APP下载

矿山土地复垦与生态恢复研究

2021-12-26尹翔龙

世界有色金属 2021年18期
关键词:金属元素矿山水资源

朱 菲,尹翔龙

(江西省地质局九一六大队,江西 九江 332100)

以实现绿色矿山为目标,保障我国生态环境的稳定发展,需要高度重视矿山土地复垦与生态恢复。矿产的资源十分丰富,对经济的发展起到至关重要的作用,现阶段,矿山的生态环境恢复治理与土地复垦为工作人员提供重要的研究,为之后矿山生态环境和土地复垦提供有效地参考。

1 矿山生态恢复与土地复垦重要性

在矿山开采时,会出现极多的物质,其中比较典型的就是酸性的矿井水,直接排到地下,这样就会出现比较严重的现象,进而导致水资源的污染。与此同时,矿场会占用很多的土地,会出现很多的矿石堆和在开采过程中发生的特殊情况,都会对土地造成严重的损坏。当水土资源遭受严重的污染,直接影响周围动植物的健康[1]。因此,需要高度重视矿山生态恢复与土地复垦工作,这样既能保护矿山附近的生态环境,还能有效地保护土地资源,让土地资源得以合理有效地运用,进而使矿山的绿化范围逐渐扩大,让生态效益发挥到最大化。由此可见,矿山土地复垦与生态恢复是建设绿色矿山的必然趋势,为矿山的稳定发展奠定基础。

2 采矿工作直接影响矿山的环境分析

2.1 水土资源污染的问题

矿产资源的开发和使用是一项长期的工作,随着开采时间的变化,让健康的生态环境失去了平衡,直接影响矿山附近水土资源。第一,矿渣污染物,矿山在开采过程中,会出现极多的矿渣和石块长期的放在矿山土壤上,加大了空气和水资源的接触范围,久而久之,让矿场地表上的土壤和水资源当中重金属元素出现超标的现象,直接影响了水资源和土壤的质量。第二,地下水和地表水污染,在采矿的过程中[2],金属元素受到损坏,扩大了水和矿石的接触范围,从根本上影响到了水资源和岩石中的矿物质交换,让地下水和地表水的重金属元素不断进行增多。第三,粉尘污染,在开采过程中和运输的过程中经常会出现大量的粉尘,随着时间的改变,粉尘就会污染大面积的土壤和水资源。

2.2 矿山生态环境破坏

矿山的生态环境包括矿山附近全部的岩石和水资源以及动植物等等。在开采的过程中,直接影响到矿山的生态环境,具体体现在植被和土壤以及水资源方面。如果土壤和水资源出现酸化的现象,重金属元素出现超标的现象都会直接影响植被生长[3],在开采过程中由于地表植被长期受到损害,矿石废弃堆积范围扩大,让矿山生态环境受到严重的损害。另外,开采活动过程中,经常会出现一些的突发情况,例如,坍塌、水土流程等等。

3 矿山土地复垦与生态恢复治理的原则

矿山土地复垦与生态环境恢复治理是一项巨大的工程,每个地区的矿山生态环境都具有很大的差异性,进而造成了自身的恢复能力也不相同,例如,温暖的环境和寒冷的环境。因此,人工进行矿山土地复垦和生态环境治理突显的至关重要。矿山土地复垦与生态环境治理体现以下原则中,第一,长期发展的原则[4]。在土地复垦与生态恢复长远的影响下,保证人为干预结束后,生态环境是平稳的状态。第二,因地适宜的原则。各个矿山的生态环境恢复能力都是不相同的,如温暖的环境,比较适合植被的生长,并且自身的恢复情况比较快。如寒冷的环境,自身的修护能力比较差,需要人工长期的进行管理。第三,矿石的废渣需要充分力运用起来,在开采的过程中,经常会出现很多的废渣石,长年积累堆积到矿山的地表之上,如何有效地运用是现阶段需要探讨的问题。

4 矿山生态恢复与土地复垦的核心技术

生态环境治理的主要问题就是矿山土地复垦的问题,生态环境包活岩石圈和大气圈以及水资源等等,而承受的重要载体就是矿山土地地表。因此,以矿山生态环境恢复为基础,在矿山的土壤和水资源的治理阶段,让矿山的土壤适合植被的长期成长,治理的方法分为三种。

4.1 物理方面的恢复治理

在矿山生态恢复阶段时期,在开采的过程中经常会对附近的相关环境造成严重的损害,如水土资源。但没有造成重金属的污染现象,研究人员根据实地考察,可以采用物理恢复治理的方法。在整个过程中,研究人员利用相对应的机器设备把土地进行反复深翻,这样做的效果,就会让比较分散的土壤受到较少的污染[5],并依靠土壤自身的净化技能有效地恢复土地环境。因此,矿山附近的植物也起到了很重要的作用,能及时地吸附金属元素,这样就能根据当地的具体情况,选择有效地方法去种植合适的植物,这样就能加快土地环境的恢复与治理。

4.2 化学方面的恢复治理

在矿山开采的过程中,经常会出现很多废水和废渣,如果不能进行合理的处理,就会直接影响矿山附近的环境,对附近的土壤和水资源都会遭受到严重的污染,同时也会出现很多的有害物质,这时工作人员根据相关的规章制度进行化学恢复治理技术。例如,以酸性矿山土壤举例,研究人员把这部分土壤放到化学试剂当中进行调节[6]。并在此过程中及时地为土壤添加肥料保证土壤的健康,让矿山生态环境恢复治理工作得以顺利的开展。当矿山附近水资源当中具有很多的金属离子,研究人员也能把活性炭和银离子融入到水里面,进而就会产生化学反应,并把水资源的有害物质进行净化,进而实现水资源的恢复。

4.3 生物方面的恢复治理

以上是物理和化学的恢复治理方法,除了这两种治理方法之外,在矿山生态环境恢复治理的过程中,还可以及时地运用生物恢复治理技术。例如,金属矿山的生态环境恢复时,附近的土壤中存在大量的金属元素和有害物质,研究人员根据此地区的自然环境为基础,及时地了解植物成长环境,并在矿山周围种植大量的植物,并加入少量的微生物,例如在矿山周围种植大量的草木植物。研究人员还要将化学相关药品加到其中,防止发生散沙飞扬的现象,为之后植物的成长和健康打下良好的环境。与此同时,在金属矿山生态环境恢复治理时,研究人员还需要把大量的动物放到周围的矿山土壤当中,如无脊椎动物蚯蚓。这样不仅可以为土壤吸附重金属元素,还能为土壤加足够的矿物质,并且消除有毒的物质。在生物恢复治理的过程中,需要发挥生物的重要作用,进而来改变矿山周围的环境,使附近的土壤更加健康。

5 矿山土地复垦核心技术

第一,复垦废弃土地。在对矿山附近的废弃土地进行复垦过程中,工作人员根据相关的规章制度,完成采矿的工作之后进行合理地排土和造地,最终实现整体的土地复垦。例如,以某金属矿山举例说明,在对废弃地区土地复垦的过程中,工作人员利用回填法把矿山中的石堆和剩下的沙子回填到矿山附近的被损害的土地,在完成此项工作之后,可以观察此土壤是否出现下沉的现象,之后在通过相关的仪器设备对此地区的土壤进行碾压,让土壤具有平稳性。在工作的过程中,还能使用比较典型技术,如覆岩离层注浆喊沉技术,在运用此技术的过程中,需要对离层裂缝内添加流体,并对钻控的地点和数量统一进行规定,钻孔的距离规定为60m~120m,之后在通过工程的图纸严格要求导水裂隙带。大约的高度在30m~160m。在矿山冲击层井径为Φ21.4cm,工作人员需要放入Φ21.9cm套管,井到井口这一段的距离运用Φ8.9cm的钢管为注浆管。在注浆时,工作人员需要把滤筛安到排浆管位置,之后把振动筛安装到注浆旁边的搅拌池上,只要超过3mm的焦渣都能在入泵之前进行有效地过滤。工作人员利用此项技术,让土地下沉具有良好稳定性。最后,将复垦处理完成的土地,在种植草本植物,进而有效地让生态环境得以恢复。

第二,复垦塌陷地区土地。由于长期受到采矿的影响,矿物质在采空完成之后,土壤结构会随着时间变化发生改变,直接影响了土壤水分和肥力,甚至地表出现塌陷的现象,阻碍了土地复垦工作顺利开展。因此,工作人员需要及时地对塌陷地区进行有效地处理,让土地复垦工作得以进行。例如,以某露天矿场举例说明,工作人员需要利用井下填充相关技术对土地下降不平稳进行实时管控。工作人员利用地面石块用于填充材料,根据1:0:6质量比和相关矿石进行有效地融合,进而生成足够的填充材料。另外,在施工的过程中,必须严格要求工作人员控制钻井直径,钻井的直径是47cm,之后在设置直径和深度,主要分为3.5m和56m的储料仓,并进行合理安装。在此过程中,需要把皮带和计量设备运用于传送石块,向投料孔中控添加料体,之后在把投料都传送到井下储料仓当中。另外,工作人员还需要把填充的支架放到工作面之上,在采矿的过程中及时地完成填充的工作。在铺平塌陷土地完成后,工作人员需要种植大量草本植物,对矿场当中的风蚀物有效地固留,进而从根本上改善地表层的土壤,让矿山上的植被进行恢复。

图1 某矿山土地复垦与生态环境治理效果图

6 结语

综上所述,矿山土地复垦与生态环境恢复是一项十分艰巨的任务,及时对土地资源进行充分地运用,这样不仅可以保护我国的生态环境,还能为矿山稳定发展打下良好基础。因此,工作人员根据矿山实际情况,以遵守国家规章制度为原则,及时地运用合理的相关技术,进而矿山土地复垦与生态恢复工作,进而打造良好的矿山生态环境,实现绿色矿山。

猜你喜欢

金属元素矿山水资源
生态水利工程在水资源保护中的运用
水资源(部级优课)
四大“矿山修复”方法
在矿山里耕耘(国画)
智能化矿山建设在中小型矿山的应用探讨
我国矿企海外十大矿山简介
水资源配置的现状及对策初探
金属元素及其化合物
王佩:为半干旱地区集聚水资源
非金属元素及其化合物考点复习导航