土壤改良技術在重金屬礦山尾礦庫環(huán)境治理中的應用探討

王振生++趙巖

摘 要：重金屬礦業(yè)廢棄地的重金屬污染和植物生長條件的嚴重惡化導致了礦區(qū)廢棄地植被恢復和生態(tài)重建的效率低下、速度十分緩慢。因此，有效治理重金屬污染并選擇適宜的恢復植被品種是進行重金屬礦業(yè)廢棄地植被重建和生態(tài)恢復的關鍵。該文以瓦房店市李官鎮(zhèn)華銅尾礦庫治理項目為例，在分析預測礦區(qū)土地破壞與污染狀況的基礎上，結合項目區(qū)地形地貌等特點，運用礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復的土壤改良和先鋒物種的選擇方法，根據(jù)當?shù)貧夂驐l件及土壤特點，對適宜的植物品種進行了嚴格的篩選和組配，提出了尾礦庫環(huán)境治理方案，以重建生態(tài)系統(tǒng)。

關鍵詞：土壤改良 重金屬礦山尾礦庫 環(huán)境治理 地質(zhì)災害

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0126-02

1 項目簡介

該項目主要對瓦房店李官鎮(zhèn)華銅尾礦庫進行土地平整、客土工程、道路工程、種植工程等一系列綜合手段，使原有寸草不生的尾礦庫通過人為改造，全面恢復被破壞的植被，有效改善瓦房店地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、減少地質(zhì)災害的發(fā)生。

經(jīng)過在礦山環(huán)境治理施工過程中的不斷總結和實驗研究，總結出一套適合瓦房店地區(qū)礦山尾礦庫的環(huán)境治理技術體系，其中包括適宜植物的選擇、地質(zhì)災害的防治等，特別是針對尾礦庫的特殊條件，為了給植物提供了良好的生長環(huán)境，在查閱大量國內(nèi)外相關資料后，在重金屬礦業(yè)廢棄地生態(tài)修復、基質(zhì)改良和耐性植物種選擇上進行了嘗試。

改造后的尾礦庫由于地勢相對平坦，可恢復成大面積優(yōu)質(zhì)耕地、林地，故對治理施工結束后未來幾年內(nèi)，項目區(qū)進行土壤改良的物種進行了短期規(guī)劃和建議，前期種植豆科植物改良降低土壤中重金屬的含量，中期可選擇種植的糧食作物為水稻、玉米、高粱、谷子，還有小麥和薯類，經(jīng)濟作物有甜菜、煙草、大豆等油料作物。在土壤改良完成后再根據(jù)地方經(jīng)濟特色及政策，選擇與本地區(qū)大環(huán)境相一致的作物。

2 主要科技創(chuàng)新

（1）該項目針對酸化銅尾礦種子難以萌發(fā)的問題，首先利用熟石灰改良酸化銅尾礦，選擇加入25%比例的客土，再利用雞糞增加土壤肥力，對提高植物的存活率有一定的作用。

石灰富含Ca、Mg，施入土壤后會使土壤中Ca和Mg的含量迅速提高，同時較低石灰用量或連續(xù)施用石灰的初期，由于Ca2+對土壤吸附位的親和力比K+強，會提高土壤中K+的活潑度。

銅尾礦沙對植物的生長發(fā)育的這些生理指標均構成不同程度的不利影響，通過比較得出在尾礦中添加25%體積比例的客土即可在一定程度上的緩解這種影響。

故選擇利用熟石灰改良酸化銅尾礦，再加入25%體積比例的客土，再利用雞糞增加土壤肥力，通過實踐證明植物的成活率可以達到90%以上。

（2）該項目在改良后的土壤上種植豆科植物，為保證成活率，將菽麻、白車軸草、決明等有吸收重金屬元素能力豆科植物的種子與禾本科植物白茅種子按1∶1∶1∶2比例混合后以2.0 kg/100 m2播撒在土壤中，最后為保證成活率同時防止草籽被吹走用草簾子加以覆蓋。經(jīng)過2015年一年的生長實踐證明，植物成活達到90%以上且土壤中Cu、Pb和Cd等有害元素的含量也有明顯下降趨勢。

銅尾礦庫作為重金屬礦業(yè)廢棄地，其生態(tài)恢復的重點在于降低土壤中有毒有害物質(zhì)，提高土壤肥力，保證植物存活率。該項目在生態(tài)恢復階段首先考慮植物的存活率，其次考慮降低土壤中的重金屬含量，豆科植物具有很好的固氮及吸附重金屬能力，而白茅作為自然生態(tài)恢復草本植物階段的優(yōu)勢植物在遼寧地區(qū)廣泛分布，具有適應性強、耐蔭、耐瘠薄和干旱、斷節(jié)再生能力強等特點。

3 客觀評價

該項目在重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理上進行了成功的嘗試，經(jīng)過近兩年的實踐，項目區(qū)內(nèi)草本層覆蓋度和物種多樣性都呈上升趨勢；土壤重金屬污染程度明顯降低，生態(tài)恢復效果較為顯著。

關于重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理技術，歐美等國家對此的基礎研究開展較早，積累了大量的經(jīng)驗。我國重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理工作起步于20世紀70年代末80年代初，由于當時的政策和技術方面的原因，重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理工作在總體上處于零星、分散、小規(guī)模、低水平的狀態(tài)。近幾年，我國對于重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理不僅向生態(tài)恢復轉(zhuǎn)變，還對修復后的土壤肥力以及各項指標進行了研究，使我國的重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理逐漸邁上了系統(tǒng)化、整體化和高效化相結合的生態(tài)發(fā)展階段。

現(xiàn)階段遼寧省內(nèi)重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理多傾向于短期復綠，該項目在復綠的基礎上討論了土壤改良并對項目區(qū)進行土壤改良的物種進行了短期規(guī)劃和建議，更加符合國家的“十三五”規(guī)劃及科學發(fā)展觀，為日后遼寧省乃至全國礦山重金屬礦業(yè)廢棄地環(huán)境治理打下基礎，為日后重金屬礦山尾礦庫環(huán)境治理技術的逐漸完善提供依據(jù)。

4 應用情況和社會效益

4.1 應用情況

項目區(qū)內(nèi)草本層覆蓋度和物種多樣性都呈上升趨勢，不但改善了生態(tài)環(huán)境，也會吸引野生動物前來棲居、繁衍，為礦區(qū)居民在閑暇時候外出游玩、陶冶情操提供了良好的休閑場所。在促進礦山周圍社會經(jīng)濟、生產(chǎn)和自然環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展的同時，減少污染侵蝕和大氣飄塵，使尾礦庫及周邊環(huán)境向良性方向轉(zhuǎn)變。

4.2 社會效益

該項目是由瓦房店市政府出資進行治理的礦山環(huán)境治理項目，其性質(zhì)是公益性的，礦山環(huán)境治理將產(chǎn)生積極的影響力和號召力，引導更多的社會力量投入到這項利國利民的公益事業(yè)上來。此次實施的礦山環(huán)境治理工程，通過人工植被恢復，進行自然生態(tài)恢復，改善當?shù)氐臍夂?，推進瓦房店市李官鎮(zhèn)礦山環(huán)境治理工作深入進行，逐步提高瓦房店市李官鎮(zhèn)形象，也為瓦房店市李官鎮(zhèn)社會經(jīng)濟、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展做出貢獻，達到人與土地和環(huán)境和諧共存、互惠互利的理想局面。

參考文獻

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