新时期露天矿山的生态修复技术应用

2021-04-17 12:55郭玉娟杜丹关健
科技创新导报 2021年33期
关键词:生态修复技术应用建议

郭玉娟 杜丹 关健

摘要:露天开采的建材类矿产是关系我国经济发展的重要大宗矿产资源之一。近30年来,建材类矿产资源的大规模开发利用,有力地支撑了基础设施建设和经济社会的飞速发展。矿产资源开发具有积极和消极两个方面的影响,首先其在促进经济社会发展的同时,也会对周围的环境产生产生不同程度的污染和破坏,同时也会产生区域发展出现衰退的情况,因为矿产资源开发大多是粗放型的,因此其会严重影响周围的环境,此外生态环境的破坏又会对矿产资源的开发产生一定的制约,所以如果在矿产资源进行科学开发的基础之上实现环境的保护,实现开发与保护和谐发展,是亟待解决的问题。

关键词:露天矿山 生态修复 技术应用 建议

Study on Prevention and Control of Mine Geological Disaster and Ecological Environment Restoration

GUO Yujuan12  DU Dan12  GUAN Jian12

(1.Henan Natural Resources Monitoring Institute,Zhengzhou ,Henan Province,450016 China;2.Henan Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Control,Zhengzhou ,Henan Province,450016 China)

Abstract: Open-pit mining of building materials minerals is one of the important bulk mineral resources related to China's economic development. In the past 30 years, the large-scale development and utilization of building materials mineral resources has strongly supported the rapid development of infrastructure construction and economic society. Mineral resources development has a positive and negative two aspect effect, its first in promoting economic and social development at the same time, also can produce different degree of the surrounding environment pollution and destruction, at the same time also can produce a decline in regional development, because most of mineral resources development is extensive, so it will seriously affect the surrounding environment, In addition, the destruction of the ecological environment will have certain constraints on the development of mineral resources, so if the scientific development of mineral resources on the basis of environmental protection, to achieve the harmonious development of development and protection, is an urgent problem to be solved.

Key Words: Open-pit Mine; Ecological Restoration;Technical application;Proposal

隨着我国社会经济的迅速发展,我国矿产资源行业也得到了非常迅速的发展,截止2018年,我国已经发现的矿产资源就达到了173种,其中探明储量的矿种从最开始的十几种扩大到162种之多,使得我国成为了全国最大的矿产品生产国。近些年随着经济的高度发展,对矿产资源的需求量也在不断提高,因此矿产资源的开采量也在不断加大,在产生较大产量的同时也带来了一些问题,矿产开发给当地生态环境产生了很大的破坏,并且因其了一系列的身生态问题。

1矿山生态环境问题

1.1地貌形态破坏问题

露天矿产资源的开采会对地表以及地下岩土层产生不同程度的扰动,因此对于新建的矿山,首先要做的就是对开采区域开展表土分离工作,并且将剥离好的表土科学存放在排土场区域。在表土层剥离以后,会对地表的植被产生破坏,不仅改变了原有的地形地貌,而且在整个开采过程中还会产生大量的土石方以及废土、废石或者尾矿等固体废弃物,从而对当地的地形地貌产生了很大的影响[1]。

1.2水土流失问题

在矿产资源开发过程中,地表的植被会受到不同程度的破坏,而且因为地表大面积裸露,还会产生严重的水土流失问题,对土壤的腐蚀性也会加大。在排土场建设初期,会出现大范围的土方开挖以及地表的搅动,而且整个开发过程中都会存在大量的渣土堆放以及土体松散以及裸露问题,此外因为很多排土场大多数会设在山间沟谷处,一旦没有设置拦挡或者护坡、截(排)水等防护措施,就灰产生极为严重的水土流失问题。

1.3环境污染问题

在矿产资源开采过程中会产生大量的废气、废水以及废渣,比如,在爆破过程中会产生大量的粉尘,并且采场内部还会有矿坑水;此外在选矿过程中还会产生大量的废石、矸石以及尾矿等,这些废弃物中还非常有可能含有酸性、碱性以及毒性或者重金属等大量的有害成分,而这些有害物质则会通过水循环以及径流对周围的土壤、水资源以及空间产生很大的污染[2]。

1.4矿山地质灾害问题

在矿产资源开发过程中,极易产生矿产地质灾害,比如崩塌、滑坡以及泥石流等。因为矿产开采过程中会产生固体废弃物的高陡坡,极易产生局部滑坡、崩塌鞥问题,而矿区泥石流产生的主要原因就是废石、矸石以及尾矿堆积的不科学导致。矿区地质灾害的易发区主要就再露天采场、排土场、废石场、矸石场以及尾矿库等区域。

2露天矿山综合整治的重要目标

2.1全面摸排基本情况

以违法违规开采、来料加工场点和责任主体灭失的露天矿山为重点,全面排查露天矿山生态环境保护与治理恢复基本情况;对持有合法采矿许可证的,全面核查证照是否齐全,查看其是否在开采过程中对周围环境产生了破坏,出现了乱采乱挖以及违法法律法规的行为,全面排查矸石山堆放位置、范围、堆存时间及周边环境等情况。在此基础上,对矿产资源进行逐矿逐项的登记,并且建立分类台账,提出“一矿一策”整治意见,明确责任主体和综合治理任务、时限等。

2.2全面开展综合整治

针对那些违法开挖,无视国家法律法规,破坏生态环境平衡的矿山,政府部门要予以关闭;对于那些环境治理不规范的矿山企业要责令其停产进行整顿,在相关部门验收合格以后才能够恢复生产,针对那些拒不停产,擅自生产的企业要依法予以强制性关闭;对于责任主体灭失的矿山要对依据其实际情况进行绿化修复,最大程度上减少扬尘危害。相关部门要依法取缔那些非法采矿、采石以及采砂的企业。在露天矿产开采过程中,整个环节都要进行封闭式的管理,做好防风抑尘措施[3]。

2.3全面加强生态修复

在对矿山做出关闭和退出决定时,一定要对矿山关闭以后的生态修复工作进行科学的明确,并且确定主体责任,对于那些责任主体没有予以有效明确的,再有就是存在生态修复问题的,要由当地政府部门复杂进行修复和处理。对有责任主体的,要按照“谁开采、谁治理,边开采、边治理”原则,以绿色矿山建设行业标准,全面开展生态修复。对责任主体灭失的,属地县级以上人民政府要对矿山开采环境富有修复和治理责任。

2.4严控制新建建设项目

严格贯彻国家有关要求,重点区域原则上禁止新建露天矿山建设项目,尤其在一些重点区域,一定要杜絕建设露天矿山项目,其次就是在铁路以及公路两侧可视范围内等区域新建。在其他区域新矿建设过程中也要要严格遵守环境保护的原则,严格遵守绿色矿山行业标准要求,

3露天矿山生态修复技术

3.1地质地貌工程修复技术

对矿区进行地质地貌修复的主要目的就在于对地形进行整治,对地质体进行有效加固,从而避免地质灾害的发生,并为植被恢复提供良好的条件。地质地貌工程所包括的内容有很多,比如边坡整修、护坡工程以及排土场、废石场以及尾矿库等区域地形的平整,再有就是挡土墙以及截水沟、排水沟等一些工程等。

3.2土壤修复技术

土壤修复技术主要包括土壤回填和改良技术两种,其中回填技术又分为表土回填和客土回填两种技术,并且这两种技术主要应用在露天菜场的生态修复中。针对新建的矿山,可以采取矿山开采初期剥离表土的方式进行回填,而对于老旧矿山则只能采用客土回填技术,也可以外购根植土,但是费用会相对比较高。土壤改良技术则分为化学和生物改良两种[4]。主要是通过化学或者生物方式对土壤中的污染物进行吸附、讲解以及转化,从而使其达到规定的标准,满足土壤修复的目的。

3.3生态修复技术

生态修复技术主要是将已经受到破坏的生态系统结构以及原有的功能进行恢复再现的过程,依据生态演替理论,通过引入先锋植物而进行一系列自然的演替,最终实现中生性的顶级群落,重建矿山生态系统,维持矿山生态系统的功能。其主要包括了植被修复和景观修复两种技术。

植物修复技术主要是依据矿山区域的实际情况以及当地环境的实际特征来选择一些先锋植被和种植组合,由此达到快速复绿的效果。在先锋植被选择时要尽可能选择抗逆性好,成活率高以及根系发达,生物量高的植被,其中优先选择本地优势物种[5]。

在矿区开采以后,矿区的景观会发生很大的变化,形成新的斑块以及廊道,不仅连接性比较差,而且功能性也会下降,从而与周围的环境不在和谐。而景观修复技术就是依据景观生态学的原理,来进行优化配置,统筹兼顾,建立科学的生态系统,同时对自然演替规律进行科学的运用,更好的发挥生态系统的恢复功能,恢复生物群落与演替,逐渐的与周围的环境相互协调的斑块、廊道以及基质,最后将破碎化得到景观恢复到稳定的景观类型。

4露天矿山综合整治的政策建议

4.1源头严控

在矿山环境质量过程中要严格按照国家以及省、部出台的一系列相关治理的政策,严格执行环保准入以及最低规模准入条件。科学进行规划管控工作,尤其是在重点区域以及生态环境敏感的区域设置漏天矿山,而且要禁止新批准砂石土资源临时开采以及来料加工企业或者常点,做到从源头上控制露天矿山的管理,不得以各种不正当名义行开采之实。

4.2过程严管

要按照“规范化管理、科学化开采方式、生产工艺环保化以及矿山环境生态化、资源利用高效化、矿地关系和谐化”的总体要求以及谁开采、谁治理,边开采、边治理”的原则,压实矿山企业主建的主体责任。尤其是新设矿山必须依据绿色矿山行业建设标准开展各项工作,引导已设露天矿山安排专项资金,倒排建设工期,按照绿色矿山建设标准加快企业升级改造,做到真投入、真建设,取得真实效。

4.3循环利用

对“三废”要坚持“减量化、再利用、资源化”的原则,大幅降低矿山企业能耗、地耗、水耗,着力打造“矿业+”绿色产业链。对短期内无法综合利用的废石废碴,各级政府要加大监控和防护力度,采取有力措施防止产生环境污染、水土流失、土地損毁和安全隐患。对矸石山进行全方面的控制管理,最大程度上消除自燃以及冒烟等问题。

4.4因水而定,量水而行

在气候干旱的环境下进行生态修复,必须科学评估修复生态承载力,根据修复区土壤水分情况,选择耐旱的乡土植物种类,进行科学的空间配置,控制合理的植被密度。开展生态修复,根本是水土保持的综合治理。生态修复必须重视土壤含水层的科学营造,确保实现植被种群的自我维持与演替,原则上土壤层越厚越有利于植被生长;同时,对水土保持工作要进行严格控制和管理,对降雨进行有效收集,增加入渗,增加土壤储水。通过科学实施生态保护,形成水-生态-社会良性循环,促进已经产生退化的生态系统进行逐渐的恢复[6]。

4.5聚合力量,协同创新

建议进一步聚合矿山企业、研究机构的优势力量,通过多机构有效协同、多学科充分融合,对干旱以及半干旱地区的生态修复难度,要积极探索生态系统内在运行机理,对生态系统的失控演替规律进行科学揭示,并且针对不同地区以及不同矿区的实际情况来进行环境胁迫过程规划。依据当地水资源条件以及社会经济条件,地质条件等因素对生态修复目标进行确定,提出针对性的生态修复技术,建立生态修复模型,由此避免生态修复过程中的盲目性,提高精确化、科学化以及模块化。

5结语

总之,露天矿山环境修复时一项长期而艰巨的任务,在实际修复过程中不仅要严格依据矿产开采的实际情况来选择合适的修复技术,而且还要对当地的土壤条件、气候条件进行详细了解,由此选择最为合适的植被,同时还要加强组织和监管技术保障,从而更好的促进矿区生态环境治理和生产建设的协调发展。

参考文献

[1]寿立永,崔拥军,李向阳,等.石灰岩矿山高陡边坡稳定性控制与生态修复初探[J].中国非金属矿工业导刊,2021(3):70-73.

[2]傅伯杰.国土空间生态修复亟待把握的几个要点[J].中国科学院院刊,2021,36(1):64-69.

[3]寿立永,李向阳,欧阳友和,等.我国石材矿山绿色开发存在的问题与思考[J].中国非金属矿工业导刊,2020(6):41-44,49.

[4]霍诗琳.阜新海州露天煤矿工矿遗产保护及活化利用研究[D].长春:吉林建筑大学,2020.

[5]白俞,周文亮.露天矿山开采的生态环境问题及其修复技术研究[J].世界有色金属,2020(20):198-199.

[6]李向阳,寿立永,张晨招,等.渭河平原露天矿山生态修复面临问题与思考[J].中国国土资源经济,2021,34(10):55-59,82.

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