首页 > 文章中心 > 矿山生态修复技术研究

矿山生态修复技术研究

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇矿山生态修复技术研究范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

矿山生态修复技术研究

矿山生态修复技术研究范文第1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

[1]朱航.土壤重金属污染的生物修复[J].科技信息. 2010(28)

[2]杨秋红,吕航,宋倩,但德忠.土壤污染的生物修复技术及其研究进展[J]. 资源开发与市场. 2009(08)

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

[4]周启星,宋玉芳等著.污染土壤修复原理与方法[M].科学出版社, 2004

[5]王世明,李天石,贾鸿社.矿产开发的土壤污染和生物修复技术[J].矿业安全与环保. 2004(06)

[6]郭观林.东北黑土重金属污染发生机理及健康动力学研究[D].中国科学院研究生院(沈阳应用生态研究所) 2006

[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

矿山生态修复技术研究范文第2篇

加强资源型城市的环境整治和生态保护,改善其生态环境状况。不仅是这些城市可持续发展的重要内容,也是全国生态环境可持续发展的重要组成部分,对促进资源型城市自身和全国经济社会可持续发展,落实科学发展观,构建环境友好型、资源节约型社会意义重大。

一、我国资源型城市生态环境破坏严重

(一)矿产资源开采诱发多种次生地质灾害,威胁人民群众生命财产安全

在一些资源型城市中,由于地下采空,地面及边坡开挖影响了自然山体、斜坡稳定,导致矿山崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害时有发生。目前,我国因采矿活动诱发的地质灾害每年造成的直接经济损失超过100亿元。此外,大多数煤炭开采城市都面临严重的地面塌陷问题。据调查,我国每采万吨煤引起地面下沉面积达0.2公顷,目前,仅东北三省原国有重点煤矿采煤沉陷区的总面积就达990平方公里,受影响居民超过90万人。

(二)资源开采对地表破坏严重,固体废弃物堆积大量占用土地

全国每年85%的工业废弃物来自矿山开采。据不完全统计,我国金属尾矿、煤矸石堆积已超过50亿吨和40亿吨,并且以每年4-5亿吨的速度剧增。全国因采矿、尾矿、废石堆积,直接破坏和占用土地近200万公顷,破坏森林面积累积超过106万公顷,破坏草地面积26.3万公顷,而且工矿废弃地复垦率不到12%,而先进国家的复垦率达50%。

(三)许多资源型城市地下水均衡系统受到破坏,水和空气污染严重

采矿破坏地下水均衡,导致地下水位下降,出现大面积地下漏斗。如山西省平均每挖1吨煤损耗2.5吨水,由此造成的地下水资源破坏面积达2万平方公里,全省水资源由建国初期的130多亿吨减少到现在的97亿吨。因采矿产生的废水、废液排放总量占全国工业废水排放总量的10%以上。矿山附近地表水体,常常作为废水、废渣的排放场所,遭受污染。在废气排放方面,仅煤炭采矿行业废气排放量就占全国工业废气排放量的5.7%,其中,有害物排放量每年超过73万吨,主要为烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等,使资源型城市大气环境遭受不同程度污染。

(四)森林砍伐和矿产资源开采导致城市与乡村生态失衡

由于长期过量采伐林木(如伊春的红松林被砍伐98%),我国东北的大、小兴安岭等地森林生态功能弱化,蓄水固土抗风沙能力明显下降。近些年,黑龙江省伊春市干旱和山洪等自然灾害频发,对周边区域和整个东北、华北等地的天然屏障作用也明显降低。大庆市由于开采石油造成森林覆盖率大幅下降,草原退化、盐碱化和沙化的面积已占当地土地总面积的84%,严重破坏了生态平衡,春秋两季风沙肆虐。

(五)矿产资源开采和森林砍伐破坏了自然地貌景观的美观和完整性

采矿造成大量的坑矿、沉陷区和排土场等,特别是露天采矿破坏地貌景观非常严重。在一些自然保护区、风景名胜区、森林公园、饮用水源地保护区以及铁路、公路等交通干线两侧,可看到采矿留下的痕迹,不但破坏了自然环境,还影响到一些自然景观。

二、资源型城市生态环境严重恶化的主要原因

我国资源型城市生态环境遭受严重破坏,除了资源开采行业的客观特征之外,还存在诸多其他原因。

(一)资源型城市长期缺乏正确的发展观作指导

在资源型城市发展中,传统的发展观忽视生态保护和环境治理,“先污染后治理、边治理边破坏”状况突出,往往以牺牲环境为代价换取一时的经济繁荣。对资源开采与城市发展缺乏统筹考虑和规划安排。不少资源型城市的建设未经科学论证,矿区和城区混合在一起,从建矿开始就埋下地质灾害隐患。传统的矿业发展重经济建设项目,轻矿山环境保护项目。在项目决策中重经济评价,轻环境影响评价,特别是近年来,一些民营中小型矿山企业过分追求经济效益,加剧破坏了资源型城市原本就很脆弱的生态环境。

(二)资源开发补偿和生态环境治理方面的法律法规不健全,相关管理工作薄弱。从生态保护和环境治理等方面的政策看,国家现有的法律法规和政策体系还不完善

在管理体制上。相关政策措施常常由于缺乏有效的监管和惩处措施而流于形式,矿产资源开发由多个部门管理。涉及多个执法部门,职责交叉,互相扯皮,影响了资源型城市环境保护工作。

(三)现有的政策体系缺乏促进资源型城市生态环境可持续发展的机制体制保障

由于税收和财政等方面的政策尚未形成有效激励约束机制,使得大部分矿产企业重开发利用,轻资源节约和环境保护,重经济效益和发展速度,轻环境效益和发展质量。从资源品的定价政策上看,目前的现状是价格扭曲,成本不完整,未能涵盖矿业权有偿取得、环境治理、安全投入和衰退期转产等方面。许多矿山的开采严重破坏环境、污染大气和水源,并把这部分成本推给政府,留给社会。

(四)资源型城市生态环境治理长期欠账,责任主体缺位

目前,资源型城市存在的生态环境问题,有一部分是计划经济时期遗留下来的,造成资源型城市存在大量的生态环境治理欠账问题,而且越积越多。现有的资源税费制度仍然存在类似问题,资源开采上缴的税费地方分成较少,中央财政支出中用于解决资源型城市生态环境历史遗留问题的份额明显不足,而财政转移支付制度也缺乏补偿资源型城市历史欠账的稳定保证,造成资源型城市长期缺乏合理补偿,地方财政对遗留问题也难以解决。

(五)缺乏资源型城市环境治理和生态保护方面的技术和人才

资源型城市环境整治不仅是经济问题,也是技术问题。目前,我国资源型城市普遍存在的开采遗迹没有及时治理的问题,不仅是因为存在资金缺口,还由于对灾害程度认识的不足和治理技术的欠缺。资源型城市的环境治理和生态保护,特别是矿山地质灾害防治具有很强的专业性和技术性,而我国在这方面的技术储备和人才支持目前仍严重不足。

三、改善资源型城市生态环境状况的政策措施建议

(一)建立资源型城市生态环境补偿和可持续发展的长效机制

借鉴国外已有经验,建立资源开发的生态环境补偿机制是促进资源型城市生态环境可持续发展的根本保证。为此,应在资源开采的不同阶段,遵循市场规律,采取市场、法律和必要的行政措施,引导和规范各类市场主体合理开发资源,按照“谁开发、谁保护,谁受益、谁补偿,谁污染、谁治理,谁破坏、谁修复”的原则,使责任主体真正承担资源开采、生态环境保护与修复的责任。此外,要完善森林生态效益补偿机制,增设森林培育资金,延长“天保工程”的实施年限和范围,削减采伐量。对于森工城市因调减木材产量、保护生态带来的经济损失,通过一定渠道给予合理补偿。通过几十年的休养生息,逐步恢复森林的生态涵养功能。

(二)健全资源型城市和矿区生态环境治理的法律法规体系

我国的《矿产资源法》、《环境保护法》、《土地管理法》、《森林法》、《煤炭法》等法律法规中,提出了资源开采环境治理方面的规定和要求,但力度远远不够,不利于实际操作,应进一步完善。要借鉴发达国家的经验,研究资源开发补偿和生态环境治理方面的专业立法工作。

(三)完善资源品价格形成机制,确立资源型企业在未来生态环境治理中的责任主体地位

科学合理地确定资源成本费用核算框架,把资源开采、环境治理、生态修复等列入资源型企业成本开支范围。通过建立资源开发补偿保证金制度等途径。使企业承担资源开发补偿和自我援助的主要责任。有关部门应依据新矿山设计年限或已服役矿山的剩余寿命,确定按资源销售收入的一定比例,分年预提资源开发补偿保证金,并列入成本。按照“企业所有、专款专用、专户储存、政府监管”的原则,确保企业完成有关的环境治理任务。

(四)明确政府在资源型城市生态环境保护中的职责并保证落实到位

一是对于原国有资源型企业形成的历史问题以及资源已经或接近枯竭的城市,国家应给予必要的资金和政策支持,做好治理的统筹规划,解决这些城市在生态环境方面的历史欠账。二是通过健全公共财政体系,对今后企业治理不足或具备公共产品特性部分给予必要的资金支持。三是结合资源开采地区的环境特点,建立符合我国国情的资源型城市环境保护政策和技术标准体系,这一体系应覆盖矿区发展的全过程。四是按照矿产资源规划,做好新建矿区的统筹规划和合理布局,严格界定生产和生活区,禁止在已勘察确定的资源开采区建设生活区,或在生活区进行开采。五是做好相应的监管工作,完善管理体制。地方政府要对企业治理资金的落实情况进行监督,做好资源开采的环境影响评价工作,建立环境监理制度,有效预防和减少环境污染和生态破坏。

(五)加强对生态环境保护的技术研究和人才培养

矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。改进矿山开采遗迹的治理技术;研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术、与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。因此,要加强相关领域的基础性、应用性研究和人才培养,组织多学科专家联合会诊,逐步形成一套科学合理、经济高效、符合国情的治理方案。通过论证,尽可能将采矿造成的矿坑等开采遗迹,改造为水库、湖泊、森林、草地和花园等景观,美化矿区面貌。

(六)组建专业性的矿山环境治理公司

矿山生态修复技术研究范文第3篇

关键词 废弃煤矿区;林业生态;修复;问题;对策;长江中下游;江西萍乡

中图分类号 F326.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)19-0160-02

Abstract Forestry ecological restoration work in the middle and lower reaches of the Yangtze River abandoned coal mine area has attracted people′s attentions.Taking the Pingxiang forestry and ecological construction for example,the problems of forestry ecological construction in abandoned coal mine area were analyzed,and some countermeasures were put forward combining with the practice experience of forestry ecological restoration in Pingxiang abandoned coal mining area.

Key words abandoned coal mine area;forestry ecology;restoration;problem;countermeasure;middle and lower reaches of the Yangtze River;Pingxiang Jiangxi

长江中下游流域地域辽阔,自然条件优越,随着改革开放的推进,煤矿生产得到了高速发展,但近几十年来,由于忽视了煤矿开采过程中的生态保护和治理,长江中下游废弃煤矿区出现了植被稀少、岩石、水土流失、地力下降以及环境污染等问题,致使当地生态环境不堪重负,也制约了废弃煤矿区经济社会的进一步发展。如萍乡地处湘赣结合部,矿产资源分布广泛,近40%的土地面积有煤炭资源的蕴藏。经过近百多年地下大规模开采,地下煤炭资源开采日趋困难,现矿区工业保有储量约2.215亿t,占累计探明储量的29.5%,剩余可开采储量只有1.2亿t,且近4成为劣质煤,基本处于地层深部,开采难度越来越大,开采过程中通风、提升运输、抽水等方面消耗成倍增长[1]。虽然萍乡市在2010年开展了废弃煤炭植被快速恢复技术研究,并于2012―2015年,在安源区安源镇、湘东区下埠镇完成矿山植被恢复示范面积逾84 hm2,在取得了较好的恢复效果的同时,将治理恢复技术模式在萍乡市几个主要矿区进行了推广应用。但随着煤炭市场价格下跌、产业转型,采矿废弃区增加,萍乡累计堆存量近亿吨,占用土地面积超过500 hm2,采矿废弃区影响周边林地近4 500 hm2,加剧了萍乡林业生态建设任务[2]。

1 存在的问题

1.1 生态环境破坏严重

在长江中下游流域煤碳主产区,由于过度开采和忽视了煤炭开采过程中的生态保护,致使相当一部分矿区生态系统受到毁灭性破坏,仅江西省萍乡市采矿废弃区影响周边林地近4 500 hm2,在废弃煤矿区,荒山裸土、露天煤矿、矿渣堆随处可见,森林固有的调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、改良土壤、减少污染、美化环境、保持生物多样性等多种生态功能大大降低甚至完全损失。

1.2 林业生态修复意识淡薄

开展废弃煤矿区林业生态修复是党的十提出的实施重大生态修复工程的重要组成部分,但是有些地区对废弃煤矿区林业生态修复工作的重要性认识不足,存在对煤矿开采企业审批不严、监管不到位、生态修复资金严重不足、打击非法开采力度不大等问题。另外,煤矿开采企业往往也只注重经济效益而忽视了矿区生态保护和环境治理,加剧和放任了矿区生态环境恶化。

1.3 林业生态修复科技水平有待提高

长江中下游流域从事林业生态修复的专业技术人员严重不足,根据有关部门统计,大约只有26%的职工具备相关专业素质和合理的知识构成,大部分从业人员只具备极其简单的操作技能。同时,先进适用的科学技术在废弃煤矿区林业生态修复中引进和应用得极少,而且转化为生态效益的过程缓慢。另外,相关现代化先进设备的利用率也极低。

1.4 信息化管理平台不完善

近年来,长江中下游流域废弃煤矿区信息化管理平台建设虽已取得了初步成效,但仍然存在一些问题。主要表现为:一是未建成完整的废弃煤矿区基本信息网络;二是未建立健全监测预警、技术推广、成果共享的信息服务机制;三是信息化管理网络覆盖面不广,对偏远地区废弃煤矿区信息采集不畅,信息更新不及时。

2 修复对策

2.1 坚持创新原则,加快废弃矿区生态植被修复治理步伐

通过观念理念的创新,带动体制创新、机制创新和科技创新,在采矿废弃区生态植被修复治理中坚持创新,认识到采矿废弃区生态植被修复治理的重要性,高度重视采矿废弃区生态植被修复治理工作,增强采矿废弃区生态植被修复治理的责任感、紧迫感和使命感,做到认识到位、精力到位、责任到位、政策到位、工作到位[3]。

2.2 加大宣传力度,大力引进和推广先进适用的林业生态修复技术

开展废弃煤矿区林业生态修复,必须依靠科技,以科技为支撑,通过科技进步提高废弃煤矿区林业生态修复成效。一是充分利用信息网络管理平台,大力引进和推广先进适用的林业生态修复技术;二是强化林业生态修复科技人员的引进和培训;三是抓好林业生态修复科技示范基地建设,做到依托示范、以点带面、全面推进。

2.3 改变整地方式,切实改善林业生态修复立地条件

长江中下游废弃煤矿区山岭以岩石、煤渣、砂土为主,水土破坏损失严重,立地条件极差,普通苗木很难在废弃矿区扎根生长,因此必须区分不同的立地条件,采取差异化的施工措施,切实改善废弃煤矿区立地条件。对表层土壤瘠薄、岩石严重、土层基本被破坏的造林地,要采取客土结合降坡、平整土地、施肥等措施改善立地条件。对表层碎土、矿石及煤渣混杂的造林地,要采取降坡、平整土地、砌挡土墙、完善排灌设施等措施改善立地条件。

2.4 科学选择树种,严把废弃煤矿区林业生态修复施工技术关

根据对土壤成分的综合分析,选择适宜其生长的乔、灌、草、藤本等植物进行矿山植被恢复。治理萍乡地区采矿废弃区退化森林的目的树种可选用香樟、泡桐、胡枝子、刺槐、构树、盐肤木、紫穗槐、翅荚木、枸骨、夹竹桃、多花玉兰、栾树、常青藤、商陆、搏落回等[4]。栽植方式可分为植苗造林和播种造林,植苗造林主要是挖穴,栽植穴的大小和深度应略大于苗木根系。栽植时间宜选择在雨后阴天,以12月初至次年3月为宜。栽植时必须做好“栽正、舒根、踩紧、适当深栽”,栽植深度一般比原土痕深2~3 cm,做到“三填两踩一提苗”。播种造林一般要先整地,坡地较缓时采用穴播或条播,在操作困难的地段,可在雨季采用喷播的造林方法。播种量应根据种子质量、立地条件和造林密度确定。穴播、条播的覆土厚度一般为种子直径的3~5倍,土壤黏重的可适当薄些,砂性土壤可适当厚些。

3 结语

开展长江中下游废弃煤矿区林业生态修复工作,不仅可以提高废弃煤矿区森林覆盖率,迅速恢复和改善废弃煤矿区生态环境的需要,也是认真贯彻落实党的十关于大力实施重大生态修复工程、推进生态文明、建设美丽中国战略部署的具体举措,任务艰巨,责任重大。必须科学务实地抓紧抓好长江中下游废弃煤矿区林业生态修复工作,使长江中下游的废弃煤矿重新披上绿装,矿区森林资源得到健康发展和可持续利用。

4 参考文献

[1] 江西省萍乡市人民政府.萍乡市资源枯竭型城市经济转型规划方案(2008―2015年)[R].江西萍乡,2008.

[2] 国家林业局调查规划设计院.萍乡市国家森林城市建设总体规划(2016―2025年)[R].北京,2016.

矿山生态修复技术研究范文第4篇

关键词: 防治措施; 环境; 治理

中图分类号:TD167文献标识码: A

1矿山地质环境保护与恢复治理分区

1.1分区原则

坚持“以人为本”原则,充分考虑矿山地质环境问题对矿区人居环境的影响程度;坚持“统筹规划,突出重点,具有可操作性”原则,在保持矿山运营安全及正常生产的同时,努力降低或消除矿山开采对地质环境的不良影响;根据矿产资源开发利用方案及开采规划、矿山地质环境问题的类型、分布特征及其危害性、矿山地质环境影响评估结果,进行矿山地质环境保护与恢复治理分区;坚持“区内相似,区际相异”原则,根据区内地质环境问题类型及重点防治对象的不同,细分为相应的亚区。

1.2分区方法

矿山地质环境保护与恢复治理分区,主要依据矿产资源开发利用方案、矿山地质环境问题类型、分布特征及其危害、矿山地质环境影响评估结果,充分考虑评估区地质环境条件的差异,根据”区内相似,区际相异”的原则,采用定性分析法、工程类比法、层次分析法,进行合理分区。《方案编制规范》8.2条规定,矿山地质环境保护与恢复治理分区划分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。

2矿山地质环境保护与恢复治理原则、目标和任务

2.1矿山地质环境保护与恢复治理原则

按照国家有关矿山地质环境保护的法律、法规,开发矿产资源必须坚持开发利用与环境保护并重,以预防为主、防治结合为方针,加强矿产资源勘查、开发、闭坑等全过程的生态环境治理与恢复的监督管理工作。执行“谁开发、谁保护,谁破坏、谁恢复,谁受益、谁补偿,谁污染、谁治理”的原则,最大限度地避免和减小矿山地质环境问题的发生,并坚持遵循以下矿山地质环境保护与恢复治理原则:

1)“以防为主,防治结合”原则。对于矿山开采中可能出现的矿山地质环境问题要采用工程治理等措施进行土地恢复,最大限度地减少对矿山地质环境的破坏。

2)“资源开发与环境保护并重,在保护中开发,在开发中保护”原则。矿山地质环境的恢复治理工作要与矿山的生产相结合,偏重任何一方都将背离矿山地质环境保护的宗旨。

3)“实事求是,因地制宜,边开采边治理”原则。根据矿山地质、水文工程地质、环境地质条件及矿山地质灾害等地质环境问题,制定科学合理的矿山地质环境预防、恢复、治理措施。针对不同地段、不同时段、不同的矿山地质环境问题采取相应的恢复治理措施。

4)“技术可行,经济合理”原则。矿山地质环境恢复治理按照国家制定的技术规范进行,恢复治理方案要切实可行,注重环境恢复治理的经济效益。依靠科技进步,严格控制矿产资源开发对矿山地质环境的扰动和破坏,最大限度地减少或避免矿产开发引发的矿山地质环境问题。

5)“先设计后施工”原则。在矿山地质环境治理过程中,坚持先设计后施工的原则;在方案实施过程中,坚持安全第一原则,确保施工人员和矿山生产人员的安全。

2.2矿山地质环境保护与恢复治理目标和任务

1)总体目标:最大限度地避免或减轻因矿山采矿活动对矿山地质环境的影响和破坏,闭坑后实现矿山地质环境的有效恢复,即矿山关闭后地表应基本恢复到采矿前的状态,对存在的地质灾害隐患应采取永久性防治措施,使矿山地质环境问题得到有效治理,保证矿区经济社会发展和周围居民生命财产安全。

2)任务:对矿山开采所造成的地面塌陷、地裂缝等矿山地质环境问题与地质灾害及时有效地进行治理;对开采活动造成的道路、输电线路损毁应及时进行修复,确保当地群众出行和农业生产正常进行;对开采活动造成的耕地损毁及时进行有效治理,对塌陷坑、田间地裂缝及时进行回填、平整;待矿山闭坑后,对破坏的林地进行修复;对破坏的土地资源,在矿山闭坑后进行复垦,按照“宜耕则耕、宜林则林、宜荒则荒”的原则进行植被及生态恢复;减轻开采活动对地下水含水层的破坏程度,使受影响的地下水环境得到恢复;对地形地貌景观造成的破坏,力争恢复原地形地貌景观;制定矿山地质环境问题监测方案,建立矿山地质环境监测系统,对矿山地质环境问题实施动态监测和及时预警等等。

3矿山地质环境保护与恢复治理区保障措施

3.1组织保障措施

1)切实加强领导,推进矿山地质环境保护工作。为有效开展矿山地质环境恢复治理工作,矿山企业要切实加强领导,把矿山地质环境恢复治理工作纳入矿山企业的发展计划,真正把矿山地质环境保护工作当做事关企业长远发展的一件大事。成立领导协调小组,并建立相关机构,把矿山经济发展同矿山地质环境保护与治理工作结合起来,建立矿山地质环境保护责任制和年度考核制度,明确责任目标任务,保证责任到位、管理到位,具体到人。

2)贯彻执行国家有关矿山地质环境保护与治理的政策方针,全面推动保护与治理工作的规范化和制度化。保护矿山地质环境,依法遵规是根本。为此,要认真贯彻执行国家有关矿山地质环境保护与治理的政策方针,要加大监督管理力度,综合运用法律、行政、经济、技术等手段,实现对矿山地质环境保护与治理的有效监督与统一管理。加强质量技术监督管理活动,严格执行矿山地质环境保护和防治工程勘查、设计、施工、验收等标准和规定,有效促进保护工作规范化、制度化,努力使矿山地质环境保护与治理工作走向制度化、规范化和科学化的轨道。

3.2技术保障措施

依靠科技进步和技术创新,逐步提高矿山地质环境防治的科技水平,树立矿山地质环境保护与治理典型示范工程,提高综合防治能力。

开展矿山地质环境保护与治理技术研究和技术创新。充分依靠现代科学技术方法和手段,高度重视科技进步与创新研究。要围绕矿山地质环境防治中出现的关键技术问题和难点,依靠科研机构,加强科技攻关。

通过科技进步和技术创新,提高矿产资源开发利用和矿山地质环境保护与治理水平,研究矿山开发过程中各种因素对矿山地质环境的影响,开发或引进先进的采、选技术和加工利用技术,建立示范工程。

要积极做好新技术、新方法、新理论的推广应用工作,建立矿山地质环境防治技术支撑体系,不断提高矿山地质环境监测、信息处理、预测预报的科技水平,逐步增强矿山地质环境综合防治能力。

3.3资金保障措施

按照“谁开发、谁治理、谁受益、谁出资”的原则,防治资金的投入以企业为主体,政府通过征收矿山地质环境恢复治理保证金来保障矿山地质环境防治资金的投入。

与此同时,强化防治经费使用管理,专款专用,做到合理支出,严禁资金挪用,杜绝浪费,也是矿山地质环境保护与恢复治理资金保障的一种方式。

参考文献

[1]邢丽霞,罗跃初,李亚民,等.我国地质环境监测现状及对策研究 [J].资源与产业,1999.11(6).12-13

[2]赵铭.河南省矿山环境保护与管理对策[J].中州煤炭,2011.8

[3]李昕,关众,李岚.浅析矿山生态环境的保护和恢复治理[J].露天采矿技术,2011.4

[4]邹长新,沈渭寿,刘发民.矿山生态环境质量评价指标体系初探[J].中国矿业,2011.8

矿山生态修复技术研究范文第5篇

关键词:边坡;植被恢复;群落演替

中图分类号:S727.27

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)08000903

1 我国工程边坡植被恢复技术应用现状

1.1 边坡治理项目的提出

我国自改革开放以来,特别是近20年间,大力发展高速公路、铁路以及水电工程和采矿工程等,收获了巨大的经济效益。但在经济效益背后,隐藏的负面影响不可小觑。在施工过程中对边坡的频繁开挖,破坏了原有的植被,导致出现大量无植被覆盖的边坡,即次生裸地。因坡体造成的严重的水土流失和滑坡等问题,向世人敲响了警钟。根据我国可持续发展战略的要求,治理边坡,恢复生态平衡已成为当前生态科学必须重视的并有责任承担的研究任务之一。开挖的坡面如何重新覆盖自然植被,已成为水利、交通等行业领域重视的关键问题[1]。

1.2 常用边坡植被恢复技术

自1996年我国于云南昆曲高速公路首次尝试生态护坡以来,边坡治理工程已兴起近20年,在技术方法、设备材料和施工组织等方面均取得了显著进展。常用的边坡植被修复技术主要包括:喷播技术、栽植技术、种子散播技术、植生袋技术、植被毯技术等。植被修复时,常选择耐贫瘠、耐干早、耐碱的乡土物种以及木本豆科植物作为先锋植物。利用豆科植物共生的根瘤菌进行生物固氮,积累养分供其生长,同时豆科植物的枯败枝叶形成的腐殖质可改良土壤成分,为周围乡土物种的进一步生长提供适合的条件[2]。

1.3 边坡植被恢复效果评价

采用不同的植被修复技术,获得的短期护坡效果皆十分显著。边坡绿化工程可以很大程度缩短植被重建的时间。植被修复工程实施一年后,边坡植被覆盖率较高,但多处边坡从第二年起覆盖率逐渐降低,最终导致边坡二次。因此仅仅通过统计施工后一段较短时期内边坡植被覆盖率,并不能准确评价恢复效果。特别是为达到快速绿化的目标,常纯粹种植一年生草本植物,植被群落物种单一,建立起的生态系统十分脆弱,极易遭到破坏或自行退化,生态恢复效果较差[3]。

1.4 群落演替研究在植被恢复效果评价中的意义

科学地评价边坡植被恢复效果须综合考虑防护效果、生态效果和景观效果。特别是生态效果应深入分析群落的稳定性、生态适宜性和生物多样性3个方面。因此对植被恢复效果的评估必定需要对植被群落演替情况进行长期的跟踪调查。我国对边坡恢复的生态学和群落演替动态方面的理论知识还很匮乏,对重建植被养护方面也缺乏应有的重视。现有必要综合总结国内外边坡植物重建群落演替的研究进展,在了解群落演替进程和规律特点后,可以为恢复设计、施工技术和管理措施等方面提供科学性的指导建议。

2 国内外关于边坡重建植被群落演替研究进展

2.1 国外边坡重建植被群落演替研究

国外较早的专门对边坡植被恢复期群落演替规律进行叙述的文献可追溯到1990年,Titlyanova[4]在对废弃矿地植被调查中发现,重建植被的物种组成、群落结构和群落形成方式都和破坏前的自然植被大不相同。

Moreno-de las Heras[5]则对废弃矿山边坡重建的植被初期演替的轨迹进行了分析研究,确定了控制矿区边坡植被群落演替的主要动力。他认为初始条件(包括土壤特征和重建植被的措施)和环境特质(包括大陆性气候和周围存在的植被特点)是决定边坡重建植被群落演替方向的主要驱动力。群落演替最可能发生在初始土壤贫瘠且邻近开阔草地的样地。一旦土壤中的有效养分增加,人为干扰减少,群落演替速率将加快。

Jeffrey[6]采用了最近4年湿地边坡重建植被抽样调查数据来描述群落演替趋势和物种更新的速度。通过主分量分析和除趋势对应分析方法处理调查数据,结果表明在调查的所有样地间存在明显的共性:湿地植被恢复初期种植的一年生植物逐渐被当地多年生植物代替,二年生植物随时间流逝也逐渐被替代。而特质性表现在:各样地之间因为环境背景各异,终致物种组成和演替速度之间也存在差异。

Alday[7]的关于废弃矿山植被恢复早期群落演替规律的研究发现,废弃矿区边坡重建植被群落的演替趋势一致,都是向样地附近选取的目标群落演替,但因样地环境各异,不同样地群落演替轨迹不一致,演替速率也不尽相同。这一结论与Jefferey的结果高度一致。

虽然国外对于公路边坡实施植被恢复工程兴起较早,但对于公路边坡重建植被群落演替的研究不多,更多的研究侧重于演替初期最佳先锋物种的选择。曾经为达到边坡快速绿化的效果,广泛选用非本土的一年生草种或豆科植物作为先锋物种,其耐贫瘠、耐干旱、快速生长覆盖边坡的特性可使其在短期内固着土壤,防止土壤流失。但在对护坡效果评价时发现它们顽强生命力又对毗邻植物的生长造成危害,反而减慢群落演替速度,阻碍了植被的构建。因此现在人们普遍认为选用本土植物作为植被构建初期的先锋植物,更具长久稳定性,表现出更快的群落建成速率。边坡植被恢复时期先锋植物的选择一直是生态恢复领域的研究热点,究竟哪一物种或哪些物种组合最适合作为边坡先锋物种,目前尚无定论。

2.2 国内次生裸地重建植被群落演替研究

我国对边坡实施植被修复兴起于20世纪90年代,20多年来,相关的理论研究和技术研究主要集中于边坡生态恢复技术的应用方面,对于恢复后的植物群落演替的研究较少,直到近几年,为了提高边坡植被恢复工程质量,增强边坡生态稳定性,人们渐渐将目光投向重建植被群落演替的研究。

冯俊德[8]对岩石边坡重建植被进行了持续一年的跟踪监测,另对四个工点进行了为期4~6年的间断监测。在这项研究里,他发现在短期内(1年内)设计用于护坡的草种覆盖度高,但随时间推进,6年后坡面人工植被几乎完全被乡土物种取代。凯[13]对锦阜高速公路边坡植被重建后2年、5年、7年植物群落特征进行调查,总结出在群落演替初期,物种丰富度、群落多样性均显著增加,乡土植物逐渐占据优势地位,群落向进展演替方向发展。还有多位学者就各种不同形式的边坡、植被恢复的不同时期的群落动态进行分析,发现群落演替的趋势或方向一致,皆为向周围自然植被演替。但因受立地环境的影响,表现出不同的演替轨迹和演替速率。

无论是矿山边坡还是高速路边坡亦或是湿地边坡,由于周边环境恶劣,不适合植物的生长,此时必须通过人工干预,加速群落演替。先锋物种的设计则是甚为关键的一个方面。在边坡绿化工程初期选择的先锋树种多样性越丰富,群落稳定性就越高,后期植物群落演替程度就越高,因此可通过改善先锋种丰度达到更佳的植被护坡效果。另外,王加真[3]提出观点,先锋植物在边坡植被恢复初期必须适应贫瘠的土壤,同时需具备保持水土,改良土壤的能力。就先锋植物的选择,学界一致认为当遵循乡土植物优先的原则,本土植物成活率高,能使群落更快达到稳定状态。史玲[9]在对高速公路边坡植被恢复技术应用效果进行评价时提出,为景观效果需要,应当适当引入外来种,但引入种必须在当地有10年以上的引种栽培历史,外来物种因具有侵入性,能快速覆盖坡面,借助这一特点,在植被恢复初期可有效防止水土流失。然而,如果外来物种具有强侵入性,则反而因其与乡土物种强烈竞争生存资源,而造成当地植被群落稳定性被破坏。先锋植物经过长时期的群落演替,最终被乡土物种所取代,在植被恢复的初期,先锋植物通过本身根系与土壤相互作用,以及土壤微生物对枯枝落叶的分解,使土壤成分发生改良,特别是土壤有机质、氮和磷的含量显著提高,更适合植被的生长,为乡土物种的入侵提供了便利,极大促进了植物群落的发展演替。在边坡植被恢复工程初期,为了迅速提高植被覆盖率,常大量种植草本植物,甚至仅播种草本植物,虽然短期内边坡的植被覆盖率较高,但由于草本植物寿命短,易衰退,极可能致使植被演替停滞,直到另一些植被物种入侵。因此在植物配置上,应以灌草结合为主,根据群落演替的一般规律,坡面上的灌草型植被在经过10年或更久以后,将逐渐演替为以乡土植物为优势种的灌草型或乔灌草型植物群落,乔木型群落几乎不出现。朱凯华[10]在其研究中同样证实了这一群落演替规律,他通过对岩质边坡重建植被群落演替阶段的物种数量统计,观察出植被随着恢复年限的增加,群落物种数量发生显著变化,表现为草、灌、乔木物种总数均显著增加,且群落优势种由初始的以草本为主逐渐过渡到乔灌木为主。在形成了乔灌草类型植被后,还可能出现草本层植被退化的现象,笔者推测草本层的退化是由于乔灌木植物的生长争夺了草本的光能以及养料,使草本植物光合作用受阻而引起,但此时的群落生长已进入稳定期,草本层的退化不会造成群落的再次演替。

3 边坡重建植物群落演替研究的前景与展望

自边坡植被恢复工程实施以来,越来越多的人逐渐意识到植被护坡的效果评价需要立足于长期效益,从长计议。群落演替的研究需要对边坡重建植被群落动态进行持续的监测和对大量监测数据进行统计学分析,工程复杂,更受时间限制。尤其在我国护坡技术发展历史不长的境况下,最早一批边坡重建植被的恢复时间至今尚不足30年,刚进入自然演替阶段,更多的边坡重建植被则尚处于先锋植物阶段或群落演替初级阶段,研究者们还要在未来相当长一段时间内对这批植被群落动态跟踪调查方可获得具有影响力的研究成果。但不可否认,群落演替的研究具有巨大的发展潜力和广阔的发展空间,吸引着人们踊跃投身探索。期待不久的将来,我国边坡重建植被群落演替研究技术日趋成熟,成果愈加丰硕,植被护坡技术愈加完善。

参考文献:

[1]张 瑜. 四川地区高速铁路路基边坡植物防护研究[D].重庆: 西南大学,2011.

[2]陈海兵.武汉市凤凰山破损山体植被修复效果研究[D].武汉: 华中农业大学,2012.

[3]王加真.关于边坡植被恢复的思考[J]. 安徽农业科学, 2005,33(5): 935~936.

[4]Tinseley,Simmons M T.The establishment success of native versus non-native herbaceous seed mixes on a revegetated roadside in Central Texas[J]. Ecological Engineering,2006,26(3): 231~240.

[5]Heras,Nicolavjm,Esplgares T. Vegetation succession in reclaimed coal-mining slopes in a Mediterranean-dry environment[J]. Ecological Engineering,2008,34(2): 168-178.

[6]Matthews,Endress J W,Endress A G. Rate of succession in restored wetlands and the role of site context[J]. Applied Vegetation Science,2010,13: 346~355.

[7]Alday J G. Vegetation convergence during early succession on coal wastes: a 6-year permanent plot study[J]. Journal of Vegetation Science,2011(22):1072~1083.

[8]冯俊德.岩石边坡工程植被演替规律研究[J]. 铁道勘察,2007(3):5~7.

[9]史 玲,王昌贤.保龙高速公路植被护坡技术应用效果评价[J]. 重庆交通大学学报,2010,29(3): 430~432.

[10]朱凯华,潘树林,尹金珠.舟山本岛岩质边坡植被恢复植物多样性及群落演替[J]. 北方园艺,2012(5):108~112.