礦山生態修復措施
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礦山生態修復措施范文第1篇
1 金屬礦山廢棄地
1.1 金屬礦山廢棄地介紹
礦山廢棄地是指那些被采礦活動所嚴重破壞，只有經過合理的整治才能重新投入使用的土地，主要包括下面6種情況：①由于表土剝離并逐漸堆積最終導致排土場廢棄地的形成；②開采過程中留下的巖石碎塊和一些品位較低的礦石積留下來后，形成的廢石堆積地；③礦體在開采完以后，會留下采空區和塌陷區，這些地方便會形成采礦坑，無法使用；④在精礦被選出以后，剩下的尾礦被堆積，堆積尾礦的地方無法再使用；⑤采礦作業時，機械設施和其他輔助建筑物、路基等會被占用，采礦完成后，這些設施被遺留下來，不能再進行利用，成為廢棄地；⑥一些因為采礦作業的需要而受到影響的土地，因為無法被合理開發，就只能閑置。
1.2 我國金屬礦山廢棄地現狀
我國雖然土地遼闊，但是人均耕地面積還不到世界平均水平的二分之一，礦山開采使得本來就缺乏的土地資源加速減少，而且開采礦石產生的廢棄物還對周邊環境造成了污染，使得當地生態環境惡化。據統計，歷年來我國因采礦作業而遭到破壞的森林面積達106萬hm2，草地面積26.3萬hm2，有色金屬工業每年產生的固體廢棄物達6000萬噸，累計已堆存10億噸，占用土地7萬hm2，進行礦山廢棄地的生態恢復已經成為國家面臨的重要任務。
2 礦山廢棄地對環境的影響
2.1 對土地資源的影響
露天礦采掘會直接破壞土地，而其排出的廢礦石也會占用大量土地資源。并且植被的破壞和采空區的形成，會使水土流失加劇，造成自然災害，加速土地的荒漠化進程。
在礦山開發過程中，幾乎所有環節，包括采礦、選礦、冶礦，都會往周邊環境排放重金屬物質。例如：廢棄的硫化礦物，在經過自然氧化、雨水淋濾以后，會導致大量的重金屬進入到礦區中。這些硫化礦物的氧化、風化和分解以及與水、酸、氣、等綜合反應以后，就會產生酸性廢水。另外，在采礦、運礦過程中，這些金屬會產生塵埃污染，這是礦區重金屬的一個重要來源。重金屬的可交換態與碳酸鹽態極易在酸性環境中被釋放，所以在經長期開發的礦區內，土壤中的重金屬含量相當高，重金屬元素在與常量元素結合之后，會讓礦區土地和周圍農田的土壤都受到污染，還會造成土壤不同程度的次生鹽堿化。這種破壞很難被直接觀察到，但它對人體的健康和農作物的正常生長都造成嚴重影響，長期作用甚至還會導致地方性疾病的發生。
2.2 對水資源的影響
地下采礦會破壞巖層結構和水循環，同時，還能改變地下水流方向，造成地下水源斷流。河流在礦區往往被直接用于廢水排放，這造成了嚴重的水質污染，讓當地出現“水質型缺水”現象，附近的漁業養殖和人們的日常飲用水都會因污染而受到影響。
2.3 對植被的影響
露天和地下礦的開采均會使得地表的景觀發生改變。露天開采挖損土地，剝離表土，開采后還要留下大量的尾礦、粉煤灰、冶煉渣等等；地下開采則會引發地面的塌陷，導致地面建筑和設施的變形與損壞。總而言之，采礦活動致使土地變得滿目瘡痍，影響了其為環境服務的功能。
礦區的原生環境在采礦活動中被破壞掉，大型植被被分割，致使生物遷徙受阻，直接影響了物種數量和質量，造成野生物種減少，生物多樣性降低。地表植被的嚴重破壞不僅僅殃及動植物，還會帶來泥石流、山洪等地質災害，使人類面臨更大、更嚴峻的生存風險。
3 生態恢復措施
3.1 礦山廢棄地修復原理
礦山廢棄地的生態修復，是指減少人為因素對礦山生態的不良干擾，降低環境承受的壓力，依靠自然生態系統的自我調節功能，再加上部分科學合理的人工干預，恢復遭受破壞的生態環境，促使生態系統穩定健康地發展。自然狀態下，生態自然的恢復是一個漫長的自然演替過程，而借助人工調控植被組成和進行一些輔助管理措施等，可以使生態環境迅速改善，加速生態恢復進程。
3.2 礦山廢棄地修復步驟
3.2.1 評估。礦山開發對生態環境主要有三種破壞形式：景觀型破壞（對礦區地形、地貌的影響），環境質量型破壞（對所在地區土壤環境、水環境甚至環境空氣質量的影咆），生物型破壞（對當地原有生物群落的摧毀）。首先要根據工程特征，結合環境質量和環境保護的目標對礦區環境影響因子進行識別和篩選，然后進行影響分析，提出解決辦法。
3.2.2 設計。礦山生態修復設計要充分發揮自然生態自我修復的能力，同時通過工程措施和植物措施相結合，堅持將水土流失的防治與環境的美化結合起來的方案，懂得因地制宜，注重對環境的保護。工程措施則既要滿足經濟上的需要，也要強調安全性，植物措施要注意修復地的具體條件和經濟性。
3.2.3 施工。礦山修復往往要進行實施加固工程和護坡工程。根據地形地貌地質特征，針對土體性狀和邊坡自身巖體情況，預測分析其可能發生的最不利應力應變條件下的變形破壞模式及潛在地質危害。根據地質、水文，植被、氣候等特點，對礦山坡面實施生態防護：一是抵御風雨侵蝕、防止坡面風化剝落和水土流失，二是修復邊坡土壤環境、重建邊坡適地植物，實現邊坡綠化、美化的目標。
4 廢棄物治理與資源再利用
4.1 選礦廢水處理
國外常用沉淀、浮選、氧化及電滲析、活性炭吸附等方法來對選礦的廢水進行處理。并且能夠讓處理之后的廢水循環回用率達到95%以上。國內通常使用的是中和、吸附、混凝沉淀、氧化分解等處理方式，這種處理使得廢水的回用率比較低，資源利用程度不高。要處理好選礦廢水，應該做到以下幾點：①改進選礦藥劑，選用易降解藥劑或者研究和選擇有利于廢水回用的選礦藥劑。②通過合理的調配來實現廢水的多次循環利用，從而達到減少廢水排放的目的。③引入先進處理技術，改造用水系統，強化管理。
4.2 尾礦資源再利用
金屬礦山尾礦中大多含有各種有色、黑色、稀土等有價組分，是建筑、玻璃、陶瓷等工業的重要礦物原料，有很高的利用價值。對尾礦的利用有以下幾個方面的措施：
4.2.1 直接利用。尾礦砂是礦山井下的主要填充材料，可用于采空區的填充，因其數量多、可就地取材，所以省去了擴建和增建礦庫的費用；尾礦可以用來做建筑材料、土壤改良劑和磁化復合肥等；尾砂可用來作為玻璃行業的原料，不僅成本低，而且質量好。
4.2.2 二次回收利用。銅礦石中主要有價金屬有銅和鐵，采銅以后，鐵就以尾礦的形式被廢棄，造成資源極大浪費，采用磁選-重選聯合流程，經弱磁選分選磁鐵礦，強磁拋尾，搖床精選，中礦再選等流程，就能得到合格的鐵精礦。
4.2.3 整體綜合利用。尾礦中可以利用的元素非常多，可將尾礦砂進行有價金屬回收，然后再將選后尾砂制成微晶玻璃等新型材料，從而變廢為寶。
金屬礦山尾礦因其具有獨特的資源優勢，綜合開發與利用已逐漸成為一種新興的產業分支。
參考文獻：
[1]邵其東.礦山生態修復研究與實踐[J].中國科技博覽，2012（9）：90-91.
[2]王婧靜.金屬礦山廢棄地生態修復與可持續發展研究[J].安徽農業科學，2010，38（15）：8082-8084，8087.
礦山生態修復措施范文第2篇
關鍵詞：地質環境治理；生態修復；巖質采面
引言
20世紀80年代以來，隨著國家對礦產資源需求的迅速增加及礦業經濟的迅猛發展，礦山開采造成大規模的土地和植被破壞，在中國乃至世界，都是一個十分嚴重且日益受到高度重視的問題。近年來，隨著我國社會民眾環境保護意識的覺醒以及國家對于環境保護工作的重視，對廢棄礦山進行地質環境恢復治理的研究已成為一項緊迫而重要的研究課題[1]。
1 礦山地質環境治理的基本概念
礦山地質環境問題是指礦業活動與環境之間相互作用和影響產生的環境演變、破壞和環境污染等問題，主要包括礦山地質災害（滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷等）、對土地資源的破壞、對植被及耕地的破壞、對地下水系統的影響與破壞、礦山廢渣、廢水對環境的影響等。通過人類工程措施來解決礦山地質環境問題的活動即為礦山地質環境治理，包括對礦山地質災害（包括潛在地質災害）的治理；通過土地復墾恢復土地資源；通過生態植被恢復技術恢復被占用或被破壞的林地或耕地；通過對礦山廢渣、廢水的處理實現對環境的無害化排放等[2]。
2 三明永安市某廢棄礦山概況
2.1 礦山概況
福建省盛產各種建筑石料（尤以花崗巖、凝灰巖為主），擁有眾多建筑石料礦山，由于早期礦山并未按照開采設計進行開采，亦未采取地質環境保護措施和及時實施礦山地質環境治理，經過多年的連續開采，責任主體滅失，遺留下了嚴重的地質環境問題。三明永安市麻嶺某廢棄的凝灰巖礦（以下簡稱麻嶺廢棄礦山）即福建省典型的廢棄建筑石料礦山之一。
2.2 區域地形地貌
麻嶺廢棄礦山位于永安市，區域地形地貌上屬低山丘陵地形，侵蝕剝蝕地貌，地形起伏大，溝谷縱橫，切割強烈。區內最高點位于其東部山頂上，標高290m，最低點位于其北西部小溪溝，標高198m，相對高差92m。由于礦產開采，原有地形已被開挖成高陡斷面及坡前平地，開采斷面平面形態表現為單面弧形，呈圈椅狀，最大高差可達71m；開采斷面坡度呈上陡下緩，坡腳堆積體坡度一般20～30°，局部達50°，采面上部坡度一般50～60°，局部達75°。坡前平地南西部較低，有利于大氣降水的自然排泄。
2.3 地層及構造
礦區內出露的地層均為上侏羅統坂頭組（J3b），礦區南東側出露上侏羅統長林組（J3c）和第四系（Q）。礦區地質構造為一北西向傾斜的單斜構造，礦區內沒有發現大斷層，礦區東南側有一北東向性質不明斷層，對區內礦體影響不大。
2.4 工程地質條件
根據礦區內地質巖性、堅硬程度、結構等特征，礦區工程地質巖組分為：碎石土（棄渣堆積體）、坡殘積粘性土、層狀較硬巖組（由坂頭組（J3b）凝灰質粗砂巖、粉砂巖組成，巖體質量較好）。
2.5 周邊植被情況
礦區所占土地主要為林地，植被較發育，植被類型以杉木、馬尾松，以及上地自生的五節芒、芒萁等為主，植被覆蓋度95%。礦山開采以來，礦區現破壞林地植被資源5.945hm2，其中采場3.27hm2，工業場地（含生活區）0.20hm2，礦山公路0.975hm2，棄渣場1.50hm2。開采區影響范圍內未發現有受各級保護的植物、野生動物物種。
2.6 開采斷面水文特征
開采邊坡的坡頂已接近自然山坡坡頂，山脊線與斷面走向接近垂直，治理區的匯水面積較小，約0.036km2。開采斷面未發現泉水點，僅在雨后局部存在基巖裂隙水出水口。
3 開采邊坡穩定性分析
開采邊坡為巖質采面，西北側`坡面巖體較為破碎，東側巖體較為完整。通過對現場強～中風化出露地段進行裂隙調查，量測西側邊坡產狀為NE140°、傾角52°，主要裂隙產狀有227°∠32°、108°∠15°，裂隙主要為反坡向，多呈閉合型，無滲水現象。詳見圖3。
東側邊坡巖體較為完整，邊坡產狀為NE105°、傾角60°，主要裂隙產狀有145°∠30°、110°∠10°，103°∠13°，裂隙主要為反坡向，多為呈閉合型，無滲水現象。詳見圖4、圖5。
分析結論：坡面表層節理裂隙較發育，完整性較差，局部存在因爆破開采時，對巖體產生的擾動而形成的易掉落巖塊和松散巖體。
4 地質環境問題整治方案
4.1 清除松散巖體
根據現場調查及訪問情況，并綜合以上穩定性分析，未發現開采面沿原有坡面發生整體下滑的跡象，因此開采邊坡在整體上是處于穩定狀態。但由于開采邊坡高度較大，總體坡度較陡，局部存在因爆破開采時，對巖體產生的擾動而形成的易掉落巖塊和松散巖體，對坡面的整理主要是對這些易掉落的巖塊和松散巖體進行清除。
4.2 修整棄渣堆
堆積在坡腳的碎石土，坡度及厚度都較小，目前不存在整體下滑的跡象，且坡腳與小溪之間有充裕的緩沖空間，因此未對坡腳堆積體進行整體穩定性驗算。建議只對局部坡率大于1：1.5，且有修坡條件的棄渣堆進行修坡，高度大于15m的分階修坡。
4.3 生態植被修復措施
4.3.1 棄渣堆生態植被修復。對于坡度小于35°的坡面，采用魚鱗坑+普通噴播的綠化方式。表層挖魚鱗坑客土種植，穴深30cm，坑內套種馬尾松、柳杉；坑間坡面運用噴射機將攪拌均勻的混合材料自上而下噴射，普通噴播的土層厚度為60～80mm。對于坡度大于35°的坡面，采用掛網噴播的綠化方式。以穩定坡面掛網為基礎，利用噴播機將攪拌均勻的基質加水后自上而下均勻地噴射到巖面，平均厚度應不小于100mm，寒冷及干旱地區可適當加厚。一般應分兩次進行。首先噴射不含種子的混合料，噴射厚度80～100mm，接著噴射含有種子的混合料，厚度20～30mm。
4.3.2 坡前空地生態植被修復。對坡前空地，應回填覆土，厚度約0.5m，套種馬尾松、柳杉等經濟林，林間采用草種撒播。
4.3.3 開采邊坡（巖質采面）生態植被修復。對于陡峭的開采巖質邊坡，可采用的生態植被修復措施相對來說較為有限，坡度越陡，生態修復難度越大。一般巖質開采邊坡的生態植被修復技術有：掛網客土噴播植被恢復技術、刻槽復綠技術、打孔植生復綠技術、輪胎固土護坡與綠化技術以及燕槽（飄板）客土復綠技術等。
如前述情況，本例中的開采邊坡由于開采邊坡高度大，坡度陡，在清除坡面松散巖體后，結合安全性、可行性、經濟性以及實施效果等因素，麻嶺廢棄礦山開采邊坡采用在坡面設置燕槽的方案（見圖6），槽內客土，將爬山虎、葛藤、絡石、旱金蓮、雞矢藤、狗牙根等草灌類及攀藤類植物混播，培育草灌結合的生態系統。
5 結束語
廢棄礦山地質環境治理已成為我國生態環境建設的主要組成部分，通過對廢棄礦區生態修復，能夠有效改善生態環境；同時結合土地整治，對土地資源進行綜合利用。廢棄礦山地質環境治理包含地質環境、巖土工程、水力學、生態學等跨專業的綜合基礎理論，開展對廢棄礦山地質環境治理方面的課題研究對于國土資源的合理利用及生態環境的保護均有重要的意義。
參考文獻
礦山生態修復措施范文第3篇
關鍵詞：冶金礦山；廢棄地；生態修復；土壤改良；邊坡治理
冶金礦山行業涉及面廣、產業關聯度大，是國家經濟建設的重要基礎。但在礦山的開采過程中，會不可避免地挖掘和破壞山體、毀壞林地和耕地、擠壓動植物的生存空間，造成嚴重的水土流失和生態系統退化，形成大片的山體和廢棄礦場；在資源的加工過程中，會副產大量的固體廢棄物，如廢石、尾渣等，它們堆棄占用土地，破壞耕地，釋放有毒物質，并向周圍環境遷移擴散，通過食物鏈在動植物體內和人體中富集，威脅礦區生物的多樣性和礦區居民的正常生產生活，制約區域經濟的可持續發展［1-6］。隨著礦產資源的日益貧化，這些問題日趨嚴重，因此，對礦山廢棄地進行生態修復，恢復其原有功能，已經刻不容緩。
1冶金礦山廢棄地的生態現狀
冶金礦山廢棄地指在礦山開采過程中因被污染、占用或破壞，以致暫時失去利用價值的土地［7］。根據其成因，礦山廢棄地可分為五類：（1）排巖場。由被剝離的表土、被剝采的廢石以及缺乏深加工價值的低品位礦巖堆棄而成，堆積體結構松散、不穩定，自然條件下很難風化粉碎，表層植被生長困難；（2）尾礦庫。由礦石經洗選加工后產生的尾渣泵送堆積而成［8］。尾渣粒徑小、質地松散、表層干燥、保水能力差，尾渣會持續向外界釋放有毒物質，尾渣毒性很強，植被難以存活［1-2］；（3）露天采坑。露天開采埋層較淺的礦床所形成的凹坑，通常直徑較大、挖掘較深，表層巖石風化嚴重，植被立地條件差，難以形成植被覆蓋［9］；（4）塌陷區。礦區地下大量開采后，地質條件不穩定，地面塌陷所形成的塊狀、帶狀凹陷區域，塌陷區地表破碎、難以復墾，塌陷坑四周封閉，坑內常年積水［10-11］；（5）壓占地。為開發礦山所修建的輔助設施，如建筑物、公路等，它們會占用大量土地，在礦山停采后，這些區域被水泥、砌石、磚瓦等覆蓋，難以復墾。我國在20世紀50年代就開始了礦山廢棄地的生態修復工作，但受限于當時的觀念和技術水平，這項工作一直處于零星、小規模狀態，并未完全發展起來。針對礦區嚴重破壞的情況，國家相繼出臺了多項舉措，一方面規范和引導礦區土地復墾工作［12］，同時明確礦企在礦山修復工作中的責任，增強了企業的責任意識，政企聯合，加快了我國礦山廢棄地生態修復的工作進展［13］，截止2016年底，我國已累計投入修復資金近千億元，累計修復土地上百公頃，資助研發、推廣了近200項先進治理技術，生態修復工作取得顯著進步［14］。然而，我國礦區污染面積大，污染程度深，而多數礦企習慣了“先污染后治理”的生產模式，歷史欠賬多，使得環境治理資金需求量巨大。在當前持續低迷的礦業形勢下，礦區土地的修復費用主要由政府財政撥款提供，資金缺口很大［15］。截止2016年底，我國礦山廢棄地的修復率仍不足30%，與其他礦業發達國家50%~70%的平均修復率相距甚遠，廢棄土地修復工作不容樂觀［13］。國外礦山的生態修復工作可追溯到19世紀末，到20世紀中期已經開始了系統化、規模化的治理工作，并在法律法規、管理方式和修復技術等方面獲得了大量的成功經驗。澳大利亞實行礦產開發、土壤改良與生態恢復相結合的“三位一體”管理模式，促進了礦區土地復墾和生態修復工作的進展［12］；美國的礦山土地復墾工作始于20世紀30年代，現已形成了健全的法律體系和完善的管理制度，廢棄土地復墾率高達85%，其首創的復墾保證金制度已被許多國家學習采用［16］。德國在礦區土地復墾方面投入了大量的人力和財力，目前德國廢棄土地的復墾率已經超過90%[13]。相比較而言，我國礦山廢棄地的生態修復工作任重而道遠。
2冶金礦山的生態修復技術
礦山廢棄地地表大多坑洼不平、浮石凸起，鐵礦等金屬礦廢棄地地表還散落有許多硬度大、難以破碎的低品位礦石。在進行土地復墾前，應首先利用推土機、壓路機等大型設備對其地表進行平整處理，使區域附近地表性質盡量均一化，減小土壤改良和植被恢復的阻力，為后續復墾工作創造有利條件。礦山廢棄地土壤重金屬污染嚴重，氮、磷、鉀等營養元素嚴重缺失，土壤結構性差，在不進行人工干涉的情況下，礦區植被很難恢復。因此，修復礦區污染土壤是礦區植被恢復和生態重建的前提。
2.1物理修復技術
土壤的物理修復技術包括表土轉移和客土回填兩種。表土轉移指在礦山開采前將區域內表層土壤收集保存，待閉礦后再重新覆蓋的方法［17］，在這個過程中，雖然地表植被被完全破壞，但土壤中的營養元素和種子庫得以很好保存，能夠加快植被的恢復速度［18］，表土轉移法僅適用于新開礦山和新建尾渣場，在西歐國家的鐵礦露采場應用較為廣泛。客土回填指直接將區域內原有表土全部移除，回填適于植被生長的耕植土，在表面形成0.1~1.0m厚的覆蓋層，以達到土壤改良的目的，Mago-ba等［19-20］在大量實驗后發現，覆土厚度與植被覆蓋率的增量成正相關關系，當覆土厚度為30cm時，區域內植被的覆蓋率能提高近70%。該法效果明顯，但需要外借耕值土，費用昂貴。湖北黃梅馬尾山鐵礦通過經濟技術比較后采用了表層客土全覆蓋、喬灌草間植的方式進行植被恢復，對防治水土流失和改善區域環境起到了很好的效果。
2.2化學修復技術
礦山廢棄地普遍酸堿化過度，土壤pH值嚴重偏離正常范圍，不適于植被生長，必須添加酸堿調節劑進行基質改良。對于酸化土地，可以施用石灰、碳酸氫鹽等進行基質改良［22］，劉珊珊等［23］探究了用石灰調節南京紫金山銅礦堆浸場pH值的可行性，發現在浸場表層持續噴撒石灰一段時間后，能夠顯著提高基質表層的pH值，但由于渣堆厚度較深、下層尾渣酸化嚴重，因此對渣堆深處的pH值沒有明顯調節效果，這對于鐵尾礦庫表層基質的改良可起到一定的借鑒作用。對于堿化土地，可以投入石膏、碳酸氫鹽、硫酸亞鐵等來中和基質的堿性［24］。Na+含量過高容易導致土壤板結，石膏中的Ca2+能夠有效地替換Na+，降低土壤堿性，疏松土壤，改善水分、空氣和有機質的流通條件。當土壤酸堿度過高或失調時間過長時，宜采用“少量多次”的方法施加調節劑，這樣既能保證藥劑的持續效力，增強調節效果，又能節省藥劑。重金屬處理是土壤修復的關鍵，利用化學物質（包括鈣酸鹽、含磷材料、鐵氧化物、鐵鹽、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等）的吸附沉淀、氧化還原、催化還原、絡合等作用，可以在一定程度上達到重金屬離子固定的目的，顯著減弱重金屬離子的遷移能力［25-31］。鐵礦廢棄地中存在的重金屬主要有銅、鎘、鉛、鋅等，Ca2+對這些重金屬離子有明顯的拮抗作用，可以有效緩解其毒性，向廢棄土地中噴撒藥劑可阻礙農作物對它們的吸收，保證農產品安全［32］。EDTA通過螯合作用可以固定多種重金屬離子，且對土壤中的微生物群落幾乎不產生影響，是目前廣泛應用的鐵礦廢棄地重金屬淋洗劑［33］。黃凱［34］將有機肥和泥炭的混合試劑經過特殊工藝處理后，用于修復鉛鋅礦尾礦庫污染土壤。Wu等［35］利用黏土、生物炭成功研制出一種具有網狀結構的新型納米復合材料，能促使有毒的Cr6+轉化成無毒的Cr3+，大大簡化了土壤的修復步驟，提高了修復效率。另外，利用城市污泥較強的黏性、持水性和保水性，將其用于土壤改良，既能夠提高土壤肥力，改善土壤的團粒結構，又能以廢治廢，促進城市固體廢棄物的資源化再利用［36-37］。另外，從城市污泥中提取出的一些菌株還能對Cr6+起到還原作用，可有效去除其中90%的Cr6+，實現鉻渣堆六價鉻的高效治理［38-39］。
2.3生物修復技術
生物修復技術指利用酶、菌類及土壤動物等的新陳代謝作用來降低土壤中有毒、有害物質的濃度，從而達到土壤修復目的的一種技術。趙永紅等［40］認為，植物與降解菌的協同作用，可顯著增加土壤中降解菌的數量，提高降解菌的活性，改善植被的根際微環境，促進植被對養分和水分的吸收，促進植被的立地生長，加快土壤環境的改善速度。Denny等［41］研究發現，在土壤中接種菌根，菌根分泌物能夠增強土壤中重金屬離子的遷移能力，增強植被的抗性，促進植物對重金屬離子的吸收，加快土壤的凈化速度。Boyer等［42］研究了土壤動物蚯蚓對土壤中重金屬的凈化作用，發現蚯蚓既能夠吞食土壤中的重金屬，又能夠疏松板結土壤，增加土壤孔隙度，改善土壤的物理結構。徐池［43］對用不同馴化濃度/時間篩選出的赤子愛勝蚯的生理指標進行了系統比較，通過急性毒性試驗和彗星試驗確定了該種類蚯蚓的耐性最佳馴化條件，用該最佳條件篩選出的赤子愛勝蚯對重金屬有強提取作用，利用蚯蚓的吞食作用來改善重金屬污染土壤具有廣闊的應用前景。
2.4植被恢復技術
鐵礦廢棄地土地貧瘠、鹽堿化嚴重、重金屬毒害作用強，經過一系列的修復措施，如表土轉移、化學試劑投放等，在一定程度上修復被破壞的土壤，通過人工種植能較快實現礦區的植被覆蓋，最終建立起新的生態平衡［44］。禾草植物和豆科植物經常都被用作礦山廢棄地生態修復過程中的先鋒植物，它們生長迅速，抗旱性強，耐貧瘠能力強，且豆科植物具有固氮能力，能夠產生易于植被吸收、且緩釋性能良好的有機氮，這對于貧瘠土壤的修復改良至關重要［45］。楊卓等［46］對禾草植物高羊茅和黑麥草的重金屬耐受性進行了研究，發現這兩種植物抗逆性很強，可在重金屬污染土壤中迅速生長，能夠起到防止土壤侵蝕的作用。Chen等［47］發現，香根草具有對Cd2+的強富集作用，即使在Cd2+含量極低的土壤中，葉片中所吸收的Cd2+濃度也可達218gC/hm，是鐵礦廢棄地中Cd的理想治理植物。此外，高山甘薯、海州香薷、酸模等對Cu有較強的富集作用，高山漆菇草、東南景天羽葉鬼針草等對Pb也有富集作用［48-52］。多季收割重金屬富集植物，土壤中重金屬離子濃度降低，這時可種植一些生物量更大的植物（如灌木、喬木等）來完善區域的生物群落，增強礦區的保水、保肥能力和抗逆性［53］。對于收割獲得的重金屬富集植物體，可采取焚燒法、高溫分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等進行處理［54-55］，其中焚燒法和高溫分解法能夠顯著減少植物殘體的體積和重量，是目前最為行之有效的重金屬富集植物體處置技術［56-57］。
3冶金礦山的邊坡治理技術
鐵礦廢棄地環境惡劣，露天采坑等區域表土幾乎被完全剝離，土地結構破壞嚴重，水分和養分流失嚴重，滑坡時有發生；排巖場、尾礦庫的堆積結構松散，顆粒易流動，且堆場往往勢能較高，是潛在的人造泥石流發生源［11］。鑒于這些特征，除對礦區采取必要的生態修復手段外，還必須輔以邊坡治理等措施，以疏通地表徑流，減少基質流失，增強邊坡穩定性，降低滑坡和潰壩風險。
3.1客土噴播技術
客土噴播技術是一項新型的巖質邊坡綠化技術，主要利用機械攪拌設備將客土、種子、緩釋肥、粘結劑、保水劑、穩定劑等充分混勻，在待修復坡面上錨桿掛網，然后利用泵和壓縮空氣機將基材垂直噴附到坡壁上，形成具有一定厚度的噴附層［58］。噴附層結構良好，含有植物生長所需的各種營養物質，其中的保水劑為高分子樹脂材料，具有很強的儲水保水能力，可吸收超過自身重量數百倍的水分，且高壓下水分不脫除［59］。在種子的出苗和生長過程中，噴附層能夠持續供水供肥，確保植物的正常生長，實現邊坡的快速綠化。為豐富邊坡生物群落，客土噴播技術通常采取草罐混植的搭配方式進行植被培育，同時選用根系發達、抗逆性強的植物種子，充分利用植物根系對土壤的加筋和錨固作用，力求達到最佳護坡效果［60］。
3.2植被混凝土技術
植被混凝土技術綜合了土壤學、環境生態學、巖土力學、園藝學等多學科知識，系統考慮了邊坡角度、裸巖性質、氣候特征、綠化要求等條件，采用特定的混凝土配方和種子配方，將植生土、膠結劑、綠化劑、有機質、腐殖質、肥料、保水劑、草種等基礎材料混勻，然后澆灌于坡壁以起到邊坡防護與綠化的作用［61］。植被混凝土所用的膠結劑為普通硅酸鹽水泥，將其與特制的綠化劑配合使用，能夠在巖坡表面形成具有大量細密孔隙的植被生長基質，該生長基質既能像普通混凝土那樣穩固邊坡，又因為它獨特的多孔結構，可以加快水分和養分的運輸速率，營養物質供應順暢，植被生長迅速，對裸巖邊坡的治理效果良好［62］。
3.3生態灌漿技術
像排巖場這種類型的礦山廢棄區域，它們的地表特征明顯，堆渣呈塊狀、塊間空隙大，幾乎不存在植被生長土壤，可借鑒工程灌漿技術來對它們的邊坡進行治理。將基質材料、黏土和水等按照特定的配比攪拌制漿，然后由上而下對渣堆邊坡灌漿，漿體填充表面空隙，并逐漸在渣堆表層形成一層富含養分的植被生長基質，該基質層具有一定硬度和抗侵蝕能力，既防滲護坡，又適于植被生長，能夠為后續的植被恢復工作奠定良好基礎［11］。
3.4生態植被毯和袋技術
生態植被毯是以稻草、麥秸、玉米桿等為骨架，負載壤土、保水劑、有機質、植物種子等制備出的一種邊坡高效水土保持材料[63]。植被毯適用于坡度較緩的邊坡，能夠有效減少地表徑流和降水對坡面的沖刷，減少水土流失，其中含有的壤土和營養物質可以有效促進區域植被的立地生長，植被毯生產成本低、修復效果好，目前應用十分廣泛［64］。生態植被袋技術是一項新型的柔性護坡技術，袋體為無紡布袋，以聚丙乙烯為原料制備而成，通常會在制作過程中添加抗老化劑，以延長植被袋的使用壽命。在進行植被袋的護坡施工時，將耐性較強的草木種子通過木漿紙附著在袋體內側，然后向袋內裝入干燥、疏松的細粒壤土，為促進植被生長，還會適量摻入緩釋肥和保水劑，當袋內壤土達到密度要求后，停止裝土，用專用縫紉機封口，然后堆壘護坡［65］。在工程實踐中，由鋼材、水泥等筑造的護坡擋墻屬于硬質結構，常因局部沉降或受力不均勻而破裂；由植被袋構筑的護坡系統屬于柔性結構，可在一定范圍內維持結構體的穩定。生態植被袋既能夠穩固邊坡，減少水土流失，又能為植被的生長提供載體，增強邊坡的觀賞性，是一種有效的生態護坡技術。
4冶金礦山的功能化再開發
在礦山生態功能基本恢復后，可根據礦區自身屬性的不同，選擇恰當的發展模式進行資源的再開發利用。常見的礦山廢棄地生態開發模式有三種：單一復綠模式、農業復墾模式、景觀再造模式。再利用模式的選擇，依廢棄地的規模、環境、交通等因素的不同而不同，不同的再利用模式能夠產生不同的綜合效益［66］。
4.1單一復綠模式
主要適用于地理位置不佳、復墾后可獲得的耕地資源有限，基本無景觀開發價值的礦山廢棄地，可引入水生植物，如蘆葦、金魚藻等，將其培育成人工濕地，增加塌陷區的生態穩定性；而對于一些采深較大、面積較廣的露天采坑，可對其邊坡和底部進行加固防滲處理，以開發成小型湖泊；特別是對于一些破壞十分嚴重的礦區，經人工輔助手段后即使能夠在它的地表形成植被覆蓋，它的生態功能也仍有可能十分脆弱，稍加干擾就會引起植被的大片枯萎、死亡，使礦區再次朝廢棄土地的方向逆轉，這時可通過法規條例，將其設定為自然保護區，加強監管措施，杜絕人為擾動，為礦區生態正常恢復創造有利條件。
4.2農業復墾模式
主要針對經適當修復后可被重新賦予生產力的廢棄土地，如馬鋼姑山礦的多層次立體土地復墾模式是國內鐵礦廢棄地農業復墾的典型，該礦排巖場是依托礦區原有露天采坑形成的多平臺堆積場，根據生態系統的多物種配置和多層次配置原則，設計出了可進行農、林、牧、漁綜合開發的立體復墾結構［67］，將中心積水采坑設計成魚塘，進行水產養殖；對水塘淺水區底層土壤施以必要改良措施，進行水稻種植，同時在水稻中放養鴨、鵝等家禽；對排巖場堆積平臺，則種植上防風林、生態林、經濟林等，同時林間修建小道，供市民休閑之用；排巖場斜坡坡度大、渣粒多、水土流失嚴重，可喬、灌、草間植，增加斜坡植被覆蓋率，減少降水對斜坡的侵蝕，增加排巖場的生物多樣性，提高生態位的利用率。
4.3景觀再造模式
對于一些具有旅游開發潛力的礦山廢棄地，可以將其作為景觀資源加以二次開發，為城市的可持續性發展，特別是老工業城市的產業轉型提供新的著力點。德國政府綜合魯爾區當時所面臨的社會、環境、資源等各方面的問題，制定出了符合自身情況的長遠規劃方案，確保了區域環境治理方法與區域經濟發展政策的連續性，設計人員對魯爾區的鐵礦采坑、橋梁隧道以及其它礦區建筑物進行了構思精妙的景觀改造，將舊礦區成功開發成了新的旅游資源［68］。遼寧撫順是我國重要的煤炭和鐵礦基地，大規模的礦床開采作業使得當地地質災害頻發，礦區百姓深受其害，撫順市在對礦區環境進行全面調查后，以國家“振興東北老工業基地”政策為契機，將原有廢棄礦坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景區，既緩解工礦企業與當地居民的矛盾，也促進了區域經濟的轉型升級［69］。湖北黃石國家礦山公園是我國第一家國家礦山公園，是鐵礦遺址開發的典型代表，這種開發模式既有助于保留采址的原有風貌，展現礦區曾經的輝煌成績，又能夠啟迪和教育后人，增強游客的環保意識，對其它礦山廢棄地的開發利用具有重要借鑒作用［66］。
5結語
礦山生態修復措施范文第4篇
關鍵詞：鉛鋅礦；資源衰竭；對策研究；可持續發展
Abstract: At present, many mines are put up to a predicament that mining economy faces the comprehensive upgrade. Based on the analysis of the present situation of Taolin lead-zinc mine, to advance the transformation and overall upgrade in mineral resource-exhausted city, this paper puts forward several countermeasures on the comprehensive improvement and transformation of the mining area, which has impetus to the construction of the sustainable development experimental area in LinXiang county.
Keywords: lead-zinc mine; resource exhaustion; countermeasures; sustainable development
中圖分類號：K261.35 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
1 概述
臨湘地處幕阜山多金屬成礦帶，礦產資源豐富。已查明的礦種有金、鎢、銅、鐵、鉛、鋅、銻、釩、鎵、磷、螢石、重晶石、石英、長石、綠柱石、白云石、石灰石、高嶺土、獨居石、鋰云母、白云母、煤、粘土、頁巖、板巖、花崗巖等。其中，鎢、鉛鋅礦、螢石礦等品位高，易開采；白云石礦以儲量大、品位高而聞名。當地的白云石、石灰石、長石、石英等礦產資源，一直是我國玻璃、陶瓷、電子和鋼鐵工業的重要原料。
在經歷了長時期的采掘之后，臨湘面臨著礦產資源枯竭的重大威脅。始建于1958年的桃林鉛鋅礦曾為我國有色金屬行業規模最大的礦山之一，但到2003年，該礦由于資源枯竭等原因，宣布破產關閉，礦山設備被拆除，干部職工被分流，一些遺留問題困擾至今。隨著可開采礦產資源的逐步減少，臨湘面臨著資源枯竭的嚴峻局面，傳統的資源型經濟發展之路越走越窄。大多數工礦廢棄地、尾礦庫存在著安全隱患和環境威脅。因雨水沖刷和植被破壞，導致大面積尾砂外露，砂塵污染嚴重，一些排水溝渠淤積甚多，必須抓緊進行綜合治理。
2 臨湘市桃林鉛鋅礦發展現狀
2.1 資源日趨枯竭
桃林鉛鋅礦是“一五”時期國家建設的156項重點工程之一，為國家大型一檔采選綜合企業，主要產品有銅、鉛、鋅、螢石、鉛焙砂精礦、無氧銅桿、氧化鋅、硫酸、水泥等。由于原有礦區資源瀕臨枯竭、后備礦區礦石品位低下和企業轉型失敗，該礦于2002年12月5日正式宣布破產。桃礦為臨湘市經濟社會發展做出了卓越貢獻，但經過多年經營，也引發了一系列生態環境問題。當地受到以鎘為主的多種重金屬的復合污染，尾砂庫、沉陷區等問題也很嚴重。
2.2 環境污染嚴重
桃礦給當地環境造成了嚴重的污染，主要有：（1）降低生產生活的質量。重金屬、SO2和可吸入顆粒物排放量嚴重超標，普遍污染了當地的水體、土壤和空氣。（2）嚴重危害人體健康。工業“三廢”造成空氣污染、水質惡化、土壤生態系統退化、植物難以生長等問題，直接或間接危害到當地居民乃至下風向和河流下游居民的身體健康。重金屬污染具有持續時間長、污染隱蔽性、富集性強、難以降解的特點，一旦進入人體，就能與蛋白質及各種酶發生強烈作用，使其失去活性，對人體造成危害。鉛、汞、砷、鎘是毒性較大的重金屬，一旦進入人體就很難排除。鉛能直接傷害人的腦細胞；汞對大腦、神經、視力的破壞甚大；砷有劇毒，并可致癌或導致孕婦畸胎；鎘會導致高血壓，毀壞骨骼和肝腎。（3）限制城市的發展和提升。桃礦工業污染的綜合整治，是臨湘市“兩型社會”建設的核心內容之一，對于臨湘市品位的提升具有重要影響。
3 臨湘市桃林鉛鋅礦綜合整治的對策措施
3.1 多舉齊下，綜合治理環境生態破壞
桃林鉛鋅礦存在著多種環境問題，在治理的過程中，不能單一治理某一種環境污染，而要對癥下藥，分門別類采取整治措施，注重污染區域的綜合整治。工作要點包括：嚴禁在地質災害危險區及生態敏感區開展建設活動；對重金屬廢渣進行固化并安全填埋；在尾礦庫壩坡與壩頂植樹種草，改善其庫壩安全與生態環境；對重金屬污染土壤進行清理修復；加強對尾砂的綜合利用。
表1桃林鉛鋅礦環境治理舉措
3.2 推進環境綜合整治項目的建設
結合桃林鉛鋅礦實際，重點抓好環境生態綜合整治項目的建設。針對桃礦工業廢棄物和尾砂礦數量巨大的狀況，大力發展循環經濟，綜合利用歷史遺留下來的礦業廢棄物，生產新型建材和其他工業產品，發展礦產品深加工、水泥、新型建材等行業。目前礦區一、二期治理項目已經通過驗收，后期要爭取將桃林鉛鋅礦綜合整治納入“湖南省鉛鋅錳礦污染區生態修復與生態利用關鍵技術開發”重大科技專項，搞好生態修復與礦區治理。
表2規劃期桃林鉛鋅礦環境綜合整治重點項目
3.3 采取綜合措施，修復污染土地
重污染土地采用物理修復與生物修復相結合的方式進行修復，通過固定或鈍化技術控制重金屬擴散。將重污染區域內污染土壤一次性清除，運至特定區域集中堆填處理，將主要污染源清理出去，使原區域的環境安全有基本保障。堆場建設防滲工程以及土壤滲濾液匯集處理系統，并通過種植植物的方式進行修復，降低土壤中重金屬元素及有機物的含量。
將土地污染治理與場地開發建設同步進行，具體做法是將剩余輕度污染土壤進行就地固化穩定處理，使之達到環境無害化的要求，并覆蓋上穩定化隔離層，對地表覆蓋新土進行硬覆蓋，以保證地面人群不受污染影響，場地內給排水、消防等市政設施管網采用防滲管溝，避免一旦滲漏引起土壤中污染物轉移。
輕度污染的土地的治理采用植物修復的方式進行修復，通過建立復合植物群落生態系統提高土壤污染物質淋溶滲透和生物降解速率，修復污染土壤。生物修復的關鍵在于種植具有特殊作用的植物將土壤中的重金屬元素、有機污染物轉移吸收，并防止其進入食物鏈。龍葵、加拿大樹、旱柳可吸收金屬鎘，東南景天可吸收金屬鋅，印度薺菜可吸收金屬銅，蜈蚣草可吸收砷，可通過種植這些超積累植物來降低土壤中重金屬含量。通過種植楊柳科植物可以去除土壤中的有機污染物，建立土壤—植物—微生物組成的復合體系來共同降解污染物。植物修復收獲物可采取安全焚燒與資源化利用。
礦山生態修復措施范文第5篇
關鍵詞 礦山廢棄地 植被恢復 生態重建 問題 對策
中圖分類號：Q143 文獻標識碼：A
環境與發展，是當前國際社會普遍關注的重大問題。礦業作為中國重要基礎產業，為國民經濟發展提供了95%的一次能源，80%以上的工業原材料和70%以上的農業生產資料。然而，采礦活動及其廢棄物的排放不僅破壞和占用大量的土地資源、加劇了我國土地資源的短缺，也帶來了一系列影響深遠的環境問題。
1礦山植被恢復工程存在的問題
近年來很多地區開展了以造林綠化為主要措施的礦山植被工程，并初見成效。現將礦山植被恢復工程中存在的問題加以舉例剖析，并再找出應對措施，以提高礦山植被恢復工程的效果。
1.1缺乏統籌規劃
礦山植被恢復工程是一項復雜的系統工程，涉及國土、工業、農業、林業、生態等行業，涉及國家、集體、礦山、個人四個方面的利益，因此實施礦山植被恢復工程之前，必須以一個行政區域一個大中型礦山企業為中心，進行統籌規劃，聘請相關行業的專家起草礦山植被恢復工程實施方案與技術標準，并在實施過程中嚴格執行。礦山植被恢復工程結束后，還要進行檢查和驗收，只有這樣才能保證礦山植被恢復工程走上科學化、規范化的軌道，發揮出礦山植被恢復工程應有的功能與效益。實踐中，有的鄉縣或企業仍無統籌規劃，致使礦山植被恢復工程混亂、零散，未顯現出整體效果。
1.2缺乏主動性
有的企業為降低礦山植被恢復工程費用，不是積極主動地搞好礦山植被恢復工作，致使在應該綠化的地塊零星栽植了部分苗木，以應對檢查；有的甚至拖延，導致礦山植被恢復工程進展緩慢。
1.3方法單一
多數礦山植被恢復工程主要采用了剖巖廢料異地填埋造田綠化法和尾礦庫直接綠化兩種方法，由于廢料臺太高、太陡且多為石塊，缺乏是以林木生長的土壤，缺乏與之相配套的植被恢復技術，因此廢料臺的植被恢復工作處于起步和探索階段，未能大范圍實施，成為礦山植被恢復工程的難點，同時也缺少科技含量高的植被恢復方法。
1.4植被恢復應用的樹種不夠豐富
樹種單一，適宜立地條件的外地樹種應用很少，綠化樹種不夠豐富，不符合物種多樣性的要求，同時也缺乏景觀效應。
1.5造林技術應用不到位
主要表現在礦山植被恢復工程施工過程中，不按技術規程操作，造林技術應用不規范，只是造林成活率不高，或成活后管護不到位，保存率低，使整個礦山植被恢復工程建設不達標。
1.6經濟效益不顯著
廢物填埋造田成為可以耕作的土地，但應用面積太小。礦山恢復工程治理后，栽種樹種基本無經濟效益，只能供農民作薪柴用。由于經濟效益低，一定程度上影響了農民礦山植被恢復的積極性。
1.7意識不夠
人們還未能全面認識礦山植被破壞帶來的影響，沒有引起高度意識，對于礦山植被恢復態度漠然。為了追求經濟效益，過度開采礦源，破壞礦山植被并且對于植被恢復認為是勞民傷財。
2礦山植被恢復與生態重建的方法
近代人類活動的影響對生態系統造成了嚴重破壞。為了改善退化生態系統，保護并合理利用有限的自然資源和生存空間，人們開展了各種形式的退化治理與生態恢復工作。
2.1土壤治理
礦山植被恢復與重建的重要環節之一是土壤治理，它包括礦山周圍地區土壤質量的改善，覆蓋在土壤上的尾礦及廢棄礦石堆性能的改良。
2.1.1客土、排土法
這種方法主要針對重金屬污染礦區，大多集中于地表數厘米或較淺層。挖去污染層，用無污染客土蓋于污染土之上。此法需消費大量勞動力，并需有豐富的客土資源為條件。
2.1.2化學改良法
礦山尾礦及廢棄礦中均缺少植被生長所必須的有機質、N、P、K等物質，因此對礦山土壤進行化學改良是必要的。如對富含較高碳酸鈣及pH值得礦山廢棄物，可利用適當的煤炭腐殖酸物質進行改良。施用低熱值煤炭腐殖酸物質，依靠干濕交替的土壤熱化過程，可以提高石灰性土壤中磷供應水平，從而達到對土壤的改良作用。
2.2植被恢復法
