尾礦庫生態(tài)修復實踐及效果分析

張計武，王秀梅，馬文強

（天津華勘環(huán)?？萍加邢薰荆旖?300171）

尾礦庫主要是由攔截的筑壩與圍地圈成，地區(qū)主要用于存放周邊及附近礦山開發(fā)的金屬礦與非金屬礦，經(jīng)過篩選與初步處理后，被丟棄的礦渣，或用于堆放工業(yè)生產廢渣的場所。根據(jù)礦山工程不完全調查數(shù)據(jù)顯示，我國每年在尾礦庫內排放的礦石廢渣高達8000.0萬t，截至目前，尾礦庫內堆放的礦渣已超過10.0億t。市場內除了極少部分尾礦庫得到有效治理與應用后，大部分尾礦庫處于一種荒廢狀態(tài)[1]。在深入對尾礦庫區(qū)域地質環(huán)境進行調查時發(fā)現(xiàn)，如不及時對尾礦庫進行生態(tài)修復，不僅會對周邊地質環(huán)境與土質造成影響，同時，其中含有的大量有色重金屬物質也會對地下水造成污染，從而造成尾礦庫區(qū)域生態(tài)環(huán)境被破壞。因此，本文將開展尾礦庫生態(tài)修復實踐方法的設計，致力于通過本文此次研究，解決區(qū)域存在的生態(tài)問題，為我國其他尾礦庫地區(qū)的生態(tài)環(huán)境治理提出指導。

1 尾礦庫生態(tài)修復實踐方法

1.1 采集尾礦庫區(qū)域地質環(huán)境樣本

為了滿足對尾礦庫區(qū)域的生態(tài)修復需求，在實施相關實踐行為時，需要調派專業(yè)的地質勘查人員，對尾礦庫區(qū)域地質環(huán)境樣本進行采集。其中，地質勘查人員需要綜合尾礦庫區(qū)域的總治理面積，確定待修復區(qū)域的生態(tài)污染等級。在采集樣本數(shù)據(jù)時，需要將采集行為劃分為兩次實施，第一次采集時間為選擇尾礦庫區(qū)域后，直接采集樣本數(shù)據(jù)，第二次采集時間應與第一次采集樣本的時間間隔2個月。在采集尾礦庫區(qū)域地質樣本過程中，應選擇具有較明顯異質性的地段進行勘查，且采集的樣本至少為3種，分別為尾礦庫中心區(qū)域與尾礦庫兩個邊界區(qū)域。在完成對樣本的采集后，對樣本進行編號，分別為樣本①、樣本②與樣本③。在第二次采集尾礦庫區(qū)域地質樣本時，在相同的區(qū)域進行同樣的采集樣本操作，按照上述方式對二次采集樣本進行編號。

上述采集的尾礦庫區(qū)域地質環(huán)境樣本，每個獨立樣本均由3～5個子樣本混合構成，且每個獨立樣本的采集深度應均在地質層10.0cm～20.0cm范圍內，樣本的質量應在1.0kg左右[2]。在完成對樣本的采集后，將其運送回實驗室，并將其放置在干燥通風位置，清理礦石渣中的植被殘留組織。在此基礎上，分別將樣本過30.0目與100.0目篩，將其放置在樣本存儲區(qū)域，以便后期有關技術人員對樣本進行生態(tài)環(huán)境理化分析。

1.2 導出尾礦庫生態(tài)修復干擾因子

根據(jù)對尾礦庫區(qū)域的地質背景調查，調查與采樣的尾礦庫已嚴重超過使用期限，因此，影響尾礦庫生態(tài)修復的外界干擾因素較多[3]。下述將對尾礦庫生態(tài)修復干擾因子進行整理與總結，如下表1所示。

表1 尾礦庫生態(tài)修復干擾因子

根據(jù)上述表1對尾礦庫生態(tài)修復干擾因子的分析，以生態(tài)修復理論作為支撐，引進AHP（多層次分析法），構因子層次結構。在此過程中，根據(jù)尾礦庫生態(tài)建設需求，將其劃分為三個層次，分別為：生態(tài)修復最終目標層、生態(tài)恢復目標層、影響因子控制層。對因子層次結構的描述，可用如下圖1表示。

圖1 描述尾礦庫生態(tài)修復因子層次結構

根據(jù)上述圖1所示內容，對尾礦庫生態(tài)修復因子的重要性與權重進行比對，為了確保比對結果的準確性，需要對不同因子進行標度量化。對標度及其量化對照值進行描述，如下表2所示。

表2 尾礦庫生態(tài)修復因子標度與量化描述

按照上述表2中內容，完成對尾礦庫生態(tài)修復因子量化的描述，為了進一步感知其重要性，可采用對因子構建判斷矩陣的方式，對其輸入量與上層代入量進行重要性排序。為保證檢驗矩陣輸出結果具有一致性，設定CI指標。根據(jù)上述描述，對尾礦庫生態(tài)修復因子的判斷可用如下公式計算。

公式（1）中：CI表示為因子一致性；λmax表示為判斷矩陣中的最大影響因子特征；n表示為判斷階層數(shù)。輸出計算結果，將CI與標度RI進行對比，得出結果在0.1范圍內時，代表輸出的尾礦庫生態(tài)修復干擾因子具有實際意義。

1.3 基于尾礦庫理化指標選擇區(qū)域覆蓋植被種類

在完成上文相關分析后，參照《土質環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》文件內容，使用電極測定法，對尾礦庫土壤PH值進行確定。在此基礎上，結合生態(tài)修復理論，從基質層面入手，對植被物種遷入后的耐久性分析，追蹤植被的生態(tài)功能形成過程，以此確定生存適宜度最高的植被種類，在尾礦庫區(qū)域進行大范圍種植。每間隔1個月實施一次尾礦庫土質采樣與樣本分析，以此確保對尾礦庫生態(tài)的有效修復。

2 實踐應用效果

為了證明本文提出的尾礦庫生態(tài)修復實踐方法具備一定有效性，選擇某尾礦庫作為此次實踐的試點研究場所，采集區(qū)域土質環(huán)境樣本，對其進行理化分析，在此基礎上，應用本文提出的生態(tài)修復實踐方法。對其進行生態(tài)修復處理。經(jīng)過實踐修復后，調派專業(yè)的地質勘查工作人員，進行地區(qū)土質樣本的獲取。實踐結果如下表3所示。

表3 尾礦庫生態(tài)修復實踐效果

根據(jù)上述表格中信息可知，在對尾礦庫區(qū)域進行生態(tài)修復實踐處理后，區(qū)域內土質PH值由軟性轉變成了堿性，由早期的幾乎無植被覆蓋，實現(xiàn)大范圍植被綠化，且土層中重金屬物質的含量也顯著降低。基于其整體層面分析，修復后的尾礦庫，更加適宜動植物生存，當區(qū)域內植被覆蓋率超過50.0%時，證明區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有一定的可自我調節(jié)能力。因此，綜合對尾礦庫區(qū)域的實踐研究后發(fā)現(xiàn)，本文設計的尾礦庫生態(tài)修復實踐方法，在投入市場真實的應用后，對于區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有較好的恢復能力，可滿足區(qū)域生態(tài)環(huán)境修復需求，解決尾礦庫存在的生態(tài)污染威脅。

3 結語

經(jīng)過一段時間的修復實踐，整理對尾礦庫地區(qū)的修復成果可知，本文設計的尾礦庫生態(tài)修復實踐方法，在投入市場真實的應用后，對于區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有較好的恢復能力，可滿足區(qū)域生態(tài)環(huán)境修復需求，解決尾礦庫存在的生態(tài)污染威脅。因此，可在后期的相關研究中，嘗試將本文提出的修復方法，應用到市場內其他尾礦庫區(qū)域內，致力于通過本文的研究，解決地區(qū)生態(tài)環(huán)境問題，實現(xiàn)我國社會生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展與建設。