矿区生态修复技术
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矿区生态修复技术范文第1篇
中图分类号：TD88 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）11-0117-01
前言：在使用资源方面，我国是世界上使用煤炭为主的主要国家之一，也是世界上消费和生产煤炭最多的国家。在很长一段时间内煤炭的开发和利用对我国经济发展起到了很强的推动作用，但是也带来了很大的环境污染，对生态环境造成了破坏，如剥离造成的粉尘、水土流失，震动、塌陷、耕地面积减少等。据统计，截止到2014年，我国土地因为煤炭开采出现沉陷的面积超过100万hm2，对土地资源造成了极大的浪费。
一、煤矿区土地复垦与生态修复的意义与原则
1.煤矿区土地复垦与生态修复的意义
对煤矿区土地复垦与生态修复是对因为开采煤矿导致的土地功能减退、功能失调、生态环境破坏等等，通过有效措施帮助其提升和恢复生态系统功能，使土地能够耕种和生态系统正常运转的保障，使矿区实现可持续性发展道路。破坏永远比修复要简单，在修复过程中涉及到很多工程，其中包括水土、植被、土壤、采矿等等多个学科。因此在修复过程中必须提前做好规划，综合考虑修复结构、技术、时间等因素，使用合理的技术手段，联合有关部门共同开展。由于开采剥离，煤矿区土壤已经丧失了耕种价值，同时生态环境的破坏也降低了居民的生活质量，甚至造成居民患有区域性疾病。因此必须加快煤矿区土地复垦与生态修复，提升居民生活质量，增加耕地面积，提升土地的综合效益。
2.煤矿区土地复垦与生态修复的原则
2.1 与相关规划相协调，全面规划原则
土地是十分稀有和重要的资源，一些国家之间的战争就是为了争夺土地资源。矿区生态环境遭到破坏首先受到影响的就是土地，破坏性也最大，修复矿区生态环境就必须掌握当地土地的经济和自然规律，确保土地修复之后符合当地的土地价值。同时，还要把破坏土地视为自然综合体进行研究，注重生态修复工程的整体性与综合性，自然科学、工程技术与社会科学等多学科、多领域的综合，合理进行平面、空间及时间上的统筹与配置，使其达到最佳的修复效果和效益。
2.2因地制宜、措施可行原则
不同的煤矿区对周边生态环境造成的破坏不尽相同，当地的经济实力和自然条件也存在很大的差别，要综合以上因素制定修复计划，确保修复计划符合当地实际情况，即要求计划能够达到修复土地的目的，也要求计划具有实际操作性，修复工程能够全面开展，最大限度的发挥土地的效用。
二、煤矿周边土地复垦技术
1.技术特点
土地复垦技术涉及面很广，包含很多学科，具体有农学、工程地质学、环境科学、地质学、矿物学等等，因此在对土地开展复垦之前必须认清工程的多样性、广泛性和复杂性。为了更好地开展复垦工程，就必须将涉及到的众多学科有效的综合在一起，利用其中较为成熟和先进的技术形成整体规划，用发展的眼光看问题，确保土地复垦之后能够持续发展。
2.矿山土地复垦模式
2.1 工程复垦
工程复垦指的是按照矿区的地形、地貌情况，根据规划的总体设计方向要求，结合当地矿区工程的特点，利用采矿工艺和设备种类，对遭到破坏的土地使用覆土、平整、回填的方式进行整治，这种复垦主要造地，为复垦生态系统创造有效环境，这种复垦方式较快，能够迅速创造耕地。这种复垦技术在使用时，要注意矿区工程的特点，利用工程进行复垦是否具有耕种价值，复垦之后土地稳定性是否良好，并且这种复垦方式只能够对没有开采价值的煤矿区进行使用，如果该矿区还具有开采价值，那么就不能够使用这种方式。
2.2生物复垦
生物复垦方式较慢，主要是通过改善和提高当地生态系统的环境稳定和生产力，主要使用的是各种生物措施，其中土地改良、生态工程和生物工程非常关键。生物复垦是通过对植被的重建和土地的育肥实现的，技术核心是人工培育植被，建立人工群落，通过土壤培肥和熟化，解决土壤不能耕种的问题。通过有效的培肥手段，加快土壤的熟化程度。对有土型地表主要使用种植绿色植物和人工加入无机肥、有机肥的方式实现，实现土壤氮库和有机库的快速建立；对于无土型地表主要利用一些碎砾培育土壤，这些碎砾主要是容易风化的砂岩和泥岩，合理调整比例搭配，可以使用人工方式加速风化，还可以种植一些特殊植被加速风化，最终实现土壤熟化。生物复垦过程中要必须注意当地土地的原始性能和植被特点，在治理土地过程中要具有针对性，根据植被特点调整土壤结构。
3.土地复垦技术
因为大规模的采矿，很多矿区都出现土地塌陷情况，对于塌陷土地使用的复垦技术主要有：①疏干法。这种方法需要矿区附近有大量的水资源，利用开垦排水渠，对塌陷土地蓄水，积水排干之后，对土地及开展修整工程，确保塌陷土地今后不出现积水现象；②挖深垫浅法。这种方法是使用机械设将塌陷较深的地区继续挖深，改造成水塘。将挖出来的土方填充到塌陷较浅的地区，改造成耕地，减低复垦难度和经费，实现水产和农业共同发展；③填充复垦技术。这种方法是把生态工程和土地复垦有机结合，并在系统工程学、农业技术、环境科学、生态经济学等理论基础上，使用生态系统的物质循环再生和物种共生原理，对被破坏的土地进行复杂的工程改造，这种改造花费高、耗时长、涉及工艺多，但是改造效果十分良好。
三、矿区生态修复技术
1.技术特点
生态修复技术相比复垦技术要复杂，在修复过程中时间较长、投入大，并不是短期就能够达到修复效果的。一些煤矿废弃之后，矿区留下露天大坑非常深，有些达到几百米的深度，采场和排土场面积高达数十平方公里，对周边城市的生态环境造成了很大的破坏，对城市的各方面发展非常不利，急需对这些已经没有利用价值的废弃矿区进行生态修复，恢复生态环境，促进城市发展。矿区生态修复必须坚持因地制宜的原则，注重动态调控和综合效益的结合。
2.矿区生态修复的工程措施
2.1护坡护堤工程
在矿区建设过程中边坡、台阶、道路等工程的边坡都必须规划好护坡工程，预防在矿区生产过程中出现崩塌和滑坡情况。对矿区周边的河堤、河坝等建筑要经常加高、加固，防止出现洪水破坏。
2.2 矿尾的综合利用
要最大限度利用废弃矿区的使用价值，对一些能够利用的有价元素要回收利用，节约修复工程成本，减少环境污染。一些有价元素不仅能够变成新材料使用，还能过减少有害物质对环境进行二次污染。尤其是以矿区废弃物作为填充材料进行使用，能够做到就地取材，减少不必要的浪费。
2.3 植被重建工程技术
在建好的土地上需要人工培育一些适合当地生态环境的植被，在培育过程中要注意乔、灌、草等植被的合理搭配，尽量选取一些品种优良、土壤要求低、产量多、生长周期短的品种，迅速恢复生态系统。
四、总结
除了对煤矿区土地复垦和生态修复之外，为了更好的保护生态环境，为今后的复垦和生态修复创造有利条件，在矿区建设开采之前，要制定科学的建设和开采计划，最大限度减少对周边环境造成的破坏，可以利用优化开采工艺、科学设置开采程序等措施提前预防破坏行为。按照矿区工程的开采方式、开采量、开采种类等条件科学选择排土场。尽量在山垄肚大、出口狭窄、容量多、地质结构稳定的场所设置排土场。并且在设置排土场之后必须建设挡土墙，防止水土流失，破坏植被，为废弃矿区复垦和生态修复减低难度，节约成本。
参考文献
[1]魏忠义.煤矿区复垦土壤重掏研究[M].桧州：中国矿业大学出版杜，2012（1）：124～126.
[2]张杰，李绍臣，郭景忠.矿区土地复垦与生态恢复技术研究初探[J].《露天采煤技术》，2012（1）：36～39.
[3]白中科，郭青霞.矿区土地复垦与生态重建效益演变与配置研究[J]，《自然资源学报》，2014（6）：525～530.
矿区生态修复技术范文第2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。
矿区生态修复技术范文第3篇
关键词：矿区；重金属污染；修复；土壤
中图分类号：F124.5 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）18-0286-02
引言
中国是世界上重要的重金属矿区之一，分布着大量的优质重金属矿，丰富的重金属资源为中国国民经济的健康稳定发展提供了资源保障。然而，长期以来在重金属矿区开采的过程中，由于开采技术、资金缺乏及管理方面等原因，对矿区周围的土壤与环境造成了严重影响，从而引发了大量的生态环境问题。
矿业废弃地一般都含有大量的重金属，这些废弃地以尾矿和废弃的低品位矿石的重金属含量最高。重金属通过地表生物地球化学作用释放和迁移到土壤及河流中，而这些受重金属污染的水又通过灌溉方式进入农田，并通过食物链进入人体，从而对矿区附近居民的健康和生存环境构成严重威胁 [1]。通常情况下，有色金属矿区附近的土壤中，铅、铜、锌含量分别为正常土壤中含量的 10～40倍、5～200倍、5～10 倍 [2]。
一、矿区土壤重金属污染现状
铅锌矿区重金属污染现状越来越严重，已经损害了人民的群众健康。如在20世纪60年代，日本曾发生的第二公害病―骨痛病，便是由于食用被镉废水污染了土壤生产的“镉米”所致。王新等对辽宁省铁岭柴河Pb―Zn矿区的土壤一岩石界面的重金属行为特性进行了研究，结果表明该矿区土壤Cd、Pb、Zn元素含量分别是当地背景含量的11倍、4.5倍、3倍，大大超过了当地背景含量水平；Cd作为制约当地农业用地的限制性元素，超过国家土壤环境质量标准5.8倍；矿区附近玉米中Pb、Cd含量分别是国家食品卫生标准16～21倍、5.7～9.7倍[3]。湖南省由于有色金属矿山开采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金属污染，受污染面积达2.8万km2，占全省总面积的13%。部分地区土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值数倍至数百倍，从而出现了地方病。王莹以上虞某废弃铅锌尾矿山为研究对象，研究了土壤中重金属含量及污染状况，结果表明：尾矿山周边各采样点土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量为 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1，均超过土壤环境背景值，各元素含量变异强度为：As>Pb>Cu>Zn[4]。
二、矿区土壤重金属修复技术
重金属是农业环境和农产品的一个重要污染物质。对土壤重金属污染的修复技术常用的有物理修复和化学修复。物理修复主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤―植物系统产生的毒害。化学修复就是向土壤投入改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、沉淀作用，以降低重金属的生物有效性。但由于重金属元素在环境中具有相对稳定性和难降解性，至今仍未找到可供大面积应用的重金属污染治理方法。
近年来出现的植物修复，具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染、具有潜在或显在经济效益等优点，并且其更适应环境保护的要求，因此越来越受到高度重视。植物修复是一种经济、有效且非破坏性的修复技术，主要利用自然生长或遗传培育植物对土壤中的污染物进行固定和吸收。通常包括：植物提取，即植物对重金属的吸收。目前已发现有400 多种植物能够超积累各种重金属，一些超积累植物能同时积累多种重金属，如羊蕨属植物和具有富重金属性的苋科植物对土壤中重金属的吸收率达到 100%。蒋先军等的研究发现，印度芥菜对Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修复效果[5]。有证据表明，柳树和白杨能从土壤中去除一定量的重金属，净化低污染的土壤；植物挥发，即通过植物使土壤中的某些重金属（如Hg2+）转化成气态（HgO）而挥发出来；根际过滤，即利用植物根系过滤积淀水体中的重金属；植物稳定，即利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害的物质。有研究发现，树木可以存活并生长于含有较高浓度的多种重金属污染的土壤上。经监测，桦树和柳树的一些树种可以耐受铅和锌[6]。
结论与展望
矿区土壤的重金属污染是矿区所面临的重大生态环境问题，具有自己独有的特征，在治理的过程中应因地制宜地选择恰当的治理方式。
物理、化学等方法对于矿山土壤的修复存在耗能、耗钱、对土壤结构损害较大等缺点，从保护生态环境出发，这些方法均对矿山生态环境的恢复作用不明显，而植物修复成本较低，可以稳定土壤、控制污染、改善景观、减轻污染对人类的健康威胁，所以在修复矿山土壤重金属污染的过程中，越来越多的国家选择使用植物修复技术。近年来，中国金属矿业迅速发展，所造成的重金属污染日益加剧，植物修复技术的研究更具有广阔的市场，并逐步走向商业化，同时中国有广袤的国土、丰富的资源、复杂多样的地理条件，蕴藏着大量超富集植物，为中国开展有关植物修复技术的研究提供了良好的基础。
参考文献：
[1] 郑奎，李林.中国铅锌矿区的重金属污染现状及治理[J].安徽农业科学，2009，（30）.
[2] 薛强，梁冰，刘晓丽.有机污染物在土壤中迁移转化的研究进展[J].土壤与环境，2002，（1）：90-93.
[3] 王新，周启星，任丽萍.矿区农产品质量及土壤─岩石界面重金属行为特性的研究[J].农业环境科学学报，2004，（3）：459-463.
[4] 王莹，赵全利，胡莹，等.上虞某铅锌矿区周边土壤植物重金属含量及其污染评价[J].环境化学，2011，（7）.
矿区生态修复技术范文第4篇
关键词：耐逆植物；稀土矿区；生态修复
中图分类号：Q94 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.023
Application of Ten Stress-tolerance Plants in Ecological Restoration of Rare Earth Mine of Heping County
LIU Sheng-hong， ZHOU Ling-yan， YANG Miao-xian， LIU Wen， LIANG Hong
（ College of Life Science， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou，Guangdong 510225，China）
Abstract： The vegetation was damaged and soil was destroyed in the mining process of rare earth mine of the Heping county in Guangzhou， which resulted in soil desertification， low bacterial content， acidic and high salt content， and difficulty in plant growth and formation of a relatively stable community. In this study， the plants such as vetiver， alfalfa， stylosanthes， crabgrass， nit grass， tephrosia， pigeon pea， Cassia alata L and Tung tree were preliminarily confirmed to be a strong stress-resistance （tolerance） ability and be good species of vegetation recovery of the rare earth mining by site construction methods. In addition， a good soil ecological restoration effect was achieved by different configurations according to the characteristics of different plants.
Key words： stress-tolerance plants；rare earth mine；ecological restoration
近年来对稀土矿的过度滥采，使矿区环境问题日益突出，造成山地荒芜、水土流失、水源污染和下游耕地受毁损等严重恶化的生态环境[1-2]。植物修复是利用不同植物吸收、富集、固定和降解土壤和水中的污染物，并通过植被减少或避免水土流失和增加系统中的生物量，从而达到生态恢复或生态改良的技术体系。植物修复因其效用时期较长、相对成本较低和生态效益明显而日益受到重视[3]。在稀土矿区治理和生态修复措施中，植物修复将是改善受毁损区域生态功能、恢复矿区景观和农林生产潜力的最有效手段[4-5]。本研究在粤东（和平县下车镇）的稀土矿废弃矿场，以现场施工修复的方式，以柱花草（Stylosanthes scabra）、苜蓿（Medicago sativa）、香根草（Vetiveria zizanioides）、百喜草（Paspalum notatum）、玉米（Zea mays）、山毛豆（Tephrosia candida）、木豆（Cajanus cajan）和翅荚决明（Cassia atala）、望江南（Cassia occidentalis）等草本和灌木，以及本地的马唐草（Digitaria sanguinalis）、虮子草（Leptochloa panacea）、芒草（Miscanthus）、芒箕（Dicranopteris pedata）、野苋（Amaranthus viridis）、马尾松（Pinus massoniana）和油桐（Vernicia fordii Hemsl.）等为试验材料，研究了稀土矿场生态修复过程中植物群落重建及特点、地被植物动态变化及植物群落演替机理，并根据不同植物的特点，采取不同的配置方式，取得了很好的土壤生态修复效果。
1 广州市和平县下车镇稀土矿场的状况
广州市和平县下车镇废弃稀土矿区有133.3 hm2，由于采矿过程使植被受毁损，土体受破坏而使功能受损，表土和肥力长期被大风刮走和雨水冲走，有机质含量极低，土壤质地劣化，最终导致沙化，含菌量极低，且不同程度地存在偏酸和含盐量高的现象，植物难以生长[6]。采矿过程的尾矿和废水堆填所导致的矿场土壤酸化、高盐和不同程度重金属毒害，也使人工植被难以长期生长和形成相对稳定的群落[7]。因此，20多年来植物一直无法生长，造成了极大的水土流失，已经成为当地严重的环境污染问题。
2 稀土矿区生态修复植物的选择
和平县稀土矿区只有选择抗性强、耐干旱、贫瘠、高温且生长量大和快的植物才能生存，其次，应选择适合当地生态环境的乡土植物。乡土植物经过长期的生长、驯化，已具备了抵御极端气候因子变化的功能，可增加绿化植物的成活率。本研究通过现场施工的方式，发现和初步证实香根草、紫花苜蓿、柱花草、山毛豆、木豆、翅荚决明、油桐等多种植物，及乡土植物马唐草和虮子草具有较强的抗（耐）胁迫能力，且具有适应性强、生长快速、增加土壤有机质、抵抗力和固土力强的特点，综合运用能有效提高土壤生态修复的效果，是稀土矿场良好的植被恢复物种。尤其是在高温多雨的热带和亚热带地区表现更佳，这为植物材料的选择提供了经验和便利条件。
2.1 马唐草（Digitaria sanguinalis）和虮子草（Leptochloa panacea）
本研究在和平县经过近3年的试验，意外发现乡土植物马唐草和虮子草可以在稀土矿区生长，而且抗（耐）胁迫能力强，长势良好，生物量大，是本研究找到的第一种最适稀土矿区种植的良好植物，但该马唐草已经变种，与传统马唐草品种有一定的区别，但非常适合稀土矿区种植，这为以后其他植物种植提供了可能性。
马唐草为早熟禾科（Poaceae）马唐属（Digitaria）植物。尤指血红色马唐（D. sanguinalis， 即马唐）或略矮的止血马唐（D. ischaemum）。马唐属约300种，多为杂草，分布北美和欧洲，见于草坪、田野和荒地。茎直立或斜生，下部茎节著地生根，蔓延成片，难以拔出。叶被长毛。加利福尼亚马唐（D. californica）在北美西南部作为饲草。马唐草多生于山坡草地和荒野路旁。其分布几乎遍及全国。
虮子草是一种一年生草本植物。国内分布于陕西、河南、江苏、安徽、浙江、台湾、福建、江西、湖北、湖南、四川、云南、广西、广东等省区，多生于田野路边和园圃内。国外分布于全球的热带和亚热带地区。
乡土植物马唐草和虮子草具有非常强的适应性，经过几年的生长、驯化，已具备了抵御极端气候因子变化的功能，是治理稀土矿区的先锋优良植物，只要在适当的季节和一定的肥力条件下，就能够很好地成长。
2.2 香根草（Vetiveria zizanioides）和芒草（Miscanthus）
香根草，又名岩兰草，因其根部很香，故名香根草，是一种禾本科多年丛生的草本植物。原产于印度等国，现主要分布于东南亚、印度和非洲等（亚）热带地区，具有适应能力强、生长繁殖快、根系发达、耐旱耐瘠等特性；有“世界上具有最长根系的草本植物”、“神奇牧草”之称；被世界上100多个国家和地区列为理想的保持水土植物[8]。80年代以后，在华南、华东、西南等地香根草被广泛用于治理水土流失。由于香根草生长快，抗性强，具有很好的穿透性、抗拉强度等优良力学性质，可在气温为-10～50 ℃和年降雨量300～6 000 mm的地区生长，陆续被用于保护公路、河堤、梯田等。
芒草（Miscanthus）是各种芒属植物的统称，含有约15～20个物种，属禾本科。原生于非洲亚洲的亚热带与热带地区。其中一个物种——中国芒（M. sinensis）的生长范围延伸到了温带亚洲，包括日本与韩国。
本研究中使用的巨芒草是一个原产于日本的天然杂交三倍体种，它的父母本是二倍体的芒和四倍体的荻。在人们对能源植物的探索中，芒草很快脱颖而出，因为相比其他能源作物，芒草生物产量高，矿物质含量低，燃烧充分，CO2净效应为零，无有害气体释放，有利于缓解温室效应，并有助于保持水土；且芒草耐寒抗旱，对水、肥依赖小，收割处理容易，在本研究中也成为首选的植物先锋，和马唐草一样成为最适合稀土矿区治理的先锋植物。
2.3 苜蓿（Medicago sativa）和柱花草（Stylosanthes scabra）
苜蓿和柱花草属于牧草，具有增加土壤中氮元素的收集、增加土壤有机质、改善土壤微生物的环境及促进土壤的良性循环等作用。
苜蓿是苜蓿属（Medicago）植物的通称，是一种多年生开花植物。其中最著名的是作为牧草的紫花苜蓿（Medicago sativa），是牲畜饲料。主要成分为大豆黄酮和皂甙类。紫花苜蓿为多年生草本植物，似三叶草，耐干旱，耐冷热，产量高而质优，又能改良土壤，因而为人所知，广泛栽培，主要用于制干草、青贮饲料或用作牧草。
柱花草（Stylosanthes scabra）为上等优质牧草，适宜放牧或晒制干草。营养期长，在不同的物候时期都含较高的营养成分，对家畜的发育，育肥和过冬保膘都有很好的作用。柱花草是一种豆科植物。这种植物原产于南美洲巴西、委内瑞拉、巴拿马和加勒比海岸等地。柱花草分枝性强，茎叶稠密，易覆盖地表，对杂草有很强的抑制能力。但在幼苗期，如果杂草太多，则易受到抑制。柱花草种子带荚壳，种皮坚硬，种子出土极缓慢。种子不耐贮藏。柱花草结实力强，极易落粒，耐短时间水渍。
2.4 山毛豆（Tephrosia candida）、木豆（Cajanus cajan）、翅荚决明（Cassia atala）和望江南（Cassia occidentalis）
山毛豆，株高1～3 m，枝有棱，密生褐色或灰色绒毛。栽培于云南、广西、广东、福建等地。适应性强，耐酸、耐瘠、耐旱，喜阳，稍耐轻霜，适于丘陵红壤坡地种植。以种子繁殖为主。多采用底泥微生物原位生态修复、河岸生态护坡等进行立体生态修复技术，收到固土护坡，恢复生态的作用。也可以用作绿肥和饲料。
由于木豆速生性强、适应性广、能保持水土、改良土壤，所以木豆在营造乔、灌、草混合林时能发挥重要作用。木豆为多年生木本植物，耐干旱、耐瘠，对土壤要求不严，各类土壤均可种植，适宜的土壤pH值为5.0～7.5。
翅荚决明现广泛分布于全世界热带地区。在我国，分布于广东和云南南部地区 ，生于疏林或较干旱的山坡上。我国热带地区常见栽培。其苞叶和花芽与花瓣具有同样鲜明的黄色，因而整个花序有较高的观赏价值。园林绿化可丛植、片植于庭院、林缘、路旁、湖缘，其金黄之花，给人以愉悦、亮丽、壮观之美，恰好营造出金秋收获季节那种喜洋洋的氛围。而且多花香艳，沁人心脾，令人振奋。翅荚决明可通过种子与扦行繁殖，它原产于美洲热带地区，耐干旱，耐贫瘠，适应性强，喜光耐半阴，喜高温湿润气候，不耐寒，不耐强风，宜栽植于通风良好之地。
望江南又名羊角豆、扁决明、山绿豆或波布草，属豆科决明属，是一种一年生草本植物，耐干旱和贫瘠，适应性强。原产于美国南部及美洲的热带地区。望江南分布于中国东南部、南部及西南部各省区。常生于河边滩地、旷野或丘陵的灌木林或疏林中，也是村边荒地习见植物。原产美洲热带地区，现广布于全世界热带和亚热带地区。树形优美，具有极强的观赏性。
2.5 马尾松（Pinus massoniana）和油桐（Vernicia fordii Hemsl.）
马尾松是阳性树种，不耐庇荫，喜光、喜温。适生于年均温13～22 ℃，年降水量800～1 800 mm，绝对最低温度不到-10 ℃的地方。根系发达，主根明显，有根菌。对土壤要求不严格，喜微酸性土壤，但怕水涝，不耐盐碱，在石砾土、沙质土、粘土、山脊和阳坡的冲刷薄地上，以及陡峭的石山岩缝里都能生长。为中国长江流域各省重要的荒山造林树种，也是江南及华南自然风景区和普遍绿化及造林的重要树种。
油桐，大戟科，落叶乔木，高3～8 m，可提炼桐油。桐油是重要工业用油，制造油漆和涂料，经济价值很高。油桐也是我国特有的经济林木，它与油茶、核桃、乌桕并称我国四大木本油料植物。桐油又是重要的出口物资之一，历史上与丝、茶并列为中国三大传统出口商品，无论产量和质量上都雄居世界第一，在国际市场上享有很高的声誉。由于油桐生长快，木材洁白，纹理通直、加工容易，是果材兼用的好树种。因而，大力发展油桐生产是富国富民的重要项目。
3 配置方式
3.1 不同美化植物品种的配置
在稀土矿区生态修复中，修复的美观也是一个重点，特别是在邻近公路或村庄的地方，这样可以增加复绿后稀土矿区的美化效果，提高观赏性，为新农村建设增加美景。在稀土矿区治理中发现，马唐草和虮子草具有生长量大、生长速度快，且其下部茎节著地生根，蔓延成片，特别适合稀土矿区的种植，因此，集中成片种植可成为优美的草坪。因此，在稀土矿区治理中，地面首先考虑的是种植成片的马唐草和虮子草，并间隔种植树形优美的江南和木豆，在山脚位置则种植香根草，具有特别的美感。
种植翅荚决明更有特别的美观效果，翅荚决明在我国主要分布于广东和云南南部地区 ，生于疏林或较干旱的山坡上。其苞叶和花芽与花瓣具有同样鲜明的黄色，因而整个花序有较高的观赏价值。
不同美化品种的配置，能确保修复出来的稀土矿区本身就是一处美丽的景区，可以成为人民生活休闲的地方，或是公路边上美丽的风景，起到废地新用的作用。
3.2 不同矿山高度植物的配置
根据稀土矿区残留矿山的高度，可粗分为坡底（稀土矿山边地）、低坡（20 m）及坡顶平面部位。对于坡底地，通常考虑到水土流失的问题，可种上香根草和芒草，特别是坡底水沟或低洼的位置，由于这两种草根系特别强大，对土壤具有极强的吸附力，特别是芒草本身生长量大，植物本身也有极强的抵抗力，因此，是低坡种植的首选；在低坡和中坡（15～30 m）位置一般种植马唐草和虮子草，保证能覆盖地面，减少雨水的冲刷，在种植这两种草的同时，也种植一定量的望江南、木豆和翅荚决明，这样在增加土壤吸附力的同时，也能起到特别的美观效果；在高坡位置，种植马唐草和虮子草，减少雨水的冲刷，同时种植马尾桦和油桐；坡顶平面部位，考虑到发展果树等经济作物的需要，因此，采取的治理方法也不同，首先是种植马唐草和虮子草进行土壤覆盖，再种植固氮植物如苜蓿和柱花草，增加土壤有机质，改善土壤微生物环境，经过2～3年的修复后，就可以考虑种植经济作物了。种植时采取挖点的方式，在下面填埋稻草等有机质后在上面种植经济作物，如油茶、西番莲等，从而达到最终的修复目的——果园用地。
3.3 不同生境的配置
不同植物对环境条件的要求不同，因此在进行修复时应考虑地形条件。北面山坡应选择耐荫植物，如香根草等；西面山坡应该选择喜光、耐旱的植物如马尾松、油桐等；在低洼且潮湿的位置宜选择保持水土能力强的芒草等植物。
3.4 草—草灌—草灌乔—乔灌草的配置
本研究对和平县稀土矿区土壤进行了诊断，选点进行水保工程、土壤有机质增补、微生物群落重建、抗（耐）逆性植物筛选及适应性驯化研究，以重建植物群落并达到可持续地植被覆盖，施工中注意草—草灌—草灌乔—乔灌草的配置，充分发挥不同植物的优点，极大提高了修复的效果。通过比较生态修复过程中不同阶段人工植被中植物种类及其相对生长量的增减变化，观察到 草—草灌—草灌乔—乔灌草 的变化趋势，而且在草本植物和灌木中，当地植物逐渐取代外来植物，其重建群落的植物组成也有其自身的特点。因此，草—草灌—草灌乔—乔灌草的配置，为制订以低生理代价和低成本投入获得高效率生态修复的技术提供了科学依据。
3.5 土壤—微生物—植物协同修复原则
近年来，生态修复过程中土壤微生物与地表植物的相互作用受到较多的关注。生态修复措施对土壤微生物与土壤肥力因子的作用，关系到植物的生长发育和植物群落的结构，从而直接关系到生态修复效果[9-11]。而植被恢复过程中植物群落的演替可能供给土壤微生物在质和量上与原来不一致的碳源和其他营养元素，影响着微生物群落结构。生态修复过程中应该研究土壤—微生物—植物的相互作用和协同演化，进行植物协同修复。
本研究中，在和平县稀土矿区治理2～3年后，随着土壤有机质的增加和土壤微生物的改善，治理后的土壤基本上具备耕作条件，才开始考虑种植经济作物，从而成功转化为果园用地。种植时采取点植方式种植油茶、西番莲、玉米等经济作物。
4 结 论
稀土矿区生态修复是一个完整的生态系统工程，它不仅包括植物，还包括动物与微生物，系统内部之间以及系统与相邻系统之间均发生着物质能量和信息的交换，具有极强的动态性[12-13]。真正意义上的修复，应该在保证植物种植的基础上，保持生态系统的稳定性，以修复的生物多样性为目标，在土壤—植物—微生物之间，形成物质、信息和能量遁环体系，通过良性循环，进行自我组织和自我修复，使生态修复不仅有景观效果，还能修复整个系统的自净能力，从而为整体生态系统的良性发展提供保障。
本项目在对和平县下车镇、平远县仁基镇稀土矿场土壤诊断的基础上，选点进行土壤有机质增补、微生物群落重建、抗（耐）逆性植物筛选及适应性驯化等试验。并根据以上研究的结果，采取相应植物修复措施，重建地表植物群落并达到长期有效的植被覆盖，从而实现了稀土矿场土壤的良性生态修复。
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矿区生态修复技术范文第5篇
【关键词】矿区景观;可持续设计;理念运用
我国矿藏种类丰富，相应的矿区形态各异。在进行矿区恢复和景观设计时，需要从矿区的实际情况出发，结合景观设计的原理与可持续设计理念，可以实现废弃矿区的再利用目的。在矿区功能恢复的过程中，需要将工程学、经济学、美学、社会学等等集合起来形成特殊的恢复系统方案，指导和监督矿区的各项功能的恢复。虽然矿区的废弃地面积大，种类多，在进行恢复工程大，难度高。但可以有效地缓解矿区人口与土地之间的矛盾，再创区域和谐发展的环境条件，因此，这种恢复型的景观设计必会受到废弃矿区的欢迎。本文主要分析可持续设计理念在矿区生态恢复和可持续发展中的运用。
1矿区可持续设计理念概述
矿区生态系统设计必须遵守可持续发展的理念，对矿区生态系统进行恢复和重新设计，可持续设计理念主要包括以下几个方面：第一，持续利用与资源循环发展。矿区的景观设计过程实际上也是矿区各项功能的恢复过程，在恢复的过程中，利用景观设计的理论和技术可以实现资源的优化和再配置。因此，在设计时，往往需要将实际资源进行改造和再利用，使得资源持续利用、优化利用和循环利用得以体现。带动矿区的经济、人文、生态、社会等一并向前推进。突出矿区景观设计过程中的综合利用原则，这样能够促进矿区资源循环利用，促进矿区可持续发展。第二，自然性。矿区改造利用过程中，主要是依靠自然界的更新演替为主，以人为改造恢复为辅。因此，众多功能的恢复结合景观设计都围绕矿区现在的自然资源进行，无论是动植物还是地质特征、地形地貌等都以自然现状为出发点，通过人类的改造提高其恢复速度和更新速度，保证其恢复的稳定性。在遵循自然生态系统原则基础上对其进行综合改造和设计，把自然原则与景观设计进行有机的统一，体现出独特的自然生态景观。第三，生态安全性。矿区原本的生态已经受到严重破坏，在进行景观设计时就要重点从生态安全角度出发，将矿区植被、特有地形、污染治理、岩层活动等等方面都要切实考虑进去，一切以安全为主来高效维护矿区的生态稳定格局。尤其是起到战略影响的关键区域，更应该以生态安全为首要原则。所以，矿区生态环境设计要遵循安全原则，在此基础上进行综合设计利用。第四，场所性。矿区恢复景观设计的目的是为人类的后续活动提供场所条件，从而将人文、美学、生态、经济、社会等众多因素集于一身，促进矿区的整体发展。此时，人的主观性较为重要，是众多因素的主导。因此，在景观设计时要注重人文景观和自然景观的巧妙结合，从心理上产生共鸣，促进各项功能的全面恢复。要对矿区场所进行综合分析，对其生态景观进行综合的设计，把场地资源进行合理的利用。
2可持续设计理念在矿区中的应用
2.1在生态环境中的应用
可持续发展涉及到生态环境、经济效益以及社会效益等多个方面，本文主要从这三个主要方面来分析可持续设计理念在矿区生态设计中的应用。在对矿区进行重新规划设计时要符合生态环境和谐发展的需求，重新建立完善的生态服务系统，我国平朔矿区在进行生态恢复和设计时就是充分遵守了生态环境和谐发展的原则，该矿区由于大量的矿产开采，对生态环境造成了严重的破坏。所以，在对其生态修复和保护方面采取了可持续发展的理念。在具体方面，平朔矿区通过土地复垦和重建生态系统来完成生态恢复和持续发展，坚持保护物种的多样性，加强环境污染的整治。为退化的生态系统向进化生态系统发展提供基础和环境。发展产业链条和创新技术来减少环境污染，对废弃物进行循环生态综合利用，提高平朔矿区的生态自我修复功能和适应能力。可持续发展理念在平朔矿区生态环境系统建设中的应用为我国其它矿区的生态环境修复提供了良好的参考价值。
2.2在经济效益中应用
矿区在促进当地经济发展过程中具有非常重要的影响，通过对矿区矿产的开发可以促进当地经济发展，提高居民生活质量。但是，矿产开发过程中也要遵守可持续发展设计理念，使矿产在促进当地经济发展中发挥持久的效益。矿区景观设计不仅要体现生态和谐的发展目标，而且要以当地居民的经济收入为前提。比如法国加莱矿区，加莱海峡在矿区发展时代，对矿开采比较过度，影响到自然生态环境的建设。加莱海峡大区废弃矿区在法国具有很高的知名度，不仅因为该区是法国工业时代的记录，而且在自然和设计师的互相结合下，成为法国重要的旅游景点，很多人都前往参观，因此也被成为“环境的绿洲”。当年发达的工业矿区，也被称为“破坏的符号”的矿区已经成为绿色的生态系统，对自然生态环境建设取到了积极的作用，在设计师和自然作用的双重影响下，加莱海峡大区废弃矿区不仅成为世界文化遗产，而且成为吸引游客的景点。只有在坚持可持续发展的理念，对矿区进行合理的设计和复垦，就能够实现资源的合理利用和发展，使矿区经过设计师的设计成为绿色的生态系统，变成对人们有益的自然景观，也可以为当地居民带来经济效益。
2.3在社会效益中的应用
可持续设计理念在矿区社会效益中的应用主要包括促进社会发展，实现社会公共利益。我国平朔矿区生态设计就是从社会效益的角度来进行可持续发展与利用。第一，加强社会公众参与平朔矿区的可持续发展设计的力度，通过对社会公众的教育与宣传，让社会公众形成良好的生活理念和消费理念。第二，通过对平朔矿区的重新设计与产业调整，增加社会就业岗位，促进社会公平公正发展。同时，完善社会公众就业政策，建立社会保障机制，解决失地农民的再就业问题，实现资源的合理分配。
3结语
矿区景观改造的设计不仅要遵循可持续设计的基本理念，还要注重矿区的生态建设发展，满足社会科学持续的发展。在设计的过程中不仅要掌握自然发展规律，而且要考虑重新建设和设计的成本，这是工程建设的重要因素，也是不可缺少的重要因素。所以，可持续设计理念在矿区景观的设计研究中的应用，就是要使废弃矿区和复垦的土地符合生态建设的要求，符合自然环境的发展规律，不能影响到居民的正常生活。只有在坚持可持续发展的理念，对矿区进行合理的设计和复垦，就能够实现资源的合理利用和发展，使矿区经过设计师的设计成为绿色的生态系统，变成对人们有益的自然景观，发挥矿区的综合效益。
参考文献：
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矿区生态修复技术范文第6篇
【关键词】采煤沉陷区，景观绿化，生态化治理
中图分类号： TU986 文献标识码： A
1.前言
在我国很多地方，随着煤炭资源大规模持续开采，在地表形成了大面积的采空沉陷区，诱发了一系列环境地质问题，主要表现在：破坏水资源、加剧水土流失和土地沙化；诱发地表沉陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。针对我国采煤沉陷区景观绿化的生态化治理进行深入的研究和探讨。
2.矿区内采煤沉陷区对生态环境的破坏
2.1.土地及植被破坏
随着矿区进一步的开采，因开采引起的地裂缝和地表沉陷使耕地、草地、林地的破坏面积持续扩大，使原本脆弱的生态环境更加恶化。此外，由于地裂缝和地表沉陷而形成的山体滑塌也会增加。如果沉陷面积较大，形成的山体滑塌可能改变整个山体地貌，因此矿区后续开采会使地貌景观破坏程度加剧。
2.2.水土流失
矿区内大部分矿井目前开采中采用建栏截坝堆矸、填埋等工程措施和种草植树，并提出保护水源区、水土保持等措施。一定程度上抑制了水土流失的增强。但一些小煤矿大都建于沟谷之中，没有水土保持措施，弃土石、弃煤矸石任意堆放于沟谷河道中，造成水土流失量增加。所以预测水土流失量有增加的趋势。由于水土流失量的增加，从而也导致矿区内土地荒漠化的增强。随着各个煤矿的继续开采，荒漠化的问题将会更加严重。
2.3.水资源均衡破坏与水环境污染
随着开采力度的加大，地下水位降低，导致土地旱化程度增加、地表径流减少和水库来水不足，会对周围的居民生活用水及农业生产用水产生较大的影响。此外，开采引起覆岩切落式裂缝沟通含水层与采空区，导致地下水向采空区渗透，垂直渗透速度加快，天然流场发生变化，泉域面积缩小，形成以矿井为中心水位降落漏斗。地下水位的下降，减少了地下潜流，也影响了地表河流的流量，导致矿区范围内泉水“短路”、泉井枯竭。
矿坑排水、煤矸石淋溶水是地表水的主要污染物，矿区内一些河流已受到较严重的污染。随着开采的继续，矿坑排水量和煤矸石会继续增加，其对地表水的影响范围也会扩大。矿区扩大开采的同时，矿区生活污水也会相应增加。此外，矿区的继续开采使煤矸石量也急剧增加，煤矸石堆得淋滤直接进入地下水含水层，会加剧对浅层地下水的污染，从而大致地下水逐渐失去利用价值。
2.4.环境地质问题
一般的矿区煤层开采引起的环境地质问题表现在：引起地面的沉陷变形，产生大量地裂缝；引发泥石流、滑坡、崩塌及边坡失稳等地质灾害。以采煤沉陷及地裂缝尤为严重。
3.采煤沉陷区景观绿化的生态化治理
3.1.对塌陷区的治理应该是因地制宜，建立良好生态环境，使生态、经济和社会效益相协调统一。根据榆神矿区地质条件、环境地质问题的类型及特点，可采取生态工程复垦技术，即采取工程措施和生物措施相结合的方法，对煤层开采引起的地表沉陷、地裂缝、滑坡、崩塌等地质灾害及对植被、土地的破坏进行综合治理，使矿区受损的生态环境得以最大限度的治理和恢复。
3.2.要强化对采煤活动的全过程管理。要坚持“煤炭资源开发与矿区环境保护并重，预防为主，防治结合；全面规划、合理开发、充分利用、化害为利、变废为宝；谁污染、谁治理，谁破坏、谁恢复，谁使用、谁补偿”的方针，强化对采煤活动的全程管理。主要是做好煤炭资源共查、煤矿设计、矿区基建和生产、煤矿闭坑等4个阶段全过程的综合防治。依法做好矿区土地复垦、恢复地貌、种草绿化、营造材木、人工造湖等，使矿区生态环境任务向良好转化，经过复垦后可用于农林牧或旅游业，条件合适，也可作为发展其他工业或城乡建设用地。
3.3.植被恢复
植被恢复是矿区生态环境与重建的基础和主体。恢复要因地制宜，乔灌草合理配置，坚持以人为本，生态优先，造林绿化，改善生态环境，适当发展经济林，兼顾经济效益。使治理区林草植被得到全面恢复，最大程度改观矿区生态环境。植被种植后，要做好管护和抚育工作，精细管理，以保证栽种成活率。
3.4.节水灌溉技术
矿区生态环境脆弱，水资源稀缺，为了使植被的恢复达到预想目的，可采用节水灌溉，选择膜下滴灌方式进行灌溉。也可在栽种过程中添加保水剂，保水剂具有吸水性强、保水力大、有效期长的特点。保水剂能在很短时间里吸收超过自身重量几百倍的水分，成凝胶状态把水贮存起来，在植物根部长期保持恒湿，待干旱无雨时缓慢释放，供植物吸收利用，被称为植物根部的“微型水库”。
3.5.采煤沉陷区治理与生态修复型农业观光产业结合
通过对沉陷区现状及其区位条件的分析，综合考虑生态、经济效益；本次规划选择“生态农业与观光休闲相结合的复垦模式”作为后湖农业观光园的治理策略。即：利用沉陷区特有的自然优势和当地特色农业优势，建设具有生产、观光、休闲、度假、娱乐等综合功能的农业观光园产业。观光农业结合农业的产业化发展与旅游景点、旅游方式的开发，让农业发展成为旅游点的一部分。另外，观光农业可以充分发挥区域自然地理优势，以游带农，以农促游，农游互补，建起既有经济价值又有观赏价值的农业。
3.5.1生态修复的概念以及在采煤沉陷区治理中的应用
所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。
采煤沉陷区的生态修复是一个复杂的生态系统工程和社会工程，涉及地下地质变化、地上田、林、路、水、气；当前利益和长远利益、经济效益和环境生态效益的关系，因此必须依靠先进的科学技术对地貌复杂、地形多样的沉陷地科学治理，合理利用。
3.5.2产业化视角下的采煤沉陷区治理
采煤沉陷区的治理和产业的发展相结合是十分明智的选择，也是一种切实有效的保护途径和模式。将采煤沉陷区治理后的项目形成产业化发展需要一定的市场基础，市场是采煤沉陷区规划成为农业观光园的载体。采煤沉陷区治理项目通过市场化运作会更有效的保护和发展。产业化发展的不能用单一的模式，应该寻求运作模式的多样化，如“公司+观光”、“观光+高等院校”、“批发市场十观光园”、“观光团+农户”等等。
3.5.3采煤沉陷区治理与农业观光相结合
充分利用沉陷形成的水面，开发风景旅游资源，提供完善的服务，合理组织游览线路；从根本上治理环境，使治理后形成的水上景观区域真正成为环境优美、风格独特、内容丰富、有较强吸引力的旅游度假地。
通过规划及实施，使采煤沉陷区变成有生气的农业观光园，此农业观光应集生态旅游、休闲度假、生态农业示范、生态产品生产、科普展示于一体，具有高水平的经济效益、生态效益和社会效益的综合园区。沉陷区治理后规划形成的农业观光园将推出三大生态产品：
（1）生态旅游、休闲度假、生态餐饮；科普教育、娱乐逗趣。
（2）生态农业示范和产业化：通过运用生态系统、持续经营、物质循环、食物链、立体种养等技术，形成各种优化的生态农业模式。
（3）生态产品生产：包括园林苗木花卉、高档切花、设施园艺、特色蔬菜瓜果、高档水产品等等绿色产品的生产。
【结束语】
采煤沉陷区综合治理项目于生态农业和观光旅游业相结合，这种模式是一种全新的尝试，治理项目是一个长期逐步推进的过程，根据不同沉陷区的特征，采取不同的工程和农业生物措施，因地制宜取得治理后的最大成效。所以，我们在对煤矿的开采的时候，首先要考虑到环境的问题，形成利益与环境相结合的功能。那么对采煤沉陷区景观绿化的生态化治理进行研究和探讨是有着十分重要的意义。
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矿区生态修复技术范文第7篇
关键词：矿区废弃地；生态恢复
中图分类号：X171文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
1 前言
矿区废弃地是指在矿产开采过程中被开采活动所破坏、不通过处理而无法使用的土地。主要包括：露天矿的外排土场、煤矿的矸石山、尾矿库、井工矿形成的采空区和塌陷区，以及矿区辅助建筑占用后废弃的土地。
废弃地的产生带来诸多生态环境问题，主要表现为：占用和破坏大量土地资源，尤其是宝贵的耕地资源；水土流失和土地沙化；尾矿库重金属污染水体和土壤；矸石山自燃污染大气环境。
2 我国矿区废弃地生态恢复现状
1988年出台的《土地复垦规定》，使我国矿区废弃地的生态恢复工作开始步入法制轨道，使矿区废弃地生态恢复的速度和质量都有较大的提高，但仍存在较多问题，主要表现在以下几个方面。
（1）小型矿区废弃地生态恢复率几乎为零。对我国389座乡镇矿区调查表明，乡镇小型矿区对土地破坏十分严重，且基本未对废弃地进行生态恢复，恢复率几乎为零 [1]。（2）片面强调植被覆盖率。目前我国生态恢复工作只强调植被的覆盖率，把覆盖率作为评价生态恢复工作的唯一指标，而忽视动植物和微生物种类的多样性，以及生态恢复后的环境效应、水土保持情况和经济的可持续性。（3）忽视生态系统对多样性的要求。目前我国人工建设的矿区生态系统往往物种单一、年龄结构大体相同、空间排列整齐有序，而天然的生态系统具有多样性，包括物种组成、空间结构、年龄结构以及资源利用上的多样性等，这样才能为多种动植物和微生物提供各种各样的生存条件[2]。（4）大量使用外来物种。矿区生态恢复过程中，为追求高的植被覆盖率往往大量引进生命力强的外来物种，造成外来物种入侵，排挤当地土著植物物种。
3 矿区废弃地生态恢复措施
3.1 废弃地土壤改良
废弃地土壤由于采矿活动对地表的破坏，以及排土场、矸石山和尾矿库堆积造成的污染，使得废弃地土壤缺乏植物生长所必需的营养物质，给生态恢复带来不利影响。因此，土壤改良是矿区废弃地生态恢复的前提。目前可采取的土壤改良措施有：
（1）客土覆盖。选择合适的取土场，在不破坏取土场土地的情况下，取适量土壤覆盖在需要恢复的废弃地上。该方法简单有效，但费用高，适用经济条件较好的矿区。（2）土壤增肥改良。大部分矿区废弃地土壤缺乏氮、磷等营养物质，需要向土壤中添加营养物质，改良土壤的物理化学性质，使土壤适合植物生长，加快生态恢复进程。土壤增肥改良主要有两种方法，一种是添加肥料，一种是生物固氮。
添加肥料可以施加化肥，也可以施加有机肥，由于有机肥比化肥对植物能起到更好更持久的助长作用，因此添加有机肥能更好的起到改良土壤的效果。
生物固氮是利用对极端生境条件有耐性的固氮植物、固氮微生物、菌根真菌来改善矿区废弃地的土壤理化性质[1]。在毒性较低的废弃地，利用生物固氮可以很好的替代化肥和有机肥，具有较好的技术性和经济性。
3.2土壤重金属的污染治理
尾矿库和矸石山含有大量重金属，通过淋溶等途径造成矿区土壤重金属污染。重金属土壤污染的治理技术包括物理法、化学法和生物法[3]。其中，生物法是目前研究较多的土壤重金属污染治理技术，是指利用生物的生命代谢活动减少土壤中有毒、有害物质的浓度，使其无害化，从而使被污染的土壤能够部分或完全恢复到原始状态[4]。相比其他土壤污染治理技术，生物法修复的效率高、成本低，而且不会造成二次污染。
3.3 植被恢复
选择合适的植物物种是生态恢复的关键因素。一般根据植被恢复的目标和当地的气候、土壤等自然条件来确定植物物种，选定的植物应以乡土物种为主，同时要求所选物种具有较强的适应能力。一般具有固氮能力、根系发达、耐贫瘠、播种栽植较容易等特征的植物，比较适合作为植被恢复的先锋品种。
选择优良的植物品种只是植被恢复工作的一部分，植被恢复的目的是维持植被的覆盖度，建立能够自我调节的生态系统。根据生态学原理，植物搭配要保持植物品种的多样性，合理配置乔、灌、草、藤，建立起来的生态系统稳定性及可持续性比单物种或少物种的效果好[5]。因此，在植被恢复过程中，按照自然生态系统的结构，合理配置草、灌和乔木种植比例，同时对植被空间进行优化配置，使人工恢复的植被最终形成一个接近自然的良性循环的生态系统。
3.4 综合生态农业
在矿区废弃地发展复合生态农业，打破传统农业的单一种植模式，还可针对不同的废弃地特点，选择不同的生态农业模式。如在非积水稳定沉陷区，可以建设大棚或地膜覆盖栽培蔬菜等设施农业模式；在积水沉陷区，可以利用积水的优势，建设“农-渔-禽”农业模式；在复垦后土壤肥力较差、土地生产能力不强的废弃地，建设“林果-畜禽”农业模式。
对山西省王庄煤矿生态恢复模式的研究表明[6]，综合生态农业用于矿区废弃地恢复有着很好的经济、社会和环境效益。
4 结论与建议
为有效的对矿区废弃地进行生态恢复，必须分析废弃地的立地条件，了解植被成长的限制性因素，选择合适的土壤改良措施。在选择先锋植物时应优先考虑当地物种，尽量满足生态系统对物种组成、空间结构、年龄结构上的多样性以及资源利用上的多样性的要求。完善生态评价系统，以完整性、连续性和恢复生态系统功能并使系统达到能自我维持状态为矿区废弃地生态恢复的目标，而不是单纯的追求植被覆盖率。
参考文献
[1] 刘国华,舒洪岚.矿区废弃地生态恢复研究进展.江西林业科技[J].2003,2:21-25.
[2] 李淑,王杰光,莫时雄.金属矿区生态恢复与重建研究.山西建筑[J].2008,34(32):15-16.
[3] 张玉秀,于帅,文镇宋,等.重金属污染土壤的生物修复技术.金属矿山[J].2009,4:146-149.
[4] 周启星,何金柱,刁春燕.污染土壤生态恢复基本原理及研究进展[J].农业环境科学学报，2007,26（2）：419-424.
矿区生态修复技术范文第8篇
关键词：生态环境；矿山；赣州市
中图分类号：X171 文献标识码：A
1 引言
赣州作为江西省第二大城市，辖区内矿产资源丰富，是世界重要的钨产地，有着“世界钨都”之美誉。全市已发现矿种106种，查明资源储量的有75种，现有各类矿产地1400多处。已利用矿产54种，全市保有矿产储量潜在经济价值约4000亿元【1】，境内发现的砷钇矿、黄钇钽矿为我国首次发现的矿物。其中，2011年稀土和钨及其应用产业的主营业务的收入约640亿元，较前一年度增长93.5%，尚有众多矿产点处于待开采中。矿产资源的开发利用对周边的生态环境必然会造成或多或少的破坏性影响，这就需要加强矿产资源生态环境的保护力度，这对于调整产业结构、淘汰落后产能（包括矿能）、用环境保护优化经济发展、提高资源利用率、节能减排、保护生态环境都具有十分重要的意义【2】。
2 矿山开采对环境的影响
2.1 破坏土地资源
露天采矿、开挖以及废渣、废石和尾矿堆放、矿区道路的修建以及厂房的建设等，都会造成土地资源被大量占用，许多地方开采后的地面呈现出大面积沉降和塌陷，水土流失，土地荒漠化严重，每年由此造成巨大土地资源浪费。2012年4月，经有关部门调查的环境报告显示，赣州18个县（市、区），设计废弃稀土矿山的有302个，遗留的尾矿（废渣）1.91亿t，被破坏的山林面积达97.34km2。
2.2 诱发地质灾害
矿山的大量开采和相关工程的开工建设会给矿区周边的地形地貌产生较大影响，长期的地下开采和边坡开挖容易导致一些地质结构复杂地区滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害的发生。以赣州为例，2011年全市共发生各类地质灾害19起，造成直接经济损失63万元，而截至2012年6月底，该市已发生地质灾害达到91起，其中矿山的废石堆、排土场等工程建设造成新的高陡边坡和不稳定斜坡的产生，也是诱发地质灾害的一大原因。
2.3 增加水资源污染程度
矿山开采对地表水和地下水资源的影响较大，一些矿区废砂的直接堆放，以及落后工艺的使用造成大量的选矿水和选矿废水被直接排入到地表中，而对于露天矿山而言一旦遇到雨水时便容易形成大量的废水被排到周边河流湖泊中。近年来随着开采技术的提升，矿产资源的开采强度和延伸速度都较以往有大幅度提高，导致地下水资源水位下降，严重影响周边居民的生产生活。
2.4 损害生物多样性
据不完全统计，我国每年被采矿破坏的森林面积达106万hm2，草地被破坏的面积为263万hm2。矿山的开采，大量水土流失、植被被清除，加上土壤退化、水资源的缺失等等都会造成周边被废弃的土层变薄、微生物活性差，由此导致被损害的生物系统恢复变得异常缓慢。这些严重威胁了动植物生存，对矿区生物多样的维持是致命性打击，也使得矿物生物多样性的损失具有不可逆性。
3 矿山生态恢复理论
3.1 生态恢复概念
生态恢复是指对生态系统停止人为的侵扰，以减轻生态负荷压力，依靠生态系统自我调节使其朝着有序的方向演化；或者辅之以一定的人工措施，使遭受破坏的生态系统逐步向良性循环方向发展。对于矿山生态系来说，就是指矿山开采后土地的治理和恢复，是为了建立与当地自然生态相和谐的人工生态系统，恢复矿区废弃地的生物学潜力，并且有利于矿区土地的重新利用【3】。
3.2 矿山生态环境恢复方法
矿山生态恢复是以生态环境恢复为核心，研究如何根据实际情况，因地制宜、因矿施治，落实矿山生态环境恢复工作，从而取得生态、经济、社会的最佳综合效益【4】。本文以露天矿山为例，就矿山生态恢复技术方法略作浅析。
露天采矿场生态恢复与重建暴露采场边坡的生态恢复与重建和采空区的生态恢复与重建【5】。在边坡生态恢复与重建中应重点做好边坡的稳定性治理恢复工作，为此可以分不同情况进行技术选择：对于那些坡度不符合设计规划要求的，比如开采面超过山顶的边坡应当采取消坡减裁的办法，而对那些不是很高的此类边坡，可以采取填方压坡脚技术方法；对于边坡处于富水区的要首先进行排水工作；对一些地质条件复杂容易形成滑坡的岩体，就需要采取抗滑桩或者是挡石坝的办法稳固边坡。做好边坡的稳定工作只是露天矿山生态环境修复的第一步，还需要对被破坏的植被就行恢复，这就需要结合矿山环境特点选择一些耐旱、耐热，以及具有美化、易采集的植被物种，然后将选取的物种根据矿山环境采取喷混播型、鱼鳞坑型、营造台阶型以及原生植物移植等绿化工艺进行恢复。对于露天采空区的生态恢复与重建，目前我国采取的主要3种技术模式【6】：即农林利用、蓄水利用生态重建模式以及挖深垫浅，综合利用等。
4 矿山生态环境保护与恢复构想
矿山生态恢复是一项综合性多学科课题，它包括地貌再开发、生产能力的恢复、生态综合性、经济和美学价值等问题【7】。这就需要在矿山生态环境保护与恢复工作中将可持续发展理论与恢复生态学和景观生态学理论结合起来加以运用。本文结合赣州矿山资源开采现状为例，就如何做好矿山生态环境保护与恢复提出如下对策。
（1）认真贯彻落实《土地管理法》和《矿山土地复垦规定》，严格把矿山生态环境治理恢复与开采结合起来，严格“谁开采、谁复垦”的原则，此外，矿业管理部门和企业管理者要给予重视，严格把矿上生态恢复纳入企业和单位的考评中。
（2）矿山生态环境恢复既需要时间也需要大量的资金投入。赣州辖区内被废弃的稀土矿区有302个，毁坏土地面积达97.34km2，2005～2022年，各级部门累计投入废弃矿山治理为1.928亿元，而要整个赣州市内稀土矿山环境恢复就高达380亿元【8】，这就迫切需要明确和拓宽矿山生态恢复的资金来源渠道。建立一个多渠道、宽领域、广覆盖、多元化的矿山环境恢复投资机制，对于那些历史中形成的废弃矿山生态环境的恢复治理可以采取：向国家或上级负责土地复垦开发的部门申请专项复垦经费，争取财政支持；或者申请国家环保与治理方面的专项经费；可以采取市场化的融资模式，将矿山生态环境保护与恢复与矿山开山、矿山租赁等相结合的方式，兑现“谁恢复、谁受益”的原则扩大融资来源渠道。对于一些矿山开采时间较久，或者是那些即将停产的矿山，企业无法独自承担恢复费用的，政府应加大补贴力度，此外也要企业合理负担部分费用。政府以及科研机构也要加强对矿山生态恢复技术的研发力，建立恢复生态学方面人才培养的中长期计划。
（3）完善政策落实保障工作。赣州辖区内的所有市县要以已经出台的《江西省矿山环境保护欲治理规划（2006-2015年）》和《赣州市矿产资源总体规划（2008-2015年）》这两个文件为根本，切实加大《赣州市人民政府关于加强矿山地质环境保护盒治理工作的意见》贯彻执行的力度。
（4）根据赣州市地质结构复杂、矿产种类繁多等自然地质环境的实际，有针对性的制定矿山生态修复的技术方案。例如对塌陷区、尾矿污染区以及金属矿和非金属矿的特征差异，采取生物修复和工程修复等相结合的办法，因地制宜地做好矿山生态环境的恢复工作。
（5）有针对性地选择部分矿山生态环境破坏较为严重的区域先行先试，然后将成功经验再向全市范围内推广，做到从点到面地推行效果。
参考文献：
[1]谢国华.赣州市矿山生态环境现状及保护对策.[J]江西化工，2009（3）：144～146.
[2]李干杰.强调积极探索矿产资源生态环境保护新道路[EB/OL].[2010-09-30].http：///gzdt/2010-09/30/content_1713926.htm.
[3]李 礼，赵 庆.矿山污染控制与生态恢复进展研究.[J]能源环境保护，2008，22（4）：13～15.
[4]卞正富，张国良.煤矿区土地复垦的理论和方法[J].地域开发与研究，1994，5（1）：3～10.
[5]胡振琪.露天煤矿土地复垦研究[M].北京：煤炭工业出版社，1995.
[6]胡振琪，杨秀红，鲍 艳，等.论矿区生态环境修复[J].资源与环境，2005（1）：38～43.