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我国矿山废弃地受损生态环境的恢复探讨

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摘要:指出了矿山开采对我国的环境带来了巨大的影响,介绍了目前矿山环境的基本现状,探讨了有关矿山修复及恢复的技术,并有针对性地提出了矿山治理的对策与建议,以实例——唐山的石灰石矿探讨了具体的恢复措施及对策,对于矿业生产中一些受到环境损坏的生态恢复具有一定的借鉴意义。

关键词:矿山废弃地;生态环境;恢复;唐山石灰石矿

中图分类号:X171.4文献标识码:A文章编号:16749944(2013)08019903

1我国矿山废弃地生态环境现状

矿山废弃地有两种定义:①从土地利用的角度来说,矿山废弃地是在采矿活动中破坏和占用、不经整治而无法使用的土地。②从生态系统的角度来说,矿山废弃地是一种退化的生态系统,其生态环境特性与裸地相似,对周围环境有巨大的负面影响。

我国是世界上第三矿业大国,据统计,我国社会生产所需原材料的85%、能源的95%和农业生产材料的75%以上来自于矿产资源。而根据有关部门公布的资料可以了解到:我国已探明储量并且具有开采价值的矿产资源种类有140余种,分布在全国2000多个县级地区。我国现在的国营矿山企业有8000多个,个体矿山企业更是达到了23万多个,这个数字相当惊人。如此巨大规模的矿山开采活动势必给生态环境带来极大的负面影响。

2矿山生态恢复技术

生态恢复是指通过人工措施,遵循自然规律,恢复天然的环境生态系统的方法。所有的自然生态系统的恢复和重建都是以植被恢复为前提的,鉴于此种实际情况,要进行矿山的生态恢复,最为重要的任务就是进行矿山植被的恢复,然而又因为陆生植物赖以生存的物质基础是土壤,生态系统中物质与能量交换的重要场所亦是土壤,所以矿山土壤的恢复便成为矿山生态恢复的关键。

2.1土壤恢复技术

2.1.1复坑整平

在一些采矿区由于采矿活动,使得矿区的地面起伏巨大、沟深坑大,这些因素极其不利于土壤的覆盖。通过复坑整平可以将裸地整理成具有极小平缓坡度的平整地面,使矿区的较大的坡度和沟坎减少或消失。

2.1.2回填盖土

回填的土壤应该选取适宜本土植物生长的客土,使植物正常生长发育的需要得以满足,如果没有合适的客土土质,可以通过改良或添加有机质的方法来增加土壤中营养元素,从而形成适合植物生长的客土土壤。此外还应注意客土回填的厚度,其厚度不得小于0.3m。厚度过薄不利于保持水分和养分,将会影响植物根系的吸收和植物本身的生长。

2.2植被恢复技术

因为不同的矿山废弃地有着不同的自然环境和社会环境,导致它们的生态恢复也有不同的恢复任务,这也决定了生态恢复目标的不同,选取的植被也不同。例如,如果以污染控制以及水土流失为目标,则应该选择一些生物量较高、根系较为发达的耐性草本植物,而且应该选用多年生的。如果以农业耕地为目标,在选用植物或作物品种时,应注意有害元素在食用部分的积累情况,要避免有害元素在食物链中的大量富集。如果以野生动植物的保护为目标,应该选择乡土物种,并且物种的组成种类要多样化,这样有利于野生生物的保护。总而言之,在选取植物的种类时,应尽可能地选择生长适应性强、成活率高、速度较快、抗逆性好(如抗早、抗涝、抗污染、抗辐射、抗风沙等)、有利于改善土壤的固氮植物。

3我国矿山治理的对策

3.1增加治理费用和加强监督

由于我国的基本国情较为特殊,大多数矿山是在计划经济体制下建立起来的,并且绝大多数属于国营,当时的条件有限,矿山在建设中的环境与生态保护费用投入较少,更没有实施矿山生态恢复技术的治理措施,因而遗留下较多的环境与生态问题,对这些问题的治理需要国家加大投资。另一方面,对于新建矿山,应该要求企业增加投资,缓解并进一步解决开采过程中产生的种种环境与生态问题。此外,国家务必设立专门的机构来监督矿山治理的费用的具体使用落实状况,坚决杜绝款项不明出处的现象。

3.2加强合作与交流

我国的矿山企业在矿山的生态恢复问题上应该加强与政府、企业、各部门、国内外生态环境保护单位之间的交流与合作,从而使最新的矿山生态恢复研究成果和最好的生态恢复技术得以推广,减少由于行政管理体制问题带来的矿山部门、政府、土地部门和环保部门之间的责任相互推诿的现象,提高矿山生态恢复管理工作的效率。政府应该大力支持那些积极主动进行矿山生态环境恢复的企业,制定一定的优惠鼓励政策,使企业在矿山生态环境的治理过程中的积极性有极大的提高。

3.3培养创新思维

正确的思想意识能够指导人们的实践活动,创新思维能够及时地促进矿山生态环境保护的进行,能够积极地促进自然界与人类社会的协调发展。倘若我们不能改变传统的与陈旧的思维意识,就无法从根本上对矿山的生态环境进行治理与恢复。因此,应该树立创新思维的发展策略。

4案例——唐山石灰石矿

4.1矿山生态环境现状及问题

唐山某石灰石矿山目前共有3个采区和3个排土场,采区分别为东部采区、中部采区和西部采区,排土场分别为东部排土场、南部排土场和北部排土场。东部采矿区目前已经封坑,南部排土场用作工业建设场地。目前,矿山存在严重的生态环境问题,矿区内的多数企业机械化开采不完善,对矿床破坏程度尤其严重,因而造成大量植被破坏。

排土场表面没有植被,水土流失严重,表土破碎,一片荒凉杂乱的景观。由于破坏严重,其附近的耕地被荒废,水源被污染,空气混浊,能见度降低。到了雨季时,土场的土壤被降雨冲刷严重,气候干燥并盛行季风的春季与冬季到来时,排土场周围尘沙飞扬。

4.2治理思路与策略

从唐山石灰石矿生态环境破坏的现状中,可以进一步得到进行矿山生态环境恢复的方法与措施。治理的对象是由于露天开采石灰石形成的废弃地,主要有:已经关闭矿坑的东采场、废弃的东排土场、北部排土场(正在使用中),根据治理对象的不同、对生态环境破坏程度的不同,并结合石灰石矿区复杂的地质状况,提出具体的治理方法与措施。

一方面,因为唐山石灰石矿山废弃地土壤贫瘠,另一方面,矿区土壤缺乏营养元素和有机质的状况较为严重,所以必须采取必要的措施对土壤的物理化学性质进行改良。具体方法与措施主要有:人工增肥,绿肥法(通过种植紫花苜蓿等豆科的植物改良土壤物理化学性质),客土法。

2013年8月绿色科技第8期

唐伟,等:我国矿山废弃地受损生态环境恢复探讨环境与安全

露天开采石灰石矿使原来的地表植被破坏殆尽,仅仅依靠自然恢复矿区的生态环境难以实现,因此需要筛选适宜的植物,用来重新构建人工生态系统,植被品种,一般选择适应能力强,对干旱、风沙、盐碱等不良自然条件有极强的忍耐性与适应性,并且具有极强的水土保持功能的植被物种,同时,植被的根系还应该发达,能够形成固持土壤的网状根,生长速度快,枝叶繁盛,对风沙有较强的抵抗能力等(表1)。

4.3修复技术

4.3.1生物修复技术

(1)排土场坡面采用了某公司的排土场坡面整体喷植绿化技术。

(2)对地质灾害区进行立体防治。乔木根深,能有效防止滑坡,灌木根深适中,可以防止垮塌,草木根较浅,适宜用于治理水土流失,这样形成多种植物共同保护的立体防治体系。

(3)绿化苗木,以中等苗木为主,辅以大苗和小苗。这样可以有效地提高成活率,同时也方便运输,关键是可以降低苗木恢复的成本,在资金有限的情况下尽量多地种植苗木。

(4)人工施肥(主要指有机肥),通过种植豆科植物与客土法等对上壤进行有效改良。

4.3.2工程修复技术

(1)回填:充分利用排土场的废石进行回填,考虑到地下水的保护问题,必须在回填之前做好防渗措施。

(2)覆土:在坡面及台面上覆盖土壤,具体厚度应以所要种植的植被为基准。

(3)修建排蓄水设施,对水上流失进行防治,使有限的水资源得以保护和有效利用。

(4)平整台地,平台坡度宜在4°~5°以下,稍高于内部,首次平整之后,应先铺一层1.0~1.4m厚的风化岩土,压紧实,形成结实的防渗层,然后再进行挖坑,并向坑内部填入土壤。

4.3.3生态恢复技术

(1)整体上矿区遵循利用自然,进而改造自然的客观规律,用植被来养护植被。

(2)建设动植物区,使野生动植物重新回到原来大自然栖息地。

(3)较平坦地区种植经济林,有坡度的地区种植用材林,凹凸不平的地区发展渔业。

5结语

我国社会主义经济发展和建设事业离不开矿产资源,同时,我们也必须看到矿山开采给我们带来的巨大的生态环境问题。我国的矿山生态环境状况依然很严峻,所以,我们要树立并坚持社会主义科学发展观,在有关政策方针的指导下,积极开展与国外先进矿业企业的合作与交流,结合我国矿山的实际情况, 进一步完善我国受损矿山的生态恢复技术,完善矿山废弃地立法制度,从而达到资源、环境、社会相互协调发展的目的,为我国矿业生产的可持续发展做出贡献。参考文献:

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