基于阜新礦山開(kāi)采的環(huán)境問(wèn)題及生態(tài)恢復(fù)研究

張愛(ài)平??

摘要：本文對(duì)阜新礦山開(kāi)采依法的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，研究礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，主要包括土壤恢復(fù)技術(shù)、水土流失治理技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)和微生物技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：阜新礦山開(kāi)采；土地資源破壞；礦山生態(tài)恢復(fù)

礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，在礦山開(kāi)采過(guò)程中，容易引發(fā)多種環(huán)境問(wèn)題。在環(huán)境資源可持續(xù)利用的要求下，礦山環(huán)境治理和生態(tài)恢復(fù)逐漸受到重視，但部分礦區(qū)經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境破壞問(wèn)題，生態(tài)環(huán)境恢復(fù)具有較高難度。遼寧阜新是其中具有代表性的礦山開(kāi)發(fā)區(qū)之一，擁有大量礦山及采礦場(chǎng)，累積破壞土地面積持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大威脅。

一、礦山開(kāi)采引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題

（一）阜新礦山開(kāi)采情況分析

遼寧阜新?lián)碛械V山總數(shù)159個(gè)，總面積7014.9畝，采礦場(chǎng)175處，總面積6927.2畝。大范圍的礦山開(kāi)采活動(dòng)已經(jīng)給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)壞境帶來(lái)嚴(yán)重破壞。以新邱露天煤礦為例，該煤礦從1937年開(kāi)始開(kāi)采，1988年閉坑，期間經(jīng)過(guò)7次擴(kuò)采，采坑最大深度超過(guò)100m，總面積7.08km2。新礦場(chǎng)位于原礦坑南部，于2000年正式投產(chǎn)，采用斜井片盤(pán)開(kāi)拓方式和寬巷掘進(jìn)方式，部分區(qū)域復(fù)采老礦區(qū)殘留煤礦，設(shè)計(jì)能力0.8萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)能力5萬(wàn)噸/年。在開(kāi)采區(qū)建設(shè)三條井筒，均為斜井，并以此為中心形成三塊工業(yè)場(chǎng)地。經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采，該礦區(qū)地質(zhì)破壞較為嚴(yán)重，周?chē)畬右苍獾轿廴?，相關(guān)調(diào)查分析，該礦區(qū)面臨著井巷坍塌、地面沉陷等嚴(yán)重安全隱患，目前周邊居民已全部搬遷，生態(tài)環(huán)境治理迫在眉睫[1]。

（二）土地資源破壞

礦山開(kāi)采造成的土地資源破壞是礦山開(kāi)采的主要環(huán)境問(wèn)題之一，特別是露天開(kāi)采，剝離挖損土?xí)淖兊乇硗馏w結(jié)構(gòu)，使上層覆巖失去支撐，導(dǎo)致巖體內(nèi)部的應(yīng)力平衡被破壞。采空區(qū)的上層覆巖會(huì)出現(xiàn)變形、位移，使礦山山體受到破壞。在礦山開(kāi)采過(guò)程中，挖掘出的廢石、廢渣形成堆置，會(huì)占用大量土地，使地表生態(tài)資源遭到破壞。比如阜新新邱煤礦中，含煤層頂板和底板的巖石力學(xué)性質(zhì)較差，巖層裂隙發(fā)育，開(kāi)采活動(dòng)對(duì)巖體完整性造成破壞，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，容易發(fā)生崩塌、滑塌等地質(zhì)災(zāi)害[2]。

（三）生態(tài)植被破壞

礦山開(kāi)采活動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致土壤退化，改變?cè)型寥澜Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤產(chǎn)生裂隙，進(jìn)而引發(fā)土壤養(yǎng)分和水分流失。一些礦山固體廢渣含有毒害成分，經(jīng)雨水沖刷，深入土壤，會(huì)導(dǎo)致土壤受到重金屬污染或有機(jī)毒物污染。土壤破壞問(wèn)題會(huì)使礦山地區(qū)的生態(tài)植被受到破壞，降低生物多樣性，影響生態(tài)平衡。新邱礦山廢棄區(qū)域的土層薄，受損生態(tài)植被恢復(fù)緩慢，難以形成規(guī)模。少數(shù)耐性品種雖然能夠生長(zhǎng)，但質(zhì)量較差，礦山生態(tài)損失存在不可逆性[3]。

二、礦山開(kāi)采環(huán)境及生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

（一）土壤恢復(fù)技術(shù)

礦山土壤恢復(fù)技術(shù)主要包括土壤改良技術(shù)、廢地改造技術(shù)和土壤污染治理技術(shù)等。土壤改良技術(shù)是對(duì)礦山土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和pH值等進(jìn)行改良，增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量，為生態(tài)恢復(fù)奠定基礎(chǔ)。在礦山開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)將挖掘出的原有表層土壤加以妥善保存，開(kāi)采結(jié)束后使用原有土壤進(jìn)行回填，最大限度的保存土壤物理性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件，滿(mǎn)足本地植物的自然生長(zhǎng)條件。

（二）微生物技術(shù)

近年來(lái)，微生物技術(shù)在礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)中得到了廣泛應(yīng)用。阜新某礦山土壤污染治理工程采用兩類(lèi)細(xì)菌進(jìn)行污染質(zhì)量，一類(lèi)是抗污染細(xì)菌，能夠?qū)⑼寥乐械奈廴疚镒鳛樽陨頎I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)將其分解為無(wú)污染物質(zhì)。比如在鐵污染較為嚴(yán)重的區(qū)域采用鐵氧化菌，進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，另外兩組分別采用物理治理方法和接種原有微生物群方法，治理結(jié)果表明，鐵氧化菌實(shí)驗(yàn)組的鐵污染程度明顯下降，而且費(fèi)用比傳統(tǒng)物理治理方法節(jié)省1/3左右。另一類(lèi)是促進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)吸收的微生物，比如在鉬污染區(qū)域接種VA菌根，進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)比，另一組為相同土壤條件的對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，接入VA菌后，植物對(duì)磷的吸收能力明顯提高，而且還能吸收土壤中的鉬，降低鉬污染。

（三）水土流失治理

礦山開(kāi)采容易引發(fā)嚴(yán)重的水土流失問(wèn)題，阜新某礦山開(kāi)采工程采取以下措施進(jìn)行水土流失治理：（1）在廢渣、固體廢棄物堆放場(chǎng)地建立擋渣墻和攔渣壩，并修建排水工程，起到攔擋與防漏的作用。擋渣墻墻高5～6m，埋深2.25m，采用C20混凝土，厚度20cm，在墻頂設(shè)置4%排水坡，泄水孔采用孔徑100mmPVC管；（2）修建坡面排水工程，根據(jù)坡面長(zhǎng)度布設(shè)排洪渠和截流溝，并增加植被覆蓋，減少坡面徑流的沖刷作用；（3）采用邊坡防護(hù)技術(shù)，對(duì)礦山開(kāi)采的邊坡進(jìn)行處理，增加邊坡穩(wěn)定性，解決邊坡失穩(wěn)問(wèn)題。該礦區(qū)邊皮坡度較大，在60～85°之間，其中廢礦渣堆積邊皮占40%左右，現(xiàn)采用石砌護(hù)坡和生態(tài)邊坡技術(shù)進(jìn)行邊皮防護(hù)，在坡腳處砌擋土墻，并在上部種植多花木蘭、百喜草等植物，使邊坡穩(wěn)定性得到顯著提升。

（四）植被恢復(fù)技術(shù)

植被恢復(fù)是礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的重要措施，應(yīng)用植被恢復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵在于根據(jù)礦山環(huán)境條件進(jìn)行科學(xué)選種。在進(jìn)行選種時(shí)，要考慮礦區(qū)的土壤條件和當(dāng)?shù)貧夂驐l件，根據(jù)植被近期表現(xiàn)進(jìn)行品種篩選，關(guān)注植物生長(zhǎng)的長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)，根據(jù)其生物學(xué)特性，選擇根系發(fā)達(dá)、成活率高、具有固土作用的植物。在植物種植設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮與周?chē)h(huán)境及原有植物的景觀協(xié)調(diào)性。此外，植物功能與微生物的協(xié)同作用，還能夠提升生態(tài)修復(fù)效果，降低礦山環(huán)境污染，吸收有害物質(zhì)。目前豆科植物與禾草在礦山生態(tài)恢復(fù)中應(yīng)用較多。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦山開(kāi)采不僅會(huì)帶來(lái)環(huán)境破壞問(wèn)題，還會(huì)影響生產(chǎn)安全，對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)任務(wù)緊迫。針對(duì)礦山環(huán)境破壞程度，綜合采用多種生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可以提升礦山生態(tài)環(huán)境治理效果，發(fā)揮各種生態(tài)修復(fù)技術(shù)之間的相互總用，提高生態(tài)恢復(fù)速度。阜新礦區(qū)采用單一的環(huán)境治理手段難以發(fā)揮效果，只有綜合運(yùn)用多種生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)，才能對(duì)阜新礦區(qū)的環(huán)境問(wèn)題加以控制和改善。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔立昌.礦山生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)及恢復(fù)對(duì)策研究——以石灰石礦山開(kāi)采為例[D].河北師范大學(xué)，2013.

[2]劉男男，周欣榮.淺談礦山開(kāi)采的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與其生態(tài)恢復(fù)[J].黑龍江科技信息，2010，（10）：5.

[3]劉紅梅，張志勇.阜新市礦山廢棄地受損生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)探討[J].中國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)，2016，（02）：171.

作者簡(jiǎn)介：張愛(ài)平（1983），女，遼寧阜新人，碩士，工程師，研究方向：環(huán)境保護(hù)。