矿山生态修复的措施
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矿山生态修复的措施范文第1篇
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.
矿山生态修复的措施范文第2篇
关键词：地质环境治理；生态修复；岩质采面
引言
20世纪80年代以来，随着国家对矿产资源需求的迅速增加及矿业经济的迅猛发展，矿山开采造成大规模的土地和植被破坏，在中国乃至世界，都是一个十分严重且日益受到高度重视的问题。近年来，随着我国社会民众环境保护意识的觉醒以及国家对于环境保护工作的重视，对废弃矿山进行地质环境恢复治理的研究已成为一项紧迫而重要的研究课题[1]。
1 矿山地质环境治理的基本概念
矿山地质环境问题是指矿业活动与环境之间相互作用和影响产生的环境演变、破坏和环境污染等问题，主要包括矿山地质灾害（滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷等）、对土地资源的破坏、对植被及耕地的破坏、对地下水系统的影响与破坏、矿山废渣、废水对环境的影响等。通过人类工程措施来解决矿山地质环境问题的活动即为矿山地质环境治理，包括对矿山地质灾害（包括潜在地质灾害）的治理；通过土地复垦恢复土地资源；通过生态植被恢复技术恢复被占用或被破坏的林地或耕地；通过对矿山废渣、废水的处理实现对环境的无害化排放等[2]。
2 三明永安市某废弃矿山概况
2.1 矿山概况
福建省盛产各种建筑石料（尤以花岗岩、凝灰岩为主），拥有众多建筑石料矿山，由于早期矿山并未按照开采设计进行开采，亦未采取地质环境保护措施和及时实施矿山地质环境治理，经过多年的连续开采，责任主体灭失，遗留下了严重的地质环境问题。三明永安市麻岭某废弃的凝灰岩矿（以下简称麻岭废弃矿山）即福建省典型的废弃建筑石料矿山之一。
2.2 区域地形地貌
麻岭废弃矿山位于永安市，区域地形地貌上属低山丘陵地形，侵蚀剥蚀地貌，地形起伏大，沟谷纵横，切割强烈。区内最高点位于其东部山顶上，标高290m，最低点位于其北西部小溪沟，标高198m，相对高差92m。由于矿产开采，原有地形已被开挖成高陡断面及坡前平地，开采断面平面形态表现为单面弧形，呈圈椅状，最大高差可达71m；开采断面坡度呈上陡下缓，坡脚堆积体坡度一般20～30°，局部达50°，采面上部坡度一般50～60°，局部达75°。坡前平地南西部较低，有利于大气降水的自然排泄。
2.3 地层及构造
矿区内出露的地层均为上侏罗统坂头组（J3b），矿区南东侧出露上侏罗统长林组（J3c）和第四系（Q）。矿区地质构造为一北西向倾斜的单斜构造，矿区内没有发现大断层，矿区东南侧有一北东向性质不明断层，对区内矿体影响不大。
2.4 工程地质条件
根据矿区内地质岩性、坚硬程度、结构等特征，矿区工程地质岩组分为：碎石土（弃渣堆积体）、坡残积粘性土、层状较硬岩组（由坂头组（J3b）凝灰质粗砂岩、粉砂岩组成，岩体质量较好）。
2.5 周边植被情况
矿区所占土地主要为林地，植被较发育，植被类型以杉木、马尾松，以及上地自生的五节芒、芒萁等为主，植被覆盖度95%。矿山开采以来，矿区现破坏林地植被资源5.945hm2，其中采场3.27hm2，工业场地（含生活区）0.20hm2，矿山公路0.975hm2，弃渣场1.50hm2。开采区影响范围内未发现有受各级保护的植物、野生动物物种。
2.6 开采断面水文特征
开采边坡的坡顶已接近自然山坡坡顶，山脊线与断面走向接近垂直，治理区的汇水面积较小，约0.036km2。开采断面未发现泉水点，仅在雨后局部存在基岩裂隙水出水口。
3 开采边坡稳定性分析
开采边坡为岩质采面，西北侧`坡面岩体较为破碎，东侧岩体较为完整。通过对现场强～中风化出露地段进行裂隙调查，量测西侧边坡产状为NE140°、倾角52°，主要裂隙产状有227°∠32°、108°∠15°，裂隙主要为反坡向，多呈闭合型，无渗水现象。详见图3。
东侧边坡岩体较为完整，边坡产状为NE105°、倾角60°，主要裂隙产状有145°∠30°、110°∠10°，103°∠13°，裂隙主要为反坡向，多为呈闭合型，无渗水现象。详见图4、图5。
分析结论：坡面表层节理裂隙较发育，完整性较差，局部存在因爆破开采时，对岩体产生的扰动而形成的易掉落岩块和松散岩体。
4 地质环境问题整治方案
4.1 清除松散岩体
根据现场调查及访问情况，并综合以上稳定性分析，未发现开采面沿原有坡面发生整体下滑的迹象，因此开采边坡在整体上是处于稳定状态。但由于开采边坡高度较大，总体坡度较陡，局部存在因爆破开采时，对岩体产生的扰动而形成的易掉落岩块和松散岩体，对坡面的整理主要是对这些易掉落的岩块和松散岩体进行清除。
4.2 修整弃渣堆
堆积在坡脚的碎石土，坡度及厚度都较小，目前不存在整体下滑的迹象，且坡脚与小溪之间有充裕的缓冲空间，因此未对坡脚堆积体进行整体稳定性验算。建议只对局部坡率大于1：1.5，且有修坡条件的弃渣堆进行修坡，高度大于15m的分阶修坡。
4.3 生态植被修复措施
4.3.1 弃渣堆生态植被修复。对于坡度小于35°的坡面，采用鱼鳞坑+普通喷播的绿化方式。表层挖鱼鳞坑客土种植，穴深30cm，坑内套种马尾松、柳杉；坑间坡面运用喷射机将搅拌均匀的混合材料自上而下喷射，普通喷播的土层厚度为60～80mm。对于坡度大于35°的坡面，采用挂网喷播的绿化方式。以稳定坡面挂网为基础，利用喷播机将搅拌均匀的基质加水后自上而下均匀地喷射到岩面，平均厚度应不小于100mm，寒冷及干旱地区可适当加厚。一般应分两次进行。首先喷射不含种子的混合料，喷射厚度80～100mm，接着喷射含有种子的混合料，厚度20～30mm。
4.3.2 坡前空地生态植被修复。对坡前空地，应回填覆土，厚度约0.5m，套种马尾松、柳杉等经济林，林间采用草种撒播。
4.3.3 开采边坡（岩质采面）生态植被修复。对于陡峭的开采岩质边坡，可采用的生态植被修复措施相对来说较为有限，坡度越陡，生态修复难度越大。一般岩质开采边坡的生态植被修复技术有：挂网客土喷播植被恢复技术、刻槽复绿技术、打孔植生复绿技术、轮胎固土护坡与绿化技术以及燕槽（飘板）客土复绿技术等。
如前述情况，本例中的开采边坡由于开采边坡高度大，坡度陡，在清除坡面松散岩体后，结合安全性、可行性、经济性以及实施效果等因素，麻岭废弃矿山开采边坡采用在坡面设置燕槽的方案（见图6），槽内客土，将爬山虎、葛藤、络石、旱金莲、鸡矢藤、狗牙根等草灌类及攀藤类植物混播，培育草灌结合的生态系统。
5 结束语
废弃矿山地质环境治理已成为我国生态环境建设的主要组成部分，通过对废弃矿区生态修复，能够有效改善生态环境；同时结合土地整治，对土地资源进行综合利用。废弃矿山地质环境治理包含地质环境、岩土工程、水力学、生态学等跨专业的综合基础理论，开展对废弃矿山地质环境治理方面的课题研究对于国土资源的合理利用及生态环境的保护均有重要的意义。
参考文献
矿山生态修复的措施范文第3篇
关键词：冶金矿山；废弃地；生态修复；土壤改良；边坡治理
冶金矿山行业涉及面广、产业关联度大，是国家经济建设的重要基础。但在矿山的开采过程中，会不可避免地挖掘和破坏山体、毁坏林地和耕地、挤压动植物的生存空间，造成严重的水土流失和生态系统退化，形成大片的山体和废弃矿场；在资源的加工过程中，会副产大量的固体废弃物，如废石、尾渣等，它们堆弃占用土地，破坏耕地，释放有毒物质，并向周围环境迁移扩散，通过食物链在动植物体内和人体中富集，威胁矿区生物的多样性和矿区居民的正常生产生活，制约区域经济的可持续发展［1-6］。随着矿产资源的日益贫化，这些问题日趋严重，因此，对矿山废弃地进行生态修复，恢复其原有功能，已经刻不容缓。
1冶金矿山废弃地的生态现状
冶金矿山废弃地指在矿山开采过程中因被污染、占用或破坏，以致暂时失去利用价值的土地［7］。根据其成因，矿山废弃地可分为五类：（1）排岩场。由被剥离的表土、被剥采的废石以及缺乏深加工价值的低品位矿岩堆弃而成，堆积体结构松散、不稳定，自然条件下很难风化粉碎，表层植被生长困难；（2）尾矿库。由矿石经洗选加工后产生的尾渣泵送堆积而成［8］。尾渣粒径小、质地松散、表层干燥、保水能力差，尾渣会持续向外界释放有毒物质，尾渣毒性很强，植被难以存活［1-2］；（3）露天采坑。露天开采埋层较浅的矿床所形成的凹坑，通常直径较大、挖掘较深，表层岩石风化严重，植被立地条件差，难以形成植被覆盖［9］；（4）塌陷区。矿区地下大量开采后，地质条件不稳定，地面塌陷所形成的块状、带状凹陷区域，塌陷区地表破碎、难以复垦，塌陷坑四周封闭，坑内常年积水［10-11］；（5）压占地。为开发矿山所修建的辅助设施，如建筑物、公路等，它们会占用大量土地，在矿山停采后，这些区域被水泥、砌石、砖瓦等覆盖，难以复垦。我国在20世纪50年代就开始了矿山废弃地的生态修复工作，但受限于当时的观念和技术水平，这项工作一直处于零星、小规模状态，并未完全发展起来。针对矿区严重破坏的情况，国家相继出台了多项举措，一方面规范和引导矿区土地复垦工作［12］，同时明确矿企在矿山修复工作中的责任，增强了企业的责任意识，政企联合，加快了我国矿山废弃地生态修复的工作进展［13］，截止2016年底，我国已累计投入修复资金近千亿元，累计修复土地上百公顷，资助研发、推广了近200项先进治理技术，生态修复工作取得显著进步［14］。然而，我国矿区污染面积大，污染程度深，而多数矿企习惯了“先污染后治理”的生产模式，历史欠账多，使得环境治理资金需求量巨大。在当前持续低迷的矿业形势下，矿区土地的修复费用主要由政府财政拨款提供，资金缺口很大［15］。截止2016年底，我国矿山废弃地的修复率仍不足30%，与其他矿业发达国家50%~70%的平均修复率相距甚远，废弃土地修复工作不容乐观［13］。国外矿山的生态修复工作可追溯到19世纪末，到20世纪中期已经开始了系统化、规模化的治理工作，并在法律法规、管理方式和修复技术等方面获得了大量的成功经验。澳大利亚实行矿产开发、土壤改良与生态恢复相结合的“三位一体”管理模式，促进了矿区土地复垦和生态修复工作的进展［12］；美国的矿山土地复垦工作始于20世纪30年代，现已形成了健全的法律体系和完善的管理制度，废弃土地复垦率高达85%，其首创的复垦保证金制度已被许多国家学习采用［16］。德国在矿区土地复垦方面投入了大量的人力和财力，目前德国废弃土地的复垦率已经超过90%[13]。相比较而言，我国矿山废弃地的生态修复工作任重而道远。
2冶金矿山的生态修复技术
矿山废弃地地表大多坑洼不平、浮石凸起，铁矿等金属矿废弃地地表还散落有许多硬度大、难以破碎的低品位矿石。在进行土地复垦前，应首先利用推土机、压路机等大型设备对其地表进行平整处理，使区域附近地表性质尽量均一化，减小土壤改良和植被恢复的阻力，为后续复垦工作创造有利条件。矿山废弃地土壤重金属污染严重，氮、磷、钾等营养元素严重缺失，土壤结构性差，在不进行人工干涉的情况下，矿区植被很难恢复。因此，修复矿区污染土壤是矿区植被恢复和生态重建的前提。
2.1物理修复技术
土壤的物理修复技术包括表土转移和客土回填两种。表土转移指在矿山开采前将区域内表层土壤收集保存，待闭矿后再重新覆盖的方法［17］，在这个过程中，虽然地表植被被完全破坏，但土壤中的营养元素和种子库得以很好保存，能够加快植被的恢复速度［18］，表土转移法仅适用于新开矿山和新建尾渣场，在西欧国家的铁矿露采场应用较为广泛。客土回填指直接将区域内原有表土全部移除，回填适于植被生长的耕植土，在表面形成0.1~1.0m厚的覆盖层，以达到土壤改良的目的，Mago-ba等［19-20］在大量实验后发现，覆土厚度与植被覆盖率的增量成正相关关系，当覆土厚度为30cm时，区域内植被的覆盖率能提高近70%。该法效果明显，但需要外借耕值土，费用昂贵。湖北黄梅马尾山铁矿通过经济技术比较后采用了表层客土全覆盖、乔灌草间植的方式进行植被恢复，对防治水土流失和改善区域环境起到了很好的效果。
2.2化学修复技术
矿山废弃地普遍酸碱化过度，土壤pH值严重偏离正常范围，不适于植被生长，必须添加酸碱调节剂进行基质改良。对于酸化土地，可以施用石灰、碳酸氢盐等进行基质改良［22］，刘珊珊等［23］探究了用石灰调节南京紫金山铜矿堆浸场pH值的可行性，发现在浸场表层持续喷撒石灰一段时间后，能够显著提高基质表层的pH值，但由于渣堆厚度较深、下层尾渣酸化严重，因此对渣堆深处的pH值没有明显调节效果，这对于铁尾矿库表层基质的改良可起到一定的借鉴作用。对于碱化土地，可以投入石膏、碳酸氢盐、硫酸亚铁等来中和基质的碱性［24］。Na+含量过高容易导致土壤板结，石膏中的Ca2+能够有效地替换Na+，降低土壤碱性，疏松土壤，改善水分、空气和有机质的流通条件。当土壤酸碱度过高或失调时间过长时，宜采用“少量多次”的方法施加调节剂，这样既能保证药剂的持续效力，增强调节效果，又能节省药剂。重金属处理是土壤修复的关键，利用化学物质（包括钙酸盐、含磷材料、铁氧化物、铁盐、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等）的吸附沉淀、氧化还原、催化还原、络合等作用，可以在一定程度上达到重金属离子固定的目的，显著减弱重金属离子的迁移能力［25-31］。铁矿废弃地中存在的重金属主要有铜、镉、铅、锌等，Ca2+对这些重金属离子有明显的拮抗作用，可以有效缓解其毒性，向废弃土地中喷撒药剂可阻碍农作物对它们的吸收，保证农产品安全［32］。EDTA通过螯合作用可以固定多种重金属离子，且对土壤中的微生物群落几乎不产生影响，是目前广泛应用的铁矿废弃地重金属淋洗剂［33］。黄凯［34］将有机肥和泥炭的混合试剂经过特殊工艺处理后，用于修复铅锌矿尾矿库污染土壤。Wu等［35］利用黏土、生物炭成功研制出一种具有网状结构的新型纳米复合材料，能促使有毒的Cr6+转化成无毒的Cr3+，大大简化了土壤的修复步骤，提高了修复效率。另外，利用城市污泥较强的黏性、持水性和保水性，将其用于土壤改良，既能够提高土壤肥力，改善土壤的团粒结构，又能以废治废，促进城市固体废弃物的资源化再利用［36-37］。另外，从城市污泥中提取出的一些菌株还能对Cr6+起到还原作用，可有效去除其中90%的Cr6+，实现铬渣堆六价铬的高效治理［38-39］。
2.3生物修复技术
生物修复技术指利用酶、菌类及土壤动物等的新陈代谢作用来降低土壤中有毒、有害物质的浓度，从而达到土壤修复目的的一种技术。赵永红等［40］认为，植物与降解菌的协同作用，可显著增加土壤中降解菌的数量，提高降解菌的活性，改善植被的根际微环境，促进植被对养分和水分的吸收，促进植被的立地生长，加快土壤环境的改善速度。Denny等［41］研究发现，在土壤中接种菌根，菌根分泌物能够增强土壤中重金属离子的迁移能力，增强植被的抗性，促进植物对重金属离子的吸收，加快土壤的净化速度。Boyer等［42］研究了土壤动物蚯蚓对土壤中重金属的净化作用，发现蚯蚓既能够吞食土壤中的重金属，又能够疏松板结土壤，增加土壤孔隙度，改善土壤的物理结构。徐池［43］对用不同驯化浓度/时间筛选出的赤子爱胜蚯的生理指标进行了系统比较，通过急性毒性试验和彗星试验确定了该种类蚯蚓的耐性最佳驯化条件，用该最佳条件筛选出的赤子爱胜蚯对重金属有强提取作用，利用蚯蚓的吞食作用来改善重金属污染土壤具有广阔的应用前景。
2.4植被恢复技术
铁矿废弃地土地贫瘠、盐碱化严重、重金属毒害作用强，经过一系列的修复措施，如表土转移、化学试剂投放等，在一定程度上修复被破坏的土壤，通过人工种植能较快实现矿区的植被覆盖，最终建立起新的生态平衡［44］。禾草植物和豆科植物经常都被用作矿山废弃地生态修复过程中的先锋植物，它们生长迅速，抗旱性强，耐贫瘠能力强，且豆科植物具有固氮能力，能够产生易于植被吸收、且缓释性能良好的有机氮，这对于贫瘠土壤的修复改良至关重要［45］。杨卓等［46］对禾草植物高羊茅和黑麦草的重金属耐受性进行了研究，发现这两种植物抗逆性很强，可在重金属污染土壤中迅速生长，能够起到防止土壤侵蚀的作用。Chen等［47］发现，香根草具有对Cd2+的强富集作用，即使在Cd2+含量极低的土壤中，叶片中所吸收的Cd2+浓度也可达218gC/hm，是铁矿废弃地中Cd的理想治理植物。此外，高山甘薯、海州香薷、酸模等对Cu有较强的富集作用，高山漆菇草、东南景天羽叶鬼针草等对Pb也有富集作用［48-52］。多季收割重金属富集植物，土壤中重金属离子浓度降低，这时可种植一些生物量更大的植物（如灌木、乔木等）来完善区域的生物群落，增强矿区的保水、保肥能力和抗逆性［53］。对于收割获得的重金属富集植物体，可采取焚烧法、高温分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等进行处理［54-55］，其中焚烧法和高温分解法能够显著减少植物残体的体积和重量，是目前最为行之有效的重金属富集植物体处置技术［56-57］。
3冶金矿山的边坡治理技术
铁矿废弃地环境恶劣，露天采坑等区域表土几乎被完全剥离，土地结构破坏严重，水分和养分流失严重，滑坡时有发生；排岩场、尾矿库的堆积结构松散，颗粒易流动，且堆场往往势能较高，是潜在的人造泥石流发生源［11］。鉴于这些特征，除对矿区采取必要的生态修复手段外，还必须辅以边坡治理等措施，以疏通地表径流，减少基质流失，增强边坡稳定性，降低滑坡和溃坝风险。
3.1客土喷播技术
客土喷播技术是一项新型的岩质边坡绿化技术，主要利用机械搅拌设备将客土、种子、缓释肥、粘结剂、保水剂、稳定剂等充分混匀，在待修复坡面上锚杆挂网，然后利用泵和压缩空气机将基材垂直喷附到坡壁上，形成具有一定厚度的喷附层［58］。喷附层结构良好，含有植物生长所需的各种营养物质，其中的保水剂为高分子树脂材料，具有很强的储水保水能力，可吸收超过自身重量数百倍的水分，且高压下水分不脱除［59］。在种子的出苗和生长过程中，喷附层能够持续供水供肥，确保植物的正常生长，实现边坡的快速绿化。为丰富边坡生物群落，客土喷播技术通常采取草罐混植的搭配方式进行植被培育，同时选用根系发达、抗逆性强的植物种子，充分利用植物根系对土壤的加筋和锚固作用，力求达到最佳护坡效果［60］。
3.2植被混凝土技术
植被混凝土技术综合了土壤学、环境生态学、岩土力学、园艺学等多学科知识，系统考虑了边坡角度、裸岩性质、气候特征、绿化要求等条件，采用特定的混凝土配方和种子配方，将植生土、胶结剂、绿化剂、有机质、腐殖质、肥料、保水剂、草种等基础材料混匀，然后浇灌于坡壁以起到边坡防护与绿化的作用［61］。植被混凝土所用的胶结剂为普通硅酸盐水泥，将其与特制的绿化剂配合使用，能够在岩坡表面形成具有大量细密孔隙的植被生长基质，该生长基质既能像普通混凝土那样稳固边坡，又因为它独特的多孔结构，可以加快水分和养分的运输速率，营养物质供应顺畅，植被生长迅速，对裸岩边坡的治理效果良好［62］。
3.3生态灌浆技术
像排岩场这种类型的矿山废弃区域，它们的地表特征明显，堆渣呈块状、块间空隙大，几乎不存在植被生长土壤，可借鉴工程灌浆技术来对它们的边坡进行治理。将基质材料、黏土和水等按照特定的配比搅拌制浆，然后由上而下对渣堆边坡灌浆，浆体填充表面空隙，并逐渐在渣堆表层形成一层富含养分的植被生长基质，该基质层具有一定硬度和抗侵蚀能力，既防渗护坡，又适于植被生长，能够为后续的植被恢复工作奠定良好基础［11］。
3.4生态植被毯和袋技术
生态植被毯是以稻草、麦秸、玉米杆等为骨架，负载壤土、保水剂、有机质、植物种子等制备出的一种边坡高效水土保持材料[63]。植被毯适用于坡度较缓的边坡，能够有效减少地表径流和降水对坡面的冲刷，减少水土流失，其中含有的壤土和营养物质可以有效促进区域植被的立地生长，植被毯生产成本低、修复效果好，目前应用十分广泛［64］。生态植被袋技术是一项新型的柔性护坡技术，袋体为无纺布袋，以聚丙乙烯为原料制备而成，通常会在制作过程中添加抗老化剂，以延长植被袋的使用寿命。在进行植被袋的护坡施工时，将耐性较强的草木种子通过木浆纸附着在袋体内侧，然后向袋内装入干燥、疏松的细粒壤土，为促进植被生长，还会适量掺入缓释肥和保水剂，当袋内壤土达到密度要求后，停止装土，用专用缝纫机封口，然后堆垒护坡［65］。在工程实践中，由钢材、水泥等筑造的护坡挡墙属于硬质结构，常因局部沉降或受力不均匀而破裂；由植被袋构筑的护坡系统属于柔性结构，可在一定范围内维持结构体的稳定。生态植被袋既能够稳固边坡，减少水土流失，又能为植被的生长提供载体，增强边坡的观赏性，是一种有效的生态护坡技术。
4冶金矿山的功能化再开发
在矿山生态功能基本恢复后，可根据矿区自身属性的不同，选择恰当的发展模式进行资源的再开发利用。常见的矿山废弃地生态开发模式有三种：单一复绿模式、农业复垦模式、景观再造模式。再利用模式的选择，依废弃地的规模、环境、交通等因素的不同而不同，不同的再利用模式能够产生不同的综合效益［66］。
4.1单一复绿模式
主要适用于地理位置不佳、复垦后可获得的耕地资源有限，基本无景观开发价值的矿山废弃地，可引入水生植物，如芦苇、金鱼藻等，将其培育成人工湿地，增加塌陷区的生态稳定性；而对于一些采深较大、面积较广的露天采坑，可对其边坡和底部进行加固防渗处理，以开发成小型湖泊；特别是对于一些破坏十分严重的矿区，经人工辅助手段后即使能够在它的地表形成植被覆盖，它的生态功能也仍有可能十分脆弱，稍加干扰就会引起植被的大片枯萎、死亡，使矿区再次朝废弃土地的方向逆转，这时可通过法规条例，将其设定为自然保护区，加强监管措施，杜绝人为扰动，为矿区生态正常恢复创造有利条件。
4.2农业复垦模式
主要针对经适当修复后可被重新赋予生产力的废弃土地，如马钢姑山矿的多层次立体土地复垦模式是国内铁矿废弃地农业复垦的典型，该矿排岩场是依托矿区原有露天采坑形成的多平台堆积场，根据生态系统的多物种配置和多层次配置原则，设计出了可进行农、林、牧、渔综合开发的立体复垦结构［67］，将中心积水采坑设计成鱼塘，进行水产养殖；对水塘浅水区底层土壤施以必要改良措施，进行水稻种植，同时在水稻中放养鸭、鹅等家禽；对排岩场堆积平台，则种植上防风林、生态林、经济林等，同时林间修建小道，供市民休闲之用；排岩场斜坡坡度大、渣粒多、水土流失严重，可乔、灌、草间植，增加斜坡植被覆盖率，减少降水对斜坡的侵蚀，增加排岩场的生物多样性，提高生态位的利用率。
4.3景观再造模式
对于一些具有旅游开发潜力的矿山废弃地，可以将其作为景观资源加以二次开发，为城市的可持续性发展，特别是老工业城市的产业转型提供新的着力点。德国政府综合鲁尔区当时所面临的社会、环境、资源等各方面的问题，制定出了符合自身情况的长远规划方案，确保了区域环境治理方法与区域经济发展政策的连续性，设计人员对鲁尔区的铁矿采坑、桥梁隧道以及其它矿区建筑物进行了构思精妙的景观改造，将旧矿区成功开发成了新的旅游资源［68］。辽宁抚顺是我国重要的煤炭和铁矿基地，大规模的矿床开采作业使得当地地质灾害频发，矿区百姓深受其害，抚顺市在对矿区环境进行全面调查后，以国家“振兴东北老工业基地”政策为契机，将原有废弃矿坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景区，既缓解工矿企业与当地居民的矛盾，也促进了区域经济的转型升级［69］。湖北黄石国家矿山公园是我国第一家国家矿山公园，是铁矿遗址开发的典型代表，这种开发模式既有助于保留采址的原有风貌，展现矿区曾经的辉煌成绩，又能够启迪和教育后人，增强游客的环保意识，对其它矿山废弃地的开发利用具有重要借鉴作用［66］。
5结语
矿山生态修复的措施范文第4篇
关键词：铅锌矿；资源衰竭；对策研究；可持续发展
Abstract: At present, many mines are put up to a predicament that mining economy faces the comprehensive upgrade. Based on the analysis of the present situation of Taolin lead-zinc mine, to advance the transformation and overall upgrade in mineral resource-exhausted city, this paper puts forward several countermeasures on the comprehensive improvement and transformation of the mining area, which has impetus to the construction of the sustainable development experimental area in LinXiang county.
Keywords: lead-zinc mine; resource exhaustion; countermeasures; sustainable development
中图分类号：K261.35 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1 概述
临湘地处幕阜山多金属成矿带，矿产资源丰富。已查明的矿种有金、钨、铜、铁、铅、锌、锑、钒、镓、磷、萤石、重晶石、石英、长石、绿柱石、白云石、石灰石、高岭土、独居石、锂云母、白云母、煤、粘土、页岩、板岩、花岗岩等。其中，钨、铅锌矿、萤石矿等品位高，易开采；白云石矿以储量大、品位高而闻名。当地的白云石、石灰石、长石、石英等矿产资源，一直是我国玻璃、陶瓷、电子和钢铁工业的重要原料。
在经历了长时期的采掘之后，临湘面临着矿产资源枯竭的重大威胁。始建于1958年的桃林铅锌矿曾为我国有色金属行业规模最大的矿山之一，但到2003年，该矿由于资源枯竭等原因，宣布破产关闭，矿山设备被拆除，干部职工被分流，一些遗留问题困扰至今。随着可开采矿产资源的逐步减少，临湘面临着资源枯竭的严峻局面，传统的资源型经济发展之路越走越窄。大多数工矿废弃地、尾矿库存在着安全隐患和环境威胁。因雨水冲刷和植被破坏，导致大面积尾砂外露，砂尘污染严重，一些排水沟渠淤积甚多，必须抓紧进行综合治理。
2 临湘市桃林铅锌矿发展现状
2.1 资源日趋枯竭
桃林铅锌矿是“一五”时期国家建设的156项重点工程之一，为国家大型一档采选综合企业，主要产品有铜、铅、锌、萤石、铅焙砂精矿、无氧铜杆、氧化锌、硫酸、水泥等。由于原有矿区资源濒临枯竭、后备矿区矿石品位低下和企业转型失败，该矿于2002年12月5日正式宣布破产。桃矿为临湘市经济社会发展做出了卓越贡献，但经过多年经营，也引发了一系列生态环境问题。当地受到以镉为主的多种重金属的复合污染，尾砂库、沉陷区等问题也很严重。
2.2 环境污染严重
桃矿给当地环境造成了严重的污染，主要有：（1）降低生产生活的质量。重金属、SO2和可吸入颗粒物排放量严重超标，普遍污染了当地的水体、土壤和空气。（2）严重危害人体健康。工业“三废”造成空气污染、水质恶化、土壤生态系统退化、植物难以生长等问题，直接或间接危害到当地居民乃至下风向和河流下游居民的身体健康。重金属污染具有持续时间长、污染隐蔽性、富集性强、难以降解的特点，一旦进入人体，就能与蛋白质及各种酶发生强烈作用，使其失去活性，对人体造成危害。铅、汞、砷、镉是毒性较大的重金属，一旦进入人体就很难排除。铅能直接伤害人的脑细胞；汞对大脑、神经、视力的破坏甚大；砷有剧毒，并可致癌或导致孕妇畸胎；镉会导致高血压，毁坏骨骼和肝肾。（3）限制城市的发展和提升。桃矿工业污染的综合整治，是临湘市“两型社会”建设的核心内容之一，对于临湘市品位的提升具有重要影响。
3 临湘市桃林铅锌矿综合整治的对策措施
3.1 多举齐下，综合治理环境生态破坏
桃林铅锌矿存在着多种环境问题，在治理的过程中，不能单一治理某一种环境污染，而要对症下药，分门别类采取整治措施，注重污染区域的综合整治。工作要点包括：严禁在地质灾害危险区及生态敏感区开展建设活动；对重金属废渣进行固化并安全填埋；在尾矿库坝坡与坝顶植树种草，改善其库坝安全与生态环境；对重金属污染土壤进行清理修复；加强对尾砂的综合利用。
表1桃林铅锌矿环境治理举措
3.2 推进环境综合整治项目的建设
结合桃林铅锌矿实际，重点抓好环境生态综合整治项目的建设。针对桃矿工业废弃物和尾砂矿数量巨大的状况，大力发展循环经济，综合利用历史遗留下来的矿业废弃物，生产新型建材和其他工业产品，发展矿产品深加工、水泥、新型建材等行业。目前矿区一、二期治理项目已经通过验收，后期要争取将桃林铅锌矿综合整治纳入“湖南省铅锌锰矿污染区生态修复与生态利用关键技术开发”重大科技专项，搞好生态修复与矿区治理。
表2规划期桃林铅锌矿环境综合整治重点项目
3.3 采取综合措施，修复污染土地
重污染土地采用物理修复与生物修复相结合的方式进行修复，通过固定或钝化技术控制重金属扩散。将重污染区域内污染土壤一次性清除，运至特定区域集中堆填处理，将主要污染源清理出去，使原区域的环境安全有基本保障。堆场建设防渗工程以及土壤渗滤液汇集处理系统，并通过种植植物的方式进行修复，降低土壤中重金属元素及有机物的含量。
将土地污染治理与场地开发建设同步进行，具体做法是将剩余轻度污染土壤进行就地固化稳定处理，使之达到环境无害化的要求，并覆盖上稳定化隔离层，对地表覆盖新土进行硬覆盖，以保证地面人群不受污染影响，场地内给排水、消防等市政设施管网采用防渗管沟，避免一旦渗漏引起土壤中污染物转移。
轻度污染的土地的治理采用植物修复的方式进行修复，通过建立复合植物群落生态系统提高土壤污染物质淋溶渗透和生物降解速率，修复污染土壤。生物修复的关键在于种植具有特殊作用的植物将土壤中的重金属元素、有机污染物转移吸收，并防止其进入食物链。龙葵、加拿大树、旱柳可吸收金属镉，东南景天可吸收金属锌，印度荠菜可吸收金属铜，蜈蚣草可吸收砷，可通过种植这些超积累植物来降低土壤中重金属含量。通过种植杨柳科植物可以去除土壤中的有机污染物，建立土壤—植物—微生物组成的复合体系来共同降解污染物。植物修复收获物可采取安全焚烧与资源化利用。
矿山生态修复的措施范文第5篇
关键词 矿山废弃地 植被恢复 生态重建 问题 对策
中图分类号：Q143 文献标识码：A
环境与发展，是当前国际社会普遍关注的重大问题。矿业作为中国重要基础产业，为国民经济发展提供了95%的一次能源，80%以上的工业原材料和70%以上的农业生产资料。然而，采矿活动及其废弃物的排放不仅破坏和占用大量的土地资源、加剧了我国土地资源的短缺，也带来了一系列影响深远的环境问题。
1矿山植被恢复工程存在的问题
近年来很多地区开展了以造林绿化为主要措施的矿山植被工程，并初见成效。现将矿山植被恢复工程中存在的问题加以举例剖析，并再找出应对措施，以提高矿山植被恢复工程的效果。
1.1缺乏统筹规划
矿山植被恢复工程是一项复杂的系统工程，涉及国土、工业、农业、林业、生态等行业，涉及国家、集体、矿山、个人四个方面的利益，因此实施矿山植被恢复工程之前，必须以一个行政区域一个大中型矿山企业为中心，进行统筹规划，聘请相关行业的专家起草矿山植被恢复工程实施方案与技术标准，并在实施过程中严格执行。矿山植被恢复工程结束后，还要进行检查和验收，只有这样才能保证矿山植被恢复工程走上科学化、规范化的轨道，发挥出矿山植被恢复工程应有的功能与效益。实践中，有的乡县或企业仍无统筹规划，致使矿山植被恢复工程混乱、零散，未显现出整体效果。
1.2缺乏主动性
有的企业为降低矿山植被恢复工程费用，不是积极主动地搞好矿山植被恢复工作，致使在应该绿化的地块零星栽植了部分苗木，以应对检查；有的甚至拖延，导致矿山植被恢复工程进展缓慢。
1.3方法单一
多数矿山植被恢复工程主要采用了剖岩废料异地填埋造田绿化法和尾矿库直接绿化两种方法，由于废料台太高、太陡且多为石块，缺乏是以林木生长的土壤，缺乏与之相配套的植被恢复技术，因此废料台的植被恢复工作处于起步和探索阶段，未能大范围实施，成为矿山植被恢复工程的难点，同时也缺少科技含量高的植被恢复方法。
1.4植被恢复应用的树种不够丰富
树种单一，适宜立地条件的外地树种应用很少，绿化树种不够丰富，不符合物种多样性的要求，同时也缺乏景观效应。
1.5造林技术应用不到位
主要表现在矿山植被恢复工程施工过程中，不按技术规程操作，造林技术应用不规范，只是造林成活率不高，或成活后管护不到位，保存率低，使整个矿山植被恢复工程建设不达标。
1.6经济效益不显著
废物填埋造田成为可以耕作的土地，但应用面积太小。矿山恢复工程治理后，栽种树种基本无经济效益，只能供农民作薪柴用。由于经济效益低，一定程度上影响了农民矿山植被恢复的积极性。
1.7意识不够
人们还未能全面认识矿山植被破坏带来的影响，没有引起高度意识，对于矿山植被恢复态度漠然。为了追求经济效益，过度开采矿源，破坏矿山植被并且对于植被恢复认为是劳民伤财。
2矿山植被恢复与生态重建的方法
近代人类活动的影响对生态系统造成了严重破坏。为了改善退化生态系统，保护并合理利用有限的自然资源和生存空间，人们开展了各种形式的退化治理与生态恢复工作。
2.1土壤治理
矿山植被恢复与重建的重要环节之一是土壤治理，它包括矿山周围地区土壤质量的改善，覆盖在土壤上的尾矿及废弃矿石堆性能的改良。
2.1.1客土、排土法
这种方法主要针对重金属污染矿区，大多集中于地表数厘米或较浅层。挖去污染层，用无污染客土盖于污染土之上。此法需消费大量劳动力，并需有丰富的客土资源为条件。
2.1.2化学改良法
矿山尾矿及废弃矿中均缺少植被生长所必须的有机质、N、P、K等物质，因此对矿山土壤进行化学改良是必要的。如对富含较高碳酸钙及pH值得矿山废弃物，可利用适当的煤炭腐殖酸物质进行改良。施用低热值煤炭腐殖酸物质，依靠干湿交替的土壤热化过程，可以提高石灰性土壤中磷供应水平，从而达到对土壤的改良作用。
2.2植被恢复法
