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矿区生态修复措施

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矿区生态修复措施范文第1篇

关键词:矿区 土地整治模式 生态修复 经验 目标任务原则

土地整治是对低效利用、不合理利用和未利用的土地进行治理,对生产建设破坏和自然灾害损毁的土地进行恢复利用。是提高土地利用率的活动。

一、山西省矿区土地整治的必要性

山西省由于煤炭资源分布地区广大,煤种齐全,煤质优良,开采条件好,成为中国最主要的煤炭生产基地。然而煤炭资源在带给人们巨大好处的同时,也引发了一系列的生态环境问题。主要表现为:

1.露天采矿造成表土剥离、地面挖损、地表压占、植被破坏,加剧了水土流失与土地荒漠化。

2.井工采煤破坏了地层结构构造,引发地表沉陷、裂缝。采煤沉陷区地质灾害类型以地裂缝、地面塌陷为主,其次为不稳定斜坡崩塌、滑坡和潜在泥石流,以及煤层自燃。衍生造成的环境效应主要有:生态环境破坏、耕地损毁、地下水位下降、土地流失和沙漠化、水源污染枯竭等。根据初步调查,山西省因采煤造成的采空区面积近5000km2,其中沉陷区面积约3000km2。受灾人口约230万人。

3.长期采煤活动使煤系地层以上水资源系统遭到改变和破坏,形成以矿井为中心的区域性地下水漏斗,导致地下水位下降、水资源枯竭。

4.煤矿中大量煤矸石的堆积,煤矸石中含有大量硫铁矿和锌、铅等重金属元素,煤矸石的自燃或雨水淋溶,使大气、周围土壤和水体受到污染,影响生物的新陈代谢,导致生态系统结构与功能的失调。

山西省矿区业已成为典型的、严重受损生态系统。因此,预防和治理煤矿区的土地退化、塌陷等问题,已成为煤矿区的当务之急。

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二、山西省开展矿区土地整治工作的经验

“十二五”期间,全省积极开展历史遗留的采煤塌陷土地的复垦,先后在全省安排实施农业综合开发土地复垦项目3个,总投资达2781万元,复垦土地0.13万hm2(1.9万亩)。在重点采煤县实施土地复垦项目7个,投资达8796万元,复垦土地0.21万hm2(3.2万亩)。从2008年起,开展了对报国土资源部及山西省审批矿权及土地的土地复垦方案预审和审查工作。积极开展了全省土地复垦工作现状的调查,编制形成了《山西省土地复垦工程建设标准》。矿区土地整治取得的经验有:第一,矿区土地整治与生态环境的修复相结合,矿区土地整治主要工程有:地表沉陷治理、煤矸石治理、水资源保护、土地复垦、水土保持、矿区造林绿化、植被恢复、生物多样性保护、污水处理和中水回用、矿区居民环境条件改善、生态环境监管能力建设等。通过矿区土地整治与生态修复相结合,初步提升了矿山土地质量、恢复植被、增加了生物多样性。第二,山水林田矿综合整治,把山水林田矿作为一个生命共同体,实行综合治理,提升矿区生态环境和人居环境质量。第三,园地制宜,根据不同情况采取相适应的整治技术措施

三、矿区土地整治的目标、任务和原则

山西省是能源大省,能源的开采给山西生态环境带来严重的破坏。矿区土地整治目标是:以保护生态环境为前提,大力推进矿区土地复垦和采煤沉陷区综合治理,实施山水林田矿综合整治,土地整治与生态修复工程相结合,实行耕地数量、质量、生态三位一体保护,促进土地资源永续利用。

山西矿区土地整治工作的主要任务是:在矿区生态恢复中发挥建设性作用,工程措施与生物措施相结合,平整土地、改良土壤、恢复植被,促进矿区的生物多样性的恢复。

山西矿区土地整治工作的主要原则是:

――矿区土地整治要依据矿山地质环境所处的地理条件、灾害环境类型,遵循自然恢复和人工修复相结合的原则,宜农则农、宜林则林、宜塘则塘、宜游则游、宜建则建的生态理念,因地制宜,分类实施。

――土壤是农作物生长的基质,受污染土壤的改良是生态恢复与重建的基础和关键。采煤区由于受塌陷、断裂、剥离、机械受压等扰动,加之有毒物质通过淋溶、污水渗透等方式进入土壤,使土壤理化性质、土体结构、肥力等发生根本性改变。已经不能满足植物生长。而利用植被修复土壤是最有效、最直接的技术对策。土地整治工作中,选择当地的土著植被种类,在矿区进行生态修复和重建,并合理安排乔、灌、草栽种比例、密度及空间配置。

――矿区排出的废水,含有大量无机盐离子、重金属等,不仅严重污染地表水体、地下水源。而且造成水源的严重浪费。通过技术处理,将废水净化,土地整治工作中可将这部分水资源用于矿区植被恢复或农业灌溉,用以缓解当地水资源短缺的压力。

四、矿区土地整治的模式

矿区呈斑块状分布在各个土地整治区中,目前山西省的采矿方式主要是井工开采和露天开采。

1.露天矿区的土地整治模式。以平朔煤矿为代表,露天采矿造成地面挖损、地表压占、植被破坏、土地利用格局改变等,因此露天煤矿土地整治时主要的任务是采取相应的工程措施和植被措施,实现矿区生态修复,保护生物多样性。

――矿区土地整治按照“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现、生物多样性重组与保护”链条,重点是以人工植被建设为核心,迅速恢复矿区生态环境。

――因地制宜发展生态农牧业,按照人工林草种植一土壤熟化一恢复地力一耕地战略储Or--生态农业良性循环模式为主线,首先林草业种植,重建生态环境,为整个农业生态系统建立绿色保护屏障,通过育林、植树载果,有效的控制风沙和水土流失,改善生态环境。

――建设以生态旅游休闲为中心,带动综合服务业发展。建设以矿区生态农业、休闲旅游、矿区主题乐园、生态餐厅、博物馆等为主要内容的旅游景点,开发矿区复垦生态旅游项目。

2.采煤沉陷区土地整治模式。采煤沉陷区治理要本着综合规划、全面推进、加快建设的实施原则。以解决采煤沉陷区人居环境突出问题为重点,全面实施采煤沉陷区搬迁安置、土地复垦、地灾治理、生态恢复等,恢复和改善采煤沉陷区生态环境,改善受灾群众的居住条件、生产条件、生活质量等。

计划到2017年底,完成全省21.8万户、65.5万人的搬迁安置任务。到2018年底,完成59个采煤沉陷区矿山环境恢复治理项目。历史遗留矿山环境综合治理率达到35%,完成40个重点复垦区的土地复垦任务,复垦土地面积达到310平方公里。

――采煤沉陷区治理,坚持环境治理与环境保护相统一、生态恢复与生态区划相统一、土地整治与地质环境治理相统一、旅游开发与城镇化建设相统一、产业开发与资源配置相统一,依据矿山地质环境所处的地理条件、灾害环境类型,遵循自然恢复和人工修复相结合的原则,宜农则农、宜林则林、宜塘则塘、宜游则游、宜建则建。

――采煤沉陷区土地整治要采用多N新技术模式,如浅层沉陷区复垦耕地技术模式、深层沉陷区水产养殖技术模式、沉陷整治区人工林种植技术模式、沉陷区多元高效生态农业技术模式、沉陷区兴建生态公园等休闲功能技术模式、沉陷区建设光伏农业模式等。

矿区生态修复措施范文第2篇

关键词:金属矿山 生态恢复 矿山废弃地 环保技术

1 金属矿山废弃地

1.1 金属矿山废弃地介绍

矿山废弃地是指那些被采矿活动所严重破坏,只有经过合理的整治才能重新投入使用的土地,主要包括下面6种情况:①由于表土剥离并逐渐堆积最终导致排土场废弃地的形成;②开采过程中留下的岩石碎块和一些品位较低的矿石积留下来后,形成的废石堆积地;③矿体在开采完以后,会留下采空区和塌陷区,这些地方便会形成采矿坑,无法使用;④在精矿被选出以后,剩下的尾矿被堆积,堆积尾矿的地方无法再使用;⑤采矿作业时,机械设施和其他辅助建筑物、路基等会被占用,采矿完成后,这些设施被遗留下来,不能再进行利用,成为废弃地;⑥一些因为采矿作业的需要而受到影响的土地,因为无法被合理开发,就只能闲置。

1.2 我国金属矿山废弃地现状

我国虽然土地辽阔,但是人均耕地面积还不到世界平均水平的二分之一,矿山开采使得本来就缺乏的土地资源加速减少,而且开采矿石产生的废弃物还对周边环境造成了污染,使得当地生态环境恶化。据统计,历年来我国因采矿作业而遭到破坏的森林面积达106万hm2,草地面积26.3万hm2,有色金属工业每年产生的固体废弃物达6000万吨,累计已堆存10亿吨,占用土地7万hm2,进行矿山废弃地的生态恢复已经成为国家面临的重要任务。

2 矿山废弃地对环境的影响

2.1 对土地资源的影响

露天矿采掘会直接破坏土地,而其排出的废矿石也会占用大量土地资源。并且植被的破坏和采空区的形成,会使水土流失加剧,造成自然灾害,加速土地的荒漠化进程。

在矿山开发过程中,几乎所有环节,包括采矿、选矿、冶矿,都会往周边环境排放重金属物质。例如:废弃的硫化矿物,在经过自然氧化、雨水淋滤以后,会导致大量的重金属进入到矿区中。这些硫化矿物的氧化、风化和分解以及与水、酸、气、等综合反应以后,就会产生酸性废水。另外,在采矿、运矿过程中,这些金属会产生尘埃污染,这是矿区重金属的一个重要来源。重金属的可交换态与碳酸盐态极易在酸性环境中被释放,所以在经长期开发的矿区内,土壤中的重金属含量相当高,重金属元素在与常量元素结合之后,会让矿区土地和周围农田的土壤都受到污染,还会造成土壤不同程度的次生盐碱化。这种破坏很难被直接观察到,但它对人体的健康和农作物的正常生长都造成严重影响,长期作用甚至还会导致地方性疾病的发生。

2.2 对水资源的影响

地下采矿会破坏岩层结构和水循环,同时,还能改变地下水流方向,造成地下水源断流。河流在矿区往往被直接用于废水排放,这造成了严重的水质污染,让当地出现“水质型缺水”现象,附近的渔业养殖和人们的日常饮用水都会因污染而受到影响。

2.3 对植被的影响

露天和地下矿的开采均会使得地表的景观发生改变。露天开采挖损土地,剥离表土,开采后还要留下大量的尾矿、粉煤灰、冶炼渣等等;地下开采则会引发地面的塌陷,导致地面建筑和设施的变形与损坏。总而言之,采矿活动致使土地变得满目疮痍,影响了其为环境服务的功能。

矿区的原生环境在采矿活动中被破坏掉,大型植被被分割,致使生物迁徙受阻,直接影响了物种数量和质量,造成野生物种减少,生物多样性降低。地表植被的严重破坏不仅仅殃及动植物,还会带来泥石流、山洪等地质灾害,使人类面临更大、更严峻的生存风险。

3 生态恢复措施

3.1 矿山废弃地修复原理

矿山废弃地的生态修复,是指减少人为因素对矿山生态的不良干扰,降低环境承受的压力,依靠自然生态系统的自我调节功能,再加上部分科学合理的人工干预,恢复遭受破坏的生态环境,促使生态系统稳定健康地发展。自然状态下,生态自然的恢复是一个漫长的自然演替过程,而借助人工调控植被组成和进行一些辅助管理措施等,可以使生态环境迅速改善,加速生态恢复进程。

3.2 矿山废弃地修复步骤

3.2.1 评估。矿山开发对生态环境主要有三种破坏形式:景观型破坏(对矿区地形、地貌的影响),环境质量型破坏(对所在地区土壤环境、水环境甚至环境空气质量的影咆),生物型破坏(对当地原有生物群落的摧毁)。首先要根据工程特征,结合环境质量和环境保护的目标对矿区环境影响因子进行识别和筛选,然后进行影响分析,提出解决办法。

3.2.2 设计。矿山生态修复设计要充分发挥自然生态自我修复的能力,同时通过工程措施和植物措施相结合,坚持将水土流失的防治与环境的美化结合起来的方案,懂得因地制宜,注重对环境的保护。工程措施则既要满足经济上的需要,也要强调安全性,植物措施要注意修复地的具体条件和经济性。

3.2.3 施工。矿山修复往往要进行实施加固工程和护坡工程。根据地形地貌地质特征,针对土体性状和边坡自身岩体情况,预测分析其可能发生的最不利应力应变条件下的变形破坏模式及潜在地质危害。根据地质、水文,植被、气候等特点,对矿山坡面实施生态防护:一是抵御风雨侵蚀、防止坡面风化剥落和水土流失,二是修复边坡土壤环境、重建边坡适地植物,实现边坡绿化、美化的目标。

4 废弃物治理与资源再利用

4.1 选矿废水处理

国外常用沉淀、浮选、氧化及电渗析、活性炭吸附等方法来对选矿的废水进行处理。并且能够让处理之后的废水循环回用率达到95%以上。国内通常使用的是中和、吸附、混凝沉淀、氧化分解等处理方式,这种处理使得废水的回用率比较低,资源利用程度不高。要处理好选矿废水,应该做到以下几点:①改进选矿药剂,选用易降解药剂或者研究和选择有利于废水回用的选矿药剂。②通过合理的调配来实现废水的多次循环利用,从而达到减少废水排放的目的。③引入先进处理技术,改造用水系统,强化管理。

4.2 尾矿资源再利用

金属矿山尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀土等有价组分,是建筑、玻璃、陶瓷等工业的重要矿物原料,有很高的利用价值。对尾矿的利用有以下几个方面的措施:

4.2.1 直接利用。尾矿砂是矿山井下的主要填充材料,可用于采空区的填充,因其数量多、可就地取材,所以省去了扩建和增建矿库的费用;尾矿可以用来做建筑材料、土壤改良剂和磁化复合肥等;尾砂可用来作为玻璃行业的原料,不仅成本低,而且质量好。

4.2.2 二次回收利用。铜矿石中主要有价金属有铜和铁,采铜以后,铁就以尾矿的形式被废弃,造成资源极大浪费,采用磁选-重选联合流程,经弱磁选分选磁铁矿,强磁抛尾,摇床精选,中矿再选等流程,就能得到合格的铁精矿。

4.2.3 整体综合利用。尾矿中可以利用的元素非常多,可将尾矿砂进行有价金属回收,然后再将选后尾砂制成微晶玻璃等新型材料,从而变废为宝。

金属矿山尾矿因其具有独特的资源优势,综合开发与利用已逐渐成为一种新兴的产业分支。

参考文献:

[1]邵其东.矿山生态修复研究与实践[J].中国科技博览,2012(9):90-91.

[2]王婧静.金属矿山废弃地生态修复与可持续发展研究[J].安徽农业科学,2010,38(15):8082-8084,8087.

矿区生态修复措施范文第3篇

[论文摘要]矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段,但矿山开采又引发了一系列生态环境问题,导致矿区生态退化与环境污染,严重制约了矿区社会经济的可持续发展。本文系统分析了矿山开采的生态环境效应,并根据典型矿区生态恢复的成功经验,总结了适合我国矿区生态恢复的典型技术,主要从矿区废弃地土壤重金属污染的治理,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理三个方面来论述。

由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上,总结适合我国矿区土地复垦的典型技术,以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。

一、矿山开采的生态环境效应

(一)诱发地质灾害。由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。

(二)水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。 同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。

(三)土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。

矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。并且,土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移,危害毗邻地区的环境质量,受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。

(四)水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。

(五)生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。

二、矿区生态恢复的典型技术

(一)矿区土壤污染的治理

1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中,生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便,投资少,对环境扰动也少,被认为是最有生命力的。

2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,这是矿区生态恢复的最终目标之一,具体包括:(1)表土转换:在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样,本土植物能迅速定居。(2)客土覆盖:废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。(3)土壤物理性状改良:土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤结构,短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。(4)土壤pH值改良:对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构。(5)土壤营养状况改良:主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。

(二)矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势,植物品种的选择首先要根据生物学特性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。

在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。

(三)水土流失的综合治理

1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。

2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。

3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。

4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。

5.植被恢复工程。对各类裸露面,分别采取不同的措施,加速植被恢复。

三、结语

矿山开采极大地改变了原生景观生态系统,导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。

必须强调的是,矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题,而且与矿区的社会经济发展密不可分,是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此,矿区土地复垦是以人类发展为核心,对土地自然、经济与社会属性的综合整治,在消除环境危害的同时重建生态平衡。

参考文献

[1]夏星辉,陈静生.土壤重金属污染治理方法研究进展.环境科学,1997,18(3):72~76.

[2]彭建,蒋一军,吴健生,刘松.我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术.地理科学进展,2005,24(2):38~42.

矿区生态修复措施范文第4篇

摘要:煤炭资源开采利用必须与生态环境保护并重,坚持以预防为主,防治结合的方针,积极开展矿山生态恢复补偿制度的研究和推广,最大限度的减轻矿业活动对矿山生态环境的破坏。

关键词:煤矿开采;环境治理;生态恢复;研究

一、煤炭资源开采对生态环境的影响主要表现在对水资源和地表土壤及植被的破坏,导致矿区范围内地表塌陷和地下水位变化。主要表现有:地表移动、产生地裂出现塌陷坑、土地自生的功能受到毁灭性破坏,造成永久积水和季节性积水,加速农田土壤盐渍化。随着煤炭工业迅猛发展,大量老矿区生态环境问题尚未解决,新矿区生态破坏现象又不断发生。只有充分利用工程措施的控制性和速效性,同时发挥植物措施的长效性,辅以土地整治与复垦,发挥各项措施的综合防护效能,实现总体防治目标。

矿井生产、施工环境保护措施

1.加强项目施工过程管理,要坚持少占地少破坏生态环境(尽量不占不破坏)的原则,施工过程中损毁的林木,要制定补偿措施。

2.煤炭开采掘进工作对井下有突水危险的地区,必须采取相应保护措施,确保地下含水层不受破坏,保证当地饮用水安全。

3.工程施工营地、料场占地及弃渣堆放临时占地会破坏地表植被,这些临时占地在施工结束时应进行绿化,恢复植被。

4.矿区废水应建立与之相配套的矿井水斜管沉淀池和地埋式一体化生活污水处理设施。使其达到《煤炭工业污染物排放标准》后才能外排,并尽量进行综合利用。

5.工矿广场进行绿化美化

由于工矿广场既是煤矿开采基地,又是职工生产生活场所。因此,水土流失防治措施既要具备保持水土功能,又要满足提高环境质量的要求。在做好排水、边坡防护的前提下营造分割林带划分功能区,同时对厂区道路和空地进行绿化美化,使之成为生态矿区、园林矿区。

6.建议在办公楼前栽植观赏性较强的树木、花卉,并辅以绿地;锅炉房、污水处理站、煤仓等产生粉尘、噪声大的生产系统四周,职工宿舍楼前,应以乔、灌林相配种植,以防尘降噪。

7.矸石场地的治理

对矸石场治理采取的主要措施有以下几种:一是建拦渣坝,作用是拦蓄弃渣;二是留渗水盲沟,其作用是有效排除弃渣区域沟道渗水,防止拦渣坝坝体因沟道貌岸然长期渗水浸泡而损坏;三是修建排水沟,主要用于排除弃渣堆积面上的汇流洪水,四是对弃渣场封闭,作用是防止矸石自然。

二、沉陷区的治理

(一)矿山开采中应加强对靠近山区矿区山体滑坡的监测、监控工作,采取预防措施,对土崖和坡度大于45度以上坡地,设置危险标志,在边缘修建排水沟,减少雨水对其的渗入,在重点保护区需修挡土墙等。

(二)煤矿塌陷区的种种问题,应采取一对一解决和修复。国内目前大多还停留在湿地利用、土壤复垦等技术层面,这种应对煤矿区的塌陷治理措施往往难以治本,必须从更大空间视角出发解决问题。

(三)矿区开采造成村庄搬迁,应从经济、社会、自然和谐的角度规划煤田内农村改造建设,使村庄迁移与新农村建设规划相一致,形成规模较大、公共设施齐全、人民生活更加安乐的村民聚居区。

(四)建立健全生态恢复补偿制度

1.建立预防性的生态补偿制度——煤炭资源开采生态风险基金制度

煤炭资源开采,会导致大面积生态破坏。按照“谁污染,谁治理”的原则,由煤炭开采者承担治理责任。但是,事实上,许多风险是无法预料的,目前,这种风险往往会转化为一种由政府和社会来承担的风险。为此,建议建立预防性生态补偿制度,其资金来源于开采者、地方财政收入或者专项资金等,使用主要是针对开采者在没有能力承担生态修复经费时用该基金来保证生态修复任务的完成 。

2.补救性生态补偿制度

(1)煤矿环境治理恢复保证金制度

项目可行性方案,要进行环境影响评价,环评中确定哪些是污染的主要原因。为此,开采者应建立煤炭开采环境治理恢复补偿保证金,用于对污染和破坏的治理与恢复。此种制度属于补救性生态补偿制度,依据“谁开采,谁保护”的原则,保证金由开采者筹集,资金多少主要取决于生产规模大小、自然环境条件、开采技术条件等因素条件。同时,资金要保证足额到位,专项使用于治理和恢复生态环境以及居民的补偿。建议此项基金应有环保部门进行监督,承担监管责任。

(2)煤矿环境损害行政补偿制度

煤炭开采对生态污染和破坏,会导致污染侵权损害有的因加害主体难以确定、或支付能力有限、已经破产、关闭等原因,致使受害人无法获得适当赔偿之事进有发生。在环境污染侵权诉讼中,举证责任倒置、因果关系推定困难,受害人要取得胜诉十分不易,即使胜诉,有时也很难将赔偿真正落实到位,使受害者的损失得到有效补偿。为此,建立煤矿环境损害行政补偿制度。首先,要有矿业行政管理部门建立环境损害行政补偿金,资金来源于煤炭资源的开采者、政府财政收入或专项资金等。

(3)矿区生态补偿转移支付制度

借鉴我国森林生态效益区际补偿的经验,依据矿产资源开采经济上正外部性和生态环境上的负外部性利益冲突协调原则,建立矿区生态补偿转移支付制度。开采出来的煤及其附属产品具有准公共物品的性质,虽说矿业城市是矿产品的制造者,但矿业城市并不能阻止其他工业城市消耗矿产品,并且制造矿产品的最终目的也是为了工业城市的消耗。

矿区生态修复措施范文第5篇

【关键词】土壤修复;风险评估;设计原则

一、辽宁省实施生态修复的意义

辽宁省已正式被列为全国生态省建设试点,为了建设生态省,辽宁省已制定了《辽宁生态省建设规划纲要》,将辽宁省生态省建设规划期限定为20年,分为起步、整体推进、完善提高3个阶段。《纲要》提出,到2025年,辽宁省将基本建设成为经济发达、生活富裕、环境优美、文化繁荣、社会和谐的生态省。其根本目的是要以保护环境优化经济社会发展,着力建设资源节约型和环境友好型社会,推动区域走上生产发展、生活富裕、生态良好之路,为子孙后代留下良好的生存和发展空间。

辽宁土地生态环境问题主要体现:农田土壤因多种污染源受到污染,工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地;矿山及基础工程建设造成土地生态破坏;因自然、经济及人为因素形成生态脆弱区。煤矿和铁矿,采矿、地表剥离、矿渣、煤矸石等占用大量土地。

二、生态修复技术及管理现状

1.土地生态修复技术现状

生态修复目前还是一个比较年轻的研究领域,它既包括污染环境的生态修复,也包括非污染环境的生态系统的修复,即通过生态系统自组织和自调节能力,修复遭到破坏的生态环境。生态修复具有多学科交叉的特点,需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学栽培学和环境工程学等多学科的参与。生态修复技术还运用遥感影像数据(卫星影像,航片),结合区域绿地、土壤、气象资料,以及规划区域的建设历史和未来发展规划进行详细调查,注重社会、经济、文化、景观等全方位的生态化。针对于污染土地的修复,又主要包括两个方面的内容,即对污染农田土壤的修复和针对工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地的修复。对于非污染环境的生态修复,则包括对矿区、重要基础工程建设等造成的生态破坏区和处于农牧交错带的生态脆弱区进行的生态修复。对于污染土地、生态破坏区和生态脆弱区的生态修复,各国对修复和管理具有特定的规范、方法与程序,虽然在规范的具体内容上有各自的特点,但均涵盖土地的评价与分析、修复方案与措施及修复实施与管理维护三大部分。

修复区土地评价与分析包括修复区调查、风险评价和修复目标的确定,污染土地调查涉及土地物理条件、污染特性、暴露途径、受体调查;生态破坏区和生脆弱区调查包括结合区域生态环境状况、水土流失状况、土壤保水能力、矿区塌陷、植被情况、土地利用等,风险评价是判断污染土地风险水平的重要手段和修复目标制定的重要基础,生态修复的目标有两种:一是认为将污染或生态破坏环境恢复到接近于它受干扰前的自然状态的管理和操作过程,即回复到生态先前或历史上的状态;另一张是污染或是生态破坏环境的修复要在于消除对任何生物有害的污染,重建适宜人与动物,植物等生存的生态环境,所以无需回到先前的历史状态,而是重新建立新的生态环境。

修复技术的选择是土地修复的核心内容,根据实施的位置分为“原位修复”和“异位修复”。生态修复是在生态学原理的指导下,以生物修复为基础,利用特异生物对污染物的代谢过程,借助物理修复、化学修复和工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合污染环境修复技术。生物修复技术包括:植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。物理修复技术包括:物理分离修复技术、土壤蒸气浸提修复技术、固化/稳定化土壤修复技术、玻璃化修复技术、热力学修复技术、热解吸修复技术和低温冰冻修复技术等。化学修复技术包括:淋洗技术、溶剂浸提技术、化学氧化修复技术、化学还原于还原脱氯修复技术、原位化学反应处理墙修复技术以及电化学修复技术等。在修复技术选择的基础上,针对整个污染土地进行技术集成,形成总体修复技术体系,制定修复方案。对于矿区及基础工程建设造成的生态破坏区,可采用的生态修复技术包括土地整治、安全防护、生态功能重新设计、植被修复等。矿区生态修复技术主要有:露天采场的工业旅游场地开发、固体废物处置场、恢复为水面等二次开发用地形式的生态修复;露采场边坡的生态修复,主要包括两方面内容:一方面是边坡的排险,消除崩塌和落石隐患,这是治理的基础,另一方面是植被恢复,充分发挥植被的固土、滞尘、涵水、同化和改善气候的生态功能;废石场、尾矿库的全面整地覆土、穴状整地、穴内客土、建立植被的生态修复;塌陷区的安全防护措施建设的生态修复;将矿山废弃的机械、建筑、道路、矿床以及矿产品堆放场等建设成为矿山公园,将矿山废弃的水域建成矿山人工湿地,将矿山废弃的平地建设成为居住用地和工业用地,将矿山废弃的洼地、盆地建设成为养鱼场、垂钓园,将矿山废弃的坡地建设成为林业和畜牧业基地。公路、铁路、风电、水利工程等基建项目的生态修复技术包括边坡锚索加固工程、生态护坡工程、植生层修复、植被层修复、水土保持生态修复,具体体现为大型植物坡面建植技术,坡面植被景观造型技术,厚层基质锚网喷附技术,棉网状植生带技术和连续纤维加固喷附技术、还包括了对退化河流、退化绿洲、退化水库和退化矿区等生态系统的生态修复。修复方案是指导修复工程实施的依据,方案的合理性、系统性直接决定了修复工程能否顺利进行和达到预期的修复目标。尽管现在已经有较多完整的生态修复技术,但目前还不能从整体层面上提出适合于解决辽宁省生态环境问题的技术,因此有必要对这些生态修复技术进行集成,以利于辽宁省对生态修复进行规范化管理。

修复工程的实施、管理与维护则是土地生态修复的具体实施阶段,主要包括修复工程实施运行、维护和监测、修复效果评价等三方面的内容。修复工程的设计与实施应根据土地条件,按照修复技术方案,明确修复具体过程;修复工程运行、维护与监测贯穿整个修复过程,以确保修复有效性和修复目标的实现;土地生态修复效果评价则是考察修复目标的达到程度与修复工程成败的重要参数。

2.土地生态修复评价

不同的受污染地,不同矿山不同开发阶段,不同的占地类型,生态修复的制约因素、修复目标和重点是不同的。对于污染土地的生态修复,修复后目标污染物应该达到规定指标限值。评价范围应该与制度的修复方案确定的范围一致,根据生态修复报告中定桩资料和地理坐标勘察确定修复范围和深度,核实修复范围是否符合修复方案的要求。制订采样方案应包括采样介质、采样区域、采样点位、采样深度、采样数量、检测指标。应根据目标污染物与目标修复值进行分区采样,对于异位修复应在原址边缘和内部进行采样,对于原位修复主要在修复区内进行采样。根据生态修复的面积进行污染物目标值比较,小型修复项目可采用逐一比较法,大型生态修复项目可采用t检验法评价修复效果。在对污染土地进行物理、化学以及生物修复后,土地再利用前需要根据再利用目的对可能残留的污染物或修复剂是否会产生生态安全和人类健康问题进行风险评价,可以采用原位观察法,实验室模拟观察法,微宇宙法和现场经验与推导方面分析如何对修复土地再用进行生态风险评价。

矿山生态修复考核指标也应根据矿山不同开发阶段,不同的占地类型,不同的受污染地,分别设立,分别考核。矿山施工期结束后即为生产期,对于整个工程是以投产为标志。对于单个工程以单个工程投产为标志,服务期以单个工程服务期满为标志,如有的矿山设有二个以上废石场,在生产初期用一个废石场,待第一个废石场服务期满后再启用第二个废石场,以此类推。矿山塌陷地、受污染地也是一定得范围为标志,所以矿山生态修复应以单个工程和场地为单位考核较为合理。露天采场、废石场、尾矿库、塌陷地具有明显的时空变化特征,在生产期,只有永久边坡、平台可以进行生态修复,因此这类场地在生产运行期只能对这部分进行考核,在服务期满后应对整个场地进行考核。塌陷地是随时间推移逐步塌陷、逐步稳定的过程,对塌陷地只能对稳定区进行生态修复,在时间上有滞后效应,对于塌陷地一般是对相对稳定区进行生态修复,进行生态修复考核。工业场地、办公生活区主要是建构筑物,生产期用绿化率来考核,一般按15%计,在服务期满后,则要看工业场地是否作其他工业用地,如用作其它工业用地,则仍用绿化率考核,如拆除,则用生态修复率考核。道路管线区达到国家关于道路管线绿化要求即可。临时占地在施工结束后应立即进行生态修复,生态修复率应达到90%以上。

三、污染土壤生态修复工程原则

1.“以人为本”的原则

农田污染土壤修复可以削弱和降低污染土壤中污染物进入食物链的风险,从而保障食品品质,降低对人体健康的潜在风险。

2.农业生产最小化原则

农田是农村农民生活保证的根本,因此,污染土壤修复工程应建立在对农业生产影响最小化的基础上,最优选择是不影响农业生产活动的同时,实现土壤中污染物的有效去除。

3.成本最低原则

大面积农田的修复需要考虑农田所有制和修复技术特点。对于承包责任制大面积农田,修复过程涉及不同富裕程度家庭,修复周期会影响政府扶助资金数量,因此修复技术所需材料和工程的成本应保持最低化,从而保障农民的积极配合和政府资金投入。

4.土地利用决定原则

污染物修复限值由土地利用形式决定,总体上可以将污染土壤分为自然用地、农业用地、商业/居住用地和工业用地,不同土地利用方式土壤修复限值不同。

5.修复技术无害化原则

农产品直接进入食物链,影响生态系统和人群健康。因此,修复过程尽量减少污染物中间代谢产物的二次污染和修复技术本身带来的污染或对土壤生态系统的破坏问题。

四、污染场地土壤污染现状分析与评价

采用科学的布点方式对修复场地的污染状况进行详细调查和科学评价,掌握场地内土壤污染物的种类与含量及空间分布特征,同时,了解污染场地的地址、水文、气候和土地用途等情况。

五、污染物健康风险评估

在了解场地污染状况的基础上,针对土地农业利用方向,根据暴露途径和暴露人群特征,结合大气悬浮颗粒物中污染物状况,进行健康风险分析,并结合污染物迁移特征进行风险预测。

六、示范区建设和运行、监测及效果评价

根据场地评价与污染土壤修复技术适宜性评价结果,选择有代表性的土壤污染场地,进行征地及试验示范区的规划和建设。

对示范修复的运行效果进行连续综合监测、生态毒理评价,确定修复运行的最佳参数,并进行运行效果评价。

参考文献

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[3]Mullainathan L,Arulbalachandran D,Lakshmanan G MA,et al. Plant Archives . 2007

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[7]林莉.典型化工污染土壤的微修复技术研究[D].华中科技大学 2010

[8]吴春发.复合污染土壤环境安全预测预警研究[D]. 浙江大学 2008

矿区生态修复措施范文第6篇

关键词:煤矿区,生态修复,可持续发展

Abstract:Shanxi province is in the richest of coal in our country, which makes a great contribution to the progress of the society. However,people realise that, after the overexploitation of the coal in this area, we paid a lot for the ecosystem and the environment. Then, we try to resore the ecosystem and the environment, but the result is not optimistic. To the Datong Tashan mine, a young mine mountain, we sould explore the coal in a sustainable way, and restore the ecosystem as the same time to explore it, in order to protect the mine and the environment.

Key word: mine, ecological restoration, sustainable development

中图分类号: X752 文献标识码: A

煤炭是我国非常重要的基础能源,在国民经济中占有举足轻重的地位,预计到2050年,煤炭将仍占一次性能源的50%左右[1]。长期以来煤炭在我国一次能源消费中的比例都在2/3以上。这些以煤矿生产为主的矿区,为我国提供了大量的煤炭资源,在促进国家经济发展和推进工业化城市化方面,做出了巨大的贡献。

然而这些煤矿资源富集的矿区在保障全国能源供应、促进社会发展的同时,却造成了环境污染、生态破坏等一系列严重的问题。我们不能在一味的开采之后才采取相关措施挽救那些已经被过度开采了的矿山,更不能对已经遭到破坏的山体和已经被污染了的自然环境置之不理。因此如何能够以可是续发展的模式开发煤矿区是亟待解决和实施的问题,又如何对已经遭到破坏的山体尽可能的进行生态修复,是关系到矿区以及煤矿城市长远发展的重中之重。笔者有幸参与了国投塔山煤矿区的景观生态修复概念性详细规划的前期概念性规划阶段,接下来将结合山西大同国投塔山煤矿为例探讨新矿区的可持续发展和老矿区的景观生态修复。

由于山西大同国投塔山煤矿是大同市众多煤矿区中的新矿区之一,目前的开采量不到矿区总煤炭资源的十分之一,因此为了避免到矿区出现生态环境问题之后才采取相应的对策,我们应在矿区开采的过程中及时进行可持续发展的战略性规划,以及对已经出现的问题进行景观生态修复的对策。根据对矿区的调研和观察以及煤矿开采行业相关的技术指导,我们对已经出现的问题和可能出现的问题进行了评定。

一.煤矿开采过程中可能存在的问题

1.土地的破坏

露天开采对土地资源的破坏非常大,煤炭开采直接破坏土地,例如挖损、塌陷和压占等。露天采煤是把煤层上方的表土和岩层剥离之后进行的,因此,对土地损毁的最主要形式表现为直接挖损。尽管塔山煤矿采用的开采方式是地下作业,但是煤矿区周边伴随有很多的采石厂,这种露天采石对土地的毁损相当严重。露天开采彻底改变了土壤养分的初始条件, 且增加了养分流失的机会,石块于空气之中,根本无法生长植物。

不仅如此,在煤炭开采过程中,存在各种形式的占压土地,大体包括两类, 一是露天采矿剥离表层土堆积而形成的外排土场。另一是井工采煤由井下运到地面的矸石和洗煤厂将精煤洗出后排弃的矸石堆积而压占土地。我国大部分露天矿采用外排土方式, 外排土场压占土地量平均约为采掘场挖损量的2倍。不论哪种形式的占压,都对环境造成了危害,尤其是煤矸石的长期堆放,会造成一系列问题,如大气污染、水污染以及对植被的影响等。

2.地表植被的破坏

塔山地区的植物即使不受到煤矿开采的影响生长就不好,山体部分植物受干燥气候和日照条件影响尤为严重,阴阳坡植物分布区别明显,由于阳坡光照强烈、土壤含水量较低、受风啥影响严重等原因,阳坡的植物反而相较于阴坡的植物更难生长。

不仅如此,土壤作为供给植物生长发育所必需的水、肥、气、热的主要源泉, 也是营养元素不断循环、不断更新的场所。由于矿山工业矿区的建设、矸石堆放等,改变了土地养分的初始条件,也严重影响了这里植物的生长,使植物生长量下降。植物作为生态系统的生产者, 它的破坏使得矿区土地及其临近地区的生物生存条件破坏, 生物量减少, 生态系统结构受损、功能及稳定性下降, 引起水土流失和沙漠化等一系列问题。

3.水体的污染

塔山地区本身就处于缺水地区,更是由于缺水导致植物生长缓慢,和植物类型不丰富等问题。根据开采中已经出现的问题,我们进行了如下的总结,煤矿区水体污染和破坏的主要形式有: ①地下水转化为矿井水, 水质遭受污染。②煤矸石堆放引起的煤矸石淋滤对地表水、地下水的污染。③采矿引起的地下水流场的改变[2]。矿井水、矸石堆淋溶水、湿法选煤废水等排放量大且成分非常复杂, 含有大量的悬浮物、重金属和放射性物质, 危害极大。这些废水的排放对矿区及周边河流、湖泊水域造成严重的污染, 抑制了水生生物的生长和繁殖, 进而影响到矿区生态系统健康和人类及动植物的生存。

4.空气的污染

煤炭开采形成的废气主要煤矸石长期堆放释放的气体。在煤炭开采区域周边,往往会堆放大量筛选出的煤矸石,这些煤矸石会放出大量的SO2、CO2、CO等有毒有害气体, 严重污染空气质量, 同时影响了植物的生长, 和周边居民的身体健康。同时,我国矸石山的自燃率很高,煤矸石的自燃,也严重影响了矿区的安全和环境。另外煤炭运输过程产生的粉尘废气中还含有很多对人体有害的元素, 一旦被吸入人体, 会导致各种疾病甚至癌症的发生。[3]

二.如何实现边开采边治理的可持续发展战略

中国是当今世界上最大的煤炭生产国和消费国,我国以煤为主的能源结构在很长时期内不会改变,因此煤矿城市必须深刻思考自身系统的生态脆弱性,调整城市经济、环境发展政策,实施可持续发展战略,以此增强城市发展活力,减小矿区对环境的破坏。

(一)、清洁的开采技术

清洁开采技术,实际上就是减少在开采过程中的污染,和减少开废弃物的排放。大同塔山煤矿开采过程中出现的主要问题就是煤矸石的堆放所带来的污染。根据煤矸石对坏境的破坏方式,我们有两点建议,一是对煤矸石的临时堆放点硬化处理,防止煤矸石通过雨水径流渗透到地表土壤中,同时尽快将废弃的煤矸石转移到次级生产厂家;二是在煤矸石临时堆放处周围设置环形截水沟,以及矿区广场内设置排水沟渠,下游设置初期雨水收集池。 煤矸石淋溶水和工业广场内的冲刷雨水经排水沟渠引至初期雨水收集池内, 再经过中和池、沉淀池处理后回用于厂区内洒水降尘.

􀀁(二)矿井水资源的保护和再利用

为了减少塔山地区开采过程对水资源的影响,首先要减少矿井区用水的总体水量。如地面修建疏排水设施, 减少地表水、大气降水人渗补给矿井的水量。留设防水煤岩柱、注浆构筑挡水帷幕等也是减少矿井水量的有效途径。保水采煤技术。矿井水的资源化是一个重要的发展方向。煤矿的采选生产供排水沟系统, 应尽可能采用循环系统, 努力节约水资源, 控制污染物排放浓度和排放量。

同时,时间矿区内部水循环利用也是必不可少的,例如,利用过滤系统过滤工业废水用于矿区办公区域的植被的灌溉,职工的淋浴用水,喷泉景观用水等等。

(三)矿区能源的再利用

在塔山煤矿的厂区,不仅有煤矿开采作业区,还有采石场和电厂等通常和煤矿产业相结合的其他产业,其中电厂就是一个具有很大的能源再利用的潜能的地方,然而电厂的余热往往被大家忽视,造成资源的严重浪费,这里我们建议可以通过电厂余热来为厂区职工供热供暖以及生活热水的供应。通过将电厂余热的循环利用,实现能源尽可能不被浪费,形成可持续发展机制。

三.结语

众所周知,由于矿区已逐渐成为生态退化最为严重的生态系统,已经受到政府的高度重视。虽然我们已经向着可持续发展的生态道路走着,但是正如很多矿区一样,大同塔山煤矿在发展的问题中,仍存在很多问题,例如,没有相关的矿区可持续发展和生态修复的相关法规;煤矸石存放的技术没有得到科学的解决;以及矸石山的生态恢复和土地复垦的问题,这些都制约了矿区生态系统的维持和恢复。我们应当更加注重结合大同地区的地域特色进行生态恢复,着眼于矿区内部的可持续发展和能源的循环利用,以及通过把握塔山地区的生态系统演替特点和规律促进其矿区生态重建科研和实践工作的开展。

参考文献:

[1] 潘伟尔.2005全国煤矿安全状况评析[J].煤炭经济研究,2006(3):4-13.

[2] 王贤荣.煤矸石长期堆放对周边土壤环境的影响及污染评价 广西轻工业(J)2010 5

矿区生态修复措施范文第7篇

关键词:煤矿区生态破坏治理方法发展趋势

中国是世界上最大的煤炭生产和消费国,煤炭生产和消费约占一次能源总量的68%,煤炭工业的可持续发展是国家可持续发展战略的重要组成部分。然而,由于受多种因素影响,煤炭矿区发展长期处于巨大的生态环境压力之中[1],随着煤炭开发规模和强度的增加,这种生态环境压力不仅阻碍煤炭行业的自身发展,同时也影响了整个经济社会的发展。生态环境破坏是煤矿区独特的生态环境问题,是矿区生态环境压力的主要根源,是由非生物环境均衡的破坏引起的。本文分析了造成煤矿区生态环境破坏非生物影响因素,并比较了当前煤矿区生态环境破坏的防治措施,得出了其未来的发展趋势。

一、矿区生态环境破坏非生物影响因素分析

煤炭开采改变了地应力,造成上覆岩层垮落,波及地表,破坏了矿区生态环境非生物因素,以物理性变化为主,主要包括:土地损害、水均衡破坏和地质灾害。

1. 土地损害

(1)占用破坏土地

占用和破坏土地是煤矿区生态环境的主要影响因素,包括主井、副井、办公区和生活区的建设用地,煤矸石压占土地;塌陷区及矿山地质灾害破坏大量土地,我国因采煤导致的采空塌陷面积达2.2万hm2[2],深陷区面积达40万hm2[3]。

(2)水土流失与土地沙漠化

采煤引起的水土流失主要有两方面的原因:一是采煤破坏了植被和山坡土体,土地水土失去保持的基础,极易造成矿区水土流失;二是岩层内部产生裂隙,含水岩层遭到破坏,地下水位降低及地表变形,地表径流改变或截断,土壤水分流失,发生土地沙漠化。

(3)土壤肥力降低

土壤肥力包括土壤水分、孔隙度、热量三大因素。采煤通过影响土壤水分和孔隙度降低土壤肥力。土壤水分来自浅层地下水和大气降水,直接影响植物的生长发育,对土壤动物和微生物的影响也很明显。

2. 水均衡破坏

矿区水均衡的破坏是由于地应力的变化而引起地表水和地下水的变化。

(1)影响地表水

采煤对地表水的影响反映在袭夺河川基流上,当采煤矿井低于当地河底高程时,由于地表变形,基流不再排向河流;在地表汇流过程中,采空区上覆岩层的裂隙带贯通到河底时,大量地表径流通过裂缝漏入矿井,地表径流明显变小;矿坑水直接排入河流,使得河道两侧浅层地下水受到不同程度的污染。

(2)对地下水的影响

煤炭开采造成地应力变化,采空区上覆岩层垮落,裂隙导入地下含水岩层后,地下水系发生破坏,打破矿区水均衡,可能造成煤矿突水;由于矿井疏干排水,导致大面积区域性地下水位下降,造成大面积疏干漏斗、泉水干枯、河水断流、地表水入渗或经塌陷地灌入地下,使原来用井泉或地表水作为工农业供水的地区发生水荒。

3. 地质灾害

采煤引起的地质灾害主要表现形式有:滑坡坍塌、崩塌等。

采煤能够引起地表应力变化,诱发滑坡和坍塌,是山区地表移动中最为严重的一种非连续滑动破坏,是诱发泥石流的因素之一。滑塌堆积土质松懈,埋压地表植被,研究证明滑坡掩埋对地表森林植被的损害程度达60%-70%[5];对于井田内陡峭的山体,采煤引起的地表塌陷可能使原本稳定的山体发生崩塌,对生态环境造成破坏。

二、防治对策现状

1. 治理措施――土地复垦

矿区土地复垦对象主要是塌陷土地以及被煤矸石、粉煤灰压占后污染的土地,根据已经产生的地面塌陷程度,因地制宜,做好塌陷区的土地复垦工作。主要措施有:充填强排法、疏干排水法和挖深垫浅法。

当沉陷区外河水位高于沉陷区地表标高的情形时,应采取充填方法复垦,或采用强排法排除沉陷区积水而恢复耕种;当外河水位低于沉陷区地面标高时,可在沉陷区内建立合理的疏排水系统,通过自排方式排除沉陷区地表积水,恢复土地的耕种,疏排法复垦技术的关键就是疏排水方案的选择及排水系统的设计。

挖深垫浅复垦技术是运用机械或人工方法,将局部积水或季节性积水沉陷区、下沉较大区域挖深,以适合养鱼、栽藕或蓄水灌溉,用挖出的泥土垫高开采下沉较小地区,使其形成水田或旱田。这种方法利用开采沉陷形成积水的有利条件,把沉陷前单纯种植型农业,变成了种植、养殖相结合的生态农业,其经济效益、生态效益十分显著[4]。

2. 采用煤矿减沉开采技术

(1)条带法开采

条带开采采用采一条留一条的采煤方法,使留下的煤柱能够承受上覆岩层全部荷载,使地表发生轻级、均匀移动与变形。条带法开采的适用条件比较广泛,特别是在煤层上覆岩层中有坚硬厚岩层、煤层底板岩层也较坚硬时,这种效果更加明显[5],但是这种采煤方法的煤炭采出率较低。

(2)协调开采方法

由于推进中的工作面上方地表前后分别为拉伸和压缩变形区,因此通过合理布置推进方向上的工作面及协调开采顺序,可以抵消一部分地表变形,处于下沉盆地中间区或压缩变形区的保护对象只承受动态变形以及最终的均匀下沉,而不承受最终的拉伸变形,可有效减少地表变形对土地的损害。峰峰矿务局采用该技术成功开采了辛寺庄下压煤,丰城八一煤矿采用该技术减小了地表变形[5]。

三、防治对策发展趋势

1. 煤矿开采多目标动态规划

煤矿开采是牵涉到资源、环境、社会等多方面因素并处于动态发展变化中的复杂工程,应利用多目标动态规划原理[6],把煤炭开采与生态环境保护及治理作为一项系统工程进行整体规划和长远设计,并实施动态管理。

根据环保“三同时”制度,对正在开采或将要开采的矿区,在矿井选址和设计阶段,综合分析和考虑与煤炭开采有关的矿区环境信息;在煤炭开采阶段,保证有效实施设计方案,从源头上优化矿区生态环境。

2. 引入新理论与技术,优化防治措施

综合运用多学科的理论和方法,结合GIS、RS、GPS等高科技技术,多角度、多侧面对矿区生态环境损害进行评价、修复和治理。对修复技术进行设计开发时,树立“以废治废”的思想,将治理与利用相结合。

3. 加强矿区生态工程研究

由于矿区非生物因素均衡破坏是生态环境破坏的重要部分,且影响因素复杂,必须组织专门人员开展矿区生态工程、生态重建实用技术和矿区生态保护与重建协调机制研究等。必要时建立矿区生态工程示范基地。

四、结论

生态环境破坏是煤矿区独特的生态环境问题,是由地应力的重新分布引起的。土地复垦和煤炭减沉开采技术是防治生态破坏的主要措施,经过分析各种防治措施的适用条件及优缺点,提出了运用新理论、新学科、新技术,利用多目标动态规划原理,优化选择煤矿区生态环境保护措施,并在必要时可建立生态工程示范基地。

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[4]肖兴国,王志宏.煤炭资源开发对土地破坏及土地复垦之研究[J].露天矿采煤技术,2001(4).

[5]梁洪有、陈俊杰.煤矿开采对土地资源的破坏及对策研究[J].煤炭技术,2006(6).

矿区生态修复措施范文第8篇

18至19世纪的工业革命,在包括美国和加拿大的北美洲地区造就了一批矿业城镇。到20世纪六七十年代,随着矿产资源的逐渐枯竭,出现了大量矿业废弃地,从而导致了这些资源枯竭型矿区城镇区域环境的污染和自然景观的干扰、矿山地质灾害和安全隐患以及矿区地下含水层破坏和土地资源的浪费,乃至引发其他社会矛盾。因此,如何通过生态恢复和重建,促进废弃地的生态和经济价值再生,尤其是通过发展旅游业带动经济发展,对矿业废弃城镇的环境恢复与经济重建有着重要意义。作为世界上最发达地区之一的北美地区,其矿业废弃地旅游开发中的生态重建理论研究与实践走在中国前面,对中国有诸多启示。

2 变废弃地为自然与文化景观遗产的理念

2.1 废弃地生态恢复和重建的原则与准则

美国生态重建学会(Society of EcologicalRestoration International,SER)定义生态恢复(restoration)为将人类所破坏的生态系统恢复成具有生物多样性和动态平衡的本地生态系统(indigenous ecosystem),包含修复(rehabilitation)、复植(revegetation)、复垦(reclamation)、重建(reconstruction)等含义。矿业城镇废弃地的生态恢复与重建的核心在于恢复被破坏了的生态系统的结构和功能,从而提高生态系统生产力和稳定性。

美国当今推崇一种在新理念下的模拟自然生态的修复模式,即在应用现代3S技术对被扰动区域和周边地形、地貌、水文、气象、气候等条件进行详细了解和调查的基础上,运用系统理论、应用数学、应用计算模拟等先进技术,设计出近似自然地理形态和过程的人工生态修复模型,并按照设计的模拟自然模型施工和修复生态。这种基于自然生态系统恢复的现念强调修复后的生态系统在整体上必须能够自我维护、自我保持,并逐渐增强系统的生态功能。

2.2 恢复废弃地良性生态功能与保护文化遗产并举

在北美地区,政府高度重视把资源枯竭型城镇中的废弃矿区划作生态恢复区和后工业景观带。一方面修复和治理废弃地的生态环境,另一方面又充分利用废弃土地开辟新型的旅游和休闲场所,将原有的废弃环境逐渐改造成与当地人文与历史景观相匹配,适宜人们娱乐、休闲,并具有生态良性发展的自然和人文景观综合的动态系统。这种综合考虑自然与人文景观的重建规划强调了根据废弃设施和结构的自然特性,对废弃地环境进行适应性地修复改造、循环和再利用,使工业遗址景观在衰败和更新的动态过程中,与自然环境一起得以保护,从而实现重建废弃地的良性生态系统功能与保护历史文化遗产相辅相成。位于加拿大大不列颠哥伦比亚省的布查特花园(The Butchart Gardens)和加拿大北方育空地区道森市镇(Dawson City)就是加拿大资源枯竭型矿区城镇转型发展旅游的成功典范。

1904年,布查特夫人以丈夫罗伯特・布查特(Robea Pim Butchart)的因采掘殆尽而废弃的石灰石采矿场为基础,规划建设了既保护生态环境又供游人欣赏的占地55英亩的庄园式植物园。从最初栽种豌豆花和玫瑰开始,经过布查特家族近百年的投入和不懈努力,今天的布查德花园已成为代表加拿大园艺水平,反映历史和现代庭院花卉特色的世界最著名的花园之一,每年吸引逾百万游客前来参观。对于这个“化废墟变神奇”的私家花园,加拿大政府给予了高度的重视。2004年,该花园被列为“加拿大国家历史遗址”(National Historic Site ofCanada)。

道森市镇是加拿大北方育空地区的一个在资源枯竭的淘金矿区废弃后保留下来的北方小镇,这个位于北纬64度亚寒带气候地区,仅有1300人常住人口的小城镇,每年竟然接待60000多来自世界各地的游客。多年来,当地政府、矿业主、地方非营利性文化遗产保护组织和国家旅游规划部门合作,保护和重建了这个加拿大最重要的国家历史遗址之一。他们再现了100多年前的自然环境和风土人情,包括铺设在土路街道上的木板人行道,沿街两侧修复了具有19世纪建筑风格的教堂、法院和房屋。观光游客可以沿着参观栈道漫步在蜿蜒曲折的淘金河谷中,了解当年采矿技术的发展和如何发现这里的金矿,以及曾经兴盛一时的“淘金热”对育空地区的土地和人民生活带来的巨大影响。旅游业的发展使道森市镇成为加拿大西北地区最吸引人的旅游胜地。

3 矿业城镇废弃地生态恢复和历史文化遗产保护与旅游开发的机制

3.1 完善健全的法律保障制度

由于国家法律的强制作用及其科研工作的进展,美国的矿区环境保护和治理成绩显著。美国的土地复垦工作一直走在世界前列。从20世纪30年代开始,就先后在全国26个州制定了露天采矿有关土地复垦方面的法规,并于1977年8月3日正式颁布了《露天开采控制和复垦法令》。据美国矿务局调查,美国平均每年采矿占用土地4500公顷,被占用土地已有47%的废弃地恢复了生态环境,1970年以来生态恢复率为70%左右。加拿大的联邦和地方省政府部门都依法建立了一系列完善和严格的矿产资源开发的审批程序。矿区开采后期的收尾和封闭工作的规划和环境监测验收方案亦非常严格。

3.2 官方与地方民间利益相关者之间的协调与监督

在矿业废弃地再开发项目的立项和审批过程中,建立官方与地方民间利益相关者等多方协商与合作的平台是城镇废弃地再开发及城市复兴的决定因素。北美地区通常把这种政府和民间的合作称为“公私合营”(public―private partnership),即政府部门牵头制定政策标准,民间的组织或机构提出意见和方案,通过理事会的专业评估,经由政府发展为城市规划的正式内容,政府和非政府组织的协作贯穿着从规划制定到规划实施的整个过程,以保证地方政府部门、开发商、管理者和社区居民之间各环节的自然与和谐。在管理层面上,所有利益相关者相互监督,确保在开发过程中不破坏自然环境,在实现人与自然和谐的同时利用自然环境资源,彰显地方文化。

4 城镇废弃地旅游开发中的生态重建措施

4.1 废弃地高强度生态重建与旅游规划

北美地区通过严格的《复垦法》及其他相关法律规章制度对废弃矿区的生态环境进行高强度的重建提出严格要求,不仅要使受到破坏的土地达到可供利用的状态,而且坚持植被恢复要经过一定的恢复期(一般地区5年,干旱地区10年)以后才能进行下一步开发。在进行旅游开发时,地方议会委托设计单位对已完成生态恢复的矿业城镇废弃地进行旅游规划。

4.2 从生境、生态系统至景观多层次的生态重建

北美地区的实践证明,矿业城镇废弃地生态重建过程就是维持该地区相对稳定的生态平衡,且与周围景观价值相协调,最终达到生态整体性的健康发展目标。通过植被修复与重植,来维系该地区生态平衡;当植被恢复到一定程度后应适度增加植物的种类,保护生物多样性,争取植被能恢复到原貌,通过某些动物和微生物品种的引入,最终形成改造区域生态环境的能力,以期恢复到开采前的原貌,并重建符合用地特点的景观类型,如森林、湖泊、湿地等。因此,恢复、保护废弃地生态环境,保护动植物多样性、维护自然及景观的独特性和完整性,满足物种生存空间或共栖关系的产生和恢复,可以为废弃地再开发利用奠定良好的环境基础。

5 对中国的启示

5.1 在旅游开发规划设计中应该注重提供生态服务与管理功能

我国在矿业城镇废弃地的旅游规划中,应根据项目用地的生态恢复现状进行分类,如生态保护区、生态保育区、生态恢复区等,并在与废弃地利益相关者充分协商和对话的基础上,尽可能考虑和顾及各方对生态服务的利益要求,最大限度地调动各方保护生态环境的积极性,以求达到对旅游景区进行统一的综合管理,对建立在废弃地之上的旅游景区及周边生态环境的生态功能恢复能进行有效地规划、设计和实施生态复垦和重建。

5.2 建立健全中国特色的资源枯竭废弃地区生态重建与恢复成功的标准

我国在矿业城镇废弃地的生态重建上,应吸取北美地区复垦法案及矿山恢复保证金制度等政策管理的经验。在制定资源保护和生态恢复标准时,从矿业生产的源头对将来矿产用地恢复提前布局,并将未来的旅游开发规划作为保护地方资源和资源枯竭后地区发展的目标之一,为废矿区城镇的生态重建规划布局打下坚实的基础。

5.3 提高生态恢复与经济发展复合型的旅游规划技术水平