一定程度上破坏了矿区周边制备，但是整体土壤物理 性质、
9、种子库、营养条件没有较大的变化，可以便于本土植物在较短的时间内生长存活。客土覆盖主要是矿区开采后废弃地土层厚度不足时，利用异地熟土覆盖的方 式，固定在矿区开采后废弃地表土层。在改良矿区开采后废弃地土壤理化性质的 同时，也可以通过在客土中添加微生物、氮素、植物种子，为矿区废弃地制备重 建提供良好条件。4.1.2 土壤物理性质改良提高矿区废弃地土壤孔隙度是矿区土壤物理性质改良的主要目的。在短期内 矿区土壤物理性质改良作业中，矿区环境治理人员可以采用犁地，或者农家肥施 加的方式，降低土壤容重，改良矿区废弃地土壤结构。同时对于酸碱度不佳的矿 区土壤环境，矿区环境治理人员可以利用生石灰，或者碳酸氢盐，进
10、行酸碱度调 节，以增加土壤中钙含量。4.1.3 土壤化学性质改良改良矿区废弃地土壤化学性质是一项长期的工程。因此，矿区环境治理人员 可在化学肥料、固氮植物应用的基础上，针对矿区土壤重金属污染及有机废弃物 污染情况，采用适量微生物进行调节治理。4.2矿山植被恢复典型技术4.2.1植被生长卷铺盖法及高陡岩石边坡绿化法植被生长卷铺盖法主要应用于坡度较缓且低矮的土质边坡，利用当地草皮进 行铺种。其可在短时间内形成目标种群。高陡岩石边坡绿化法主要是通过在矿山边坡面上种植植被可持续生长的基质。 并将基质长时间固定在矿区开挖后岩石边坡面层。同时利用废弃秸秆制作的固土 板状结构，根据不同地质条件，进行植被物种
11、选型及室外生长实验，以保证高陡 岩石边坡绿化效果。4.2.2液压喷播法及喷混植草法常用的液压喷播法主要包括挖沟换土液压喷播、客土液压喷播、湿法喷播等 几种类型。其中挖沟换土液压喷播主要应用于土量较多且强风化演示坡面；而客 土液压喷播主要应用于土量较少且岩石边坡；湿法喷播主要应用于坡度较缓的土 质边坡。液压喷播法具有速度快、效率高、适用区域广、机械化程度高的特点， 可在短时期内达到草坪绿化的目的。喷混植草法适用于全部岩石边坡，配合锚索或锚杆框格应用，可以控制边坡 局部或大体积滑移。在喷混植草方式应用过程中，矿区生态治理人员可以植被混 凝土配方设计为核心，综合利用生物学、土壤学、园艺学、水土保持工
12、程学、岩 石工程力学、环境生态学等专业学科知识，考虑矿区边坡角度、岩石性质、边坡 地理位置、绿化要求等因素，确定植被添加剂及草种种植比例。如水泥、腐殖质、 保水剂、混凝土绿化添加剂、沙壤土、水、混合植草物种等。一般来说，在混合 植草物种选择过程中，矿区生态治理人员应依据矿区生物生长特性，选择四季常 青且可自然繁殖的植被物种。4.2.3生态多孔混凝土绿化及挂三维网植草法生态多孔混凝土绿化法最初应用于21世纪初期天津外河改造工程。其主要是 在无沙大孔混凝土内，进行酸性聚合物、聚酯稀纤维的掺加。并逐层覆盖腐殖土、 种子、稀释肥料、保水剂、植物纤维等物质，为植被物种生长提供良好的条件。挂三维网植草法主
13、要应用于土质较缓且存在部分砂石的边坡。其在实际应用 中，需要对边坡坡面进行清理，并在矿区边坡上层废石废渣清理完毕后进行平整 处理。随后进行三维网挂设及固定。根据边坡类型的差异，三维网挂设方式也具 有一定变化。以挖方边坡为例，矿区生态治理人员需要将三维网预先埋入边坡坡 体上部截水沟内，依据自上而下的顺序，沿边坡走向逐步平整铺设。同时采用机 械搭接的方式，促使相邻三维网与坡面紧密贴合。并采用U型钉子将三维网固定 在边坡坡面上，避免褶皱、悬空问题对三维网植草效果的影响。在三维网固定之 后，矿区生态治理人员可采用粘性土、泥炭肥、复合肥等物质，均匀混合后注入 固定三维网内。随后进行填土操作，并在土层内施
14、加消毒剂、肥料、土壤改良剂。 最后，矿区土壤治理人员可选择合适草种，利用高压喷播植草机将草种均匀喷洒 在边坡三维网上。除此之外，对于岩石边坡或者坡度较缓的岩土混合边坡，矿区生态治理人员 也可以利用浆砌空心砖培土种草与喷混植草结合的方式。即在框格内全坡面铺设 空心砖，并在空心砖内喷射草种，其可用于重灾害型矿山区。4.3矿区水土流失综合治理技术4.3.1矿山植被恢复工程矿区植被恢复技术主要是利用当地植被，逐步调整矿区生产环境，降低水土 流失问题。在矿区植被恢复技术应用过程中，矿区环境治理人员可综合考虑矿区 气候、土壤条件、植被品种近期表现及长期优势、植被生物学特性等因素。优先 选择成活率高、速生、
15、固土效果好、根系发达的植被，保证植被恢复技术应用效 果。4.3.2边坡防护及固体废弃物拦挡工程边坡防护工程主要针对矿山开采阶段形成的不同类型的边坡，在植被恢复措 施实施的基础上，结合边坡稳定程度，采用石砌护坡、植被护坡的措施，保证边 坡稳定。固体废弃物拦挡工程主要是在矿区废弃地或者废石废渣堆积地，进行排水工 程、拦渣坝、挡渣墙等设施建设，以达到防漏、拦挡的目的3。4.3.3坡面排水及土壤整治工程坡面排水工程主要针对威胁矿山安全的坡面，根据边坡长度，进行截流沟、 排洪渠的分段设置。结合林草带的综合布设，可降低坡面径流对地表冲刷作用， 保证矿区开采作业平稳进行。土壤整治工程主要利用排蓄结合的方式，
16、针对矿山生产阶段产生的废弃工业 场地、废石堆、尾矿库等废弃区域，进行排水拦渣作业。同时对服务期满的尾矿 库进行复垦措施，以保证三废问题的有效解决。五、矿山环境治理方法与生态修复技术实践5.1工程概述5.1.1*矿区土壤地质条件*地位于长江、澜沧江、黄河发源地，以往该地具有种群繁多的高寒草原， 而在近几年的发展进程中，随着该地矿区开采作业进行，*矿区现已形成了 125个废弃矿山，总占地面积750.23公顷，废弃矿渣总量132522m2。再加上全 球气候变暖的影响，导致该地生态环境逐步出现了暖干化趋势。低湿草甸植被也 逐渐转化为中旱生植被，整体生态环境脆弱程度逐渐增加。特别是近期矿山资源 滥挖乱采，导致*地形成了大面积不同程度的裸地，该地荒漠化、沙化程度明 显，沙尘暴、泥石流等灾害发生频率也大大增加
