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[生态修复吧] 矿山废弃地的生态修复技术

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发表于 2018-1-18 16:50:02 | 显示全部楼层 |阅读模式


矿产资源是人类社会发展的重要物质基础,在其开发和利用过程中引发的环境问题不容忽视。矿山开采是目前最大规模改变土地利用方式和损坏陆地生态系统的有组织人类活动,这一活动严重破坏了矿区原有的自然生态系统,使生态系统功能减弱甚至丧失,造成土地退化、景观破坏、环境污染等问题。

在矿山开采过程中,大量土地因失去利用价值而成为废弃地,如露天采场、废石场、尾矿库、塌陷区等。据国土部门统计,截至2007年底,全国矿山开发占用和损坏的土地面积为165.8万hm2,其中,尾矿堆放占地90.9万hm2,露天采坑占地52.2万hm2,采矿塌陷占地20.3万hm2,以及为矿山服务的厂房建筑、道路等辅助设施所占用的土地。采矿业中各类型占地的百分比为采场占59%,排土场占20%,尾矿库占13%,废石场占5%,塌陷区占3%。而全国矿山废弃地复垦率仅为13.3%,这与发达国家复垦率达75%有很大差距。

在自然条件下,矿山废弃地经过自然演替恢复生境大约需要100年以上。因此,通过人工干预恢复矿山废弃地的生态环境显得尤为必要。20世纪60年代,我国开始了矿山复垦实践,大多是在废石场或闭库的尾矿库上进行简单的平整和覆土绿化。由于矿山废弃地受其生境恶劣、基质有毒、缺乏土壤等因素限制,其复垦率还停留在较低的水平。随着我国矿山复垦工作的逐步推进,矿山废弃地生态修复技术的研究也得到广泛关注。

1金属矿山废弃地类型及特征

矿山废弃地指在采矿过程中破坏的、未经处理而无法使用的土地。根据废弃地的产生原因划分为5种类型。

1.1露天采场

露天矿山开采后形成的采矿作业面。一般为深凹露天坑,深度达几十至几百米,采坑边坡稳定性差,岩石裸露且缺少土壤覆盖,保水能力差。

1.2废石场

由剥离表土、挖掘覆岩和低品位矿石堆积而成的废石堆积地。废石粒径较大,通常在几百甚至几千毫米,难以在短时间内粉碎风化,堆积体松散裸露,边坡不稳定,金属矿山废石场常呈酸性且含有重金属污染物,植物无法生长。

1.3尾矿库

矿石经过选矿工艺后产生尾砂,堆存至尾矿库。尾砂颗粒较细,粒径在0.5~1mm,表层干燥松散,结构性差,持水性低,而且由于选矿投加了各种药剂,使尾矿含有大量有毒有害物质,不利于植物成活。

1.4塌陷区

地下采矿形成的块状、带状塌陷地面,地表破碎且疏松,起伏不平,难以利用。垮塌严重时,可形成几米至几十米的塌陷深坑,坑内常有积水。

1.5压占区

矿山建设时修筑的厂房建筑物、办公生活楼、道路等辅助设施占用的土地,在矿山结束生产后这些区域被水泥建筑所覆盖,无法直接恢复为农业或林业用地。

2金属矿山废弃地对环境的影响

2.1对土地资源的影响

矿产资源开发不仅破坏土地资源,造成土地贫瘠,水土流失严重。而且开采过程产生的废石、尾矿等固体废物堆放需要占用大量土地,使土地丧失原有功能,其中的有毒物质长期堆存并经雨淋、风化、渗流等作用进入土壤,破坏土壤的团粒结构,造成土壤板结。

2.2对水环境的影响

由于金属矿山的矿石和围岩中多含有金属硫化物,大量废石、尾矿堆放于露天,在微生物的催化氧化和径流作用下,形成含有金属离子的酸性废水。其一旦进入水体,会使水体pH值降低,而且金属和重金属污染物均不能被降解,长期累积将引起藻类、浮游生物、鱼类的死亡,对水环境和水生态产生严重危害。

2.3对大气环境的影响

金属矿山的废石场、尾矿库等固废堆存场,由于堆积面裸露,加之表面风化物、颗粒物松散,在干燥起风的条件下,易产生大量风蚀扬尘,对周边的空气造成污染。

2.4对地表景观的影响

金属矿山的开采方式分为露天开采和地下开采。露天开采以剥离挖损土地为主,改变地表形态和破坏植被,明显地改变了地表景观;地下开采将矿石采出后,其上覆岩层失去支撑,岩体内部应力平衡受到破坏,从而导致采空区上覆岩层发生位移、变形直至破坏,从而形成裂缝、塌陷,严重破坏了地表自然景观。

2.5对生物多样性的影响

矿山开采需要剥离表层土石,清除原有植被,破坏了物种的原生生境,使大型的植被群落破碎为小型斑块,影响群落整体功能的发挥。乡土植物群落受到破坏后,植被将发生逆向演替过程。这些改变会造成物种数量和种类减少,生物多样性降低,生物多样性丧失之后,废弃地的生态系统将难以恢复。

3金属矿山废弃地生态修复技术

3.1基质改良技术
3.1.1物理改良矿山废弃地生态恢复的主要限制因子是基质结构性差、养分缺失和重金属毒性,因此基质改良是生态修复的前提条件。物理改良主要包括表土回填、客土法等。按照《矿山生态环境保护与治理技术规范》的要求,排土场、采场、尾矿库、矿区专用道路等各类矿山场地建设前,应对表土进行剥离。这样可以尽量减少对土壤结构、营养元素以及土壤种子库的破坏,待工程结束后再将表土分层回填至待修复场地。这一方法不仅简单、容易操作,成本较低,而且可以利用土壤种子库的作用促进植被恢复。但是,对于短期内不能进行回填的矿山,需要采取合理的方式堆放和保存表土。

金属矿山废弃地由于重金属污染,土层过薄甚至完全没有土壤层,使客土法成为基质改良的常用方法。覆土厚度根据基质成分、理化性质和恢复利用的方向确定,通常恢复为农业用地时覆土厚度为50~100cm,恢复为林业用地时覆土厚度为10~30cm。Holmesetal研究表明,覆土厚度为10cm时,植物的盖度能提高50%,覆土厚度为30cm时,植物盖度能提高70%。虽然客土法对基质改良的效果较好,但是受取土来源和运输成本的限制,只能在有条件的矿山使用,而且该方法需要异地取土,对土地资源造成了破坏,不能从本质上解决矿山的土源问题。对于缺乏土源的矿山,可以考虑利用谷壳、秸秆、稻草等农作物粉碎、发酵后作为土壤替代物进行基质改良,不仅可以改善基质结构,还有利于增加养分含量。

3.1.2化学改良多数金属矿山废弃地存在酸碱化问题,对于碱性废弃地,宜采用硫酸亚铁、碳酸氢盐和石膏等进行改良。石膏可以将土壤中的钠离子替化成钙离子减轻土壤碱化程度,从而增强土壤中水的渗透能力改善土壤基质。对于酸性废弃地,可以在基质中投入碳酸氢盐和石灰中和废弃地的酸性。胡宏伟等在铅锌矿尾矿库铺盖生活垃圾和石灰进行改良,不但可以降低基质酸性,而且可以有效防止下层尾矿的酸化。当基质的酸性较高或产酸较持久时,应少量多次施用碳酸氢盐或石灰,要考虑基质的潜在酸度和未风化的硫铁矿进一步氧化产酸。

对于废弃地的重金属毒性,可以利用改良剂和化学物质对重金属的吸附、沉淀、络合等作用改变重金属的形态,降低其生物有效性和迁移性,从而减轻重金属毒性。施用CaCO3或CaSO4时,溶液中重金属离子毒性由于Ca2+的存在而趋于缓和,这种作用称为离子拮抗,Ca2+的存在能显著地降低植物对重金属的吸收。黄凯利用试验的方法在铅锌矿的尾砂中加入有机肥、泥炭,观测到改良剂的加入使重金属的有效性降低,稳定性增加,从而达到降低重金属危害的目的。

由于大部分矿山废弃地缺乏氮、磷、钾、有机质等植物生长所需的营养物质,可以利用化肥、堆肥、生活垃圾、城市污泥、家畜粪便等有机物进行改良。文献研究表明,在铅锌尾矿库上施用37.8t/hm2粪肥和2t/hm2石灰对尾砂的改良效果明显,降低了尾矿的酸性和重金属含量,植物长势良好。城市污泥是城市污水经过处理之后产生的固体废物,不仅含有丰富的氮、磷、钾,有机质含量也高达30%以上。将城市污泥应用到矿山废弃地的土壤改良中,不仅可以提高土壤肥力,且污泥黏性较强,有利于促进土壤团粒结构的形成,改善土壤的蓄水性。城市污泥本身是一种固体废弃物,把其作为改良剂使用可以减少对污泥的处置成本,实现废物的资源化利用,达到以废治废的目的。但是,应用城市污泥之前必须对污泥的性质进行检测分析,不能使用重金属、盐分含量超标的污泥,避免对废弃地造成二次污染。

3.1.3生物改良生物改良也是基质改良中常用的一种技术,土壤动物蚯蚓的存在可以改良土壤结构,增加土壤保水保肥能力。文献研究发现,蚯蚓对重金属铅、铜有较强的富集作用,且随着浓度的增加,蚯蚓体内的富集量也在增加。蚯蚓对土壤重金属的适应和净化能力是自身机能对环境变化做出的反应,将蚯蚓引入废弃地修复的前提要对蚯蚓的种类和重金属耐受性进行筛选和驯化。另外,还可以应用菌根、酶等微生物对废弃地进行改良,由于真菌和酶增加了土壤微生物菌群的活性,改善了根际周围的微生物环境,可以明显促进植物的生长发育。虽然生物措施对废弃地的基质改良能起到一定作用,但是由于改善作用较小,效果非常缓慢,往往要和植物修复结合使用,而且不适用于缺乏土壤物质、极端贫瘠的废弃地。

3.2植物修复技术
植物修复是矿山废弃地生态修复中应用前景最好的技术。通过在废弃地上建立适宜、稳定的植物群落,不仅可以有效控制废弃地的各种污染,改善受损的生态环境,还可以利用植被恢复的更新、促进作用,逐渐恢复土地的功能,改良和美化景观,增加生物多样性,最终使生态系统进入良性循环状态。

植物修复技术包括植物提取技术和植物稳固技术。植物提取是利用植物体对重金属的富集或超富集作用,将土壤中的重金属转移到植物的地上部分(茎、叶和地上组织),最终将地上部分收割后集中处理。Baker将遏蓝菜属(ThlaspiL.)作为修复植物,通过试验观测到,一个生长季内其对土壤中Zn的吸收量为30kg/hm2。植物稳固技术是利用重金属耐性植物将重金属吸收、累积或迁移到植物体根部,从而使重金属固定。朱佳文等通过对铅锌尾矿库自然植被群落的研究表明,定居的先锋植物可以改变重金属形态,使重金属由稳定态转化为有效态,增加了重金属的迁移能力。

3.2.1植物筛选技术植物修复技术的关键是筛选适宜的物种,植物能够用于矿山废弃地的修复依赖于植株对重金属的直接吸收和累积。目前,关于重金属耐性植物、富集或超富集植物的研究已经广泛开展。Cu富集能力最强的是高山甘薯(Ipomoeaalpina),累积铜的含量可高达12300mg/kg,鸭跖草(Commelinacommunis)地上和地下部分含铜量可达2200mg/kg。此外,海州香薷(Elsholtziahaichowensis)、酸模(Rumexacetosa)、小头蓼(Polygonummicrocephalum)叶片的含铜量为200~500mg/kg。Pb超富集植物有高山漆菇草(Minuaritiaverna),地上部分含铅量高达11400mg/kg,羽叶鬼针草(BidensanximawicziamaOett)、东南景天(Sedumalfredii)地上部分对Pb的累积量可达1000mg/kg以上。Zn超富集植物主要是遏蓝菜属植物,对Zn的最高累积量可达3000mg/kg。Cd超富集植物主要有天蓝遏蓝菜(Thlaspicaerulescens)、龙葵(SolanumnigrumL.)、宝山堇菜(Violabaoshanensis)、忍冬(LonicerajaponicaThunb.)、印度芥菜(Brassicajuncea)等。当前,用于矿山废弃地修复的植物多以草本为主,草本植株矮小,地上生物量较少,而且以草本植物为主的植被群落抗逆性较差,在极端气候条件下容易全部死亡。
与之相比,木本植物是植被系统的重要组成部分,不仅地上部分生物量大,而且根系发达,抗性较强,将成为重金属耐性植物筛选的研究趋势。杨柳科植物通过植物提取或固定的方法,对土壤中重金属具有较强的吸收富集能力。文献研究表明在一个生长期内,北京杨(Populus×beijingensis)、加拿大杨(Populus×canadensis)和健杨(Populus×canadensis‘Robusta’)枝部对镉的吸收量为21.3~26.8mg/kg,叶部对镉的吸收量为24.3~35.8mg/kg,其幼林可使土壤中镉含量削减0.6~1.2mg/kg。此外,杨对重金属汞也有较强的耐受性,加拿大杨体内汞的耐受阈值约为95~100mg/kg,最高富集量可达233.77mg/kg。旱柳(Salixmatsudana)对铜有较强的富集能力,利用铜矿尾砂试验210天后,其根系中铜的含量高达1649.06mg/kg,而植株并没有发现明显的毒害作用。柳树经过两年生长后对土壤中镉和锌有较高的提取效率,分别为47~57g/hm2和2.0~2.4kg/hm2。

除了杨柳科植物外,其他木本植物对重金属耐性和修复作用的研究也逐渐受到关注。木本豆科植物银合欢(Leucaenaleucocephala)能在铅锌尾矿库上成功定居,其所吸收的重金属铅含量80%蓄积在根、茎和叶。桑树(MorusalbaL.)在七宝山矿区污染试验地生长5个月后对土壤中Cu、Pb、Cd的削减量分别为1.21、0.74、0.21mg/hm2。臭椿(Ailanthusaltissima)在土壤中Cu含量为50~90mg/kg时,植株组织年均累积铜约20mg。虽然木本植物对重金属的富集优势不及草本植物,但是草本植物不宜生长于贫瘠环境,且生物量很少,由于根系不发达,对废弃地深层土壤的修复效果不明显,而选择木本植物进行生态修复能克服这些不足。

3.2.2植物修复强化技术植物修复技术也存在一定的局限性,首先,耐性植物虽然可以在污染的废弃地上生存,但是其生长速度缓慢,而且大多超富集植物个体矮小,生物量小,修复历时较长。其次,由于废弃地中重金属多为难溶态,可以被植物吸收利用的生物有效性低,而植物修复的最终目的是利用植物尽可能多的去除重金属。因此,需要通过植物修复强化技术提高重金属的活性、促进植物对重金属的吸收。可以利用有机肥、施加螯合剂、引入土壤动物等措施促进植物修复,研究发现,将EDTA、DTPA等螯合剂加入污染土壤中,通过与金属离子形成可溶络合物可以明显提高植物中重金属含量的累积,促进植物的提取修复。需要注意的是,螯合剂一般难以分解,残留期较长,易引起土壤或水体的二次污染,且价格昂贵,对于大面积的矿山废弃地修复而言,成本过高。

3.2.3修复植物处置技术利用超富集植物修复污染废弃地,当植物生长累积到一定阶段时,需要对植物的组织进行收获,从而产生大量重金属富集植物体。如果对这些植物处置不当,重金属元素可能重新释放到环境中形成二次污染。传统的处置方法有:焚烧法、高温分解法、堆肥法、压缩填埋法、灰化法、液相萃取法等。新兴的处置方法有:植物冶金法、热液改质法、生物解吸法等。目前,修复植物的处置技术尚处于研究阶段,虽然取得了一些成果,但是在处置技术的工艺流程设计、处置效果和资源化利用方面还存在争议,一定程度上阻碍了植物修复技术的工程化应用。

3.3微生物修复技术

微生物修复技术是通过对废弃地的建植植物接种菌根,利用根际微生物活动,改良土壤微环境的同时,改善植物营养条件,促进植物生长发育,从而对废弃地进行生态修复的一种技术。近年来,菌根技术已成为污染土壤修复的研究趋势,并且取得了较好的效果。王红新等利用铁矿尾砂作为基质接种丛枝菌根,试验结果表明菌根的接种使植物地上部分磷含量增加了2倍,促进了植株对磷的吸收。Rickenetal将菌根接种于锌、镉污染的土壤中,观测到苜蓿体内由根系向地上部分转移的重金属增加。Dennyetal也认为菌根菌丝分泌物改变了环境中的重金属有效性,促进了植物对重金属的吸收,提高了植物的抗性。微生物修复技术的基础是对适宜于废弃地的微生物群落进行筛选,可以利用废弃地定居植物根系微生物通过培养和繁殖后用于修复,因为这些微生物在长期的胁迫条件下,能够自然存活,表明其对环境具有较强的适应性和抗逆性。

3.4辅助修复技术

针对矿山废弃地的特征,除了采取必要的生态修复技术外,还需要辅助一些如边坡稳定、截排水措施等,才能达到生态修复的最佳效果。

边坡稳定技术。由于矿山废弃地多形成高陡边坡,为了保证坡面的稳定,需要采取削坡卸载、挂网加锚杆固定、修建挡土墙等技术使边坡稳定,为生态修复提供必要保证。

截排水措施。为了有效排除坡面降水和减少水土流失,需要在坡顶、坡面设置截排水沟,防止径流和汇水对坡面基质和修复初期植物的冲刷,保证坡面基质的长期稳定,同时降低大量降水进入坡体后产生滑坡的危险。

覆盖措施。利用植物种子修复时,在播种之后可以使用草帘、无纺布等进行覆盖,防止雨水冲刷和大风吹蚀,起到保水保温作用,促进种子的萌发,也可以防止鸟类对种子的取食。

4结论与讨论

在金属矿山废弃地生态修复过程中,植物修复是应用前景最好的技术,但是为了达到最佳的修复效果,通常需要将上述生态修复技术联合起来使用。基质改良技术是从根本上改变植物生长的限制因子,是植物修复的先决条件,而微生物修复技术又能提高植物的修复作用。有些金属矿山废弃地,在修复完成之初植物生长状况较好,之后会逐渐发生衰退。因此,要系统研究重建植被的动态及种类组成与基质改良措施,营养元素积累和循环、重金属含量和形态变化等的关系,揭示控制群落动态和稳定性的主要因素,为生态系统的稳定性和自我维持提供理论基础。

目前,金属矿山废弃地生态修复技术的研究大多是在温室盆栽、小规模试验地进行的,由于不同区域、不同类型金属矿山的废弃地差异性较大,将这些技术用于实地修复时往往由于环境因子、立地条件发生改变而达不到预期效果。今后的研究应该以金属矿山废弃地修复工程实践为主,通过具体案例研究,归纳总结出因地制宜的生态修复模式,以便在生态修复实践中应用和推广。

金属矿山废弃地生态修复成功与否需要通过修复效果来评估。因此,要开展矿山废弃地生态修复效益评价体系的研究,以污染控制、生态价值、生物多样性、环境效益、景观改良等为指标,评价矿山废弃地重建生态系统的投入产出效益,为合理选择生态修复技术提供支撑。





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 楼主| 发表于 2018-1-18 16:58:18 | 显示全部楼层
矿山生态修复原理与技术
   
主态恢复,根据国际生态学会提出的定义是:帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学,生态整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛的范围。
从生态学角度看,矿山是由资源、环境、经济和社会等子系统构成的复杂生态系统。矿山生态环境问题几乎与矿业开发相伴而生,特别是随着我国社会经济的高速发展,多年无序的矿山开采,已对环境造成严重污染,并使其生态环境严重偏离自然状态。

一、生态恢复的原理
矿山生态恢复的生态学原理是生态演替理论,即生态系统由一种类型转变为另一种类型的有顺序的变化过程。其核心原理是整体性原理、协调与平衡原理、自生原理和循环再生原理等。按照生态演替埋论,矿山植被恢复过程是从先锋植物的引入开始,经过一系列演替阶段,最终达到中生性的顶极群落。在自然状态下,生态自然恢复是比较漫长的自然演替过程。而人工生态恢复,则借人工调控植被组成及辅助一些管理措施等,使生态环境迅速得以改善,从而加速生态恢复进程。在具体的恢复过程中,应用了许多生态学理论包括:限制性因子原理、热力学定律、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替理论、植物入侵理论、生物多样性原理、缀块-廊道-基底理论等等。通过这些生态学理论的应用从而去除干扰,恢复极度退化的生态环境,提高退化土地上的生产力,对现有生态系统进行合理利用和保护,维持其服务功能。


二、矿山生态恢复的具体措施
根据生态学原理,矿山生态恢复主要是通过排除干扰、加速生物组分的变化,从而加速生态演替过程,使退化的生态系统恢复到某种理想的状态。具体措施包括:


(一)土壤基质的改良
矿山生态恢复的最重要的限制因子之一,是土壤的重金属毒性和养分不足,而N素的极端不足又是养分不足中的核心问题。这就使土壤基质的改良成为矿山生态恢复的首要条件。


生物改良主要是利用植物、土壤微生物和土壤动物来改善土壤的理化性质。


利用植物可以稳定或提取矿山土壤中的重金属、清除土壤基质里面的有机污染物等。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。植物提取是目前研究最多并且最有发展前景的一种方法,主要是利用超积累植物对重金属的吸收作用,改善土壤理化性质,把重金属由地下转移到地上部分(含根茎),随后收割地上部分集中焚烧、堆肥处理或进行金属冶炼。植物所具有的富集重金属的能力,通常是来自于长期适应这类环境和自然演替的结果。近年来的研究还发现,有一些所谓 “超富集植物”,这些植物不但对重金属环境具有很强的适应能力,而且体内所富集的重金属浓度是通常植物的几十倍乃至上百倍。利用这些植物来修复重金属污染地,经几次收割之后,土壤中的重金属含量显著减少。


土壤动物是指其生活中有一段时间在土壤中度过,而且对土壤有一定影响的动物,主要包括原生动物、线形动物和环节动物等。土壤动物是土壤物质循环的动力。大量的土壤动物能够通过食物链形成食物网,参与土壤氮、碳、磷和硫等植物营养元素的循环,是有机物代谢及污染物降解的驱动力,也可以改良土壤的物理结构,提高土壤的通气保肥能力。有些土壤动物有很强的富集重金属的能力,可降低土壤的毒性。如研究发现,蚯蚓对铜矿申的铜元素富集能力很强,可达体内组织的82.5~1218.4mg/kg。因此,可以将蚯蚓接种投入尾矿废弃地,让其在矿山废弃地中富集一定数量的有害元素,然后采用化学方法将蚯蚓取出,进行适当的处理,将有毒物质去除,以达到有毒物质去除的目的。


(二)植被品种筛选
按照生态恢复的规划,对植被品种进行的选择工作,是矿山生态恢复成败的关键因素之一。矿山生态恢复地与附近农田和绿地相比,环境因子变化很大,其土层薄、土质差、微生物活性差,面对这样差的种植条件,又必须迅速实现植被的高覆盖度尤为困难,这就更显得植被品种筛选的重要性了。


根据矿山的自然环境、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。首先广泛进行适宜的植被品种资源调查,选择可行性好的品种,在实验室进行抗逆性能筛选,中选者参加田间小区模拟试脸,表现最好的进人生态恢复工业试验。一般筛选的原则是:生长迅速,抗逆性强、适应性好,根系发达;播种栽植较容易,种子发芽力强;优先选择固氮植物;当地优良的乡土品种优于外来速生品种;先锋植物应落叶丰富,易于分解,以使较快形成松软的枯枝落叶层,提高土壤的保水保肥能力;树种选择应突出生态功能,弱化经济价值。


我国各矿山生态恢复的适宜植被差异较大,但一年生豆科植物、一年生和两年生禾本科往往是首选物种,因为这2类植物大多有顽强的生命力和耐瘠能力,生长迅速。豆科植物能生长于污染土壤并进行有效的固氮作用,使土壤中氮的积累大幅度提高。特别是一些具有茎瘤和根瘤的一年生豆科植物,生长速率快,能耐受有毒金属和低的营养水平,有丰富的有机质和氮、磷、钾等营养元素,可为后茬作物提供各种有效养分,改善土壤理化性状,并能加快矸石风化速度。因而是理想的先锋植物,可加速人工生境的生态演替。豆科植物是植物界中最大的类群之一,为第三大科,约有600属18000种,这为筛选培育出适合不同地区,不同类型矿山生态恢复所需的耐性植物种,提供了优越的条件。在禾本科植物中,狗牙根的应用时间最早、最广泛,而香根草和百喜草对酸、贫瘠和重金属都有很强的抗性,也非常适合用于矿山的生态恢复。


禾草与豆科的草本植物大多只不过是恢复过程的先锋种。根据生态学原理,物种多样性是生态系统稳定的基础。将乔、灌、草、藤多层配置结合起来,进行多植被间种、套种、混种,这样的效果肯定要比单一种或少数几个种的效果好,因为前者能为适应环境变化提供比后者大得多的生存机会,并能产生稳定得多的生态系统。因而,矿山生态恢复时除选择禾本科与豆科植物外,还应将其他种类的植物(包括茄科植物与刺槐、沙棘、柠条等乔灌木)结合起来种植,以便形成一个多物种的生态系统。同时,还可从生物工程角度选择优良品种,即通过转基因、遗传突变等方式培育出适合在矿地这一恶劣环境中生长且具有良好恢复效果的新品种。


三、结  语
矿山要想完全或基本恢复到开发前的原有状态,特别是生物多样性要达到原有水平是相当困难的,或需要经过相当长的时间。很多矿山的基质已经被严重破坏或污染,即使采取了各种改良措施,也不可能使其形成能适合原有植被或生态系统生存的生境,从而不可避免地减缓恢复速度,或者形成新的植被或生态系统类型。其中以恢复成草地(牧场)、森林或农田的情形最多,因为这些是相对最容易也最廉价。


生态恢复应与采矿活动同步进行,根据矿山不同开采时期的技术特点和自然环境等因素,及时做出相应的生态恢复方案,尽量避免或减少对环境的破坏,实现采矿与生态恢复的一体化。从而促进矿业经济增长方式转变,从源头有效治理矿区生态环境问题。



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 楼主| 发表于 2018-1-18 16:59:44 | 显示全部楼层
废弃矿山生态修复技术要求
   
废弃矿山一般干旱缺水,生态修复技术要求标准高,废弃矿山生态修复计划主要技术的通用要求是:
一是对于石块多、土层少或无、坡度大、平整度较差的关停废弃矿山,进行生态植被恢复,对项目区因势造型进行适当平整,对较长的坡面实施分级修复;
二是对一般矿山,采用全面客土和局部客土措施,原有土壤贫瘠、肥力较差,在进行植被恢复时需进行土壤改良,以适应植物的生长;
三是对于坡度较陡的废弃矿山,采用生态植被袋技术、基材喷附技术、岩面垂直绿化技术;
四是对于坡体稳定性差的废弃矿山,布设浆砌石坡脚挡土墙、抗滑桩、预应力锚索、锚杆、混凝土框格、扶唇垒堰等工程措施解决坡体稳定问题;
五是采取植被毯铺植技术、生态灌浆技术、抗旱造林技术等治理措施进行植被恢复。
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 楼主| 发表于 2018-1-18 17:01:46 | 显示全部楼层
废弃矿山生态修复技术要求
   
废弃矿山一般干旱缺水,生态修复技术要求标准高,废弃矿山生态修复计划主要技术的通用要求是:
一是对于石块多、土层少或无、坡度大、平整度较差的关停废弃矿山,进行生态植被恢复,对项目区因势造型进行适当平整,对较长的坡面实施分级修复;
二是对一般矿山,采用全面客土和局部客土措施,原有土壤贫瘠、肥力较差,在进行植被恢复时需进行土壤改良,以适应植物的生长;
三是对于坡度较陡的废弃矿山,采用生态植被袋技术、基材喷附技术、岩面垂直绿化技术;
四是对于坡体稳定性差的废弃矿山,布设浆砌石坡脚挡土墙、抗滑桩、预应力锚索、锚杆、混凝土框格、扶唇垒堰等工程措施解决坡体稳定问题;
五是采取植被毯铺植技术、生态灌浆技术、抗旱造林技术等治理措施进行植被恢复。
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 楼主| 发表于 2018-1-18 17:04:23 | 显示全部楼层
     石材矿山修复有很多方法效果明显

   石材矿山修复,顾名思义是对矿业废弃地污染进行修复,实现对土地资源的再次利用。在石材矿山开采过程中会产生大量非经治理而无法使用的土地,又因废弃地存在因生产导致的各种污染。探寻其石材矿业废弃地成因,其中有剥离表土堆积而成、岩石碎块和低品位矿石堆积形成、空采区和塌陷区形成等。

   随着世界各国对于生态环境的重视,很多国家纷纷注重石材矿山的修复工程,加大矿区的生态建设。据了解,在国内外针对矿山改造的成功案例很多,综合其不同功能与特性,归纳主要有以下7种类型:生态恢复类、博物资源利用类、旅游开发类、复垦造田类、引水造湖类、垃圾处理厂类、仓储类。其中生态恢复类、旅游开发类占据矿山修复案例的一半以上,具有较高的修复价值。诸如上海天马山世茂深坑酒店、上海辰山植物园矿坑花园、浙江绍兴东湖风景区、唐山南湖生态公园、湖北黄石国家矿山地质公园等具有代表性的矿山修复案例。

   石材矿山的生态修复工作正在我国各个地方有序而广泛地开展着,并收获了不错的效果。在“创新”时代的号角下,积极探寻新的矿山修复模式、多借鉴国内外代表性的修复工程,使矿山修复的工程由简单而纯粹的植被恢复到新兴的产业靠近转变是十分必要的。依据城市的规划建设,在城市的郊区边缘,选择适宜的矿山废弃地采取因地制宜的方式建设矿山遗址公园、生态示范公园、游园等多种类型的景观。如此一来,不仅可以使矿山废弃地得以重新利用,同时也为城市的建设多添一处靓丽的风景线,赋予了这座城市更多的文化内涵。

  “荒山”到旅游“新热点”的转变.伤痕累累的石材矿山瞬间转变成人潮涌动的旅游景区,这已不是一个构想而是真实的呈现。在我国的万山就打造了中国第一个矿山休闲怀旧小镇,不仅使矿山得以修复,还带动当地旅游的发展,可谓是双赢的举措。在我国的肥东就有打出“把修复好的矿山成为旅游的新热点”的口号,曾经一度被采矿场挖得满目苍夷的龙泉山、双山、六步山等经过当地政府修复和打造,形成新的旅游景点。在我国的重庆首个矿山公园要打造成小九寨沟,在后期的建设中,将规划建设铜锣山矿山公园配套项目,比如儿童地质科普体验馆、矿山观光走廊、动漫儿童乐园、康体郊野公园、巴渝民宿项目等配套设施,进一步完善矿山公园的建设。在溧阳南山脚下的矿山被打造绿色生态园,“把矿山变绿肺”等一切举措,无不证明“荒山”的变化,改变了矿山以往存在的模样。

   当前我国的石材矿山生态环境不容乐观,安全隐患突出、生态环境破坏颇为严重、矿山土地长期闲置浪费,开展矿山环境综合治理已迫在眉睫。多地政府就有发布相关的矿山整顿规划。这在某种程度上推进了我国矿山修复的布局以及任重而道远的生态建设。

  在我国的大连地区,当地的政府对于本市矿区就做了详细而明确的指示。大连日报的相关报道中有介绍道,目前,大连的后盐废矿区要适度保留山体、水体,以大型专业市场、物流产业和配套住宅为主,依靠“产业+城区”的综合整治模式,修复矿区生态环境,美化区域城市环境,促进物流等相关产业聚集。鞍钢大连石灰石矿区要充分利用矿区独特的空间形态和地形地貌,打造景观独一无二的、集中高端生态居住、创意办公、休闲娱乐、文化旅游于一体的大型生态公园和城市综合体。榆山废矿区要以居住、文化、商业为主要功能,充分利用废矿地貌优势,打造生态宜居、休闲娱乐胜地,与体育新城和大连北站片区形成功能互补。狼山废矿区的功能以居住和商业为主,充分利用矿区地理区位优势,打造生态宜居、休闲娱乐胜地,与体育新城和大连北站片区形成功能互补。在不久的未来,或许“荒山”转变为“旅游景区”会成为矿山修复发展的一大趋势。

  在历史的演变中,把时间拉长来看,矿山的开采带走了不少生物的元素,又让多少可爱的生灵变成骷髅。经济要发展,生态也要齐步并举,因此矿山的修复和绿色发展是不可阻挡的大势所趋。
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 楼主| 发表于 2018-1-18 17:08:32 | 显示全部楼层


人民网随州3月20日电 行走在湖北省随州市随县万和镇矿山山头,不时可以看到挖掘机、推土机正在紧张地作业,机声隆隆。这是随县开展矿区复绿工程的一个缩影。

日前,随州市长郄英才专题调研督导随县石材生态修复工作。他表示要认真践行绿色发展理念,抓住当下植树造林的最好季节,想方设法尽快覆土复绿,同时还要加强后期管护,竭尽全力推进生态修复工程,建立生态保护的长效机制,以钉钉子的精神常抓不懈,努力恢复矿区的“绿水青山”。

当下,随县抢抓当前植树造林大好时节,按照清理、整形、覆土、复绿“四步工作法”,开展矿区复绿工作,一片片石材矿区已经披上“绿装”,往日矿区的“绿水青山”隐约再现。

万和镇政府负责人介绍,目前全镇的矿山边坡整形这块已达到将近60个平台,高标准复绿的面积达到300亩,办了3个高标准试点。

不仅在万和镇,随县各地已全面打好此次矿山整治、生态修复的攻坚战。截至3月15日,全县整理平坡、边坡168个,覆土5300亩,点播橡子17万斤,栽种湿地松苗50万株,种植柏树7500株,复绿4300亩,大量撒播灌草种子,将矿山复绿由单一植树向乔、灌、草立体生态恢复推进,力争全方位提升复绿效果。石材加工区及通道增绿补绿工作也在同步积极推进。(静娴 如胜)   
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发表于 2018-1-19 17:09:26 | 显示全部楼层
开采完的石材矿山该何去何从?



核心提示:历经千年的沉淀,多重的演变,在自然与物化的交织下,一座座蕴藏各类资源的矿山经年累积而成。追溯遥远的历史长河,不难发现历代古人对大好山河的赞赏,不论是古代还是近现代,诗词里总隐露着一股由内而生的热爱之情。然而,随着人类的文明发展,城市化进程的推进,市场对于矿山资源的需求越发迫切,在各种利益的驱使下,人


历经千年的沉淀,多重的演变,在自然与物化的交织下,一座座蕴藏各类资源的矿山经年累积而成。追溯遥远的历史长河,不难发现历代古人对大好山河的赞赏,不论是古代还是近现代,诗词里总隐露着一股由内而生的热爱之情。然而,随着人类的文明发展,城市化进程的推进,市场对于矿山资源的需求越发迫切,在各种利益的驱使下,人类似乎丢失了敬畏大自然的本心,恣意开采那看得见的小山头。

从唯物辩证法的视角来看,任何事物的矛盾双方都是对立而统一。同样的,对于矿山的开采也是对立存在。矿山的开采,一方面给人类带来无穷无尽的矿山资源,丰富了建筑、装修的材料;另一方面也给自然带来不尽的损坏,改变了大自然最原始的面貌。纵观周遭的矿山,从国内到国外,由于当初的泛滥开采,现今的矿山犹如疮疤道道匍匐在地表之上,同时也给自然的生态带来严重的环境问题。面对此景,不禁在心底打下个问号——难道开采完的矿山不能有所改变?那矿山开采完后,剩下的资源能做什么?或是如何修复这沉寂已久的矿山……

矿山修复 多措并举
矿山修复,顾名思义是对矿业废弃地污染进行修复,实现对土地资源的再次利用。在矿山开采过程中会产生大量非经治理而无法使用的土地,又因废弃地存在因生产导致的各种污染。探寻其矿业废弃地成因,其中有剥离表土堆积而成、岩石碎块和低品位矿石堆积形成、空采区和塌陷区形成等。

目前,随着世界各国对于生态环境的重视,很多国家纷纷注重矿山的修复工程,加大矿区的生态建设。据了解,在国内外针对矿山改造的成功案例很多,综合其不同功能与特性,归纳主要有以下7种类型:生态恢复类、博物资源利用类、旅游开发类、复垦造田类、引水造湖类、垃圾处理厂类、仓储类。其中生态恢复类、旅游开发类占据矿山修复案例的一半以上,具有较高的修复价值。诸如:日本国营明石海峡公园、法国Biville采石场生态和景观恢复、法国喀桑采石场公路段景观、委内瑞拉古里水电站采料场生态恢复、上海天马山世茂深坑酒店、上海辰山植物园矿坑花园、浙江绍兴东湖风景区、唐山南湖生态公园、湖北黄石国家矿山地质公园等具有代表性的矿山修复案例。

如今,矿山的生态修复工作正在我国各个地方有序而广泛地开展着,并收获了不错的效果。在“创新”时代的号角下,积极探寻新的矿山修复模式、多借鉴国内外代表性的修复工程,使矿山修复的工程由简单而纯粹的植被恢复到新兴的产业靠近转变是十分必要的。依据城市的规划建设,在城市的郊区边缘,选择适宜的矿山废弃地采取因地制宜的方式建设矿山遗址公园、生态示范公园、游园等多种类型的景观。如此一来,不仅可以使矿山废弃地得以重新利用,同时也为城市的建设多添一处靓丽的风景线,赋予了这座城市更多的文化内涵。

“荒山”到旅游“新热点”的转变
伤痕累累的矿山瞬间转变成人潮涌动的旅游景区,这已不是一个构想而是真实的呈现。在我国的万山就打造了中国第一个矿山休闲怀旧小镇,不仅使矿山得以修复,还带动当地旅游的发展,可谓是双赢的举措。在我国的肥东就有打出“把修复好的矿山成为旅游的新热点”的口号,曾经一度被采矿场挖得满目苍夷的龙泉山、双山、六步山等经过当地政府修复和打造,形成新的旅游景点。在我国的重庆首个矿山公园要打造成小九寨沟,在后期的建设中,将规划建设铜锣山矿山公园配套项目,比如儿童地质科普体验馆、矿山观光走廊、动漫儿童乐园、康体郊野公园、巴渝民宿项目等配套设施,进一步完善矿山公园的建设。在溧阳南山脚下的矿山被打造绿色生态园,“把矿山变绿肺”等一切举措,无不证明“荒山”的变化,改变了矿山以往存在的模样。

据了解,当前我国的矿山生态环境不容乐观,安全隐患突出、生态环境破坏颇为严重、矿山土地长期闲置浪费,开展矿山环境综合治理已迫在眉睫。多地政府就有发布相关的矿山整顿规划。这在某种程度上推进了我国矿山修复的布局以及任重而道远的生态建设。

其中,在我国的大连地区,当地的政府对于本市矿区就做了详细而明确的指示。大连日报的相关报道中有介绍道,目前,大连的后盐废矿区要适度保留山体、水体,以大型专业市场、物流产业和配套住宅为主,依靠“产业+城区”的综合整治模式,修复矿区生态环境,美化区域城市环境,促进物流等相关产业聚集。鞍钢大连石灰石矿区要充分利用矿区独特的空间形态和地形地貌,打造景观独一无二的、集中高端生态居住、创意办公、休闲娱乐、文化旅游于一体的大型生态公园和城市综合体。榆山废矿区要以居住、文化、商业为主要功能,充分利用废矿地貌优势,打造生态宜居、休闲娱乐胜地,与体育新城和大连北站片区形成功能互补。狼山废矿区的功能以居住和商业为主,充分利用矿区地理区位优势,打造生态宜居、休闲娱乐胜地,与体育新城和大连北站片区形成功能互补。在不久的未来,或许“荒山”转变为“旅游景区”会成为矿山修复发展的一大趋势。

在历史的演变中,把时间拉长来看,矿山的开采带走了不少生物的元素,又让多少可爱的生灵变成骷髅。经济要发展,生态也要齐步并举,因此矿山的修复和绿色发展是不可阻挡的大势所趋。


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