李揚(yáng)勝
(江西有色地質(zhì)探礦工程院,江西 南昌 330000)
尋烏縣文峰鄉(xiāng)涵水片區(qū)廢棄礦山綜合治理與生態(tài)修復(fù)工程項(xiàng)目工程施工范圍約17.86平方公里。2018年4月30日,我小組邀請(qǐng)了建設(shè)辦、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及專業(yè)技術(shù)人員對(duì)廢棄礦山的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察?,F(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)開采過后的礦山溝壑縱橫,水土流失極其嚴(yán)重[1]。廢棄礦區(qū)內(nèi)的水質(zhì)發(fā)生改變,氨氮值、高錳酸鹽、總磷更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了三類水的標(biāo)準(zhǔn)。這也導(dǎo)致廢棄的礦山土壤的成弱酸性,土壤的養(yǎng)分及理化性質(zhì)早已不適合植物生長。
(1)對(duì)土地資源的影響。在礦產(chǎn)資源實(shí)際開發(fā)過程中,極易形成對(duì)土地資源的破壞,導(dǎo)致土地逐漸貧瘠,形成嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象,且開采期間所產(chǎn)生的固體廢物,如,廢石、尾礦等在堆放過程中需占據(jù)相應(yīng)的土地資源,土地原有功能被削弱,在雨水和風(fēng)化的作用下,固體廢棄物中的有毒物質(zhì)逐漸滲透至土壤,在形成對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)深度破壞的同時(shí),容易導(dǎo)致土壤板結(jié)[2]。
(2)對(duì)水環(huán)境的影響。通常情況下,在礦山的礦石和圍巖中富含有大量金屬硫化物,大量為尾礦和廢石露天對(duì)方,通過微生物的催化氧化以及徑流等作用,產(chǎn)生大量酸性廢水,且水中富含金屬離子[3]。當(dāng)此類廢水進(jìn)入水體后,將降低水體pH值,且無法有效降解各種金屬以及金屬污染物,長時(shí)間的積累和沉淀,對(duì)水體中的浮游生物、藻類以及魚類有著致命威脅,甚至影響整個(gè)水生態(tài)和水環(huán)境。
(3)對(duì)大氣環(huán)境的影響。在固體廢棄物堆放場(chǎng)內(nèi),由于廢石和尾礦長時(shí)間的裸露,再加上其表面顆粒物和風(fēng)化物較為松散,當(dāng)干燥起風(fēng)時(shí),容易形成嚴(yán)重的風(fēng)蝕揚(yáng)塵,在風(fēng)的作用下進(jìn)入大氣層,嚴(yán)重污染周圍大氣環(huán)境。
(4)對(duì)地表景觀的影響。從開采方式上來看,礦山開采主要分為露天和地下。其中,露天開采主要以土地的剝離和挖損為主,地表形態(tài)、地表植被以及地表景觀被嚴(yán)重破壞和改變;而地下開采主要是礦石被采出后,上覆巖層失去支撐條件,破壞了巖體內(nèi)部應(yīng)力之間的平衡性,致使采空區(qū)上覆巖層形成嚴(yán)重的位移和變形等不良現(xiàn)象,甚至形成嚴(yán)重的塌陷和裂縫,地表自然景觀被大肆破壞。
(5)對(duì)生物多樣性的影響。礦山的開采主要是對(duì)表層土石的剝離,將原有植被進(jìn)行徹底清除,這種開采方式對(duì)五中的原生生境形成了嚴(yán)重破壞,各大型植被群落變得越來越破碎形成小型斑塊,使得群落整體功能受到極大限制。
物理修復(fù)技術(shù)主要恢復(fù)治理對(duì)象為廢石、尾礦堆積場(chǎng)的污染源,通過各種治理方式的有效應(yīng)用,如,隔離、剝離化熱解吸收以及固化等,綜合治理受到嚴(yán)重污染的土壤。在礦山實(shí)際開采期間,為防止污染物大面積的擴(kuò)散,可將轉(zhuǎn)移被污染土壤,或者分隔未污染土壤及水體,該方法同樣適用于二次污染的防治。
化學(xué)修復(fù)技術(shù)很多情況下,主要是通過對(duì)化學(xué)物質(zhì)間所具備化學(xué)反應(yīng)的有效運(yùn)用,以形成對(duì)污染物質(zhì)含量和有害化學(xué)物質(zhì)的降低和弱化目的,如將固定劑添加至深層土壤中,可最大限度的減少對(duì)地下水環(huán)境的污染和破壞。
即采用特定的化學(xué)物質(zhì)固定從土壤耕作層淋下來的金屬,而已完全固定的重金屬難以通過降水降水再次淋洗出來,從而形成對(duì)二次污染發(fā)生率的有效降低。
從修復(fù)類型上來看,植物修復(fù)技術(shù)具有一定的長效性和生態(tài)性,該藥物主要是通過對(duì)特殊研制植物的有效利用,轉(zhuǎn)移或者轉(zhuǎn)化環(huán)境介質(zhì)中的有毒有害污染,以從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)被污染土壤的治理和修復(fù)。而從實(shí)際應(yīng)用角度來看,植物修復(fù)技術(shù)多被應(yīng)用于土壤基質(zhì)污染較為嚴(yán)重的區(qū)域,解決常規(guī)技術(shù)中難以解決和處理的情況。一般情況下,植物修復(fù)技術(shù)與基質(zhì)修復(fù)技術(shù)存在較為緊密的聯(lián)系,其中“人工土壤”的應(yīng)用頻率相對(duì)較高,主要是由于該土壤理性具有較強(qiáng)的透氣性、透水性以及保水性,適宜各種植物的生長,更易于植被的修復(fù)和生長。
在礦山生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)過程中,土壤基質(zhì)改良是一種十分必要的手段,目前,由于礦山是土壤中因基質(zhì)結(jié)構(gòu)性差、營養(yǎng)成分缺失等問題的存在,對(duì)微生物和植物生存和生長產(chǎn)生不利影響。若要是實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山物種生態(tài)系統(tǒng)的有效回復(fù),對(duì)土壤機(jī)制進(jìn)行改良。具體可按照以下方法操作:
(1)土壤改良劑配制:土壤改良劑采用生物炭、保水劑、凹凸棒、生物菌肥等按照1:1:2:1的比例進(jìn)行制備,根據(jù)實(shí)驗(yàn)地塊成果,每畝需配制土壤改良劑1.2t,保水劑對(duì)能有效保證土壤中的水份提高植被成活率,配合有機(jī)肥、石灰一并施加。
(2)播施商品有機(jī)肥(有機(jī)含量60%以上),項(xiàng)目區(qū)土壤沙化十分嚴(yán)重,土壤貧瘠,有機(jī)質(zhì)含量較小。為增加土壤肥力提高土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量,根據(jù)實(shí)驗(yàn)地塊成果每畝播施商品有機(jī)肥3t,復(fù)合肥每畝0.67t。
在礦山廢棄地中水體類型主要分為兩種,一種是長期積蓄的雨水,另一種是工業(yè)遺留水,在山體附近沖溝處,通過攔蓄水壩的設(shè)置,通過雨季降水形成水面,形成對(duì)山體水利狀況的有效改善。在自然形成沖溝相對(duì)較少的區(qū)域內(nèi),可通過對(duì)道路邊溝攔蓄雨水的有效應(yīng)用,在邊溝的最凹點(diǎn),進(jìn)行滲水井的開鑿,有效改善山體淺層地下水狀況,在重塑水體過程中,避免對(duì)水資源的過度消耗。
針對(duì)礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)而言,應(yīng)從源頭抓起,在礦產(chǎn)開采計(jì)劃前期制定過程中,便應(yīng)當(dāng)全面評(píng)估礦山環(huán)境可能遭受破壞情況,并根據(jù)實(shí)際情況制定一系列有效應(yīng)對(duì)方案。本文在本次生態(tài)恢復(fù)治理活動(dòng)中,通過吸取教訓(xùn)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合施工特點(diǎn)認(rèn)真總結(jié)了廢棄礦山植被覆綠施工技術(shù)在廢棄礦山治理工作的意義和作用,并把它們進(jìn)行推廣,希望能取得更大的效益。