废弃矿山生态修复技术探究

韦燕利 关键 薛玉

陕西地矿汉中检测有限公司、陕西省汉中市、 723000

陕西地矿汉中地质大队有限公司、陕西省汉中市、723000

陕西地矿汉中检测有限公司、陕西省汉中市、723000

摘要：由于新中国建国后的特殊情况，国内的矿山资源恢复工作起步比较迟，与世界先进水平的差距比较大，无论是管理经验还是管理技术都比较欠缺。然而，随着近几年国家越来越多地关注废弃矿山的治理技术，在其技术上的投入也在不断增加，并逐渐在行业中形成了一个新的研究领域。基于此，本文在当前的生态环境保护和生态恢复方面，对废弃矿山进行了深入的探讨，并给出了一些优化意见。

关键词：废弃矿山；生态修复；理论与技术

引言

当前，在国内，对废弃矿山进行环境治理是一个非常有意义的研究课题，它是从环境等方面入手，提出了一套以环境保护为主的技术体系，利用技术方法对废弃矿区环境造成的破坏进行最大程度的恢复和重建，减少对人类生存、生活和发展的可能造成的危害。当前，国内外对废弃矿山生态修复技术的研究，从理论、技术、效益、质量等四个方面进行了深入的探讨。

1废弃矿山生态修复理论研究

1.1植被演替理论在废弃矿山生态修复中的应用

在自然条件下，恢复植被，是恢复和重建所有生态系统的先决条件。如何恢复和重建地面植被，一直是业界关注的热点。从长远来看，天然恢复的效果要比人工恢复好得多，但是，废弃矿山的自然恢复需要很长的时间，所以要从长远的潜力和深远的修复目的出发，更好地进行废弃矿山的生态修复^[1]。

1.2利用限制性因素理论进行废弃矿山的生态恢复

在废弃矿山中，有许多限制因素会对植物的生长和恢复有直接的影响，例如废物污染、土壤、光照、水分等等，这些因素都会对植物的生长和恢复造成一定的影响。其中，土壤环境对环境的影响最为显著。随着矿场的不断开采，土壤的状态会逐渐发生变化，土壤含水量也会减少，这就使得限制性因素理论在土壤的修复中，成为土壤恢复的一个重要因素。

2矿山废弃生态修复技术

2.1立地条件类型划分与评价

综上所述，对废弃矿山进行准确的定位和评价，并根据其实际情况制定生态修复的具体方案。在对废弃矿山进行评价的过程中，现行的评价方法和评价标准并不统一，有的学者从自然、社会和经济三个层面上对其进行了分类，并对其进行了分类。有的学者根据矿井坡度、土壤厚度、地基条件、风化风度、综合恢复工程量、恢复方法、恢复技术等因素，将废弃矿山分为6大类和25种立地类型，并针对不同的立地类型，本文给出了不同的生态恢复方案。目前，国内外学术界对废弃矿山的评价方法及评价标准存在差异。但这些评价都是以综合考虑耕地的实际状况，使土地复垦方案更加客观、合理^[2]。

2.2表土覆盖技术

表土覆盖技术是在地面被干扰破坏之前，把表面15~20厘米、亚层20~40厘米的土层移除，并在施工完成后重新填平。这一地区的表层和次层土壤结构良好，含有大量的营养物质和水分，同时含有大量的微生物和植物种子，可以很好地进行生态恢复。通常认为，要防止根系钻入土壤表层，避免根系进入有毒矿物土壤，影响作物的正常生长，覆盖的土壤应尽可能的厚实。但是霍尔姆斯和理查德森的研究显示，覆盖层不一定要厚，如果表层土壤10厘米，那么植被的覆盖度就会从20%增加到75%。当土壤30厘米厚时，植株的盖度可增加90%，两者之间的差别不大，即使在播种18个月后，表层土壤(10厘米)的植株密度也高于深表土壤(30厘米)。回填土法是目前普遍采用的、最有效的方法，它的治理效果虽好，但也有一定的限制。一方面是采集、堆放、再覆土的工作量大；另一方面，由于国内大部分的矿区都是山地，这些地区土壤资源贫乏，有的甚至没有土壤可以开采，有的矿山企业甚至不惜重金进行异地翻耕，但根本无法根治长期的问题，反而会造成水土流失、石漠化加剧。在没有土源的矿山中，可以通过粉碎、发酵等农作物来代替土壤，从而提高土壤中的营养成分。

2.3物理化学基质改良技术

在废弃矿山的治理中，采用的是物理和化学方法。大部分金属废矿，例如：煤矸石堆场、铜尾矿废弃地等，存在着酸、重金属、碱性废渣、废水等问题。采用添加改性剂经絮凝、沉淀、中和等处理，可以实现对高浓度重金属和极强的酸碱区的修复。采用沉淀法、有机质法、抑制剂法等改进方法，对废弃矿山地表进行了化学处理。在土地pH值太低的情况下，可以用碳酸盐和石灰来提高pH值。在耕地pH值偏高的情况下，可采用硫酸铁、硫磺、石膏等物质来降低土地pH。周航等在湖南郴州柿竹园铅锌矿一处被重金属污染的菜园进行了实验，结果表明：碳酸钙对重金属离子交换态铅、镉、锌的含量有明显的抑制作用。朱佳文等研究了湘西花垣铅锌尾矿砂中的Cd、Pb、Zn、Cd、Pb、Zn的钝化剂，结果表明，这种钝化剂对Cd、Pb、Zn的移动性、生物效用均有明显的影响。另外，在土壤中加入各种类型的磷肥改良剂，可以使土壤中的非残余态的铅转变为残余态铅，从而使土壤中的迁移能力和生物有效性下降。本工艺具有快速抑制有毒有害物质的释放与迁移的优势，但其使用对施工环境的要求较高，施工难度较大，操作不当易产生二次污染，且改进后的长期效果还需进一步研究。

2.4城市固体废弃物人工基质改良技术

一是城市固体废弃物、粪便等富含N、P、有机质，能有效地改善废弃矿山基质的养分；二是其中含有丰富的有机质，能利用螯合作用将某些重金属离子吸附在土壤中，从而减少其毒性；三是这些改良物质与废弃地基质属于固体废弃物，综合利用效果良好，可用于废弃矿山基质的改良。同时，城市淤渣和堆肥制品也可作为一种优良的有机肥料和改良土壤。一方面，它富含大量的有机质、N、P养分，可以迅速地改善废弃矿山中的有机质含量，改善土壤的结构。同时，由于污泥的粘性、持水性、保水性等优良的特性，可以极大的弥补矿山废弃土地的抗蚀性、抗冲性、透水性差的缺陷，进而提高土壤的保水性。

2.5联合修复技术

由于废弃矿山地质环境复杂，污染物质类型繁多，单靠一项技术对废弃矿山进行治理是不能取得显著效果的。结合废弃矿山的污染机理，结合矿区的生态环境状况，采取多种生态修复技术，对其进行快速、准确的恢复。广东省某稀土矿场采用土壤有机质和植被修复技术相结合的方法对废弃矿山进行了综合整治，结果表明，通过综合整治，可使土壤有机质的含量大大高于未处理的污染土壤，同时也使土壤的水分保持能力得到增强，生物多样性得到增强，综合整治后的荒地基本满足了耕地的需要。将石灰、沸石、凹凸棒土、有机肥料等按一定比例混合，进行土壤改良，然后将经处理的土装入生态袋中，再种植植被，对土壤的治理起到显著的作用，从而提高了边坡的稳定性，从而形成一片生态防护林。

结语

生态修复技术是根据矿区废弃矿井的具体条件，在生态修复的基础上，根据矿区的生态环境损害情况，根据矿区的类型、特征，采取相应的生态修复措施，以恢复生态学为指导可以有效，防止生态系统再次退化。生态修复技术的应用，是实现矿山环境、土壤、生态三方面的综合整治，是一条行之有效的方法。

参考文献

[1]华法恩,谢珊.废弃矿山生态修复技术及环境地质灾害治理研究[J].中国金属通报,2021(22):166-168.

[2]牛百强,张玉有.废弃矿山生态修复技术研究[J].能源与环保,2022,44(2):18-23.

作者简介：

韦燕利、1988.7.15、女、汉、陕西省商洛市、本科、工程师、地质、岩矿鉴定、矿山修复，环境治理与修复 陕西地矿汉中检测有限公司、陕西省汉中市、723000

关键、1989.6.10、男、汉、陕西省汉中市、本科、工程师、地质调查及矿产勘查、矿山修复、环境治理与修复、陕西地矿汉中地质大队有限公司、陕西省汉中市、723000

薛玉、1997.6.12、女、汉、陕西省商洛市、本科、助理工程师、环境工程、矿山修复、环境治理与修复、陕西地矿汉中检测有限公司、陕西省汉中市、723000