矿山地质环境治理与生态修复技术研究

矿山地质环境治理与生态修复技术研究

唐诗淇 

内蒙古第六地质矿产勘查开发有限责任公司 

摘要：在新时期，不同工业部门对矿物的需求有所增加，促使不同地区的开采量逐渐增长，并在一定程度上加大了开采难度。再加上环境污染问题，各种地质灾害时有发生。因此，山地生态管理严格按照国家生态发展指标进行工作已成为经济发展和生态建设的必要条件。随着矿产的不断开采，引发的地质灾害、安全隐患及生态破坏等一系列问题逐渐突显。如何开展矿山的治理修复，改善矿山所在区域的生态环境是一个重大的课题。矿山治理修复对生态环境的建设有着积极的作用，治理对策的研究给改善矿山区域生态环境提供了思路。本文首先探讨分析矿山生态环境恢复治理现状，并针对性地提出一些恢复治理矿山生态环境的有效措施，以供借鉴和参考。

关键词：矿山地质；环境治理；生态修复技术

引言

人类社会历史发展中，对环境资源实行重开发、轻治理，遗留下大量矿山，使山体裸露在外，矿山地质环境问题引发一系列的自然地质灾害，极大地威胁到人们的生命及财产安全。近年来，生态文明建设理念的提出，人们逐渐重视矿山开采所造成的生态环境问题。为了有效解决这类问题，提前对矿山地质环境展开调查分析，明确矿山生态修复方式，积极组织开展矿山地质环境治理活动。

1进行矿山生态环境恢复治理的重要性

1.1采矿过程带来损坏

采矿过程对生态带来不可逆的损坏，有关部门应及时采取措施予以制止。采矿带来的生态损坏主要来自以下方面。特别是，采矿后留下的沉积物会造成地质灾害，例如开采之后留下的矿洞，以及土体变形和坍塌。首先，露天开采将改变边坡的自然平衡，导致土壤崩塌，而矿渣开采将成为滑坡的物质基础；其次，矿物废水污染土壤。这些废水的化学成分往往比较复杂，对环境释放出有毒气体，环境管理容易退化；最后，由于采矿活动导致植被完全丧失，矿山的生态系统往往无法通过自然影响恢复。植被的破坏可能产生土壤侵蚀、土壤损耗和污染物扩散的风险。

1.2恢复和管理矿区以保护土地资源

采矿对我国土壤生态的破坏主要来源在以下方面：首先，采矿将导致土体表面的破坏和坍塌，导致生态完整性的丧失。此外，采矿活动使地质结构容易受损，对建筑结构的稳定性带来威胁，也无法应对；其次，采矿业产生的固体炉渣和化工废水等污染物严重污染生态环境，对人体有毒害作用。即使在自然调节下，矿山植被恢复，污染物会从环境中进入人体，并在食物链中积累。因此，开采过的矿床几乎不可能进行农业生产。矿山复垦管理有两个优点：一方面，矿山复垦管理消除了脆弱地形的自然平衡，如矿区、工作区、边坡等。其他稳定矿床的地质结构提供了建筑用地；另一方面，矿山回收和清理将有助于清除固体废物，处理有毒有害废水，恢复采矿项目污染土壤的肥力，恢复农业用地，减少耕地短缺。

2矿山地质及生态环境问题现状

2.1矿山地质灾害

地下采矿较易形成采空区，随着采空区面积增大容易造成地面的塌陷和地裂缝。而露天采矿后的采矿场易遗留较多的开采边坡，坡度较大，部分开采面若较破碎，形成独立块石，在长期的雨水冲刷、风化及其它外部因素的作用下，较易引发崩塌、滑坡等地质灾害。矿区堆放的矿渣等也易在强降雨的条件下，随着自身重力顺坡冲下，形成泥石流。这些地质灾害会给周边及下游居民生活带来生命危险和财产损失。

2.2地形地貌破坏

矿山地表多为山地，地形和地质构造复杂，自然环境中的风化侵蚀导致山体的岩石结构易碎，矿产资源的开发更是进一步加剧了地形地貌的破坏，造成水土流失和石漠化。矿山的开采尤其是露天开采，需要剥离山体表面的植被，给山体的地貌造成较大的破坏。矿山开采形成的采石陡坡、采石平台、矿渣堆严重影响着矿区的生态环境，破坏自然地貌的完整性，使山体和景观破碎化。裸露的岩石、残破的山体与周边未开采区域植被茂盛的景象对比明显，环境极不协调。地下采矿较易引起的地形地貌破坏是地表的塌陷与开裂，地下开挖破坏含水层也会间接影响地表植被的生长，使地表的生态系统发生演替，地貌发生变化。

2.3土地资源破坏

矿山开采中排土场、尾矿库会占用大量的土地，几乎所有的矿区都存在固体废弃物压占及损毁土地的情况。露天采场及地下采矿区会破坏性山体的结构和稳定，引发矿山所在区域地质环境的改变。挖损压占土壤加据了土地资源的破坏。开采前矿山表面土层剥离，林草覆盖率降低，增加了水土流失的危害。同时矿山开采使得原有的土壤结构和理化性质改变，土壤中富含的养分流失，土壤质量下降，原有的土地功能退化甚至丧失。

2.4土壤、水体污染

矿产资源在开采作业过程中，重金属等污染物较易进入土壤和水体，随着时间的推移易富集累积造成污染，使土壤的性质和功能改变，影响植被的生长发育，严重的会使植物死亡。水体中的污染物会随着地下水或地表水的流动迁移至较大范围内，最终可能会影响到人类的生产生活。由于土壤及地下水污染具有隐蔽的特点，不易被发现，当影响到植被的生长和人们的生活时，污染往往已经达到比较严重的程度，修复难度加大。水体的污染主要是矿坑水和尾矿水灌溉或泄漏引起的。污染物经地下和地表水系扩散，所形成的污染羽通常是沿河流呈枝状或片状分布。

3矿山生态环境修复技术应用

3.1工程治理技术

第一，一般修复区。多数采取自然恢复模式，或人工辅助模式。自然恢复模式主要减少人类活动，通过设置警示标识牌、绑扎铁丝网、种植篱笆刺、安装防护栏等一系列措施进行封育处理；人工辅助模式则采取坡度整理、废料清理、采空区回填土、土地平整等措施。第二，重点修复区。一般情况下，采用工程修复模式或转型利用模式。对矿区地表凹陷的深坑，可采用回填土、安置围栏、开发造景等措施；对于缓坡采矿区域，即坡度小于35°的区域，可采用铺设草毯、植生袋、三维网、土工格等措施，降低该区域的水土流失现象；对矿山坡度大于35°、小于70°的边坡区域，可采用堆积土袋、安置围挡工程、覆土绿化、喷混植生等措施；对坡度大于70°的边坡区域，可采用生态混凝土、喷浆护坡、修建鱼鳞坑、钻孔爬藤绿化等措施；对矿山边坡高度超过10m、岩质边坡高度超过20m的区域，可采用人工削坡分级等措施。

3.2土壤改良技术

土壤是植物生长发育、微生物繁衍生存的基础，制约矿山区域植物生长发育的主要因素是土壤结构性不良、养分含量不足等。基质改良的方法如下：一是物理修复技术，采用客土混合机对土壤进行深耕、深松，提高矿山地区土壤的疏松度、透气性；二是化学改良方法，向土壤中施加有机肥、农家肥、绿色垃圾、无毒有机污泥等，提高土壤中的养分含量；三是生物优化技术，种植豆科植物或有根瘤菌的禾科植物，增加土壤中蚯蚓数量。

3.3植物配置技术

在矿山地质生态环境修复中，绿化植物配置应与矿山周边地区的植被种群相互协调，综合考量该地区土壤条件，引用抗旱性、抗病虫害、抗逆性强的乡土植物作为先锋，待这类植物移栽或种植完成后，再进行蕨类、裸子类、被子类单子叶类植物立体配置。蕨类优选海金沙、华里白、铁线蕨、狗脊蕨等；裸子类优选马尾松、杉木等；被子类优选樟树、莲子草、石斑木、小飞蓬等；单子叶类优选黑莎草、五节芒、毛竹等。

3.4矿山管护技术

矿山地区水土流失现象较严重，要对这一方面加以重视，其直接关乎矿山生态修复结果。具体如下：一是采取封闭式管理，严禁在修复区进行放牧、割草、采挖等一切人类活动行为；二是加强水分管理，定期对土壤进行喷灌抗旱；三是要及时补种，对于不存活的树种，需要将其挖出并重新种植新的树种；四是按时施加肥料，在每年三、四月份，应施加钙镁磷复合肥或有机肥料；五是及时平茬处理，对于因干旱、冻害、病虫害等生长不良性的树种要及时平茬复壮。一般情况下，矿山植被连续三年维护管理。

4提高矿山地质环境治理质量的有效路径

4.1完善相关法律法规

完善相关法律法规，全面推进矿区生态环境保护。目前，矿山环境保护法律法规仍不完善，追责制度不健全，应修订完善矿产环境生态法，制定矿山地质环境保护法规条例，着力解决立法问题，按照“谁开发、谁保护”、“谁破坏、谁治理”及“谁治理、谁受益”的矿区地质环境保护原则，实行矿山开发地质生态环境保护的准入制度、矿区生态修复治理保证金制度及生态环境赔偿办法等具体措施。

4.2建立矿山地质环境治理规划体系

从严控制，切实加强矿区生态环境保护，建立和完善环境管理与生态恢复协同机制。建立矿山环境管理协调机制，严格矿山环境保护管理，不断创新保护投入机制，规划实施管理体系，强化宣传和公众参与。编制规划，把矿区环境保护作为一项重要任务来抓，限期编制完成矿山地质环境保护与治理规划，对规划部署的矿山地质环境调查与监测、环境管理制度建设等任务进行分解落实，将矿山地质环境综合治理目标纳入地方经济社会发展规划和政府任期目标、年度工作目标。

4.3解决资金来源问题

资金投入是矿山地质环境治理的关键，要创新开拓思路，吸引和引导社会资本。治理废弃矿山地质环境时，坚持“谁治理、谁受益”的原则，广引社会资金参与，把矿山废物利用与治理结合起来，采取建立矿山地质环境治理基金、成立矿山地质环境治理专业公司的形式进行市场化运作，鼓励吸引民间资金投入到矿区生态重建中，共同解决治理资金来源问题。

结束语

一般来说，采矿是一项系统而复杂的工作，会造成许多地质灾害和环境污染。相关单位要深入分析，总结影响因素，熟悉矿业的实际情况，有针对性地采取措施，从根本上解决和消除问题。在地质灾害管理和环境管理过程中，要坚持“预防为主、综合治理”的基本理念，积极应用现代设施、设备和技术，不断更新矿山环境管理理念，充分协调矿山与环境的现有关系，为提高矿山生产效率和安全性奠定了良好基础，为环境可持续性发展提供了充分保障。

参考文献

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