公务员期刊网 精选范文 矿区生态修复技术范文

矿区生态修复技术精选(九篇)

矿区生态修复技术

第1篇:矿区生态修复技术范文

[关键词] 矿区;生态平衡;整治技术

[中图分类号] X171.4 [文献标识码] A

我国是世界上煤炭产量最大的国家,煤炭作为我国的主要能源,约占一次能源构成的74%,为我国国民经济的高速发展提供了重要支撑。但近年来由于矿产煤炭资源开采等高强度干扰的负效应导致环境质量明显下降,由于直接挖损、采掘引起地表沉陷和煤矸石堆积等原因,破坏和占用大量的土地,使本已十分脆弱的自然生态系统不断退化,矿区退化生态系统稳定性差、自我调控能力低,产生诸如耕地数量急剧下降、农作物减产、生态环境恶化等形式的退化,表现出极端的脆弱性,甚至已威胁到矿区生态安全,同时也给人体健康带来直接或间接的负面影响(胡振琪,2009,2010)。因此,基于以往研究提出矿区土地生态整治关键技术,将为矿区土地生态整治提供科学依据。

1 矿区土地生态整治研究进展

发达国家对矿区生态修复与调控技术研究非常重视。美国平均每年采矿占用土地4 500 hm2,其中47%已得到整治,1970年以来其生态治理率也达到70%左右;英国的土地生态恢复率达到87.6%;德国生态治理率达53.5%;澳大利亚矿区生态恢复与土地生态整治被认为是世界上先进的。我国矿区土地复垦与生态整治工作起步较晚,直到1989年《土地复垦规定》的生效实施,土地复垦才被真正得到重视。目前,我国的土地复垦与生态恢复工作发展迅速,已复垦土地34万hm2,复垦率已达12%。近年来,我国土地复垦与生态重建研究在土地破坏机理、复垦土壤生产力模型、土地复垦界面演替、残余变形预测、矿山区域土地与生态价值评价等以及非充填复垦和充填复垦技术方面取得了较大进展(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。土地复垦与生态恢复研究内容更加注重生态与环境问题和生态持续能力的恢复,矿区土地生态整治将得到深入研究和推广;农林科学、生态学和环境科学等领域的研究成果也不断被引入土地生态整治中,使复垦土地重构、重新植被、土壤改良、侵蚀控制等技术更加科学高效(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;秦文展,2010)。

矿区土地退化是当今土地与生态环境科学领域研究的重要内容。国内外相关研究主要集中在研究退化土壤的定向培育技术,人工土壤构造技术,复垦土壤的侵蚀控制,污染土地适宜的覆土厚度,污染土壤生物修复技术等方面(胡振琪,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。目前,国内外矿区土地生态整治工作主要集中在工程处理、受损土壤物理处理和化学处理、生物处理以及矿区景观研究、主要污染治理和生态恢复技术包括开采沉陷预防及控制技术、煤矿塌陷区地表恢复及复垦技术、煤矸石山植被覆绿及景观重建技术、水资源综合利用技术、矿区环境综合治理技术及其应用等(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;李树志,2000)。

2 矿区土地生态整治关键技术

2.1 矿区植被恢复技术

植被作为矿区生态系统的重要组成部分,在很大程度上决定着矿区土地退化的进程和逆转,是矿区生态系统演化的主要指征之一,因此,生态系统退化阻控与恢复的核心问题最终归结到退化生态系统植被生态保育上。筛选适应矿区生态环境的适生植物是合理重建矿区植被的重要前提。一般地,所选植物应具有较强的适生性、固氮潜力、成活率和发达的根系。植被栽植应注重工程设计,更应重视植被保护及管理。

2.2 人工土壤重构技术

土壤重构是在重塑地貌的地表再造一层人工的土体,以便于种植。复垦土地往往缺少熟化的表土或土壤贫瘠,一些人造表土可作为自然表土的改良剂或直接作为表土使用(胡振琪,2005)。

2.3 沉陷地貌重塑技术

沉陷地貌是由于采矿运走了埋藏于地层内部的矿体和部分围岩,或者采矿的同时将地下水疏干,原来的力学平衡被打破,上部岩石发生弯曲变形,重新形成新的应力张力平衡,使地面下凹而形成的再塑地貌。与挖损地貌不同的是,沉陷地其地表物质组成不变,只是地面下沉呈坑状、凹型盆地,同时在四周出现裂隙。针对不同的沉陷地貌,可以采用煤矸石填充法复垦,作为农田进行再种植,或者作为迁村用地或路基。地貌重塑是土地复垦与生态重建的基础工程(汤惠君,2004)。具体的工程技术常见的有梯田法复垦技术、疏排法复垦技术、挖深垫浅法复垦技术、泥浆泵充填复垦技术、利用粉煤灰(矸石、塘泥)造地复田技术等。

2.4 生物修复技术

矿区生态恢复主要的生物技术措施包括植物修复和微生物修复。植物修复主要是利用超富集植物对重金属的吸收作用把重金属由地下转移到地上部分,收割地上部以降低土壤中重金属含量。另外,利用重金属耐受型植物稳定修复也是较好的途径。豆科植物是理想的先锋植物,可加速脆弱矿区生态演替(黄铭洪和骆永明,2003)。

微生物修复是指利用微生物的代谢活动降低土壤中有毒有害物的浓度或使其无害化,从而使污染土壤环境尽可能恢复到原始状态的过程(黄铭洪和骆永明,2003)。近年来,关于丛枝菌根(AM)真菌在矿区土地生态整治中的应用研究越来越深入。是自然界中普遍存在的一种土壤微生物,90%以上的陆生有花植物都能与它形成共生体系。丛枝菌根能够促进植物吸收利用矿质养分和水分,提高作物抗逆性和抗病性,改良土壤结构,增强土壤肥力,提高苗木移栽成活率,促进植被恢复,丛枝菌根的这些生理生态特性使得菌根技术具有克服矿区生态重建中氮、磷及有机质含量极低、土壤结构不良、持水保肥能力差、极端值、干旱或盐分过高引起的生理干旱等潜力。在受损的生态系统中人为地引入AM真菌接种剂,能够加速被破坏生境中植被的恢复。在长期世代演替的自然生态系统中,AM真菌是其结构发生变化的一个重要调节因子,已被认为是矿区、退化草场等生境植被恢复的“生物调节剂”。迄今为止,已有很多关于应用菌根生物技术恢复退化生态系统的成功范例。澳大利亚在矿区土地复垦中广泛地使用了菌根生物技术。在煤矸石山和矿区塌陷地栽培植物时接种AM真菌,不但提高了植物的成活率,而且提高植被盖度,增加了物种丰富度,对植物生长具有明显的促进作用,对土壤具有一定的改良效应,提高了生态系统的稳定性(毕银丽等,2007,2008,2010;杜善周等,2008)。大量的试验已经证明在被扰动生境的恢复过程中,外来菌种的引入和土著菌种的培育可以增加植物的产量,也可以促进原生植被恢复。

2.5 化学改良技术

多数矿区退化土壤缺乏有机质和矿质营养元素。整治土地未来利用方向为农林业的,其首要前提是培肥土壤。有机废弃物可作为土壤添加剂,同时可通过螯合作用降低其毒性。包括化肥等无机添加剂也可有效改善土壤肥力特性,大部分矿区废弃地缺乏N、P等营养物质,一般添加肥料或利用豆科植物的固氮能力来提高土壤肥力(黄铭洪和骆永明,2003)。

2.6 景观恢复技术

采矿迹地是剧烈人为干扰下的一种特殊景观类型,是人类为获得矿产资源而对土地进行剧烈改造的区域。基于景观生态规划与设计的生态重建就是使采矿废弃地具有具体利用方式和一定水平的生产力,维持相对稳定的生态平衡,与周围景观特征相协调,最终达到生态整体性目标。矿区废弃地有多种类型,不同类型具有不同的生态重建途径。矿区废弃地隶属各种尺度的景观类型,基于景观生态学原理设计科学的景观格局和适合的生境条件,即依靠景观生态规划与设计实现生态重建目标(龙花楼,1997;陈秋计,2006;谢宏全,2007)。通过土地整治和生态建设提高自然和半自然生境的面积,增加土地利用的多样性和景观要素的镶嵌性,以提高农田的生物多样性保护和景观娱乐休闲功能。

农田景观恢复施工技术。矿区开采沉陷量不大或开采下沉后土地坡度变化较小的非积水塌陷区。采用直接平整利用或自然恢复利用的方式:积水较少区利用煤矸石、粉煤灰等固体废弃物进行充填复垦;积水较深区域,采用挖深垫浅法,建立塘基式农田;未稳定沉陷区采用预复垦。

另外,对于位于沉陷区的村落,可采用村落恢复技术,在新农村建设中注意保护、规划村落,发展中心村,节约用地,维护乡村特色。矿山尤其是露天矿采矿时常常会破坏山体,可采用山体恢复技术对山脊生态廊道进行修复,保持山脊线的自然连续性,并尽可能留出更宽的视线通廊。

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第2篇:矿区生态修复技术范文

根据猴孙八圩煤矿的开发利用方案以及煤矿现场的实际调查,该煤矿的土地损毁主要发生在基建期和生产期这两个阶段。(1)基建期:矿山基建期对土地的破坏主要是指建矿之初,矿区工业场地、矿部(包括矿部办公大楼、生活宿舍区、生产车间、材料库、维修间及配电房等场地)、井筒等基础设施建设过程中的场地平整,修建地基,开挖井筒等活动对土地造成的破坏。矿山基建期的建设不可避免地改变了原有场地的地形地貌和地表植被,对土地造成了直接的破坏。基建期对土地的损毁类型主要是矿部办公大楼、生活宿舍区、厂房等对土地的压占损毁和井筒开挖对土地的挖损损毁。(2)生产期:矿山生产期对土地的破坏主要是指煤矿生产过程中原煤和矸石堆放形成的煤场、矸石场对土地造成的破坏;巷道掘进、煤层开采形成的采空区可能造成土地沉陷使得土地遭到的破坏。矿山生产期的建设同样也改变了原有场地的地形地貌和地表植被,对土地造成了直接的破坏。生产期对土地的损毁类型主要是煤场和矸石场等对土地的压占损毁和煤矿开采形成的采空区可能造成的沉陷损毁等。综上所述,该煤矿损毁的土地包括基建期和生产期破坏的土地,损毁土地的的地类、类型、程度及损毁面积情况见表1.

2煤矿土地复垦中的生态修复技术

煤矿采煤不仅破坏了区域的土地,而且破坏了区域的生态环境。被破坏的生态环境只有采用生态修复技术才能真正恢复,只有恢复采煤区域的生态环境,煤矿才能得到可持续发展。由于该矿还在开采中,土地复垦工作中的生态修复技术暂时还未实施,本文重点介绍猴孙八圩煤矿经过砌体拆除、场地平整、边坡处理等土石方工程整理后拟采用的生态复垦技术,主要包括土壤改良、植物物种筛选、植被种植技术和管护措施等。

2.1土壤改良土壤条件是生态修复的基础,但是矿区土地仅仅通过相应的土石方工程整理后,矿区土地存在理化性质、持水保肥能力较差,有机质含量较低等特点,因此在进行生态复垦前,必须对矿区土壤进行改良。土壤改良的方法有客土覆土法、生物绿肥法和人工施肥法等。本煤矿拟采用覆土法,即在煤矿基建期场地平整前对矿区工业场地等区域进行表土剥离,将表土集中收集和保护起来供复垦时利用。剥离的表土集中堆放在工业场地内的一角,表土堆置高度不高于3m,堆置边坡坡比控制在1∶2.0以内,在临时表土堆放坡脚修筑临时挡渣墙进行挡土,并采用苫布覆盖。临时挡渣墙采用装土草袋堆砌而成。生态复垦前利用剥离的表土对煤场、矸石场等工业场地进行覆土,覆土厚度为50cm。根据煤矿土地破坏情况,该煤矿损毁土地面积0.8482hm2,覆土厚度为50cm,共需土4241m3,基建期剥离的表土能满足复垦中覆土的需要。

2.2植物物种选择采矿损毁土地后,原植被也遭到损毁,在矿区脆弱生态条件下自然恢复植被较困难,且周期较长,应当筛选适宜的适生植物作为土地复垦的物种。适生植物指能在新复垦土地环境中生长的植物,应具有抗寒、旱、风、涝、贫瘠、盐碱,生长快,播种栽植较容易,成活率较高的特点。实际中很难找到一种具备上述所有条件的植物,在选择适生植物时,一般选择矿区天然生长的乡土植物,这些乡土植物比较容易适应复垦土地的生长环境,并能保持正常的生长发育,维持生态环境的稳定。根据当地调查,本矿区复垦树种选择马尾松、五角枫和胡枝子,草种选择芭茅、狗牙根、狗尾巴草和百喜草(见表2)

2.3植被种植技术本煤矿植被恢复拟采用乔灌草结合,针、阔叶树混交的配置方式。乔木选择马尾松和五角枫,灌木选择胡枝子,草种选择混合草籽包括芭茅、狗牙根、狗尾巴草和百喜草。乔灌草行间混交、空间立体配置,马尾松和五角枫行间混交,每隔两行五角枫种一行马尾松。马尾松和五角枫的株距为2m,行距为3m,胡枝子株距为1m,行距0.75m。马尾松、五角枫和胡枝子采用植苗的种植方式,混合草籽采用条播的种植方式。马尾松和五角枫种植穴为50cm×50cm×40cm,胡枝子种植穴为20cm×20cm×20cm,混合草籽采用种籽条播,条播间距为30cm。种植时间选择春季或冬季。种苗量及苗木规格见表3,植树种草设计见图1.

2.4管护措施根据该煤矿所处地区生态环境因素和复垦经验确定管护时间为3年。在管护时间内要实行封育,禁止放牧和其它不利于幼林生长的整地工程活动,安排专人管护,防止人畜损毁,防止林草地灾害,防治病、虫、鼠害。适时浇水、施肥,促进加快生长。每年冬季对当年春季新造幼林进行成活率抽样调查,对成活率30%~70%的进行补植;成活率不到30%的,不计其造林面积,重新造林。幼林补植,应用同一树种同龄苗。

3结语

第3篇:矿区生态修复技术范文

关键词:土壤污染;铅锌矿区;修复治理

The Pollution and Prevention of Lead

and Zinc in Fengtai Mining Area

LIU―Wei LIU―Qiang

Shanxi Province Land Engineering Construction Group of Ming Development Co., LTD, xi'an 710075,China

Abstract: Fengtai mining area is an important lead and zinc resources base in our country, disorderly exploitation have caused serious environmental problems over the years, Its main show is: heavy metal elements is too excessive in soil, Surface water pollution and other issues. Put forward the electric repair method, phosphorus―containing material repair method and the method of phytoremediation according to its pollution features, phosphorus―containing material repair method is subject to different types of phosphorus―containing compounds for the actual situation of heavy metal pollution in order to reduce the content of heavy metals; The electric repair method possesses the advantages of short time, thorough repair, do not introduce environmental harmful substances; Hyperaccumulator repair technique is simple, low cost, small disturbance to the environment, and it could expand widespreadly.

Keywords: soil pollution; lead and zinc mine; repair and treatment

1. 引言

V产资源的开发,尤其是无序的滥采滥挖必然会导致矿区生态环境的严重破坏。铅、锌是常见的重金属污染元素,其特点是能在环境中长时间残留,伴随着动植物的摄取而在其内部累积,进入食物链,或通过污染大气进入人体呼吸道,一旦人体铅锌含量超标,会造成体内蛋白质及酶等发生强烈反应而失去活性,同时也可能在人体的一些器官中累积,严重危害人类健康[4]。

凤太矿集区位于陕西西部,是我国重要的铅锌矿产资源基地,区内已探明八方山―二里河、铅硐山―东塘子、银洞粱等大型铅锌矿床,已探明的铅锌金储量500多万吨[5―7]。半个世纪以来的矿产开发,在给当地带来经济效益的同时,也不可避免地造成了严重的环境危害,土壤重金属污染问题亟待解决。

2. 污染的主要方式

区内土壤重金属污染以Pb、Zn、Cd、Cu、Hg和类金属元素As为主,为多种重金属元素的复合型污染,其中Pb、Zn、Cd污染最为严重。由于该区地理位置较为特殊,常年雨水充沛,这些重金属元素在水环境中易发生水解,生成氢氧化物、硫化物等沉淀在土壤中,另外尾砂对该区土壤的直接污染也较严重,同时,造成污染的重金属元素之间的相关性也比较显著。凤太矿集区污染可以分为以下四个类型。

2.1 水污染

凤太矿集区位于秦岭山区,年降雨量大且水系密布,地表径流汇集速度比较快。区内广布的采矿、选矿和冶炼企业在整个矿产开发过程中会排放大量废水,包括矿坑废水、选矿污水、尾矿库渗滤水、采矿弃渣淋滤水、冶炼废水和生活污水等,严重威胁着地表水的质量安全。若污水未经正规机构净化处理而直接排放,不仅直接污染地表水,而且间接污染地下水,导致农田和农作物及河流周边居民的生存安全和生活质量都受到严重影响。

2.2 大气污染

采矿、选矿及冶炼过程所带来的粉尘污染是区内大气污染的主要来源。污染元素以Pb、Zn为主,并伴生有Cu、Cd、As等。区内沟谷纵横交错,其中被随意废弃的矿渣石堆和未曾覆土还田的尾矿库是大气的主要污染源,每逢大风干旱季节,风起尘飞,导致局部范围内空气污染异常严重;另外,冶炼过程中产生的含Pb烟气和SO2气体也严重威胁着周边居民的生活健康。

2.3 植被污染

由于区内矿山开采与选矿和冶炼企业对地表水的长期污染,部分植被不可避免地会对某些重金属元素进行一定吸收,与此同时,地表水又是山区农作物灌溉的主要水源,这些作物根系在汲取水分的同时,也必定会吸收水中部分有害物质,因此种植的各类作物也都存在重金属含量超标的高度风险。

2.4 土壤污染

因区内以山地、沟谷为主,加之雨水充沛,水土流失问题比较严重。河谷两侧的农田临近水源,农作物产量较高,是当地农作物主产区之一,但由于区内矿山开采与选矿冶炼企业长期对地表水和大气造成的严重污染,引用这些受污染的地表水进行灌溉,导致农田土壤中的重金属和其它化学污染物质增加,从而使土壤质地,颗粒结构,孔隙度和渗透性,PH等理化性质受到严重影响,农作物生长受到抑制。已复垦的尾矿库因土源缺乏,覆土厚度普遍偏小(多小于0.5m),农作物根系直接扎入有毒的尾矿砂中,难以抑制作物对重金属等污染物质的吸收。此外,其他大量还未覆土还田的尾矿库周围也无一定的遮挡措施,稳定性差,尾矿矿砂随风飞舞,直接污染到周围的空气,严重影响农田和农作物的生长。

3. 污染修复

重金属污染土壤的传统治理方法主要包括客土法、热处理法、吸附沉淀法等物理方法和j合物浸提法、化学淋洗法等化学方法[8]。实际应用中往往因这些方法需用的仪器设备较为复杂,操作难度大,成本太高且大部分方案只能暂时缓解重金属危害并有可能造成二次污染等限制条件而未得到广泛应用。目前,在这一方面应用前景较好的修复方法主要有三大类。

3.1 含磷物质修复法

在农业生产中将含磷物质作为无机肥料已得到广泛应用。近年来,部分研究人员发现了它们的另一个重要用途,即一种廉价有效的重金属污染土壤修复剂。目前,该领域中学者们关注的热点是通过利用磷与铅的相互作用来调控环境中Pb的有效性来修复土壤铅污染。按照来源,可将用于Pb/Zn污染修复的含磷物质划分为5大类:磷肥,经磷灰石,无机磷酸与磷酸盐,磷矿石及骨粉[9-12]。

在铅锌污染区,磷肥具有原位修复污染土壤的潜能,其修复Pb污染的主要机理是通过磷肥中的磷与各种非残渣形态的铅发生化学反应,生成溶解度极小的磷(氯/羟基/氟)铅矿沉淀,这样达到限制植物对铅的吸收和铅向食物链迁移的效果,从而减少对植物的毒害作用和对人体的潜在危害;此外,关于Zn污染的修复研究认为,土壤中含磷物质对Zn污染修复的主要机理有表面配位、离子交换或生成非晶体物质等,沉淀机制为辅。加强含磷物质修复土壤重金属污染的研究,对充分利用我国磷矿资源,以及有效治理我国环境重金属污染具有非常重要的意义。

3.2 电动力学修复法

近十年来电动力学修复技术不断发展是一种新型的污染土壤修复技术。其基本原理是将电极插入受污染的地下水或土壤区域,施加直流电,形成直流电场,土壤中的污染物通过电迁移、电渗析流或电泳的方式而将重金属从土壤中分离出来。该技术适宜低渗透性污染土壤的修复,因具有修复时间短、修复彻底、不会引入环境有害物质等优点而受到国内外研究者的广泛关注[13-14]。

电动力学技术可有效去除地下水和土壤中的重金属离子。在施加直流电场后,带正电荷的重金属离子开始向阳极迁移,其迁移速度比同方向流动的电渗析流快得多,金属离子的迁移速度与离子半径有关。离子尺寸愈小,迁移速度愈快,例如:Na>K>Ca>Ni。已有大量的实验室实验和现场实验证明了这项技术的有效性。研究报道的相关离子包括:铬、镉、铜、铅、汞、锌、锗、镍、钴、钼、锶、铀、钍和镭。在处理过程中,首先需要将一系列电极按预定的设计置于污染区地下,电极材料一般是惰性的炭电极,以避免额外物质的导入,极区附近的水流需要进行循环,主要目的是输入需要的配合剂,强化离子的传输,控制电极上的反应,避免极化现象和氢氧化物的沉淀等。输入的循环液还能够协助重金属发生脱附和溶解。重金属离子最终可能沉淀在电极上或者被抽取出来另行处理。

3.3 植物修复技术

在受污染的铅锌矿区及其周边环境中,土壤重金属污染基本上局限于植物根系分布比较密集的表土层,因此,可考虑采用植物富集技术进行修复。植物修复是近年来新兴起的一种治理土壤重金属污染的有效方法。与传统方法相比,该项技术省时、省力、无二次污染,既可清除重金属污染物,还能美化环境、提高土壤肥力、减少水土流失等。因此,受到越来越多国内外环保工作者的青睐,但此项技术的关键在于重金属超积累植物的研究和发现。

铅锌矿区用于土壤重金属污染修复的植物主要有耐性植物和超富集植物[15]。其中超富集植物主要指那些对某些重金属具有特别的吸收能力,而本身不受毒害的植物种或基因型。目前,具有我国自主知识产权的超积累植物虽时有报道,但数量较少,如As超积累植物蜈蚣草、Zn超积累植物东南景天、Cd超积累植物油菜和宝山堇菜以及Mn超积累植物商陆等[16-17]。

4. 展望

近年来,随着生态文明建设意识逐渐提高,对重金属污染修复治理也有更高的历史要求。2016年5月28日,国务院《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)则为矿区污损土地的治理提供了牢固的政策支撑。

凤太矿集区铅锌开采后遗留的环境问题颇多,大量矿坑及庞杂的矿渣石堆长期威胁着当地生态环境及周围居民的生活。针对矿产开发引起的各种环境问题加大研究,是科学指导环境保护及环境治理工作顺利展开的重要前提,寻找高效低成本的污染治理方法则是生态恢复的关键,含磷物质是一种廉价有效的重金属污染土壤修复剂,可通过施加不同类型的含磷化合物来降低重金属污染土壤中有效态重金属的含量;电动修复法具有修复时间短、效果彻底且不会引入环境有害物质、造成二次污染等优点;超富集植物修复成本低、技术简单、成本低、对环境扰动小,便于大面积推广,是一项很有前景的修复技术。

5. 结论

污损土壤修复是一个复杂工程系统,它需要不同工作手段配合才能顺利进行,凤太矿集区土壤污染主要表现为重金属元素含量超标,现有的修复方法从经济合理性来看,植物修复技术以其独特的环保性与持久性更容易达到标本兼治的效果,但是针对不同重金属的元素的超富集性研究还需进一步深入,在植物修复的基础上,结合化学及电动修复才能够更彻底的恢复土壤原有的健康标准。

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第4篇:矿区生态修复技术范文

关键词:矿区;综合整治;生态重建;焦作

中图分类号:TD88 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)14-3283-03

我国90%左右煤炭产区生态环境十分脆弱,突出的生态与环境问题主要表现为地表沉陷引发土地资源破坏、煤矸石堆放压占土地及其在雨水淋溶作用下对周边生态环境的污染、矿井排水导致水资源破坏等。以煤矿开采区土地资源破坏为例,截至2007年,采煤沉陷区面积总计达8 000 km2,且新沉陷区面积仍以较快速度增加。由沉陷、污染等原因造成的土地退化严重影响了当地居民的正常生产和生活。

近年来,针对煤炭开采引发的生态与环境问题已经开展了大量的研究工作,一些土地复垦和生态恢复与重建工程也是卓有成效的。例如,开采沉陷预防及控制技术、沉陷区地表恢复及复垦技术、煤矸石山植被覆绿及景观重建技术、复垦土壤重构技术、矿区环境综合治理技术及其应用等[1-5],对不同破坏条件下矿区土壤、植被、生物等进行了大量深入研究[6-8]。通过在不同矿区的实践表明,这些工程和生物技术措施能较好地改善矿区生态环境质量,一定程度上促进了矿区社会经济的协调发展。以河南省焦作矿区为例,在分析矿区土地退化状况的基础上,针对矿区自然地理条件差异和土地破坏特征,提出相应的生态重建和综合治理措施,为该矿区开展土地复垦和生态重建提供理论指导。

1 研究区概况

矿区位于河南省西北部,地处太行山脉与豫北平原的过渡地带,地势西北高东南低,面积达4 000 km2。主要生产低灰、特低硫、高发热量的优质无烟煤,是我国六大无烟煤生产基地之一,也是河南省特大型煤炭基地之一。矿区属暖温带半干旱半湿润区,年均降雨量610 mm,降雨主要集中于6~8月,占全年的55%,年平均气温14.2 ℃。矿区地下水资源丰富,主要有第三系、第四系砂砾层水,地下水埋深一般在1.6~21.2 m。

2 采矿对土地资源的破坏

2.1 采矿引起的地表沉陷

焦作矿区属于厚煤层和多煤层开采,具有矿井分布范围广,开采深度变化大,地表沉陷面积大,移动持续时间长等特点。矿区开采已百余年,原有13个矿井,其中6个矿井已关闭,现有生产矿井7个,多数进入残采期。

矿区生产活动形成了分布较广的沉陷区,据统计,13个矿井生产产生的沉陷总面积70.16 km2(表1),其中稳定沉陷区48.16 km2,非稳定沉陷区22.00 km2。矿区地表沉陷深度多在1.20~4.30 m,平均深度为3.10 m,最大下沉深度达8.19 m,最大地表水平位移达1.96 m。地表沉陷对土地的破坏程度多为轻度和中度,主要表现为部分土地易形成积水,使土壤盐渍化,土壤肥力下降;坡度变化,导致水土流失;在浅部开采区、急倾斜煤层露头开采区,地面出现沉陷坑、沉陷漏斗,导致水分丧失,影响农作物的生长;采空区边缘地表附近出现裂缝,其长度一般为30~150 m,宽度0.03~2.00 m,深度为2~3 m,最深可达几十米。

地表沉陷对农田的影响主要表现在灌溉条件受到破坏,但其耕作功能没有被完全破坏,大多情况下经过合理规划和必要整治,仍能恢复耕作能力和生产水平。地表沉陷对农田的破坏程度多为轻度和中度,其中,轻度主要表现为地面有轻微变形,不影响耕作,也不影响作物的生长,水土流失略有增加,主要集中在采区中央位置;中度主要表现为地面沉陷破坏比较严重,出现明显的缝、坡、坎等,影响农田耕种,导致减产,也影响作物生长,水土流失有所加剧,主要分布在下沉盆地的边缘部分。

2.2 开采沉陷对水体产生影响

地下开采导致覆岩及地表破坏,从而使地下、地面水体受到破坏,导致含水层水位下降、地面河流干枯,并破坏地下、地面水资源。由于开采沉陷使含水层水位下降,植被生长受到影响,土壤更干燥,加剧了矿区的土地退化。

焦作矿区矿井涌水量约1.7亿t/a,每吨煤排水量约60 t。矿井水综合利用水平低,大量水外排,造成水资源严重浪费;同时,排放的矿井水中含有大量煤粉、岩粉等悬浮物质以及其他污染物,污染周围土壤和其他水体。

2.3 采矿破坏植被引发水土流失加剧

北部低山丘陵区露天开采矿,地表物质的剥离、扰动、搬运、塌落和堆积,造成大面积的植被破坏和山体土体稳定性下降,土壤抗侵蚀能力降低,产生的废石、废渣等,在暴雨侵蚀下极易形成规模较大的水土流失。同时,采矿活动对林草植被的破坏,易使得水土流失加剧,也导致生态系统的服务功能持续下降。

3 沉陷区土地综合治理与生态重建技术

3.1 沉陷区工程复垦技术

3.1.1 低山丘陵沉陷区 主要分布在焦作矿区北部,为太行山前坡地,地表地势起伏较大,地下开采后引起地表下沉、塌陷、移动,塌陷区内裂缝遍布,高差变化较大[9]。低山丘陵沉陷区及积水沉陷区的边坡地带,可改造成梯田或缓坡地,重建为保水保土、农果相间的陆地农田生态系统。

梯田的水平高度应根据地面坡度的陡缓、土层的厚度、工程量大小、植被种类、耕作机械化的程度等因素综合考虑。一般在地形坡度小于5°的情况下,田面宽以30 m左右为宜;10°以上丘陵陡坡田面宽以不小于8 m为宜,最小不小于2 m。梯田边坡大小与田坎高度和筑埂材料有关,可以土坎为主。该区域土壤质地为壤土,田坎高度与田坎占地宽度比值一般取1∶0.3~1∶0.4,以保证田坎稳定和减少占地为原则。坡地田面坡度的大小和坡向,要以不冲不淤为原则。

根据沉陷区地面坡度,在坡度较小情况下修筑梯田施工可以采用条带法。具体是沿着坡面将之分为若干条带,施工顺序为间隔条带剥离堆放表土,再进行底土平整,修筑田坎,待其完成后将堆存于两侧条带内的堆存表土复填到该条带之上,并剥离两侧条带内表土堆存于已经平整好的条带上,进行平整后回填剥离的表土。

地面整治结束以后,以种植果树为主,间种花生、大豆等模式进行农业生产。由于施工过程中可能造成土壤养分损失或者贫化,可以增施发酵后的家畜粪便或者其他有机物料以增加土壤有机质含量,并施用氮磷等肥料满足作物养分需求。

3.1.2 平原沉陷区 在焦作矿区南部,地表地势较为平坦,地下大面积正规作业开采形成的塌陷盆地相对平缓,地表破坏程度较轻,塌陷区土地高差一般在3 m以内[9]。可以采取以下工程技术进行治理:

1)疏排水法。主要针对地表沉陷不大,且正常的排水措施和地表整修工程能保证土地的恢复利用,确保第一层煤开采后的浅沉陷区正常种植。

2)挖深垫浅法。将未来积水区表土预先取出,根据预测下沉等值线,平整周围缓坡地,所挖精养鱼塘一方面可以养鱼,另一方面又可泄洪蓄水,提高沉陷区防洪抗旱能力;同时,在积水前治理有利于机械化施工,提高治理效率,避免积水后给施工带来的困难。对于大面积的沉陷地,特别是大面积积水或积水很深的水域、未稳定沉陷地、暂难复垦的沉陷地,可直接利用,如网箱养鱼、养鸭、种植浅水藕等。在矿井工业场地附近利用积水沉陷坑修建小型水上公园,提供休闲场所。

3)废弃物充填法。利用煤矸石或锅炉灰渣进行复垦,但在复垦过程中要注意防止二次污染,并优先考虑迁村等的建筑复垦或近地重建,对于市区内或者周边沉陷区复垦后也可以考虑作为生态用地,建设森林公园或者其他休闲场所。

3.2 沉陷区生物复垦技术

在复垦区内种植花生、大豆等作物或者一年生豆科植物,以改善土壤理化性质。利用含硫较高的煤矸石作为充填物时,应防止其氧化后致土壤pH减小,可使用石膏、氯化钙、碱性磷酸盐等调节剂,改良土壤的酸碱性。将粪便、秸秆、有机废渣等发酵后施用到复垦后土壤中,增加土壤有机质的含量,改良矿区土壤结构,消除一些过黏、过沙土壤的不良理化特性。

3.3 其他整治保护治理措施

3.3.1 地面水体保护措施 随着井下煤层的开采,地面之上的水体可能遭受不同程度的影响和破坏。地面水体保护与治理应结合沉陷稳定后可能出现的沉陷积水区统一规划,制定措施。对于人工河堤及水利设施应加以维护、加固,保证其正常使用。

3.3.2 路、桥、管、线保护措施 井田范围内的公路、桥涵、高压线等设施因地表变形会遭受一定程度的影响,可采用地面维护、调整、加固、修复,必要时改线,以保证设施运行安全、不间断。

4 结论

1)根据地形地貌,沉陷区可简单分为低山丘陵沉陷区和平原沉陷区,分别采用不同的土地工程复垦和生物复垦技术。低山丘陵沉陷区以修筑梯田或缓坡地为主;平原沉陷区以恢复种植为主,可种植花生、大豆等作物同时根据情况因地制宜,发展水产养殖或者修建水上公园等。

2)在进行生态重建和综合治理过程中,既要科学规划,减少投资,变废为宝,又要考虑地区自然、经济、技术现状,还要遵循生态学原理,以求达到最大的社会、经济和生态效益。

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第5篇:矿区生态修复技术范文

[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. 

第6篇:矿区生态修复技术范文

考察徐州采煤塌陷地整治工作时,强调塌陷区要坚持走符合国情的转型发展之路,打造绿水青山,并把绿水青山变成金山银山。6月26日,省委娄勤俭书记在徐州调研时提出把XX县作为全省“采煤沉陷区搬迁扶贫带脱贫”试点,通过深入调查研究,县委、县政府提出了“改善人居环境推动乡村振兴”战略。为推进采煤塌陷区综合治理,助推乡村振兴,县政协组成联合调研组,对加快采煤塌陷区综合治理,推进地矿融合发展相关问题进行了专题调研。联合调研组实地考察了我县采煤塌陷区综合治理情况,召开了县有关部门负责同志和涉矿各镇区主要负责同志座谈会,并到唐山、永城、麟游、铜陵、辉县等地进行了学习调研,通过调研,联合调研组一致认为,采煤塌陷区综合治理不仅是生态环境的修复与改善,还应包括促进经济社会的共同繁荣,只有地矿充分融合发展,才能更有力的助推我县乡村振兴。为此,提出如下研究报告。

一、外地的先进经验和做法

唐山:变劣势为优势,以采煤塌陷区治理推动城市建设

(一)基本情况

唐山南湖城市中央生态公园改造前是开滦煤矿130多年开采形成的采煤沉降区,垃圾成山,污水横流,杂草丛生,如城市疮疤一样,严重影响了城市的环境和整体形象,制约了城市的发展,影响了市民的工作和生活,浪费了大量的土地资源。

(二)主要做法

1996年底唐山市委、市政府本着“变劣势为优势、化腐朽为神奇”的方针,开始了大面积生态绿化,重点实施了整治脏乱差环境、大面积绿化、水体还清、美化、市政道路建设等5项工程。2008年,又把南湖城市中央生态公园的建设作为唐山城市建设的一项重点工程,以生态建设促城市建设,开始了大规模的植树工程、垃圾山的封场绿化工程、景观道路的建设工程、公园的景观亮化工程以及为保证生态系统稳定性和连续性的扩湖、引水工程。

(三)取得成效

2009年5月1日,南湖城市中央生态公园正式对游人开放,经过14个月的建设,建成了一座水域面积11.5平方公里,绿地面积16平方公里的南湖城市中央生态公园,建成桃花潭、龙泉湾等九湖,云凤岛、香茗岛等五岛以及樱花大道、凤凰台、音乐喷泉等120多个景点。同时,带动了周边开发建设,解决土地和资金瓶颈,有力的推动了城市建设。

永城:创新治理与保护机制,以采煤塌陷区治理推动城市生态旅游发展

(一)基本情况

永城矿区目前共有8座在产煤矿,原煤年产量近2000万吨。因采煤共形成沉陷面积9万余亩,其中积水面积1万亩。

(二)主要做法

永城市积极构建“政府主导、政策扶持、社会参与、开发式治理、市场化运作”的矿山生态环境恢复和综合治理新模式,初步建立了政府、企业、社会共同参与的保护与治理新机制,累计完成采煤塌陷区治理面积63280亩,新增建设用地5600亩,境内采煤塌陷稳沉治理率达95%以上。

(三)取得成效

日月湖项目区原为永煤集团城郊煤矿塌陷区,2012年申报了部级采煤塌陷区矿山生态环境治理示范工程,规划面积24平方公里,相继建成了生态游园、艺术运动公园、水上娱乐、婚纱摄影基地等,累计完成投资9.5亿元,其中中央示范项目资金3.86亿元。该项目相继被评为国家水利风景区、省级湿地公园、省级矿山公园等称号。

麟游:提高科技含量,以绿色矿山建设推动采煤区生态环境保护

 (一)基本情况

郭家河煤矿由徐矿集团、陕西省煤田地质局、宝鸡市人民政府三方共同出资,2008年正式破土动工。在矿井建设初期和建设过程中,徐矿集团按照大型化、现代化、生态化和装备技术一流、综合利用一流、环境保护一流的要求,将郭家河煤矿建设成为“产煤不见煤、是矿不像矿”的中国煤炭工业的品牌矿井。

(二) 主要做法

郭家河煤矿强化“在治理中开采,在开采中治理”的生态环保建设理念,矿井和职工生活用水全部由水源热泵供热系统提供,煤仓、车间厂房等地表工业建筑应用太阳能光伏与建筑一体化技术进行设计和施工,使建筑既美观环保,又实现了节能减排。同时,选煤厂分选出来的低热值煤和煤矸石用于资源综合利用电厂,排出的粉煤灰和煤矸石作再作为原料生产新型建材,减少废弃物的排放,降低环境污染。

(三)取得成效

煤矿在设计和建设过程中,突出“绿色矿井、科技矿井、人文矿井”主题,以园林式和工业旅游矿井为环境目标,将矿井开发建设与生态人文景观设计理念融为一体,开辟矿井井上井下旅游线路,使人们既可领略到现代化采煤的先进技术,又能体验到工业生产同自然环境的有机和谐。

铜陵:积极申报地质环境治理项目,以项目实施带动生态治理全面落实

(一)基本情况

铜陵矿产资源丰富,被誉为“中国古铜都”,随着长期大规模、粗放型的开采利用,铜陵矿区资源逐渐趋于枯竭,矿山地质环境问题日趋严重。

(二)主要做法

2009年铜陵市被国务院确定为第二批资源型可持续发展试点城市,2010年,铜陵申报了资源枯竭城市矿山地质环境治理工程项目——大铜官山森林地质环境治理。利用三年时间对铜官山矿区地质环境进行治理,总治理面积588公顷,目前已经治理470公顷。三年共争取国家财政治理资金2.7亿元。

(三)取得成效

大铜官山森林公园地质环境治理项目,通过治理消除了地质灾害隐患,同时推动了大铜官山公园的建设,培育了新的经济增长点,促进现代服务业发展。通过恢复治理增加建设用地1205亩,使环境与经济发展走上良性循环。

辉县:构建政府主导、政策扶持、社会参与、市场运作的治理模式,以政府资金引导社会力量参与废弃矿山环境治理

(一)基本情况

辉县市常村镇属浅山丘陵区,原为辉县市建材资源重镇。2009年以前,采石业是常村镇的支柱产业,长期的无序开采使当地生态环境满目疮痍,生态环境不断恶化。

(二)主要做法

2010年,辉县市积极响应国家号召,确定了“金山银山服从于绿水青山”的发展理念,抓住南水北条移民安置需配建蓄水池项目机遇,积极引导、强力推进企业转型,将位于项目区内的全部小采石场企业关停并转,实行政策优惠扶持和坚持堵疏相结合,以财政资金为撬动杠杆,运用市场化机制,引进河南春之谷现代农业有限公司参股融资,通过对丹江口库区移民安置区灌溉调蓄工程的综合利用,投资1亿元改造响水河,启动了3700余亩的百间寺尾废弃矿区地质环境综合治理。2012年建成6座小型灌溉水库。受到国土资源部门高度重视,全国地质环境管理工作会议在辉县召开。

(三)取得成效

开发建设后的常村镇五龙山响水河乡村旅游区,占地3700亩,总投资10亿元,集水上乐园、欢乐世界、野生动物园、滑雪场、植物园、实景演艺、民俗表演、科普拓展于一体,是中原地区规模最大、项目最全、最具价值的综合性旅游目的地。

二、我县采煤塌陷基本情况及引发的社会问题

我县涉矿地区主要集中在XX县北部,包括XX、XXX、XXX、XXX、XXX等9个镇、街道,总面积806.9平方公里。从上世纪70年代初期先后建设了8对矿井,。经过各煤矿近50年的开采,采煤塌陷区范围不断扩大,东起XX湖湖西大堤,西到XX边界,南到XX路,北至XX省交界,已塌陷面积约262.5平方公里,其中重点塌陷区面积54.5平方公里,待8对矿井闭坑时,将形成约24多万亩也就是160平方公里采煤塌陷区。

目前,8对矿井中,XX煤矿已于2015年年底关停,XX煤矿处于停产改造。涉矿区域在为全省经济发展做出突出贡献的同时,也付出了沉重的代价,随着采煤塌陷面积的不断扩大,矿区经济在失去煤炭产业的支撑和依托的同时,也给涉塌陷区域居民生产生活带来巨大影响。

(一)塌陷区居民居住环境的恶化。地面塌陷、地表的移动变形导致地面构筑物发生变形、破坏,威胁着人们的人身和财产安全。采煤塌陷使地下管线破坏,使城市积水无法排出,甚至出现逆行、倒灌现象,使饮用水、污水与塌陷造成的地表积水混在一起,严重污染和破坏水体环境,生态环境遭到破坏。

(二)塌陷区居民失去生活保障。随着塌陷地的不断增加,涉矿地区居民土地也逐年减少,失地农民不断增加,没有了农业生产收入,又无其他劳动力转移渠道,失地农民生产生活难以保障。

(三)非塌陷区居民因塌陷区连锁反应被迫搬迁。随着采煤塌陷区域的不断扩大,涉及人口不断增多,个别区域虽然不是塌陷区,但随着周边区域的不断塌陷,周边居民的不断减少,这些区域逐渐失去了基本的社会服务保障设施,不具备基本生活条件也将被迫搬迁。

(四)矿区职工生产生活受到影响。随着矿井的逐渐停产关闭,矿方职工的工资待遇受到不同程度的影响。煤矿企业转型发展不快,其他产业可提供的再就业岗位不多。矿区职工受年龄、技术的限制,通过再就业增加收入也很困难。

(五)地方政府社会负担不断增加。随着矿方学校、“三供一业”等社会事业的移交,各种社会问题逐渐转移到地方政府,地方政府社会负担愈来愈重。

(六)地矿矛盾日益突出。个别煤矿企业仍存在牺牲环境利益换取经济增长的情况,生态保护意识有待增强。又由于塌陷区土地征收和房屋搬迁补偿标准低,搬迁安置难以实施,地方政府涉矿维稳压力加大。

三、我县采煤塌陷区综合治理进展情况及存在问题

2014年市委、市政府出台了《关于支持XX一体化发展的意见》,支持XX(该区域基本和采煤塌陷区域相吻合)建成全市城乡一体化发展示范区,鼓励XX在城乡统筹上先行先试,并初步编制完成了《XX一体化规划》和《矿地融合示范区发展战略规划》。在此基础上,县国土部门和各镇(街道)进一步加大了采煤塌陷区综合治理工作力度,近年来XX地区已复垦各类整治项目2.57万亩,新增耕地2.21万亩。XX湖生态修复被省国土资源厅列为2013年特大型地质灾害防治中央补助资金项目;XX镇XX湖湿地生态修复工程被国家发改委列为采煤沉降区生态修复示范区;XX镇已完成了《XX镇XX湿地景区修建性详细规划》;绿色矿业发展示范区创建工作已成功纳入全国矿产资源总体规划和江苏省矿产资源总体规划,全县已有5家煤矿企业获批部级绿色矿山。

虽然我县采煤塌陷区综合治理工作取得一定的成效,但我县作为全省最大涉矿区域和苏北省际边界地区,随着煤炭资源逐渐枯竭和采煤塌陷地大量增加,在治理资金来源、耕地保护、发展空间等方面存在的问题也不断凸显。

一是治理资金缺口巨大。采煤塌陷区综合治理工作面广量大,塌陷地的修复、城乡建设、产业布局的调整、社会保障的落实、公共基础设施的建设等各项工作的开展都需要投入大量的资金,仅靠目前耕地开垦费和土地出让收入的部分资金,难以开展大面积的综合治理,资金缺口巨大。

二是征收搬迁补偿标准低。现执行的《关于调整采煤塌陷地征迁补偿标准的意见》(苏国土资规〔2009〕2号)压煤村庄搬迁补偿标准,与周边山东、安徽等地塌陷地征迁标准相比明显偏低。同时,省定采煤塌陷地征收补偿标准和复垦补偿标准也均低于我县目前实际支付标准。

三是耕地保护压力持续加大。早期形成的采煤塌陷地未办理农转用审批手续,仍被认定为农用地,甚至是耕地,相当一部分土地由于塌陷积水较深无法恢复为耕地。同时,每年又有新增塌陷土地,给耕地保护带来巨大压力。

四是发展规划空间严重不足。地矿融合发展涉及五镇四街道,为我县经济发达地区,涉及区内有XX县经济开发区、四个工业集中区、主城区、XXX新镇区、XXX新镇区,下步实施地矿融合发展规划,需要大量的用地空间。

四、我县采煤塌陷区综合治理工作建议

(一)以高标准规划,引领地矿融合发展。组织专门力量研究制定地矿融合发展总体规划和专项规划,完成区域总体规划和各镇区规划修编工作。把城镇规划、村庄规划一体化纳入总体规划,对塌陷地治理、产业发展、基础设施、土地利用、环境保护、社会事业实行“一张图”多规融合。突出交通基础设施规划,加强铁路、公路、水路的衔接沟通,完善联运体系,提高交通转换畅达能力;构建省际间路网体系,加强区域内道路的联网贯通,打造功能配套、安全高效、联通内外、覆盖城乡的综合交通运输网络。强化市政基础设施区域共建共享项目的规划管理,对区域内供水、供电、供气进行一体规划。突出对住宅小区、公共交通、商业、宾馆、医疗、学校、文化体育、休闲娱乐和社区公共服务设施的规划布局,提高城镇化的承载能力和区域性公共服务水平。坚持集聚集约原则,对采煤塌陷区工业园区按照一二三产实施分类规划,充分整合技术、资金、信息、基础设施等要素,建立健全产业协调发展新机制,促进产业合理布局、三次产业有机融合、城乡经济要素有序流动和城乡产业有效对接,实现优势互补、协调发展。

(二)树立“生态修复+”发展理念,因地制宜推动修复治理与综合利用融合发展。采煤塌陷区生态环境恢复治理需要不断创新理念,应按照宜绿则绿、宜耕则耕、宜景则景、宜建则建的原则,走生态恢复、景观再造、综合开发、循环利用的生态恢复治理与综合利用之路,实现采煤塌陷区生态修复的“生产、生活、生态”三生融合发展。一是发展“生态修复+观光农业”。通过对塌陷区现状及其区位条件的分析,综合考虑生态、经济效益,按照“生态农业与观光休闲相结合的复垦模式”,进行综合治理。要利用塌陷区特有的自然优势和特色农业优势,结合农业的产业化发展与旅游景点、旅游方式的开发,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,农游互补,让农业发展成为旅游的一部分,打造既有经济价值又有观赏价值的观光农业。二是发展“生态修复+光伏产业”。在这方面我县XX镇光伏产业园就有非常成功经验,值得推广。针对塌陷区特点,探索灵活的土地利用方式,发展“农光互补”“渔光互补”产业发展模式,将项目开发与农业、渔业发展相结合,因地制宜,变荒为宝,实现项目经济效益、社会效益和生态效益的协调统一,打造湿地生态旅游、工业光伏参观、农业采摘垂钓于一体的休闲娱乐观光区。三是发展“生态修复+旅游业”。 在外出学习调研的几个点中,基本均是将塌陷区或废弃矿山打造成了“生态修复+旅游”的典范,借鉴永城、辉县等地生态修复治理的先进经验,结合我县现有旅游资源,进一步整合湿地省级旅游度假区和塌陷区资源打造国家5A级滨湖湿地公园;突出生态湿地开发,建设部级湿地景区,加快XX湿地开发建设,加快XX、XX湿地开发项目建设。同时,深度挖掘XX县汉文化、大运河文化资源,推动文化与旅游、宜居与宜业深度融合。

(三)突出煤炭企业主体责任,构建煤炭资源开发的动态生态补偿机制。按照“谁开采、谁受益、谁补偿”的原则,进一步明确煤炭企业的主体责任,由开采企业负担煤炭资源开发的生态补偿费,将生态补偿费用标准和额度明确化,建议县政府向省政府积极争取建立健全资源型城市可持续发展准备金制度,参照山西省的做法(2011年调整为:分煤种16—23元/吨煤),征收煤炭可持续发展基金,专项用于煤炭城市环境修复和生态补偿,发展接续替代产业和解决采煤引起的社会问题。在开采前、开采中、开采后各阶段分别落实生态保护措施,着力构建煤炭资源开发的动态生态补偿机制。一是在开采前,将煤炭开采外部性不经济性成本内部化,算好生态环境账。煤炭企业应该把采煤引起的生态修复和污染恢复费用核算进吨煤开采成本,通过计算开采的外部不经济性成本,倒逼企业采用先进的开采技术和工艺减少生态修复和污染防治的外部成本。二是在开采中,煤炭企业要做到“边开采、边治理”,及时对煤炭资源开发过程中造成的生态环境破坏进行恢复治理。对于企业有具有修复能力的,采用企业自行组织恢复治理模式;对于企业不具有修复能力的,采用企业出资、县政府组织复垦模式和国家政策激励引导下县政府、企业、居民合作治理模式。三是在开采后,煤炭企业要针对闭坑后的矿山进行生态重建、产业转型或异地补偿。完成后,县政府生态环境部门和国土资源部门要进行评估、验收和后续管理。

(四)争取上级政策扶持,以项目落实带动采煤塌陷区周边生态环境改善。借鉴铜陵市“积极申报地质环境治理项目,以项目实施带动生态治理全面落实”的经验,结合我县煤炭资源开采逐渐趋向枯竭的实际,认真研究国家资源枯竭城市申报条件,积极主动衔接国家有关部门,争取尽早列入国家资源枯竭城市;争取省建立采煤塌陷地及村庄搬迁补偿增长调整机制,提高采煤塌陷地相关补偿标准。在积极争取各级政策扶持的同时,借助我县XXX湖特大型地质灾害防治中央补助资金项目、XXXX镇湿地国家采煤沉降区生态修复示范区等项目的实施,以生态修复治理推动周边生态环境的改善,培育新的经济增长点,促进现代服务业发展。

(五)引导社会资金参与采煤塌陷区治理,推动塌陷区生态良性循环。借鉴永城、辉县等地的经验,构建“政府、企业、社会共同参与的保护与治理新机制”,县级财政每年安排专项资金,充分发挥财政资金的导向和带动作用,吸引社会资金参与治理,破解资金瓶颈。健全完善XX县兴田公司、XX县城市投资开发有限公司、XX县开发区投资发展有限公司、XX县国资公司、XX县文化旅游发展有限公司等融资载体,搭建采煤塌陷区综合治理融资平台,综合运用土地、信贷、资金、费用减免等优惠政策,充分调动开发企业和其它社会资金的积极性,通过“生态修复+农业”、“生态修复+光伏产业”、“生态修复+旅游”等形式,利用社会资金的可持续性来保障生态环境改善的可持续性。

(六)借鉴“开采”即“治理”经验,推动采煤区生态持续改善。借鉴麟游郭家河煤矿“产煤不见煤、是矿不像矿”绿色煤矿发展理念和 “在治理中开采,在开采中治理”的采煤塌陷区治理新模式,结合我县绿色矿业发展示范区创建工作,强化对企业开采计划的沟通与监督,将矿井煤炭开采与生态人文景观改造融为一体,探索煤矿废弃资源综合利用,通过开采过程中的景观改造,生态修复,打造独特旅游产品,推动生态持续改善。同时,进一步加快采煤沉陷区维持农田质量与功能的动态预复垦技术研究,提出一套保持农地功能的采煤沉陷动态预复垦技术流程,揭示采煤沉陷动态预复垦过程中农地功能变化规律,降低土地稳沉后复垦成本,最大限度的保护耕作层,保持土地的生产功能,在全县待采煤区推广,减少因采煤塌陷带来的危害及各类社会问题。

第7篇:矿区生态修复技术范文

关键词:煤矿区;林业;复垦

中图分类号:X751

1.林业复垦优势

1.1有效恢复矿区经济与生态功能

林业复垦投入成本低、回报较高,可有效恢复矿区经济与生态功能。陈新生等在采煤塌陷区运用层次分析法,对农业、林业、渔业和旅游业等4种典型复垦模式研究后发现,无论塌陷区深浅、积水有否,林业复垦的生态效益均为最佳,综合效益也仅次于农业复垦(积水较深除外)。借鉴国外矿区复垦优先考虑生态功能的原则,塌陷区应以林业复垦为首选,并可推广至露天采区。

1.2保持水土

荒漠化地区常运用工程技术和生物技术恢复植被。工程技术利用化学物质固结土壤后植树植草,成本高且难以长期保持、易造成次生污染,优势不如生物技术。生物技术通过培植根系发达、耐风蚀沙埋、固氮能力强、生长迅速的植物,来达到保持水土、治理土地荒漠化目的。在地质灾害易发矿区,可通过植树来固结土壤、减少坡面流,以阻止泥石流和滑坡的发生。

1.3促进煤矿污水利用

煤矿污水不仅是对地下水的极大浪费,而且易造成次生污染。但若用于林业复垦,则可事半功倍。煤矿污水含丰富有机物和多种矿质营养元素,可补充复垦区肥力和水分。可考虑将煤矿污水适当沉淀处理,用底部淤泥作为复垦肥料,上部清水用于灌溉。既可提高煤矿污水利用率,又节约复垦成本,一举两得。

1.4修复和再造土壤

研究表明:生物修复技术是最有生命力的土壤重金属污染修复技术,目前已发现400多种植物可超量富集重金属。农业复垦与林业复垦均可实现重金属的生物修复,但从食品安全角度出发,林业复垦更为合适。露天采煤大量损毁土壤,导致其部分或完全伤失生产力。但是通过种植速生乔灌木、草本植物(尤其是豆科),可使剥土快速形成腐殖质层,重新恢复肥力。德国学者Katzurk等发现混植赤松、落叶松、欧洲栎等树种有利于土壤形成。另有研究表明,豆科植物复垦可快速稳定堆土表面、控制水和风力侵蚀、改善土壤理化和微生物性质、促进根系层水分与养分积累。

1.5净化空气

森林可滞纳粉尘、吸收化学物质,固定毒害气体(CO2、SO2等)。森林滞纳粉尘能力是裸地的75倍,每公顷森林每年可滞尘数百吨。青杨、桑树、黄金树、榆树、刺槐等林木的树叶还可吸收粉尘中铅、镉,1Kg青杨干叶可吸收铅616mg。森林是自然界最丰富、最稳定的碳贮库,每年每公顷可吸收约400T CO2,20世纪80年代至今已吸收CO2工业总排量的24%-36%。每公顷森林每年还可吸收0.15T SO2以及大量致癌物质。

2.林业复垦技术途径

矿区复垦按工艺可分为有覆土复垦和无覆土复垦。有覆土复垦指因矿区土壤理化性质(粒度、孔隙度、酸碱性及水养盐含量等)不适宜植物生长而在地表覆土的复垦模式,多用于采空塌陷区、露天采坑、块状煤矸石堆放地复垦;无覆土复垦指矿区土壤适合宜或经改良后适宜物生长而无需覆土的复垦模式,多用于堆土场、松散状煤矸石堆积场复垦。目前一般采用有覆土复垦。矿区复垦按阶段分为前期工程复垦和后期生物复垦(图1)。工程复垦先行,由矿企对破坏土地进行工程恢复,包括场地平整、表土覆盖(无土复垦不需要)和土壤改良等;生物复垦随后,包括树种选择、林木栽培、抚育和生态维护等。

2.1工程复垦

2.1.1场地平整

矿区平整场地类型主要包括低洼区与堆积区,前者主要指采空变形区和露天采坑,场地平整宜采用挖深垫浅法,并修筑保水和排涝设施;后者主要指煤矸石堆放区和排土区,削减坡度后进行梯田化改造,之后覆盖有潜在肥力岩土。

2.1.2表土覆盖

(1)机械覆土法。用碎土机粉碎土壤后,使用排土机撒布,最后用推土机推平。为防止覆土与基底存在光滑面,覆土前应粗糙化地面。

(2)水力覆土法。将土壤和水混合后形成泥浆,之后泵入复垦区,待土壤沉淀后排出水分。水力覆土法较机械覆土法快且经济,土壤孔隙性好,有利植物生长,曾在德国成功运用,值得推广。

2.1.3土壤改良

(1)客良是利用外区土壤改良本地岩土,如在具潜在肥力的岩土中掺杂外地细粒土,改良其机械组成。

(2)化学改良是加入化学物质以改良土壤,如在水土流失区加入沥青乳液和棉籽醇树脂乳形成水土保护膜;重土和轻砂土加入粉煤灰提高孔隙度和持水性;酸性土壤ph值较低时加入石灰、过低时加入磷矿粉;碱性土壤施用肥料及其他化学剂。

(3)生物改良是利用生物技术改良土壤,主要包括重金属污染修复和土壤固氮。重金属污染生物修复包括微生物修复和植物修复(植物提取、挥发、过滤、钝化等),植物提取技术最具前景;矿区土壤普遍缺乏营养元素,尤其缺氮,可利用固氮植物如豆科植物(草木樨、杂交苜蓿、野豌豆等)达到聚氮目的。生物改良还包括微生物改良和菌根接种技术等。

2.2生物复垦

2.2.1树种选择

应选择适合当地土壤、地形和气候条件的“乡土树种”,尤其是老矿区复垦。应选择抗污染、易获取养分、保水土、速生、郁闭快的“先锋树种”。固氮树种尤其是刺槐、胡颓子、锦鸡儿、灰赤杨、黑赤杨、沙棘等能适应严酷的立地条件,可作为复垦先锋树种。若将固氮树种与常绿松混植,则会有更好效果。

2.2.2林木栽培

林木栽培包括树坑尺寸设计、造林密度设置和树种配置。树坑边长宜为0.5m左右,如黄檀为0.3m、赤桉0.45m、银桦0.6m。造林密度设置和树种配置应根据土壤适宜性、树种生物学特征、自然生态和经济条件等确定,如土壤贫瘠区针叶树间距为0.8m×1.0m、杨树为4m×4m;树种配置倾向于主要树种+伴随树种+灌木混成,实践证明最佳配比为60%、20%和20%。

2.2.3林木抚育

林木抚育是通过人工培育促进林木生长发育的过程,林业部门强调“三分种、七分管(抚)”。林木幼小期对环境适宜能力弱,尤其应加强抚育。抚育工作包括灌排水、施肥、松土和除草等,其中尤以水肥调控最为重要。土壤水分不足或过多均会影响林木根系正常发育,干旱或水分渗漏区应注意灌水保墒,积水段或降雨期则应注意排水防涝。复垦地土壤养分和有机质较少,应增施化肥和有机肥。土壤形成硬壳时应注意松土。强风化土壤第一年须进行不少于4-5次除草。

2.2.4生态维护

林地复垦的最终目标是建立覆盖充分、良性发展的森林,而保持稳定、善于自我调节的可持续林地生态系统是其关键。根据生态学原理,物种多样性是生态系统稳定与发展的基础。因此,应在复垦区使用多物种,构建并维护乔、灌、草、藤立体生态系统。

2.3林业复垦效益评价

林业复垦效益主要包括经济效益和生态效益。经济效益是土地复垦后的经济产出;生态效益指复垦后环境的改善和生物量的提高。生态效益难以定量评价,却是发达国家的关注焦点。目前澳大利亚等国正致力于制定复垦质量检验标准尤其是生态系统建立及自我维持标准。复垦成本也需要充分考虑。一般说来,复垦成本主要取决于工程复垦投入(比例可达90%),因此应通过发展工程复垦技术来降低复垦成本。

3.结束语

矿山林业复垦较荒山造林难度大,但只要把握住复垦地的难点和特点,采取相应的技术措施,十年竖木的周期可大大缩短。合理结构的植物群体的社会、环境、经济效益即可充分发挥体现出来。

参考文献:

第8篇:矿区生态修复技术范文

关键词:官渡区;五采区;生态环境现状;修复对策

中图分类号:X32

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)08001902

1 引言

随着经济的飞速发展,各大工业矿区在为昆明市经济发展作出巨大贡献的同时,也在不同程度上对生态环境造成破坏,这些破坏均直接威胁并破坏群众居住环境,加速了生态环境恶化,阻碍了周边群众环境质量的改善和提高,严重影响了旅游资源,阻碍了全市经济、环境以及社会效益协调发展,因此研究“五采区”生态环境现状及修复措施具有重要意义。

2 生态修复概述

生态修复即生态系统停止人为的干扰,进而减轻负荷压力,凭借生态系统自身的调节能力和组织能力让其朝着有序的方向演化,也可以指利用生态系统的自我恢复能力,再配合一定人工措施来使已经被破坏的生态系统逐步恢复或朝着良性循环的方向发展[1]。

3 昆明市官渡区“五采区”生态环境现状

官渡区地处滇中高原中部滇池东北岸,位于昆城区的东面,是该城市的重要组成部分,其东面跟宜良相邻,南边跟呈贡相邻,西面跟盘龙和五华两个城区相邻,昆明市官渡区“五采区”的生态修复工作最早是在2007年开始的。截止到2011年,官渡区“五采区”开展植被修复工作共计99个,修复面积高达9412亩。在逐步设施生态治理和生态修复过程中,滇池流域的面山范围内共344个采点在经过全面盘点之后,根据植被修复项目连片规划管理的原则整合了33个采区,开展了植被修复、郊野森林公园建设等,成效显著,但是因各方面因素依然存在很多问题,归纳起来主要表现在以下几个方面:①客观采取的破损面积大,大面积的岩石,失去了植被修复的条件,针对这种情况需要采取超常规工程措施;②在一些采区中,因为交通不畅、土地资源匮乏、严重缺水、水电配套设施不到位以及地界产权纠纷等问题没有得到有效解决;③关于纯植被修复治疗的采区中,缺乏社会企业的积极参与和投资建设,财政资金投入有限;④生态环境修复相应的配套资金不足。

官渡区属于典型的石质山区类型,因为自身具备的山高、水资源不足、土层薄等自然条件为生态修复工作带来较大难度,然而由于生态修复的工作本身是一项长期性系统工程,生态修复的范围有待进一步扩大,所以官渡区的生态修复工作任重而道远,需要充足的资金作保障。

4 “五采区”生态修复的对策

4.1 “五采区”生态修复的原则

(1)坚持科学规划的原则。生态修复的规划必须有一定的前瞻性,规划要从整体入手,科学配置,充分兼顾生态修复的生态、社会、经济效益。

(2)坚持重点突出的原则。“五采区”的生态修复应该根据资源条件和环境的差异规划与之对应的建设内容,实施综合治理,并突出修复的重点和特色。

(3)坚持适地适树的原则。要因地制宜,科学修复,积极培育出优质树种,将灌木和乔木相结合,构建人工复层林,以实现修复的近期景观和远期效果。

(4)坚持改造并重的原则。开展绿化造林,加强对森林的经营和管护,同时规划与实施共同推进。宜造则造、宜封则封,造改并举,突出效果,保证栽植一次成活、一次成林、一次成景。

4.2 “五采区”生态修复的对策

4.2.1 面山整治和人工造林

滇池流域面山的采矿、采石、取土点(场)等“五采区”应全部关闭,并做好“五采区”的地质环境恢复治理与绿化植被恢复工作,采取超常规的工程措施推进面山石漠化、岩裸地、沙地带等难造林地的绿化建设,完成滇池面山人工造林的任务,采用低效林地改造、封山育林、退耕还林等多种手段实现生态保护的目标。由于滇池流域“五采区”的自然条件差,水资源匮乏,再加上水资源被污染,因此在该地区造林的存活率和保存率较低,这为实施矿山生态修复带来了较大的难度。所以在“五采区”矿山生态修复工程中,有必要考虑通过抗旱造林技术来实现修复。造林的季节最好选择在雨季及6、7、8三个月。在造林树种的选择上,针对各种不同类型的地块,以选用桤木、清香木、黄连木、麻栎、滇青冈、四照花、滇朴、石楠、枫香、冬樱花以及其它适宜的具有成熟育苗基础的优良乡土树种为主,使用高规格苗木,切实保障成效。

4.2.2 水利配套措施

水资源作为“五采区”实施关停废弃矿山生态修复是否取得成功的关键因素,在矿山生态修复中,在加强防洪和集雨工程建设的同时,还应该注重提高植被或者播种建植的植物成活率,重视植物的浇水养护工作,加强对应的配套蓄水和供水设施建设。

4.2.3 水土流失区修复措施

官渡区水土流失的重点控制区为盘龙江和宝象河流域沿岸地区。应加强流域沿岸水土保持林建设和自然林、次生林的保护。实施以松花坝水库、宝象河水库为主的生态恢复工程。通过绿化植被恢复、异地抚育、生物迁移等措施,选择速生乡土树种合理配置人工群落,在人工辅助5~6 年后,让群落按照自然更新演替方式恢复,以避免植被破坏、水土流失带来的土壤侵蚀和自然生产力衰退。对于已经破坏的“五采区”、荒山、山坡进行植被恢复,减少水土流失,并尽可能保持该区植被的原生状态。

4.2.4 加大生态修复技术的推广和创新

要充分根据官渡区五采区具体的生态类型和修复技术集中的特性,构建适合该地区的生态修复技术标准体系,另外,还需要积极探索出关于废弃矿山生态修复跟产业化相结合的新模式,使官渡区逐渐成为先进生态修复技术的研发中心、生态产业集散中心以及生态文明推广中心。除此之外,还应该积极推广废弃矿山修复的成功经验,并注意保持生态建设地区跟地区之间的平衡发展,进而让五采区的群众都能够享受到生态修复和生态建设带来的成果。

4.2.5 发展替代产业,为生态修复营造良好的外部条件

官渡区的“五采区”绝大部分在农村中,面临着产业发展不足的困境,进而农民的生计和增收问题突出,所有必须重视对农村产业结构的调整,大力发展替代产业。要将建设区域经济作为平台,充分结合官渡区的历史、自然以及文化的优势,构建“多维立体”的生态涵养类型经济发展体系。另外,还应该完善跟旅游相关的基础设施,并不断创新生产经营和组织的方式,并积极吸引各种社会资金参与到旅游资源开发中,大力发展绿色养殖和特色种植产业,实现农业和旅游业、文化创意产业的融合发展,最大程度地拓展当地农民的就业渠道和增收空间,切实解决“五采区”广大农民的生产和生活问题,为实施生态修复工作营造良好的外部条件,保证生态修复工作和保护工作顺利开展。

5 “五采区”生态修复的保障措施

5.1 提高认识,加强政策引导

各级政府和相关部门应该统一思想,提高认识,并利用各种途径加强“五采区”生态修复相关工作的宣传,积极号召社会各界力量支持并参与,切实将”五采区“生态环境修复当作一项长期的治理工程来抓。

5.2 强化科技,加大技术支撑

相关部门要充分利用当前的成熟技术,邀请各方面的专家献计献策,并积极跟本地区的各个科研所取得联系,争取得到技术支持,提高昆明市“五采区”生态环境修复水平。

5.3 广开渠道,加大资金投入

由于滇池流域“五采区”植被修复所需投资大、涉及范围广,因此在修复时政府部门应该充分发挥自身主导地位,一是要继续积极地想办法,加强与上级财政的沟通协调,争取更多的资金支持;二是要合理调配本区财力,资金安排向生态建设方面倾斜,确保生态涵养区建设的顺利实施;三是要加强项目资金监督检查,加强日常支出的跟踪反馈,严格按照招投标制度和监理制度等规定程序拨付资金,确保财政资金的高效安全运行。同时,要因地制宜,将生态修复与产业发展相结合,寻求资金使用效益最大化。

6 结语

“五采区”生态修复作为一项具有复杂性及长期性的工程,应该根据滇池流域自然环境的具体情况制定长远的规划,在生态环境修复过程中,应该根据生态环境的破坏程度、类型和特点,开展对应的修复措施,针对当前五采区生态环境现状,笔者认为可以从面山整治和人工造林、完善水利配套措施、实施水土流失区修复、加大生态修复技术推广与创新、发展替代产业等来推动我区生态修复工作的发展,以取得长久的效益。

参考文献:

第9篇:矿区生态修复技术范文

关键词 稀土矿 赣南 开发

中图分类号:TD167 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-277-02

1 赣南离子型稀土矿开采的历史及现状

稀土矿山早期开采方式以池浸和堆浸为主,2007年以后,矿山陆续采用原地浸矿方式开采,使矿山生产能力得到较大的提高,以达到较好的经济效益。

由于矿山采用池浸、堆浸和原地浸矿工艺,剥离了表土,毁灭了植被,造成矿区内水土严重流失。下游沟谷淤塞严重,河床抬高,农田被冲毁,水质被污染,形成了人造“沙漠”。矿山采用的堆浸、池浸工艺对矿区的生态环境破坏极大。

2 矿山已产生的地质环境问题

矿山历经多年开采,水土流失和植被破坏严重,沟谷大面积淤积。矿山早期池浸和堆浸产生大量尾砂,尾砂经雨水冲刷,流入下游沟谷,造成沟谷河流严重淤积,淤积厚度一般为1-10米,且沟谷淤积面积大,淤积砂土量大。

因地表植被破坏严重,原地浸矿开采破坏了土壤结构等原因,矿区内山坡在暴雨条件下极易发生滑坡。

3 矿山未来拟采用的采矿方式

稀土矿山经历停产整合后,拟采用原地浸矿工艺开采,原地浸矿工艺可有效的防止水土流失。

原地浸矿工艺流程:

(1)技术路线:采用网井布液,集液巷道和密集导流孔人工底板为主,集液沟、集液井为辅的综合收液技术路线。

(2)注液工程:在矿区内布置高位池和注液井,浸矿液由高位池经塑料管流入注液井。

(3)集液工程:由集液沟和集液井组成,在矿体的山脚下,沿矿体边界挖一条宽约为1.0m,深约为1-2m左右的集液沟,母液经天然底板流到集液沟,再经集液沟流到母液中转池。在集液沟的,依据矿体底板的变化情况及集液沟的情况,布置适量的集液井,井深视到潜水层或基岩为准,以收集集液沟收集不到的母液。在集液沟下部建一个母液中转池,池中安一个3寸出水口,矿块出来的母液均流到此池中转后到水冶车间母液池。

(4)避水、监测工程:在巷道口上部沿矿块长度方向修一条避水沟,以防下雨时雨水流到集液沟。在矿块的山脚挖2-3个观察井,井深视到潜水层或见基岩为准,一旦发现有母液渗下,便作为收液井,并利用山脚原有水沟加深作集液沟作为补充收液工程。

(5)管路工程:浸矿剂线路为水冶车间配液池至高位池线路,管路采用PVC管,根据实际的杨程和流量选定耐酸泵。高位池至矿块注液井的主管路采用2寸PVC管,主管路至各个注液井的管路采用8分PVC管。母液线路为矿块母液中转池至水冶车间线路,条件许可尽可能使母液自流到水冶车间母液池,不行采用泵送至水冶车间母液池。

4 矿山未来开采可能产生的地质环境问题

矿山在未来生产中采用原地浸矿工艺开采,浸矿液通过注液井,在一定的水头压力下,连续不断地注入矿体,溶液中交换势更大的阳离子与呈吸附态的稀土离子发生交换作用,使稀土离子进入浸出液,不断注入矿体中的溶液(或顶水)挤出已发生交换作用的稀土浸出液,使土壤不断沙化、酸化。注液使地下水位抬高,水动压力提高,另外由于注水使土体充分饱和,同时浸矿过程中产生物质交换,也使土壤力学强度有所降低,对斜坡稳定性影响较大。在暴雨等条件下,原地浸矿斜坡发生滑坡等地质灾害的可能性较大。

5 矿山地质环境恢复治理措施

5.1 矿山地质环境恢复治理原则

(1)以人为本,预防为主,防治结合。

通过规划及各种管理手段,采取防范性措施,减少环境问题的发生,尽量避免矿山环境破坏或将其消除于矿山建设、生产过程中,做到防患于未然。对无法避免的矿山环境污染和破坏,则通过各种恢复治理措施,达到矿山环境保护的要求。

(2)在保护中开发,在开发中保护。

在保护环境的前提下开采矿产资源,在矿山建设和生产过程中首先力求消除产生负面影响的种种因素或降低影响程度,对产生的负面影响,通过治理措施达到国家规定的环境质量标准。

(3)依靠科技进步,发展循环经济,建设绿色矿业。

发展绿色开采技术,实现矿区生态环境无损或受损最小;发展干法或节水的工艺技术,减少生产用水使用量;发展无废或少废的工艺技术,最大限度减少废弃物的产生;矿山废弃物按照先利用能源,再选择用于建材或其它用途,最后进行无害化处理处置的技术原则。

(4)谁开发谁保护,谁破坏谁治理。

矿方有责任对矿山环境进行保护,对开采中出现的地质环境问题及生态环境破坏,必须由矿方进行治理。

(5)多种措施并用,综合治理。

稀土矿山在不同的地段存在不同的矿山地质环境问题,针对不同的地段、不同的矿山地质环境问题采取不同的恢复治理措施。

5.2 矿山地质环境恢复治理目标

(1)坚持科学发展,最大限度地避免或减轻因矿产开发引发的地质灾害危害,减少对土地资源的影响和破坏,减轻对地形地貌景观的影响,最大限度修复生态环境,努力创建绿色矿山,使矿业经济科学、和谐、持续发展。

(2)恢复植被,尽量减少山体破损、岩石。开展植树造林,减少水土流失。?按照“宜耕则耕、宜林则林、宜水则水、宜工则工”的原则,在全面调查生产矿山和废弃矿山基础上,编制稀土矿区地质环境恢复治理、水土保持和土地复垦方案,达到投入最低的资金获得最大的环境治理与社会经济效益的目标。

5.3 矿山恢复治理措施

针对稀土矿山尾砂堆积量较大和沟谷淤积严重等特点,矿山拟采用如下治理措施:

(2)沟谷淤积区治理措施:沟谷淤积区下游修筑拦挡坝(沟谷淤积严重的,可分级布置拦挡坝),淤积区前期通过泵经常抽砂,减少尾砂淤积,后期采用田埂修筑治理。

为防止洪水冲刷,利于淤积区排水及方便后续复绿,沿淤积区缓坡处修建截排水沟。截排水沟布置综合考虑治理区改造后的地形地势状况、高截低排、最终向区内地势低洼处。根据其他矿区已有的治理经验,为提高改造后沟谷土壤侵蚀防治功能,根据淤积情况合理的布置田埂,采用填土夯实建造高、宽各0.5m的田埂,在围堰内撒播草籽(百喜草、狗尾草、宽叶雀稗等)复绿。

(3)原地浸矿区的治理措施:对原地浸矿区进行监测示警工作,矿山终采后进行植树复绿。