礦山生態(tài)修復(fù)工程及技術(shù)措施

方曉明

摘 要：礦山生態(tài)修復(fù)工程的開展是為了避免礦山生態(tài)結(jié)構(gòu)持續(xù)惡化的重要措施，其在實(shí)際中具有極高的現(xiàn)實(shí)意義，為了使礦山可以科學(xué)、持續(xù)的發(fā)展必須要在其生態(tài)恢復(fù)研究理論的基礎(chǔ)上對(duì)礦山的實(shí)際情況進(jìn)行綜合研究，找出如何采用適當(dāng)?shù)姆绞絹黹_展礦山生態(tài)修復(fù)工程。文章在礦山生態(tài)修復(fù)的特點(diǎn)及要求上對(duì)其在實(shí)際中可以采用的方法進(jìn)行了全面的研究，其包括植被恢復(fù)、生物恢復(fù)、廢棄物處理等部分，并提出在礦山生態(tài)修復(fù)中如何有效的開展復(fù)墾工作，利用這些技術(shù)原理對(duì)礦山生態(tài)修復(fù)工程進(jìn)行全面的解讀，以此來保證對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效恢復(fù)，進(jìn)而使礦山生態(tài)環(huán)境持續(xù)、良好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山生態(tài)修復(fù)；技術(shù)；方法；理論

礦產(chǎn)作為我國重要的資源其開采程度越來越高，在礦產(chǎn)資源被高度開采的情況下是礦山生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，這種對(duì)生態(tài)環(huán)境的損害是在礦產(chǎn)開采中不可避免的。目前由于礦山生態(tài)遭到破壞所產(chǎn)生的環(huán)境問題主要有土壤結(jié)構(gòu)損壞、森林植被遭到破壞、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、水資源受到污染、氣候環(huán)境變化、土地生態(tài)退化、生物減少等情況，而這些因素造成了嚴(yán)重的生態(tài)失衡問題，長時(shí)間作用下會(huì)致使礦上生態(tài)功能結(jié)構(gòu)的衰退，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)致使礦山變?yōu)榛纳健Ｒ虼吮仨氁ㄟ^修復(fù)、重建、復(fù)墾等方式來改善礦山生態(tài)環(huán)境，避免因礦山環(huán)境受到破壞而造成嚴(yán)重生態(tài)問題。

1 礦山生態(tài)修復(fù)工程的發(fā)展

1.1 礦山生態(tài)修復(fù)的概念

在礦山因過度開發(fā)或是過度損壞后其生態(tài)結(jié)構(gòu)及功能出現(xiàn)衰退及消失等情況就需要進(jìn)行生態(tài)修復(fù)來對(duì)礦山生態(tài)進(jìn)行改善，以此來避免礦山因生態(tài)功能完全消失而變?yōu)榛纳?。目前在我國的礦山生態(tài)修復(fù)中將因生產(chǎn)建設(shè)或是自然災(zāi)害損毀的礦山歸類為需要進(jìn)行整治修復(fù)的區(qū)域，采用適當(dāng)?shù)闹卫泶胧﹣韼椭V山重新恢復(fù)為可進(jìn)行活動(dòng)及具備基本生態(tài)功能的狀態(tài)。對(duì)于礦山生態(tài)的修復(fù)其并不是要求使礦山生態(tài)環(huán)境完全恢復(fù)成受到破壞之前的生態(tài)原貌，其主要是根據(jù)礦上生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能來恢復(fù)其所必須的部分，以此來保證礦山可以回歸為可利用的狀態(tài)。

1.2 礦山生態(tài)修復(fù)的理論

目前在礦山生態(tài)修復(fù)工程中主要應(yīng)用的是生態(tài)演替理論，此理論主要是指在生態(tài)恢復(fù)中通過礦山中各類植物的演替及發(fā)展來形成一個(gè)完整且穩(wěn)定的生態(tài)部落，此種理論的應(yīng)用決定了在礦山生態(tài)修復(fù)中的整體性原則、穩(wěn)定性原則、協(xié)調(diào)性原則，以此來保證礦山可以形成一個(gè)完整的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。由于在生態(tài)演替的過程中其需要經(jīng)過一個(gè)較為漫長的階段，為此在礦山生態(tài)修復(fù)的過程中需要有人工的參與，這樣才能有效減少生態(tài)演替的時(shí)間。同時(shí)在礦山生態(tài)修復(fù)工程中其包含了生態(tài)原理、植物原理、生物原理及控制原理等，可以說其屬于一種綜合性多層次工程。為此必須要以科學(xué)的角度礦山生態(tài)進(jìn)行理解，并選用適當(dāng)?shù)幕謴?fù)方案來對(duì)生態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，從而使礦山可以具備生物多樣性等生態(tài)特點(diǎn)。

2 礦山生態(tài)修復(fù)的處理方法

2.1 對(duì)礦山生態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定

根據(jù)礦山的生態(tài)結(jié)構(gòu)及地質(zhì)環(huán)境，其在實(shí)際中可以采用物理及化學(xué)兩種方式來對(duì)礦山生態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定，具體實(shí)用措施有以下內(nèi)容。

物理處理主要是對(duì)礦山生態(tài)進(jìn)行前期的生態(tài)修復(fù)，由于在排矸場(chǎng)就采礦區(qū)都經(jīng)過了長期的開采及生產(chǎn)活動(dòng)，因此其地質(zhì)存在不穩(wěn)定的情況。在排矸場(chǎng)主要應(yīng)用熟土進(jìn)行掩埋工作，而在采礦區(qū)則是進(jìn)行填充工作，這樣可以有效提高礦山地表景觀區(qū)的穩(wěn)定性。

化學(xué)處理則是利用穩(wěn)定劑來處理尾礦，在應(yīng)用穩(wěn)定劑后尾礦會(huì)經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)一層保護(hù)膜，利用這層保護(hù)膜可以有效的提高尾礦的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)侵蝕的情況。但是此種方法在使用中具有一定的缺陷，其因化學(xué)藥劑而極易造成生態(tài)污染，并且整體成本略高，不適宜大規(guī)模使用。

2.2 進(jìn)行礦山植被修復(fù)的方法

進(jìn)行植被修復(fù)是最有效的礦山生態(tài)修復(fù)方法，根據(jù)礦山生態(tài)修復(fù)的需要其在實(shí)際中可以采用直接種植及覆土種植兩種措施，在實(shí)際中對(duì)植被修復(fù)方法的選用需要根據(jù)礦山土壤情況及土壤肥力等進(jìn)行合理選擇。

直接種植在應(yīng)用中具有成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際中其要求礦山地質(zhì)需要具備一定的營養(yǎng)條件，且土壤結(jié)構(gòu)可以滿足植物生長的基本條件，但是在許多廢棄礦山中其土地多為裸地，地表無植物存活或是存活量較少，其土壤內(nèi)部微生物及其它有益生物存活率量較少，不適宜直接種植。因此直接種植的方式僅適用于礦山土壤生態(tài)損壞程度較低的區(qū)域。

覆土種植在實(shí)際中需要對(duì)地表生態(tài)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行覆土工作，并且要保證覆土的厚度滿足植物生長需要，為此其成本較高，覆土厚度需要達(dá)到5cm-10cm。在進(jìn)行植被修復(fù)時(shí)可以采用種植豆科植物來降低成本，或是選用適地性良好的植被種子。

2.3 進(jìn)行礦山土壤生物修復(fù)的方法

在土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)中其內(nèi)部生物起到了非常重要的作用，其可以有效的提高土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，為此對(duì)于土壤生物的修復(fù)需要從微生物及土壤動(dòng)物兩個(gè)部分來開展。

土壤中微生物不僅可以有效調(diào)動(dòng)土壤活性，還可以促使土壤養(yǎng)分快速分解，提高土壤有機(jī)物含量，同時(shí)一些微生物還可以分解污染物及垃圾，有效的減少污染問題，并且對(duì)微生物進(jìn)行修復(fù)還可以提高礦山生態(tài)修復(fù)水平，使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)更加完整。同時(shí)對(duì)于微生物的修復(fù)需要根據(jù)礦山原有生態(tài)中微生物的種類進(jìn)行恢復(fù)，避免引進(jìn)不同的微生物造成生態(tài)結(jié)構(gòu)受到破壞，影響植物生長。

土壤動(dòng)物可以有效的疏松土壤結(jié)構(gòu)，并且多數(shù)土壤動(dòng)物會(huì)對(duì)落葉及枯枝進(jìn)行分解，通過分解這些殘枝，使土壤肥力得到提高，進(jìn)而使植被土壤可以形成完整的營養(yǎng)循環(huán)。因此在礦山生態(tài)修復(fù)中對(duì)土壤動(dòng)物的修復(fù)也是其在實(shí)際中需要重點(diǎn)控制的部分。

3 進(jìn)行礦山生態(tài)修復(fù)的技術(shù)措施

對(duì)于礦山生態(tài)修復(fù)工程需要依據(jù)科學(xué)的修復(fù)理念及發(fā)展觀開展相應(yīng)的工作，本著可持續(xù)發(fā)展的觀念并結(jié)合與自然和諧共處的觀念來制定相應(yīng)的規(guī)劃，在考慮生態(tài)環(huán)境本身所具有的自愈能力來選用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施對(duì)生態(tài)環(huán)境修復(fù)進(jìn)行科學(xué)、合理的布局，并且對(duì)于技術(shù)的使用需要對(duì)其經(jīng)濟(jì)性及適用性進(jìn)行考慮，從而保證在礦山生態(tài)修復(fù)中可以滿足其多方面的實(shí)際需求。

3.1 采礦區(qū)生態(tài)修復(fù)

坑下開采礦山應(yīng)采用減輕地表沉陷的開采技術(shù)，并推廣使用充填采礦工藝。盡量減少地表沉陷面積，對(duì)已造成地面裂縫的地方，應(yīng)采取廢石充填和表土覆蓋，最后恢復(fù)植被。露天礦開采后，多形成坡度陡的巖石邊坡，以及寬度不大的臺(tái)階，因此，在對(duì)露天采礦區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)，要對(duì)其形成的坡面進(jìn)行不同程度處理，對(duì)邊坡坡度大于75°的，在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施。

3.2 排土場(chǎng)復(fù)墾

排土場(chǎng)生態(tài)環(huán)境修復(fù)，首先要保證邊坡穩(wěn)定，其次采取工程措施與植物措施相結(jié)合，主要是植樹種草。對(duì)存在安全隱患的邊坡要進(jìn)行工程措施處理，其主要包括修建攔河壩、削坡開級(jí)、修建抗滑樁、深空預(yù)應(yīng)力錨、長錨桿加固等工程措施。排土場(chǎng)植物措施所選擇的植物樹種要抗性強(qiáng)、品質(zhì)好，栽植樹木的方法主要包括堆土袋、掛網(wǎng)綠化、植生袋、植生盤等。排土場(chǎng)修復(fù)為林地時(shí)，應(yīng)在其表層覆土，厚度應(yīng)大于30cm；若采用坑栽，可在坑內(nèi)填入少量的客土；在邊坡小于35°的人工挖土緩邊坡地帶可種植一般的林木。

3.3 尾礦庫復(fù)墾

在進(jìn)行尾礦庫復(fù)墾工作時(shí)需要在保證其完全閉庫后且整個(gè)工程設(shè)施都穩(wěn)定后進(jìn)行相應(yīng)的處理工作，根據(jù)其實(shí)際的性質(zhì)對(duì)復(fù)墾工作進(jìn)行調(diào)整。無論尾礦為酸性還是堿性，要根據(jù)場(chǎng)地的利用方向?qū)ζ溥M(jìn)行深度處理；尾礦中含有放射性、有毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)其含量水平確定是否有必要設(shè)置隔離層，并盡可能深度覆蓋；尾礦所含鹽分較大時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行除鹽處理，或者深度覆蓋處理。同時(shí)，要在尾礦庫周圍設(shè)置排水設(shè)施，排水設(shè)施必須滿足一定防洪標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國內(nèi)外的生態(tài)修復(fù)成果，對(duì)尾礦庫進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)需要在其表層覆蓋厚度大于5cm的土壤，并設(shè)置各項(xiàng)防止水土流失的措施。

3.4 排矸場(chǎng)生態(tài)修復(fù)

排矸場(chǎng)生態(tài)修復(fù)首要工作是對(duì)以坡地和丘陵為主的排矸場(chǎng)進(jìn)行邊坡穩(wěn)定，主要措施包括水平階整地，穩(wěn)定坡面，降低矸石山的相對(duì)高度。在矸石堆放前，必須對(duì)溝底進(jìn)行推平、夯實(shí)處理，堆放矸石以3m為一層進(jìn)行分層堆放，且臺(tái)階的寬度要大于3m。堆放順序?yàn)閺臏侠锵驕峡谶M(jìn)行，層層壓實(shí)，同時(shí)在溝口設(shè)置攔渣壩和漿砌石排水溝。在邊坡地帶以15m為間隔設(shè)置導(dǎo)流渠，且層與層之間錯(cuò)落布設(shè)排列呈“品”字狀；其次在排矸場(chǎng)上進(jìn)行表土覆蓋；最后根據(jù)土壤的性質(zhì)和當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇適宜的植被栽植。

4 結(jié)束語

對(duì)廢棄礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)需要經(jīng)歷一個(gè)長期的過程，為此必須要根據(jù)礦山生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)際需求制定出完善的處理規(guī)劃。在進(jìn)行礦山生態(tài)修復(fù)之前需要對(duì)礦山生態(tài)受到破壞的程度、礦山類型、生態(tài)特點(diǎn)等進(jìn)行全面的調(diào)查，根據(jù)調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行全面的綜合性規(guī)劃。對(duì)于礦山生態(tài)修復(fù)必須要遵循其生態(tài)修復(fù)原理從土壤、植被、生物等多方面進(jìn)行改善，采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施對(duì)礦山生態(tài)進(jìn)行修復(fù)，以此來保證礦山生態(tài)修復(fù)工程進(jìn)展的順利性。以上根據(jù)礦上廢棄后的特點(diǎn)從多角度提出了在實(shí)際中對(duì)不同區(qū)域采用的不同生態(tài)修復(fù)方法，以此來保證生態(tài)修復(fù)的有效性，使礦山生態(tài)結(jié)構(gòu)可以滿足持續(xù)、平衡發(fā)展的需求，并具備應(yīng)有的生態(tài)功能。

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