有色金屬元素礦山地質(zhì)測(cè)試生態(tài)修復(fù)研究與實(shí)踐

楊東旭

（遼寧有色勘察研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)速度也在不斷加快。然而這不僅僅帶來(lái)了需求的滿(mǎn)足與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更帶來(lái)了礦山周邊生態(tài)環(huán)境的全面崩壞。作為一種與礦業(yè)開(kāi)發(fā)相伴而生的問(wèn)題，礦山生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視。其中對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境影響最大的現(xiàn)象就是金屬礦產(chǎn)資源的露天開(kāi)發(fā)[1]。在開(kāi)發(fā)金屬礦山后，會(huì)產(chǎn)生大面積的廢棄地。如果不對(duì)這些廢棄地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，就會(huì)導(dǎo)致廢棄地的水土流失問(wèn)題，并且會(huì)產(chǎn)生大量揚(yáng)塵以及廢水，直接影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，甚至?xí)T發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害如崩塌、泥石流等現(xiàn)象的產(chǎn)生，妨礙礦山生產(chǎn)并威脅當(dāng)?shù)鼐用竦娜松碡?cái)產(chǎn)安全。因此，必須對(duì)金屬礦山廢棄地積極的進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。與其他種類(lèi)的金屬礦山相比，有色金屬元素礦山的生態(tài)修復(fù)有著更大的技術(shù)難度，并且修復(fù)方式區(qū)別于其他種類(lèi)金屬礦山的生態(tài)修復(fù)。

1 有色金屬元素礦山地質(zhì)測(cè)試生態(tài)修復(fù)方法

1.1 地質(zhì)測(cè)試

有色金屬元素礦山的生態(tài)修復(fù)需要對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)測(cè)試，并對(duì)其進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)，使其生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)性的變化。其生態(tài)修復(fù)需要遵循循環(huán)再生原理、自生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理以及整體性原理等[2]。有色金屬元素礦山地質(zhì)測(cè)試主要是測(cè)試廢棄地的植被生長(zhǎng)基質(zhì)、土壤酸堿度、土壤持水性、土壤結(jié)構(gòu)、保水能力、植被條件等。特別是有色金屬元素礦山很多都伴有硫化礦，很容易將土壤性質(zhì)氧化成酸性，對(duì)植物的生長(zhǎng)非常不利，所產(chǎn)生的礦山酸性廢水會(huì)對(duì)周邊陸生生態(tài)環(huán)境、水生生態(tài)環(huán)境以及土壤環(huán)境造成巨大破壞，增加生態(tài)修復(fù)的難度。并且有色金屬元素礦山所產(chǎn)生的廢水中通常含有各種重金屬元素，也會(huì)影響植被的發(fā)育與生長(zhǎng)，甚至對(duì)周邊動(dòng)物產(chǎn)生一定的毒性作用。

因此首先要對(duì)有色金屬元素礦山進(jìn)行場(chǎng)地整治，并利用工程技術(shù)措施進(jìn)行生態(tài)修復(fù)[3]。利用SLIDE軟件，結(jié)合有色金屬元素礦山地區(qū)的土質(zhì)特征與現(xiàn)場(chǎng)地形，并利用一些工程技術(shù)措施對(duì)礦山地區(qū)的高陡邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。同時(shí)還要對(duì)礦山地區(qū)場(chǎng)地治理措施進(jìn)行優(yōu)化，使土壤逐步恢復(fù)保水保肥功能，為植物生長(zhǎng)與土壤改良創(chuàng)造必要條件，主要包括縱橫條溝合理布置、竹樁抗滑、邊坡條梗處理以及平臺(tái)條梗處理等。

在此過(guò)程中需要結(jié)合一些水土保持治理技術(shù)，如溝壑治理技術(shù)、崩崗治理技術(shù)等。還需要結(jié)合一些邊坡治理技術(shù)，如危巖治理技術(shù)、巖石邊坡支護(hù)和治理技術(shù)、滑坡治理技術(shù)、樁錨擋土技術(shù)、重力式擋土技術(shù)等。只有從根本上對(duì)有色金屬元素礦山生態(tài)修復(fù)工程中的不確定風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行處理與解決，才能順利進(jìn)行礦山生態(tài)修復(fù)并最大程度的維持生態(tài)修復(fù)的成果。

1.2 生態(tài)修復(fù)

對(duì)有色金屬元素礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)需要對(duì)有色金屬礦廢棄地進(jìn)行基質(zhì)改良與植物改良?；|(zhì)改良需要生物方法與物理化學(xué)方法相結(jié)合。生物方法通常是利用土壤動(dòng)物、土壤微生物與植物對(duì)土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行改善。而物理化學(xué)方法則是利用酸堿中和的原理對(duì)基質(zhì)酸性進(jìn)行中和，使其pH值達(dá)到適合生物生存的范圍。還需要在土壤中添加一些有機(jī)添加劑，利用有機(jī)添加劑的固化作用與螯合作用來(lái)降低土壤的重金屬含量，避免土壤中的重金屬元素影響植物的生長(zhǎng)以及發(fā)育。在完成基質(zhì)改良后，必須在基質(zhì)中添加一定的K、P、N等營(yíng)養(yǎng)成分，通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)復(fù)合肥與有機(jī)肥相結(jié)合可以達(dá)到最好的效果。

植物改良則是通過(guò)植物對(duì)有色金屬元素礦山土壤中的重金屬元素進(jìn)行提取或穩(wěn)定，并對(duì)基質(zhì)中的有機(jī)污染物以及有害重金屬進(jìn)行徹底的清除。

主要是利用植物能夠穩(wěn)定重金屬的原理，也就是利用植物根部所特有的一些化學(xué)成分對(duì)基質(zhì)中的有機(jī)污染物以及有害重金屬進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，并變得相對(duì)無(wú)害。

或者通過(guò)輸送養(yǎng)分以及水分使土壤基質(zhì)中的有機(jī)污染物以及有害重金屬發(fā)生位置的轉(zhuǎn)移，使其從基質(zhì)中轉(zhuǎn)移到植物的葉、莖、根中?？梢赃x用一些對(duì)重金屬環(huán)境具有較強(qiáng)適應(yīng)能力的植物，這種植物通?？梢愿患罅恐亟饘僭亍＾D(zhuǎn)移后需要對(duì)這些富集重金屬的植物進(jìn)行金屬冶煉回收以及收割焚燒等處理，然后重新進(jìn)行植被種植工程，保證有色金屬礦地區(qū)土壤的安全性。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

為了保證有色金屬元素礦山地質(zhì)測(cè)試生態(tài)修復(fù)方法的有效性，設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，以某有色金屬元素礦山為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)測(cè)試生態(tài)修復(fù)。為了保證實(shí)驗(yàn)的有效性，使用傳統(tǒng)礦山生態(tài)修復(fù)方法與本文提出的有色金屬元素礦山地質(zhì)測(cè)試生態(tài)修復(fù)方法進(jìn)行比較，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。二者的生態(tài)修復(fù)速率對(duì)比如圖1所示。

通過(guò)圖1可知，使用有色金屬元素礦山地質(zhì)測(cè)試生態(tài)修復(fù)方法對(duì)有色金屬元素礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的速率要遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)礦山生態(tài)修復(fù)方法的生態(tài)修復(fù)速率，并且經(jīng)歷一段時(shí)間后，其生態(tài)修復(fù)速率仍然在上升，證明該方法生態(tài)修復(fù)的持久性與完整性。

圖1 二者的生態(tài)修復(fù)速率對(duì)比

3 結(jié)語(yǔ)

有色金屬元素礦山應(yīng)在進(jìn)行采礦活動(dòng)時(shí)同步進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，并根據(jù)礦山周邊的自然環(huán)境以及廢棄地特征等要素，針對(duì)性的對(duì)生態(tài)修復(fù)方案進(jìn)行規(guī)劃與實(shí)施，從根本上對(duì)有色金屬元素礦山生態(tài)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行治理。