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矿山生态恢复与重建存在的问题及对策分析

2021-06-23

世界有色金属 2021年21期
关键词:山体植被矿区

袁 玮

(贵州省土地开发整治中心,贵州 贵阳 550001)

贵州省具有丰富的矿产资源,种类繁多且储量较大,为我国采矿行业的发展做出了巨大贡献。然而近些年,伴随着经济的高速发展,在大规模开采矿产的同时,却对周围生态环境造成了极其严重的污染与破坏,导致地质灾害频发,土壤与水资源遭受损害,进而不断诱发各类事故。因而针对矿山生态恢复与重建存在的问题,及其解决对策进行探究分析,有着极大的必要性与现实意义。

1 矿山生态恢复与重建存在的问题

1.1 地质灾害问题

由于贵州省的地质环境十分复杂,地质灾害发生的规模、种类、频率、伴生关系及其影响程度往往存在差异。灾害发生的范围较广、种类较多、频率较高、存在诸多隐患、影响较为严重,灾害造成的后果同样严重。主要的地质灾害包括山体崩塌、山体滑坡、泥石流、地面坍塌、出现裂缝、煤矸石自燃、矿井喷水以及尾矿坝崩溃等。从经济损失的角度来看,最为严重的灾害便是地面沉降,其次是山体滑坡与泥石流。通常在采矿过度的情况下,就会使山体自然平衡遭到破坏,进而诱发山体滑坡和泥石流等问题。在雨季,由于尾矿的过度排放,很可能会造成尾矿库坝出现崩溃与崩塌事故[1]。

1.2 水环境污染问题

在矿区由于不合理的采矿作业,会将尾矿与矿山的废弃物直接暴露于地表,受外部降雨的影响,雨水同废弃物之间会形成酸性废水,这些废水当中含有过量的金属离子,进而渗入地表水体当中造成污染。另外,由于尾矿堆场的防渗工作没有进行彻底处理,渗滤液就会融入地表中的河流内,其中含有的金属污染物,就会导致水中的重金属离子成分过量,造成水质不断恶化。贵州省多喀斯特地貌,地表水还会借助泉眼、岩溶裂缝等进入地下水系统当中,进而造成地下水资源同样遭受污染。矿区的水污染,还会对农业灌溉、农作物的生长造成影响,导致农业经济效益出现重大损失。

图1 渣石冲刷进入田地图

图2 耕地资源被侵占图

1.3 土壤污染问题

贵州省多喀斯特地貌环境,地表分布着大量的石灰岩,其上层土层覆盖程度非常薄弱,因此耕地资源相对有限。当矿区中的渗滤液渗入土壤当中,其中的重金属离子就会停留在其中,从而对土壤质量造成污染,严重影响农作物与植物的生长;另外,使用污染后的地表水来灌溉农田,还会导致田地土壤板结,造成农田减产甚至是绝收;最后,不合理的采矿方式,会导致山体垮塌,大量渣石受雨水冲刷会进入田地当中,造成耕地质量降低问题。

2 矿山生态恢复与重建问题的解决对策

2.1 加强灾害预警,实施矿坑填充

为了有效应对矿区地质灾害频发的问题,相关部门及工作人员,需要在矿区附近的地表、裂缝以及山体区域开展监测工作,针对地质灾害发生的前兆进行判定。对人员伤亡及财产损失发生概率较大的地带,要及时将其界定为危险地区,并发布相关公告,要在危险区的边界地带建造显著的警告标语;在地质灾害频发的危险地带,必须明令禁止开展爆破、削坡,或是工程建设等作业;除此之外,还要加大对灾害治理工作的勘察力度,努力做到防患于未然,以此确保矿区环境的动态化监测方式,能够在第一时间内针对可能出现的矿山灾害开展预防处理。

另一方面,想要有效防止地质灾害的发生,工作人员还应当对矿坑进行填充作业。该方法主要是运用相关材料,来填补矿物资源被采出后形成的采空地带,填补的材料可以是水泥沙土、矸石或是碳酸盐石等。在开展填充作业的过程中,要确保填充的物质能够有效撑起上层的岩石层,减小岩层沉陷情况,还要尽可能地防止地表发生移动,以此满足保护地表、降低地面坍塌、防止出现裂缝的要求。通常而言,对矿坑开展填充工作,不但能够有效减少地质灾害发生的频率,还能够降低污染物的排放量。

2.2 优化处理技术,保护好水环境

按照目前矿山水污染处理的方法而言,处置酸性废水的方式种类较多,主要包括中和处理法、硫化处理法、置换中和法、沉淀浮选法以及萃取电极法等。

针对矿区排水方面,有关部门需要在关键的水源保护地带,开展相应的治理方法。可以使用主动处理技术,例如建造石灰投加站。通常情况下,主动处理技术往往成本投入量较大,管理起来相对困难,倘若遇到流域面积较大的矿山废水,则难以达到有效控制的目标。另一方面,利用污水被动处理技术,能够有效解决上述弊端。该技术主要是运用自然产生的化学物质与生物的过程,来处置矿山废水。该技术主要包括建造人工湿地、建造缺氧石灰沟、设置垂直流动系统、建造石灰石过滤床以及敞口石灰塘等设施。也可以运用地球化工的方式,例如环境矿物污染处理、污水地下注入法等来处理污染问题。

相比之下,主动处理技术可以高效祛除水中的重金属,处理工作相对便捷,反应时间较快,操作流程简单,更适合用在小型污水排放点。然而该技术需要建造污水处理厂,并购买一系列相关设备,导致其成本消耗较高,处理时间更长。而被动处理技术通常不必添加任何化学物质,主要是依靠自然环境来处理被污染的水资源,该技术的运用不必依靠机械设施,不必采取日常维护工作,运行费用极低,因而被动处理技术非常适用于贵州省相对偏远,或是经济不发达的地区。

2.3 开展土地复垦,恢复植被覆盖

针对矿区周围土壤遭受污染的问题,就必须对土地开展复垦工作。由于喀斯特地貌中的土壤层厚度相对较薄,倘若在采矿过程中没有保存好剥离后的土层,就会导致其水土发生流失现象,其后续的土地复垦工作往往需要更高的经济成本,修复工作也会更难。为此,在开采矿产资源期间,必须科学合理地剥离表土土层,将其集中储存并做好管护,将其作为土地复垦作业中的土源。为了避免土层流失,还需要配套挡土墙或截排水沟渠。

图3 剥离表土土层图

图4 土地复垦图

在土地复垦过程中,要努力做到以下两方面要求:其一,可以通过表土转换、填土造田、植被修复、灌溉和施肥等方式,来优化土壤环境。或者使用化学物质改进废弃土地;其二,要运用科学的方法努力恢复植被,恢复的方法包括直接植被与覆土植被,在选择方法上要根据该区域的具体环境条件进行合理的选择。相比之下,直接植被操作简单、成本不高,然而其恢复时间较长,往往需要20年以上;覆土植被相对更为有效,使用范围更广,在选种方面需要选择存活率较高的树种及草本植物[2]。

3 结论

综上所述,矿山的生态恢复与重建问题十分严峻、刻不容缓,且治理工作相对复杂且困难,相关部门必须对此高度重视。在开展矿山生态恢复与重建的过程中,要综合运用多种解决策略,重点从地质环境、水环境以及土壤环境三方面入手,以此提高矿山生态治理效率,确保治理质量,推动矿区生态环境的健康可持续发展。

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