礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)與行業(yè)現(xiàn)狀分析

陳進斌

摘 要：礦產(chǎn)資源的開發(fā)帶來巨大的經(jīng)濟利益的同時也使當(dāng)?shù)卦械纳鷳B(tài)環(huán)境遭到破壞。因而，生態(tài)環(huán)境保護也越來越受到相關(guān)部門和學(xué)者的重視。文章主要介紹礦山生態(tài)恢復(fù)的概念、理論、生態(tài)恢復(fù)技術(shù)以及礦山生態(tài)恢復(fù)的行業(yè)現(xiàn)狀，以期能夠為我國的礦山生態(tài)恢復(fù)工作提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：礦山；生態(tài)恢復(fù)；行業(yè)現(xiàn)狀

中圖分類號：X171.4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0071-02

引言

礦產(chǎn)是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性資源，為我國高速的經(jīng)濟發(fā)展做出巨大貢獻，礦產(chǎn)資源為一次性能源、工業(yè)原料以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的供給比例分別為95%、80%、70%以上。其對發(fā)展的重要性不言而喻，因而，普遍處于較高的開采程度，但是這種高強度的開采對礦山生態(tài)環(huán)境破壞是很嚴(yán)重，并且是不可逆的。特別是，不合理的礦山開采行為給礦山周邊帶來嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，諸如，土壤退化、自然景觀破壞、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、水資源污染、生物多樣性降低等，這些環(huán)境問題加劇礦山生態(tài)功能的喪失，最終導(dǎo)致礦山變?yōu)閺U棄地。一般將尾礦、矸石、廢礦坑、采礦玻璃土和洗礦廢水沉淀物等占用的土地稱之為礦山廢棄地，廣義上講，機械設(shè)施、礦山道路、采礦作業(yè)面和礦山輔助建筑物等在運營結(jié)束后也成為礦山廢棄地。通常，廢棄地中各類型占地的構(gòu)成分別為：59%為采礦本身用地，20%為排土場，13%為尾礦，5%為廢石堆，3%為塌陷區(qū)?，F(xiàn)階段，全國各類礦區(qū)因開發(fā)占用而損壞的和土地面積高達200萬公頃，而且每年的遞增速率仍達3.3萬到4.7萬公頃。自20世紀(jì)80年代以來，我國的礦山治理取得不錯的成效，截止2014年，國家用于礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的資金投入累計高達901億元，廢棄地的復(fù)墾系數(shù)由原先的5%提高至當(dāng)前的15%，卻仍低于國際平均水平，更遠低于歐美發(fā)達國家80%的水平。因此，我國的礦山修復(fù)仍有很大的市場潛力。為此，本文綜述礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的研究進展和行業(yè)現(xiàn)狀，以期為研究者提供合理的參考依據(jù)。

1 礦山生態(tài)恢復(fù)的基本概念

1.1 礦山生態(tài)恢復(fù)的概念

廣義而言，生態(tài)恢復(fù)是指遭自然或人為破壞的生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過一定的恢復(fù)其結(jié)構(gòu)和功能均能夠得以重現(xiàn)。但是，礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)很多時候并不能將生態(tài)環(huán)境完全恢復(fù)成未受破壞前的樣子。因此，需要根據(jù)對礦山生態(tài)環(huán)境的具體目標(biāo)來恢復(fù)其所必須的部分，用以達到可供利用。目前，因生產(chǎn)建設(shè)或自然災(zāi)害損壞的礦山仍是我國礦山生態(tài)恢復(fù)的工作重點，運用生態(tài)恢復(fù)技術(shù)與合理的工程整治措施使得礦山恢復(fù)為可進行活動及具備生態(tài)功能的狀態(tài)。對礦山生態(tài)恢復(fù)而言，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)必要的結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)，生態(tài)功能的實現(xiàn)和自我維持是其生態(tài)恢復(fù)的成敗的關(guān)鍵。

1.2 礦山生態(tài)恢復(fù)理論

礦山生態(tài)恢復(fù)是學(xué)科基礎(chǔ)是恢復(fù)生態(tài)學(xué)，生態(tài)演替理論是其理論依據(jù)，即引入礦山的先鋒植物經(jīng)演替最終達到與環(huán)境相適應(yīng)的頂級群落。實現(xiàn)礦山生態(tài)恢復(fù)需要運用的原理包括整體性原理、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與功能協(xié)調(diào)原理、自身原理與循環(huán)再生原理。然而，自然更新演替是一個漫長的過程，一般而言，恢復(fù)礦山廢棄地的植被最少需要50～100年；若廢棄地完全沒有表土，恢復(fù)時間可能要超過1000年。因此，人為設(shè)計常應(yīng)用于礦山生態(tài)修復(fù)過程中，如諸多工程措施，用以有效地減少演替時間，從而較快地達到預(yù)期的治理目的。

2 礦山生態(tài)恢復(fù)的技術(shù)方法

土壤和植被的修復(fù)是礦山生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵點。根據(jù)礦山的具體情況，土壤的修復(fù)可以采用的修復(fù)方式包括物理方式，化學(xué)方式以及生物方式。物理修復(fù)的方法有客土法，換土，去表土等。以上方法的就是通過不同的方式去獲得適合植物生長的土壤環(huán)境，土壤的來源應(yīng)盡量選擇礦山周邊地區(qū)，避免引起生物入侵等后果。土壤覆蓋深度的研究表明，10～15cm的土壤深度對植被的恢復(fù)具有良好的效果。

化學(xué)方式修復(fù)土壤多應(yīng)用于由灰燼、砂質(zhì)和巖土組成的礦山廢棄堆場。一般是將復(fù)雜的化學(xué)改良劑加入到土壤中，提供營養(yǎng)元素的同時形成保護土壤表層和植物根系的保護膜，還能起到涵養(yǎng)水分的作用。

生物修復(fù)也是在礦山生態(tài)恢復(fù)常見的技術(shù)之一，如植被修復(fù)、土壤動物和微生物修復(fù)。利用植被原位處理污染土壤的方法稱之為植物修復(fù)。選擇作為礦山生態(tài)修復(fù)植被，不僅要優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)貎?yōu)良、先鋒樹種和固氮樹種，同時還要具備生長較快、適應(yīng)性較強、抗逆性好、經(jīng)濟價值高等特點。

在生態(tài)系統(tǒng)中，土壤動物和土壤微生物往往處于消費者和分解者的位置，在生態(tài)系統(tǒng)功能的維持方面有著重要作用。因此，在礦山生態(tài)恢復(fù)過程中加入有益的土壤動物或微生物可以加快礦山土壤的修復(fù)進程。土壤中的有害有毒物的濃度會因為微生物的代謝活動而減少，與此同時，其接種優(yōu)勢可增加土壤活性、加速改善以及縮短修復(fù)周期。而土壤動物的修復(fù)既可以改良土壤理化性質(zhì)，其排泄物可以促進植物的生長發(fā)育。此外，土壤動物還有富集土壤重金屬污染物的能力。然而，動物修復(fù)應(yīng)當(dāng)在植物修復(fù)效果達到一定成效后施用才能達到顯著的成果。

3 礦山生態(tài)修復(fù)的行業(yè)現(xiàn)狀

礦山生態(tài)修復(fù)是我國環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的另一大市場，以 2015年的湖南地區(qū)對重金屬污染投資規(guī)模為基礎(chǔ)測算，礦區(qū)治理投資規(guī)模高達4000億，其中土壤修復(fù)投資規(guī)模在2000億以上。隨著人們對環(huán)保呼聲的日益高漲，環(huán)保部對礦山生態(tài)修復(fù)的相關(guān)法律法規(guī)也在逐步成型出臺。但是，我國的礦山治理起步晚，高額的礦山修復(fù)保證金是很多礦山企業(yè)對污染熟視無睹的原因之一，因此，礦山污染現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

高額的環(huán)境治理費用以及未有良好的商業(yè)回報模式是影響相關(guān)產(chǎn)業(yè)未起步的原因。目前，在土壤污染修復(fù)中，有三大類，分別為場地修復(fù)、耕地修復(fù)以及礦區(qū)修復(fù)。場地修復(fù)多位于城區(qū)內(nèi)，修復(fù)后往往有較高的商業(yè)價值，因而商業(yè)模式基本成型，是三大板塊中，技術(shù)和市場均較為成熟的市場。耕地問題直接關(guān)系到食品安全問題甚至是國家安全問題，政府主導(dǎo)的大面積示范工程開始大量出現(xiàn)。而礦區(qū)選址的相對偏僻，開發(fā)后生態(tài)環(huán)境往往較差，因此，對市場模式仍在探索中。但就土壤環(huán)境本身而言，礦山開發(fā)后，對土壤有很大的危害，而且這種危害是隱蔽的、緩慢累積的，具有不可逆性，故而，礦山環(huán)境修復(fù)與治理勢在必行。endprint

4 結(jié)束語

綜上所述，關(guān)于礦山生態(tài)恢復(fù)的研究不僅關(guān)系到我國土壤的再利用，也關(guān)系到經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境優(yōu)化等諸多方面。盡管礦山生態(tài)環(huán)境的修復(fù)受到資金、政策、標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)等因素的困擾，隨著我國越來越重視環(huán)境保護，礦山生態(tài)環(huán)境治理也會逐漸成為工作的重點之一。而環(huán)境生態(tài)恢復(fù)治理在“十三五”中將有更大的發(fā)展，因此，在未來的工作中要在人才、資金以及技術(shù)方面對礦山的生態(tài)治理投入更大的支持力度，以保障其長足有效的發(fā)展。

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