采礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)的主要措施和技術(shù)

■朱成劍 ■江西銅業(yè)集團(tuán)公司永平銅礦，江西 鉛山 334506

時(shí)下，采礦廢棄地的生態(tài)恢復(fù)問題越來越受到人們的關(guān)注，沒有經(jīng)過相關(guān)治理的采礦廢棄地在水土流失、土地沙漠化、環(huán)境污染等方面存在許多重大的隱患，產(chǎn)生的影響對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們的生活構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，從而，恢復(fù)采礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的任務(wù)刻不容緩。

1 采礦廢棄地的景觀生態(tài)特征與環(huán)境影響

1.1 采礦廢棄地的景觀生態(tài)特征

從景觀生態(tài)學(xué)上而言，采礦廢棄地相比采礦前表現(xiàn)出的景觀異質(zhì)性更大。因?yàn)椋傻V行為在一定意義上來說就是對(duì)原本相對(duì)均勻的景觀進(jìn)行異質(zhì)化的過程，采礦前均質(zhì)的景觀遭到破碎，并出現(xiàn)廊道、斑塊等鑲嵌格局的特征。而當(dāng)采礦的干擾超過生態(tài)系統(tǒng)本身的恢復(fù)能力就會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化、生物多樣性逐漸遞減、物質(zhì)循環(huán)能力降低，以及外來物種入侵，加劇到一定程度下，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生態(tài)平衡就會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞。此外，還會(huì)造成各種生態(tài)過程與區(qū)域生態(tài)格局的連續(xù)性，并造成污染進(jìn)一步擴(kuò)散。

2 采礦廢棄地的環(huán)境影響

2.1 景觀碎裂化

景觀退化包括功能退化與結(jié)構(gòu)退化，前者指在景觀異質(zhì)性的改變下會(huì)造成服務(wù)功能與穩(wěn)定性衰退的現(xiàn)象，而后者則指各生態(tài)系統(tǒng)之間的各種功能斷裂抑或減少的現(xiàn)象。采礦活動(dòng)容易造成采空區(qū)，導(dǎo)致地面塌陷，造成橋梁、道路等地面設(shè)施遭到變形破壞，甚至造成地貌變得支離破碎、千瘡百孔，從而影響了環(huán)境服務(wù)功能。

2.2 污染及擴(kuò)散

采礦活動(dòng)產(chǎn)生的有毒礦物元素與礦井廢水都會(huì)給周邊地區(qū)造成一定的污染，大量有害氣體諸如二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮以及礦物灰塵都在威脅著人們的健康，并對(duì)空氣質(zhì)量造成惡劣的影響。此外，礦井廢水中含有許多利用率較低的懸浮物與污染物質(zhì)，直接排入環(huán)境后導(dǎo)致土壤與地下水的質(zhì)量嚴(yán)重下降，而堆放在露天中的礦物經(jīng)雨淋及人為的污染會(huì)對(duì)水系造成嚴(yán)重的污染，并加劇土壤的污染程度，不利于植物的生長。

2.3 誘發(fā)災(zāi)害

采礦廢棄地的植被遭到破壞后，水系變得紊亂，并形成采空區(qū)，在水土流失的加劇下，容易帶來諸如山洪、泥石流等巨大破壞力的災(zāi)害，甚至?xí)?duì)荒漠化進(jìn)一步加劇。因?yàn)?，沙塵暴的形成與人們的采礦活動(dòng)存在一定的關(guān)聯(lián)，尤其是采礦廢棄地裸露的地面，無疑是形成沙塵暴的幫兇。

3 采礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)的措施

3.1 毒性處理與污染處理

一般而言，采礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)過程中最難處理的問題當(dāng)屬毒性問題，從而只能在污染不嚴(yán)重之時(shí)采取相關(guān)治理措施。耐酸性植被的種植與用石灰石覆蓋，可以消除采礦廢棄地的酸性。針對(duì)重金屬礦存留在廢棄物的殘余金屬物質(zhì)，可通過植被的種植來吸收毒性，對(duì)于毒廢物，只能用無毒物質(zhì)去覆蓋，建立起環(huán)境隔離區(qū)。在采礦固體廢物的處理上，為了促使微生物的生長并增強(qiáng)生命力，當(dāng)前主要通過有機(jī)合成化肥的播撒，外加種植一些植被來解決。針對(duì)采礦廢棄物的問題，可通過一定的封閉來處理。針對(duì)礦井廢水的處理，可利用生態(tài)技術(shù)與工程措施相結(jié)合的辦法，具體包括阻止地表水流入采礦區(qū)域與封閉廢棄礦井所有巷道，以達(dá)到減少廢水補(bǔ)給量與隔絕空氣氧化的目的。對(duì)于廢水中的礦物成分可通過微生物來中和或者除掉，然后選擇利于物種生長的濕地基質(zhì)，并種植可廢除水中礦物離子的耐酸性植物。而在采礦廢棄地的徑流水系問題上，可設(shè)置污水處理系統(tǒng)與雨污分流系統(tǒng)來處理污染，并改造修復(fù)河道，從而達(dá)到解決問題的目的。

3.2 基質(zhì)改良

采礦廢棄地中許多諸如鉀、鈣、鎂、磷等營養(yǎng)元素缺失后難以自然恢復(fù)，從而，只能通過人為來恢復(fù)了。針對(duì)采礦廢棄地的土壤問題，可新覆土再改良或者直接改良，在改良的材料上種類較多，諸如化學(xué)肥料、表土、綠肥、有機(jī)廢棄物、固氮作物等材料均可。出于生態(tài)效益與社會(huì)效益的考慮，采用“以廢治廢”的方法也可以達(dá)到很好地處理效果，因?yàn)樯罾?、污水污泥?dòng)物糞便中含有許多有機(jī)質(zhì)，在慢慢釋放過程中可以提高基質(zhì)的肥力并緩解一定的金屬離子的毒性，只是，改良后的廢棄地不適合用作農(nóng)地。而從長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)來看，對(duì)于采礦廢棄地基質(zhì)的改良，利用固氮植物與菌根植物改良是生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益最佳的方法。

3.3 植被恢復(fù)

可想而知，采礦廢棄地的表土與植被一般都已經(jīng)被破壞得相當(dāng)嚴(yán)重，而且整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都已經(jīng)受到了嚴(yán)重的破壞。在恢復(fù)植被的過程中，必須做到減少災(zāi)害、控制水土流失并防治土壤遭到侵蝕。如果采礦廢棄地破壞的程度不是很嚴(yán)重，可以通過生態(tài)演替來恢復(fù)，但時(shí)間會(huì)漫長些。那些在采礦廢棄地自然定居的鄉(xiāng)土植物對(duì)于恢復(fù)植被群落具有重要的作用，她們既可以適應(yīng)極端的生長條件，又具有極強(qiáng)的可塑性，從而可以與栽培的植物組成多層次的群落植物，構(gòu)建一個(gè)多結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)。

3.4 工程安全處理

采礦廢棄地容易形成一定的采空區(qū)，從而易導(dǎo)致地面崩裂與陷落，甚至?xí)l(fā)坍塌等一系列災(zāi)害事故。所以，必須通過相應(yīng)的工程處理來解決采礦廢棄地潛在的相關(guān)隱患問題，并進(jìn)一步減少災(zāi)害與事故的發(fā)生率。許多露天的礦山的采礦方式多為下挖開采，挖掘面近于直立，如果遇到降水，挖開的山巖會(huì)解體，從而會(huì)加大崩塌與滑坡事故的發(fā)生，此外，降雨造成的采坑積水容易墜入發(fā)生傷亡事故。因此，對(duì)于采礦廢棄地的礦坑與危巖體需要進(jìn)行擋土墻、攔沙壩、護(hù)坡等相關(guān)安全設(shè)施。

4 結(jié)語

在我國過去的發(fā)展階段里，礦業(yè)為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。但是，我們也應(yīng)該看到，在采礦量不斷增加的同時(shí)，采礦廢棄地也在不斷地上升，在人為的干擾下，那些采礦廢棄地的生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能嚴(yán)重退化。因此，了解采礦廢棄地的生態(tài)特征與對(duì)環(huán)境的影響，進(jìn)而實(shí)行相關(guān)有效措施，對(duì)采礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)具有重大的作用。

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