礦山生態修復研究范例6篇

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礦山生態修復研究

礦山生態修復研究范文1

垃圾是城市的必然產物。在眾多的垃圾處理方法中,衛生填埋法較為簡便、經濟。隨著城市規模的擴大,填埋場進入城區的范圍,直接影響城市的美觀,尤其是垃圾填埋后腐爛分解產生的填埋氣(如甲中國的土地中只有14%是適耕地,而人均耕地只有0.106hm2,遠低于世界平均水平的0.236hm2(Lin&Ho,2003)。近十年,隨著經濟的發展,礦山大規模開采、固體廢棄物填埋等占用了大量土地,使得中國的適耕地越來越少,特別是礦山開采活動不但占用和破壞大量土地,而且在礦山開采和開采之后的長時間內還會通過粉塵、潛在的酸性廢水排放、地表徑流、滑坡、塌陷等過程再次污染及破壞土地,并使周邊環境不斷惡化(Wong,2003;白中科等,2006)。礦區水土一旦遭受污染破壞,其治理難度大、費用高、環境恢復時間長,甚至還會帶來一系列社會問題。因此,礦區生態環境的修復是采礦業可持續發展中必不可少的一項任務。

礦山廢棄地是一類特殊的退化生態系統,由于人為的巨大干擾,超出了原有生態系統的修復容限。根據其形成原因及組成,礦山廢棄地可以分為四大類,其中修復難度較大的包括精礦篩選后剩余巖石碎塊和低品味礦石堆積而成的廢石堆、剝離物壓占的陡坡排巖場/排土場、尾礦砂形成的尾礦庫以及矸石堆積的矸石山(胡振琪等,2003;Li,2006)。從20世紀70年代開始礦山復墾工作以來,國內外開展了大量的修復研究與實踐工作,針對不同種類廢棄地的不同退化機制和性質,采取的修復及重建措施也不相同(Marrs&Bradshaw,1982;Lietal.,2000;胡振琪等,2003;白中科等,2006)。本文在總結這些研究的基礎上,著重對礦山廢棄地生態修復中的基質改良和植被重建技術進行了分析,以期為今后礦山廢棄地的生態修復提供參考。

1生態恢復與生態重建內涵

當生態系統在外界因素的干擾下,其結構和功能發生位移,原有的平衡被打破,系統的結構和功能發生變化而形成破壞性波動或惡性循環后,該生態系統則成為一類退化生態系統或受損生態系統。對于那些破壞強度大,系統自然功能基本喪失的退化生態系統來說,需要在人為干預或輔助下使其結構和功能逐漸恢復完善而達到一種新的平衡。對于退化生態系統的這種人工干預就稱之為生態修復(ec-ologicalremediation)、生態恢復(ecologicalrestora-tion)或生態重建(ecologicalreconstruction)。最早的生態恢復工作始于1935年,在Leppold指導下,在美國Madison一塊廢棄地及威斯康星河沙灘海岸附近的另一塊廢棄地上開展了恢復工作,經過多年努力后成功創造了今天的威斯康星大學種植園景觀和生態中心,這使得人們認識到,把過度放牧、侵蝕等致損因素造成的廢棄地恢復到草原、森林在理論上和技術上都是可能的(米文寶和謝應忠,2006)。進入20世紀70年代后,對于退化生態系統的生態恢復研究逐漸發展起來,1973年3月,在美國弗吉尼亞理工大學召開了題為“受害生態系統的恢復”國際會議,第一次專門討論了受害生態系統的恢復和重建等重要的生態學問題(Jordanetal.,1987)。1980年在Cairns主編的《受損生態系統的恢復過程》一書中將生態恢復定義為:恢復被損害生態系統到接近于它受干擾前的自然狀態的管理與操作過程,即重建與該系統干擾前的結構與功能有關的物理、化學和生物特征。然而這一概念過分強調了恢復(restoration),而對重建(reconstruction)一個新的生態系統未給予足夠重視(米文寶和謝應忠,2006)。

實際上,要想將一個受損的生態系統恢復到原來未受干擾前的狀態是不可能的。Bradshaw(2000)在回顧美國“生態恢復”(ecologicalreclamation)的歷史時指出,生態系統的重要性是要強調生物多樣性、永久性、自我持續性和植被演替性。對于退化生態系統的恢復應該是在人為干預或輔助下通過修復、改建、重建、復墾和再植等各種措施促使退化生態系統結構和功能不斷完善,最終達到另一個生態平衡狀態。1995年,美國生態恢復學會提出,恢復是一個概括性的術語,包含了改建(rehabilitation)、重建(reconstruction)、改造(reclamation)、再植(reve-getation)等含義。生態重建(reconstruction)并不意味著在所有場合下恢復原有的生態系統,生態恢復的關鍵是恢復生態系統必要的結構和功能,并使系統能夠自我維持和平衡(李永庚和蔣高明,2004)。因此,生態系統的恢復不僅僅是簡單地恢復幾種植物或將裸地覆蓋,它還至少應包括以下三方面:1)土壤養分積累與生物地球化學循環,包括對養分的滯留與損失、土壤的化學過程、有機物質的合成與降解等(Schaaf,2001);2)生物多樣性的恢復,包括生物種類與功能是否達到開礦前或鄰近自然景觀的水平;3)植被演替方向與生態系統的自我維持能力(Bell,2001)。因此,生態恢復與重建不再是一個靜態的概念,它是隨著人們對退化生態系統研究的深入而不斷完善和發展的?,F代生態恢復與重建不僅包括退化生態系統結構、功能和生態學潛力的恢復與提高,而且包括人們依據生態學原理,使退化生態系統的物質、能量和信息流發生改變,形成更為優化的自然-經濟-社會復合生態系統(米文寶和謝應忠,2006)。隨著研究及認識的不斷深入,生態恢復、生態重建的內涵將不斷得到擴展和完善,其所包含的內容也將更深廣。

2礦山廢棄地生態環境退化特征

礦山廢棄地是一類特殊的退化生態系統,在礦山開采時,礦山廢棄地原有的生態系統遭到破壞,主要的生態問題表現為:表土層破壞,土壤基質物理結構不良、水分缺乏,持水保肥能力差,導致缺乏植物能夠自然生根和伸展的介質;極端貧瘠,氮、磷、鉀及有機質等營養物質不足或是養分不平衡;存在限制植物生長的物質,如重金屬等有毒有害物質含量過高,影響植物各種代謝途徑;極端pH值或鹽堿化等生境條件,影響植物的定居;生物數量和生物種類的減少或喪失,給礦區廢棄地恢復帶來了更加不利的影響(Leisman,1957;Cornwell&Jackson,1968;Li,2006)。針對礦山廢棄地以上退化特征及其極端的立地條件,開展生態修復與重建的首要問題是進行礦區廢棄地的基質改良。

3礦山廢棄地基質改良技術

3.1表土覆蓋技術

地表物質是植物生長的介質,植物生長立地條件的好壞,在很大程度上取決于地表性質。一般認為,回填表土是一種常用且最為有效的措施。表土是當地物種的重要種子庫,它為植被恢復提供了重要種源。同時也保證了根區土壤的高質量,包括良好的土壤結構,較高的養分與水分含量等,還包含有較多的微生物與微小動物群落(Bell,2001)。卞正富和張國良(1999)以開灤礦區為實驗點,進行了研究,結果表明,通過條帶式覆土或全面覆土對矸石酸性的控制好于穴植覆土。Barth(1998)認為,覆土越厚越好,這樣可以避免根系穿透薄薄的表土層而扎進有毒的礦土中。但是,覆土越厚,工作量越大,費用越高,而且在超過覆土厚度一定范圍后,修復效果增長反而不顯著。Holmes和Richardson(1999)研究表明,覆蓋10cm厚的表土能使植物的蓋度從20%上升到75%,覆蓋30cm土層,植物蓋度上升到90%,但這兩種深度的表土對提高植物密度方面沒有明顯差異,甚至在播種18個月后,淺表土(10cm)上的植物密度要高于深表土(30cm)。Redente等(1997)在一個煤礦地比較了4個厚度(15、30、45、60cm)的表土后,發現覆蓋15cm即可以取得較好的恢復效果。因此,表土的覆蓋可以選擇10~15cm厚度,而且應該依據種植的植物類型進行調整?;靥畋硗了a生的改土和修復效果比較顯著,但回填表土也存在較大的局限性,主要因為此項工程涉及到表土的采集、存放、二次倒土等大量工程,所需費用很高、管理不便,而且我國大部分礦區在山區,土源較少,多年采礦后取土也越來越困難,不少礦區已無土可取,一些礦山企業甚至花費巨資進行異地熟土覆蓋(彭建等,2005)。這種做法既解決不了礦山長期使用土源問題,又破壞我國寶貴的耕地資源。因此,回填表土和異地熟土覆蓋的基質改良方法只能在條件允許的礦區適用,在土源短缺的礦區,應該選擇其他行之有效的基質改良措施。#p#分頁標題#e#

3.2物理、化學基質改良技術

在廢棄地恢復中通過克服一些物理因子的不足,如挖松緊實的土壤、進行礦地深耕、整理土壤表面等措施來改善礦區土壤環境也常在復墾實踐中應用(Smith&Bradshaw,1979)。研究表明,礦地恢復后的作物產量與翻耕深度呈良好的線性關系(夏漢平和蔡錫安,2002)。如果廢棄地pH值過高或過低時,可以向其中添加化學物質進行中和。在堿性較大的礦區,可以投加FeSO4、硫磺、石膏和硫酸等;在酸度較大的礦區,施用石灰可以有效地提高pH值。胡宏偉等(1999)在Pb/Zn尾礦廢棄地上鋪蓋厚約20cm垃圾與20kg•m-2石灰石,不但提高了尾礦pH值、降低了電導率,而且較有效地防止了下層尾礦的酸化,植物生長也較好。Ye等(1999)觀測到,施用160kg•hm-2石灰能使基質的pH值從2.4上升至7左右。但是,這一改良措施只能在一段時間內有效。因為所添加的石灰量是根據土壤的有效酸度計算的,并未考慮潛在酸度和未風化的硫鐵礦的進一步氧化(Schaaf,2001;夏漢平和蔡錫安,2002)。由于大部分礦山廢棄地土壤物質中缺乏有機質、氮、磷等植物所需的營養物質,這就需要在礦山廢棄地修復中不斷添加肥料(Marrs&Bradshaw,1982)。研究表明,礦地恢復初期,施肥能顯著提高植被的覆蓋度,特別是在無表土覆蓋的礦地。Ye等(2001)觀測到,每公頃施用80t以上的石灰配合施用100t有機肥,不僅顯著降低土壤酸度、電導率和Pb、Zn的有效性,而且有效促進植物萌發,并使生物產量達最大值。然而,化肥的效果只是短期的,停止施肥后,植被覆蓋度、物種數和生物量都會顯著下降??梢姡捎梦锢砘蚧瘜W措施進行礦地基質改良需要長期的人力、物力投入,較難管理,效果持續時間短。

3.3生物改良技術

在礦地的基質修復中也常用到一些生物改良措施,如向礦地引入一些生物和微生物(蚯蚓、藻類等)(Buttetal.,1993)。有研究發現,蚯蚓對土壤的機械翻動起到疏松、拌和土壤的效應,改善了土壤結構、通氣性和透水性,使土壤迅速熟化;同時其排出的糞便,不但含有豐富的有機質和微生物群落,而且具有很好的團粒結構,保水保肥能力強,能有效促進植物生長發育(Curry,1998)。復墾時種植一些生命力強、根系發達的綠肥植物如紫花苜蓿、草木樨、三葉草等也可以起到熟化、改良土壤的作用(鄒曉錦等,2008)。綠肥植物根系發達,主根深長2~3m,根部具有根瘤菌,根系腐爛后對土壤有膠結和團聚作用,改善了礦地基質的結構和肥力。如今,接種菌劑技術也應用在礦山廢棄地的基質改良中,由于菌根真菌的活動增加了活性微生物菌群,改善了根際周圍的微生態環境,可以明顯提高復墾造林的成活率。有研究表明,應用菌根技術的試驗區內植被品種的發芽、成活和生長效果都明顯好于對照處理(邊仕民,2004)。Noyd等(1996)把菌根真菌根內球囊酶(Glomusintradices)和近明球囊霉(G.claroi-deum)接種到牧草上,成功地恢復了礦渣地的植被,達到了修復和復墾的目的。雖然生物措施對改善礦山廢棄地土壤環境有效,但這種效果較緩慢,特別是在極端貧瘠、惡劣的礦區。

3.4城市固體廢棄物人工基質改良技術

風干污泥中氮(以N元素計)、磷(以P2O5計)、鉀(以K2O計)的平均含量為4.71%、4.1%、1.5%,遠遠高于牛羊糞,單純從養分含量來看污泥相當于一種養分含量頗高的有機肥料(陳萍麗和趙秀蘭,2006)。研究表明,在草地上施用污泥后土壤中的許多營養元素的含量均有顯著提高,牧草產量大大增加,覆蓋在草地上的污泥還可有效防止土壤侵蝕和水土流失。粉煤灰是熱電廠采用燃煤生產電力過程中排放的一種粘土類火山灰質材料,主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃盡炭組成,一般pH高達12,與石灰一樣可以起到鈍化污泥中重金屬及殺死病原菌的作用,而且粉煤灰中含有大量Ca、Si、B等微量營養元素(楊劍虹等,1997;Mitsunoetal.,2001)。將粉煤灰用作土壤改良劑可有效改變土壤質地、增加土壤持水能力、提高土壤pH值和增加土壤肥力(Carl-son&Adriano,1993;彭建等,2005)。研究發現,將污泥等固體廢棄物基質用于礦山廢棄地修復時,隨著污泥施用量的增加,廢棄地中有機質含量會累積和提高,理化性質也發生明顯的變化,通常為正相關變化,水土流失量也減少(Lietal.,2000)。廣西省蘋果鋁土礦以選礦泥漿尾礦濾餅為主,添加適量粉煤灰,通過大豆培肥后用做采空區復墾工程中的修復基質,經過1年的培肥熟化期即可種植農作物,其產量可達到或超過當地農作物的水平,有效地解決了該礦區復墾土源不足的難題(羅秀光和馬少健,2000)。因此,從環境建設的可持續發展出發,利用不同廢棄物相互間互補的理化性質,將其合理配比,綜合利用,使之成為適宜于植物生長的新型種植基質———“新土源”。將這種“新土源”用于礦山廢棄地復墾,能迅速有效地提高礦山廢棄地有機質、養分含量,提高植物的成活率和覆蓋度,有利于迅速有效地恢復礦區植被,提高礦山廢棄地土壤中微生物的活性,從而有效防止水土流失。同時它還避開了食物鏈,不會影響到人體的健康,具有良好的環境、生態、社會和經濟多方面的綜合效益。

4礦山廢棄地修復中植被的再建

4.1植被自然演替模式

采礦活動過程中,礦區原有的植物群落被嚴重或完全破壞,據統計,我國因采礦直接破壞的森林面積累計達106萬hm2,破壞草地面積為263萬hm2(彭建等,2005)。雖然在廢棄礦地自然演替過程中,某些耐性物種會逐漸侵入而實現植物定居,但這個過程是緩慢的(Dobsonetal.,1997;Bradshaw,2000)。如圖1所示,排土場從裸地恢復到原來的植被至少需要20~30年,特別是進入羊草雜類草階段非常困難(孫鐵珩和姜鳳岐,1996)。而對于一些立地條件極為惡劣的采礦廢棄地,如鐵礦排巖場、鐵礦尾礦庫等,如果不進行人工種植,其自然恢復過程會更長,甚至需要上百年時間(Anthony,1997;Brad-shaw,2000)。因此,礦山廢棄地生態環境恢復與重建的關鍵是在正確評價廢棄地類型和特征的基礎上進行植被的恢復與重建,進而使生態系統實現自行恢復并達到良性循環。

4.2植物種類的選擇

由于礦山廢棄地立地條件極為惡劣,用于礦地恢復的植物通常應該選擇抗逆性強(對干旱、潮濕、瘠薄、鹽堿、酸害、毒害、病蟲害等立地因子具有較強的忍耐能力)、莖冠和根系發育好、生長迅速、成活率高、改土效果好和生態功能明顯的種類。禾草與豆科植物往往是首選物種,因為這兩類植物大多有頑強的生命力和耐貧瘠能力,生長迅速,而且后者能固氮(Berdusco&O’Brien,1999;陳志彪等,2002)。在禾本科植物中,狗牙根(Cynodondactylon)是被用得最早、最頻和最廣泛的物種之一。不過,Holmes和Richardson(1999)發現,狗牙根在人工模擬的采礦地應用效果不佳。黑麥草通常是一種多年生的適應性強的草類,生長迅速,對重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、和Ni有較強的吸收能力,其根系發達,有利于克服廢棄地的干旱脅迫,因此在早期礦山廢棄地植物修復中被廣泛應用(Dijkshoormetal.,1979)。束文圣等(2000)研究發現,雙穗雀稗(Paspalumdis-tichum)等重金屬耐性植物在輕度改良的Pb/Zn尾礦上能夠成功定居。近幾年發現,香根草(Vetiveriazizanioides)和百喜草(Paspalumnotatum)對酸、貧瘠和重金屬都有很強的抗性,適合用于礦山廢棄地植被再建(夏漢平和蔡錫安,2002)。其中,香根草根系發達,還可以有效控制和防止土壤侵蝕和滑坡,對土壤鹽度、Na、Al、Mn和重金屬(As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、Hg、Se和Cu)都具有極強的耐受能力(Yangetal.,2003)。代宏文和周連碧(2002)在銅陵Cu礦粗砂尾礦庫邊坡種植香根草等植物,植株長勢好,覆蓋度高,種植4個月后的植被總覆蓋度達到95%以上。由于香根草適應性強,生長快,能有效改善種植地的微域生態環境,從而促進其他植物的生長,加速了采石場和其他礦山植被的恢復(方長久和張國發,2003)。但由于香根草屬暖季型草,不適合北方較寒冷地區生長(可抗最低溫度為-15.9℃),目前在北方地區礦山廢棄地修復中還沒有應用實例。在豆科植物方面,Holmes和Richardson(1999)認為,首先應撒播非侵入性的、生長迅速的1年生鄉土豆科植物。目前,一些草本豆科植物如三葉草(Trifolium)、胡枝子(Lespedeza)、沙打旺(Astragalusadsurgens)和草木樨(Melilotussuaveolens)等在全球很多礦地被廣泛采用,大多取得良好的恢復效果。一些木本豆科植物如金合歡(Acacia)、胡枝子(Lespedezathunbergi)等也被廣泛應用。另外,沙棘(Hippophaerhamnoides)雖不是豆科植物,但由于其有固氮能力,而且根系龐大,能固土護坡,涵養水源,已被中國政府列入改善生態環境的首選植物和先鋒樹種。一般礦地恢復過程中采用將豆科與非豆科植物進行間種,這樣非豆科植物被促進生長的效果十分明顯。因為植物通過共生固氮所獲得的氮素是有機氮,與無機氮相比具有有效期長、易積累、又可通過微生物礦化轉化成無機氮緩慢釋放、易被植物吸收等優點。因此對于養分缺乏,特別是缺氮的礦地,豆科植物的種植尤為重要(Dobsonetal.,1997;楊修和高林,2001)。禾草與豆科的草本植物往往只是礦山退化生態系統恢復過程中的先鋒種。根據植物群落學原理,物種多樣性是生態系統穩定的基礎。因此,在礦區生態重建中,使用混合種,特別是將喬、灌、草、藤多層配置結合起來進行恢復的效果要比單一種或少數幾個種的效果好(張翠玲等,1999;夏漢平和蔡錫安,2002)。#p#分頁標題#e#

4.3植物的修復作用

一般認為,植物修復主要是指對礦區土壤基質中重金屬和某些有機化合物的凈化作用,包括植物吸收(phytoextraction)、植物揮發(phytovolatiliza-tion)、植物降解(phytodegradation)和植物固定(phytostabilization)四方面(Chu&Bradshaw,1996;Hutchinsonetal.,2001)。對于不同的礦山廢棄地,根據其土壤基質污染程度、重金屬種類,所選擇的修復植物種類和修復機理是不同的(黃銘洪等,2001)。研究發現,在Pb/Zn尾礦上定居的雀稗(Paspalumthunbergii)、雙穗雀稗(P.distichum)、黃花稔(Siderhombifolia)和銀合歡(Leucaenaglauca)對Pb的吸收表現出不同模式:雀稗所吸收的Pb大部分被滯留在根部,使之較少影響地上部莖葉的光合作用及生長,從而使植物對重金屬Pb更具耐性;雙穗雀稗和黃花稔所吸收的Pb較多地被轉移到便于收獲移走的地上部分,因而具有較大的修復潛力;木本植物銀合歡所吸收的Pb80%以上是積累在根、莖的皮和木質部分及枝條部分,只有15%左右分布在葉片中(張志權和黃銘洪,2001)。束文勝和張志權(2001)研究發現,鴨跖草(Commelinacommunis)是Cu的超富集植物,可用于Cu污染礦區土壤的植物修復與重建。楊肖娥等(2002)在浙江Pb/Zn礦區發現一種新的具有耐Zn特性的Pb富集植物———東南景天(SedumalfrediiHance)。薛生國等(2003)對湘潭Mn礦污染區的植物和土壤進行了野外調查,發現商陸科植物商陸(Phytolaccaacinosa)對Mn具有明顯的超富集特性,葉片內Mn含量高達19299mg•kg-1。香根草不但生物量大,根系發達,對Cd的吸收能力也很強,在Cd濃度僅為0.33mg•kg-1的土壤上,能吸收218gCd•hm-2,因此,可用于修復Cd污染嚴重的礦區(Truong,1999;Chenetal.,2000)。另外,研究還發現,有一類植物雖然對重金屬沒有富集作用,但具有較強的耐受性,可以在重金屬含量很高的土壤和水體中生長,其地上部分能保持較低并相對恒定的重金屬濃度。節節草、狗牙根、營草、白茅等能在As、Sb、Zn、Cd等復合污染的土層中生長良好,可作為長江流域礦山廢棄地植被恢復的先鋒植物(宋書巧和周永章,2001)。研究發現,有近200種植物能夠在不同類型的尾礦庫上自然定居,對不同重金屬表現出一定的耐受能力。

總之,在礦山廢棄地修復中植被的作用是多方面的,植被的生長可加快廢棄地碎巖及尾礦砂的風化進程,修復礦區受污染土壤,有效遏制水土流失,使礦區植被的立地條件逐步得到改善,利于其他植被的自然定居,同時還能有效阻滯礦區飛揚的礦塵,改善局域生態小環境,使生態功能遭到破壞的礦山廢棄地能夠最終實現自我修復,并逐漸達到一種新的生態平衡。

5結語

礦山開采帶來的環境問題是生態修復研究中的一項難題,也是制約社會、經濟可持續發展的一個障礙因素。對于礦山廢棄地的修復多數是在礦山開采結束,廢棄地閑置多年且生態環境問題極為嚴重后才開始。這樣不但加大了修復難度,而且所需費用也成倍增長,恢復時間加長,修復效果也較邊開采邊修復的效果差,而且在礦山廢棄地開采及廢置的較長時間段內,尾礦塵、采礦廢水、廢渣對周邊環境已經產生了很大的影響,污染范圍和破壞程度均發生了擴展。因此,對于礦山廢棄地的生態修復應該從源頭開始,在制定礦產開采計劃的同時就應該對礦山環境可能遭受到的破壞程度進行評估,并制定相應的修復方案。目前,雖然沒有明確的法律規定,但這是礦產資源可持續發展的必然趨勢。在今后礦山廢棄地生態修復工作中,還應該特別加強以下研究:

(1)礦山廢棄地生態修復或重建是一項長期持久的工程,不但需要在礦山開采之前就考慮好礦山開采后的修復方向,即修復目的的明確性,并在開采時對表土、植物種子庫進行收集和保存,以便在開采后合理利用。同時還應該在礦山開采時對一些破壞強度不大的地區進行保護,制定邊開采邊恢復的計劃,這樣就會減小礦山開采后修復的難度,同時降低礦山開采后對周邊地區造成的污染、破壞程度和影響范圍。而且,在礦山廢棄地生態重建過程中除了對植物的研究外,還應該開展礦區動物的研究。到目前為止,對于無脊椎動物在礦區生態恢復中的作用以及恢復后期對于大型動物的潛在影響目前還未見報道。

礦山生態修復研究范文2

【關鍵詞】礦山地質環境;環境保護;綜合治理

礦產資源的開發和利用給人類生活帶來了巨大的經濟利益和豐富的物質財富,極大地促進了經濟繁榮和社會發展。然而,人類在開發利用礦產資源以滿足自身需要的同時,不斷改變和破壞礦區周圍的自然環境也導致環境問題頻發。這些環境問題,不僅嚴重威脅人民生命財產安全,而且嚴重影響到經濟社會的全面協調、可持續發展。分析礦山地質環境面臨的問題并尋求其保護和治理措施,對于中國特色社會主義生態文明建設具有重要的現實意義。

1.礦山地質環境面臨的問題

1.1土地資源遭到破壞

礦山開采對當地土地資源造成的破壞主要源自露天開采和廢石堆積對土地資源的侵占。礦山開采過程中產生的尾礦,煤矸石,粉煤灰是世界排放量最大的工業固體廢物。在我國僅金屬礦山的尾礦每年就達50億噸左右,并以每年4-5億噸排放量不斷增長,占用了大量的耕地、林地等寶貴土地資源。同時礦山的開采過程中導致大量的植被被破壞,造成大量的土地,水土流失現象嚴重。

1.2水資源受到影響

礦山開采所造成的水土流失問題,對當地的水資源構成了巨大威脅。在雨季,大量泥沙被沖刷,淤積河道、山塘、水庫, 污染水源,造成區域生態需水量銳減,威脅生態系統的穩定性。值得一提的是礦區和尾礦堆滲出的酸性廢水對水體的污染存在巨大的威脅。據相關統計,我國各類礦山年排放廢水達30億噸,這一龐大的基數對水環境造成巨大的潛在威脅。另外,對當地居民人畜飲水安全也造成一定影響,嚴重影響人民生命財產安全。

1.3大氣遭受污染

礦山開采產生的懸浮顆粒引致霧霾,進而造成天空灰暗,人們不能正常進行呼吸,嚴重影響人類呼吸系統的健康和威脅人類生命安全。究其原因,這主要是由于礦山的植被系統被嚴重破壞,加上大規模的開采作業以及礦石運輸,產生了大量的浮塵,嚴重影響空氣質量。同時由于大量使用炸藥、采用柴油機作為設備的動力等,不可避免地產生大量有毒有害氣體,這些影響對大氣的破壞也是不可忽視的。

1.4嚴重影響地質結構

在礦山開采中,大量的礦物被開采,導致地下形成大量的空洞,礦洞回填成本過高,從而導致地面沉降和陷落現象頻發。同時在開采過程中也不斷發生塌陷的現象,據統計每采萬噸煤要塌陷土地0.2公頃。

2.礦山地質環境的保護和綜合治理

2.1基本原則

在礦山地質環境的保護和治理上要堅持以下三條基本原則:一是開發與保護相協調的原則,即開發與保護工作要同步進行,決不能允許先破壞后治理的事情發生;二是因地制宜的原則,即是充分利用資源,整合項目,降低礦物的生產成本,就近進行加工處理以及提高尾礦廢渣的回收再利用;三是堅持誰開發誰保護,誰利用誰補償,誰破壞誰恢復的原則,即是進一步明確礦山開采過程中的保護和治理的責任歸屬,加大對開采企業的監管和行政執法,完善礦山修復工作機制。

2.2具體措施

2.2.1加強管理,依法行政,嚴格執法

在源頭審批上,政府相關部門要加大對礦山企業的監管,嚴格執行審批,落實“三同時”制度,對于資質不合格的企業,開采工藝落后的企業拒絕辦證,從行政許可上把好關,嚴格控制。在執法過程中,相關執法部門要加大對礦山的執法檢查力度和頻率,不定時對礦山開采作業進行檢查,對存在違規操作的要及時制止,嚴重危害環境的,要責令停產整頓,對整頓后不達要求的,依法吊銷其開采證。要從根本上杜絕各種濫伐濫采的行為,保障礦山開采作業在法律的監督下正常運行。

2.2.2加大科技研發和利用,積極推廣清潔生產

筆者以為,更高水平的開發利用技術能夠有效降低礦山開采對地質環境造成的破壞和影響。因此,必須鼓勵和幫助企業發展生產力,淘汰落后生產工藝,從根本上改變生產工作環境。鼓勵科研單位和高等院校在資源開采技術研究、提高資源回采率、礦體綜合開采技術和共生、伴生礦物分離技術研究、資源生產中環保技術研究等方面進行探索,盡快將理論轉變為生產力,有效改善礦山開采過程中產生的環境問題。同時,大力推進清潔生產技術的推廣和應用,減輕礦產資源開發對環境的影響。如,加固地下采空區綜合利用技術、充填采空區控制地面沉陷技術、離層注漿技術、條帶開采技術、鉆孔溶解開采技術、原位浸出開采技術、無尾礦選礦技術、固體廢棄物的處理處置及回收再利用技術等。

2.2.3加大礦山的生態修復工程,探索綜合開采和利用新模式

為有效控制地質環境破壞帶來的連鎖反應,加大礦山的生態修復工程建設十分必要。具體來說,就是要組織落實好排土場、露天采場、尾礦庫、礦區道路、礦山工業場地、沉陷區等地段的生態修復,結合物理、生物等多種有效措施,減少開采過程中帶來的破壞,嚴格按照相關標準,對這些地段進行回填,植被恢復等生態修復工作,保障其生態功能基本得到恢復。另外,積極探索綜合開采利用新模式對可持續發展而言非常重要。鼓勵企業對礦山資源進行綜合開采和利用,尤其是在礦物開采過程產生的尾礦,煤矸石,粉煤等固體廢物,要加大循環利用,變廢為寶。在煤矸石等固體廢物對土壤、地下水不會造成污染的前提下,通過生產建筑材料、筑路、充填(包括建筑填充、低洼地和荒蕪地填充、礦井采空區填充)等方式充分利用煤矸石,減少露天堆放。

3.結語

礦山環境保護與綜合治理功在當代、利在千秋,但也非一蹴而就、一勞永逸。面對當前形勢嚴峻的礦山環境破壞問題,其保護與綜合治理對策研究工作必須以科學發展觀為指導,堅持以人為本。具體來說,就是要加強行政干預和法律監管的同時,加強科技研發,推廣清潔生產。此外,積極推動生態修復工程,探索綜合開采和利用新模式對于生態可持續、生產可持續具有重大現實意義。

【參考文獻】

[1]楊帆.承德市礦山環境保護與綜合治理對策研究[D].天津大學,2011.

礦山生態修復研究范文3

關鍵詞:城市污泥;礦山;復墾

中圖分類號:TU984文獻標識碼: A

礦山廢棄地是指采礦剝離土、廢礦坑、尾礦、矸石和洗礦廢水沉淀物等占用的土地,還包括采礦作業面、機械設施、礦山輔助建筑物和礦山道路等先占用后廢棄的土地。礦山廢棄地往往含有多種污染物。這些污染物通過大氣和水體等途徑廣為擴散,污染礦山及周邊地區,導致生態系統受到破壞;未經處理的廢石和尾礦堆,因其結構不穩定,還會導致嚴重的水土流失,并可能引發地質災害等。我國是礦產資源大國,隨著國民經濟的快速發展,礦產資源開發的速度越來越快,礦山廢棄地的數量也越來越多。盡管我國自20世紀80年代初期開始進行了礦山土地復墾方面的工作,可是在經濟、技術、政策上明顯落后于歐、美等發達國家,因此礦山廢棄地的生態恢復作為保護耕地資源的重要手段之一,應在我國可持續發展戰略中占有一席之地。

一、國內外對礦山廢棄地復墾的研究現狀

礦區廢棄地的復墾措施主要是利用廢棄的有機質,主要有物理措施、化學措施、生物措施等。歐美等國家對土地復墾技術的基礎研究開展較早,普遍采用的技術方案可歸納為直接恢復法和快速轉換法,或是兩者的結合。我國礦山廢棄地生態恢復工作從改革開放20多年以來,復墾方法從“一挖二平三改造”的簡單工程處理發展到多種形式、多種途徑、多種方法相結合的復墾技術體系。近幾年,我國對于廢棄地的復墾技術不僅逐漸向生態恢復轉變。

進入“十一五”以來,我國污水處理廠所產生的污泥,有80%沒有得到妥善處理,污泥隨意堆放及所造成的污染與再污染問題已經凸顯出來,并且引起了社會的關注。

2010年初,住建部副部長仇保興稱,“十二五”期間鼓勵污泥無害化后進行土地綜合利用。污泥的諸多特性決定了其具備土地利用的價值。其特性包括:(1)污泥中含有的氮磷鉀等養分和微量元素可提高土壤肥力,促進植物生長;(2)污泥所含基本礦物質組成類似于土壤腐殖質;(3)土壤生態系統的自凈作用抑制部分污泥中致病生物的生長并使其失活,同時還可以限制重金屬的遷移、擴散與生物可利用特性等。污泥土地直接利用因投資少、能耗低、運行費用低,把污泥應用于嚴重擾動的土地修復與重建,可減少污泥帶來的負面效應。

剩余污泥的處置以及減量化是當前污水處理廠急需解決的一個難點,礦業廢棄地復墾是21世紀經濟可持續發展的需要,將剩余污泥應用于礦業廢棄地復墾,工藝簡單、成本低廉、原材料來源廣,充分達到了廢棄資源再利用的目的,必將深受礦山企業和城市污水處理廠的歡迎。但值得注意的是,不同城市和不同污水處理生產條件,其剩余污泥的性質有所差別;不同礦業廢棄地的土壤特性也不盡相同,在這一領域還有許多問題有待進一步的研究和解決,探索剩余污泥在礦業廢棄地復墾中的應用及效果,是本文研究的目的。

二、駐馬店礦山開發

駐馬店市位于河南省南部。面積15083平方公里,京廣鐵路和106、107國道及京珠高速、京廣高鐵縱貫南北。市域地貌類型多樣,有山地、丘陵、又有平原和水域。駐馬店市礦產資源集中分布在西部及西南部山區,其中煤、石油、天然氣、鐵礦等,特別是建材礦產資源較為優勢。駐馬店市礦產資源主要分布在西部、西南部山區。目前發現各類礦產52種,主要有石油、天然氣、鐵礦、金礦、脈石英、螢石、水泥用灰巖、白云巖、鉀長石、花崗巖、大理巖、建筑用砂、粘土等,優勢礦主要為建材類非金屬礦產。

駐馬店境內礦山多數為上世紀開采至今的礦山,多數礦山開采不規范。經過30多年的開采,造成了對地貌、植被、巖土,水域及大氣等自然資源的影響和破壞。礦山開采中隨意排放的廢水、廢石和尾礦,既占用了大量的土地,污染了水源,又嚴重破壞了礦區周圍的生態環境。在礦山開采中違法開采,亂采濫挖,沒有按臺階正規開采,形成眾多高陡邊坡,有的邊坡高達40-50米,出現眾多危巖體和不穩定斜坡。導致采區滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷等次生地質災害時有發生,具不完全統計礦山生態環境損害面積2000公頃,見下表[1]。

駐馬店市部分礦山主要地質災害隱患點

災害點名稱 位置 威脅對象 穩定性

大寨子-大尖山山體滑坡、泥石流 泌陽縣西北部低山丘陵 村莊、耕地 中等易發

山-黑石山-一條山山體滑坡、塌陷、塌岸 泌陽縣南部低山丘陵 村莊、鐵路 不穩定

五峰山-大頂山泥石流、滑坡 象河、下碑寺、板橋鎮、沙河店鎮 道路、村莊 中等易發

確山普會寺鄉陡巖崩塌、泥石流 金牛山蓮花山礦區 礦山車間、村莊廠房 中等易發

薄山水庫下游徐莊溢洪道山體滑坡 任店鎮 107國道、通信光纜、加油站及職工 不穩定

劉店鎮扁擔山、獨山等礦區滑坡、泥石流 劉店鎮 礦山車間村莊居民等 不穩定

驛城區朱古洞鄉崩塌 朱古洞鄉礦區 礦區廠房和職工 不穩定

礦山多采用露天開采方式,對環境的影響主要是廢渣,其次為粉塵和噪聲。礦區廢渣主要是廢石,應建立廢石堆放場,修建廢石堆放壩,利用廢礦石和地表覆蓋土進行礦山復墾治理。礦區粉塵主要是汽車運輸產生,礦區運輸路面應經常灑水,防止揚塵。礦區噪聲主要來自機械振動和爆破等。礦區離村莊較遠,礦山生產對周邊環境影響不大,但礦區石子運輸對周邊環境影響很大。

駐馬店從十一五規劃中強調礦山企業必須依法履行環境保護和土地復墾等地質災害防治等義務。加強對礦山可能遭受由采礦活動誘發的崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面塌陷等地質災害的監測、預報與防治,避免或減少礦山次生地質災害的發生。嚴格對礦山閉坑報告的審查,礦山閉坑后,對采礦形成的露天采場、廢石堆放場、建筑用地等一定要進行治理恢復,包括生態恢復、土地復墾、地質災害防治,爭取十二五礦山生態環境恢復治理率達到30%以上。

三、駐馬店市城市污泥處置

駐馬店目前有三個污水處理廠,日處理污水10萬噸,每日產生1500多立方米剩余活性污泥絕大多數未經有效利用,污泥的無害化、減量化和資源化達不到環保要求。通過試驗,把脫水生化污泥堆肥后用于駐馬店礦山復墾,效果明顯。

剩余污泥除含有利于土壤改良作用的養分外,還含有部分病原微生物和寄生蟲卵以及微量重金屬元素等,它們可能通過各種傳播途徑,污染土壤、空氣、水源,危害植物的生長。針對駐馬店人口密集,土地資源缺乏,飲用水源地主要集中在駐馬店市西部,同時也是礦山分布帶。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴重擾動的土地如礦場土地的修復與重建,減少了污泥對人類生活的潛在威脅,既處置了污泥又恢復了生態環境。所以駐馬店剩余污泥的土地利用主要考慮閉坑礦山的修復和邊坡治理,且要考慮對飲用水源地和農業活動的影響。剩余污泥礦山復墾利用主要考慮遠離飲用水源地的確山和遂平縣,盡量避免在泌陽縣的閉坑礦山上利用。利用方式主要是礦山剝離區的復墾綠化和高邊坡治理。

(一)礦山的修復

礦山閉坑后,形成了巨大的尾礦堆,粉塵污染劇烈,且存在巨大的滑坡和泥石流風險。必須要對閉坑礦和尾礦堆進行復墾和綠化。閉坑礦山由于開采時剝離了原有的土壤,造成有機質缺失。將駐馬店城市污水處理廠產生的剩余活性堆肥后運至閉坑礦山,過篩查明不同礦山尾礦的礦砂、礦泥的級配和粒徑范圍。將污泥與礦砂、礦泥按一定比例混合形成人工土壤并綠化,通過植物的生化作用,加快土壤腐植質層的產生和熟化,最終達到林業復墾的目的。種植綠化期間監測土壤與地下水的重金屬及有毒有害物質的含量,確定剩余污泥的合理使用年份。

人工土壤覆土主要技術指標包括肥力要求、蓄水能力、孔隙容積、營養物質、滲透性能、空間穩定性,覆蓋在尾礦上面,以實現永久性綠化的目的。應以植物造景為主,形成以喬木為主、草坪為輔的合理的人工林種植結構。所以人工土壤的構造分層為排水層、反濾層、栽植土壤層、植被層。由于基本不會應用到飲用水源地礦山,所以無需設置隔水層,排水層可直接排水到天然溝渠,無需專門收集并處理。在天然溝渠中修建鳳眼蓮塘,沿塘和溝渠人工種植蘆葦,達到利用微生物生化降解人工土壤排出水中的復雜有機分子,分解為二氧化碳和水,且蘆葦是非常好的重金屬鐵的吸收體,可大大減輕重金屬污染。

為了蓄存和排出種植層中滲出的多余水分,改善土壤基質的通氣狀況,在地下設施防水層以上設置排(蓄)水設施。排水應集中進入綠地和建筑的排水或集水系統。排(蓄)水設施可采取鋪設礫石層的方式,為了防止降水集中對排水層和產生壓力且更好地排水,人工土壤頂層必須設計適當的排水坡度。

為了防止人工土壤經沖刷后細小基質顆粒隨水流失且隨著水流向下滲流,造成土壤中的成分和養料流失,并堵塞排水系統。應在排水層上面用級配砂石、細沙鋪設反濾層。反濾層設置的厚度、孔隙率、級配要考慮駐馬店本地的暴雨特點,計算短時大降雨形成的洪水對反濾層的滲透力作用,并經現場試驗確定,以免反濾層遭到破壞。

為了改善植物生長條件,栽植土壤層應符合常綠和落葉喬木、灌木、草坪等不同植物生長對栽植土層厚度的要求,保證綠化的長期效果,人工土壤的覆土厚度應在90-150cm之間。

(二)邊坡治理

針對駐馬店閉坑礦山形成的眾多高邊坡對人民群眾的生命和財產形成的威脅,駐馬店推動了河川治理工程,主要是閉坑礦山開采形成的高邊坡治理。邊坡治理的方式首先要滿足技術可靠、經濟合理、生態環保、立足現有資源的利用??偟木褪菕炀W噴錨和重力式擋土墻兩種及其組合。

由于采礦,形成了剝離帶,邊坡高度多為40-50米,如果單純采用噴錨掛網,則費用高,且不能利用尾礦堆,尾礦處理還得另尋其他辦法,進一步增加了治理費用。經過計算和踏勘,采用了局部高邊坡噴錨掛網,總體分階段使用重力式擋土墻的技術措施,既考慮到了填方的安全,還節約土方資源,且資源化利用污泥來形成綠化土壤,涵養了水源。

重力式擋土墻一般不配鋼筋或只在局部范圍內配以少量的鋼筋,因此,體積、重量都大,在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制,一般墻高在6m以下。由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩定,如果墻太高,耗費材料多,也不經濟。由于駐馬店市礦山地基承載力較好,擋土墻高度不大,礦區又有大量可資利用的廢棄石料,應當首先選用重力式擋土墻。

高邊坡底部使用重力式擋土墻,經填方夯實后,再沿著邊坡高程分段使用噴錨掛網,每10米高分層,水平面上覆蓋人工土壤,再修筑馬道。馬道靠邊坡一側可再修筑擋土墻,或掛網噴錨,直至邊坡頂。

治理的墻后填土與剝離面不能形成承載力整體,且填土量巨大,延伸到地面的水平投影長度很大。所以將堆肥后的城市污泥與尾礦的礦砂、礦泥混合,工藝同上述的礦山修復,構造措施也相同。但擋土墻設施結構必須滿足相應土壤結構的荷載要求和綠化后集中荷載要求。最后在擋墻后填土段人工土壤中撒播草籽或種植灌木,噴錨掛網段人工坡面綠化,擋墻排出水的處理同上述礦山修復的技術措施。技術措施及效果見下圖。

四、總結

要實現廢棄礦山利用,且達到城市污泥資源化利用的目的,須要降低污染土壤中重金屬淋溶到地下水中的風險性。本文的研究提出的措施可能對廢棄礦山的復墾是一種有效的方法,但是由于土壤系統本身和水循環的復雜性,在研究綜合復墾措施的同時,要加強修復效果的長期實驗研究。

礦山生態修復研究范文4

一、以鐵的措施和紀律強力推進礦山整治修復

首先,要真正擺上位置。開展礦山整治和修復,是市委、市政府立足全市經濟社會長遠發展,經研究作出的重大決策,省市都高度重視,并將其納入“十二五”規劃可持續發展的重要方面來抓。從縣內來說,也是貫徹落實科學發展觀,轉變經濟發展方式,加強生態環境保護,推進全縣經濟社會可持續發展的重點工作。各鄉鎮、各部門尤其是領導干部,必須真正把思想統一到市委、市政府和縣委、縣政府的決策部署上來,充分認識開展礦山整治修復的重要性、必要性和緊迫性,正確處理經濟利益與社會利益、局部利益與全局利益、眼前利益與長遠利益的關系;在經濟增長方式上更新觀念,堅持經濟、社會、環境效益相統一,堅持人口、資源、環境發展相協調;決不能搞犧牲生態環境的發展,決不能搞高能耗、高污染、粗放型的發展,決不能搞資源消耗型、“吃子孫飯”式的發展。要從政治和全局高度進一步強化認識,抓緊年內有限的工作時間,針對目前存在的差距和問題,繼續加大工作推進力度,以攻堅破難、背水一戰的精神,確保礦山整治和修復目標任務的完成。

其次,要緊盯目標任務。前不久召開的全縣礦山整治指揮部會議已明確了各項目標任務,即全縣干線公路可視范圍內的所有礦山必須全部關閉,所有大小礦山必須全面進行整治,該關的關,該停的停,同時,修復石澗鎮、蜀山鎮兩處廢棄礦山生態環境,這些任務必須確保不折不扣完成。各鄉鎮、各部門一定要始終咬定目標,按照“三個必須”的要求,扎實有效地抓好整治工作。必須敢于碰硬。礦山整治涉及面廣、利益性強、困難很多,我們一定要有充分的思想準備,要有攻堅破難、敢于碰硬的決心,緊緊圍繞工作目標,研究新情況、解決新問題,切實排除干擾礦山整治的各種因素,扎實推進整治工作。必須突出重點。各鄉鎮和相關部門要嚴格按照屬地管理的原則,堅決關閉取締主要交通干道沿線、旅游風景區內、城市周邊一批不符合要求的礦石破碎加工、小石灰窯等礦山企業。同時,除在已有開采區實施的資源整合項目外,暫停新設采礦權,確保全縣礦山開采秩序和生態環境有明顯好轉。必須持之以恒。要充分認識礦山整治的艱巨性、復雜性和反復性,堅持整治和修復相結合,堅持近期目標與長期目標相結合,常抓不懈,一抓到底。要通過連續幾年扎實工作,連續幾年完成整治目標,最終實現全縣礦山生態環境的顯著改善。

第三,要狠抓綜合整治。綜合運用法律、行政、經濟等手段,采取強有力的措施,多管齊下,對礦山進行綜合整治。要控好源頭、壓住總量,嚴格按照市、縣要求,一律不批新礦。同時,抓緊修編規劃,調整礦山布局,加快關閉城市周邊、主干道路沿線有損景觀的礦山企業。要強化行政執法,依法從嚴查處非法開采、無證加工、破壞生態、污染環境、超限超載運輸、毀壞林地等違法違規行為。要堅決落實保留礦山的整治措施,嚴格規范礦山開采,不斷提高開采技術含量,進一步強化安全生產監管。要抓緊實施廢棄礦山治理工程,引入市場機制,確保資金到位,加快治理進度。要加大稅收和行政規費的征收力度,稅務部門要按照應收盡收的要求,對礦山企業進行地毯式檢查,防止稅費流失。各有關部門也要切實履行職責,落實責任,密切配合,按照“該關停的關停,該整治的整治,該查處的查處”的原則,做好職責范圍內的工作,形成礦山整治修復的合力。

第四,要實行全縣聯動。礦山整治是一項系統性、綜合性工程,要求高、任務重、難度大,必須全縣聯動,確保整體推進。要做到上下聯動,鄉鎮聯動,部門聯動。上下聯動就是各鄉鎮要不折不扣地落實縣委、縣政府有關礦山整治工作的部署和要求,決不允許上有政策,下有對策,做到上下一條心,步調一致,齊抓共管;鄉鎮聯動就是要做到堅持統一的政策和措施,貫徹統一的標準和要求,不得自行其事、各自為政,確保整治工作整體推進。部門聯動就是各職能部門要認真履行好各自的職責,主動配合,積極參與,對整治中的難點和棘手問題決不能相互推諉扯皮,努力營造合力整治的氛圍,確保圓滿完成年內既定的各項目標任務。

二、以強烈的責任加快推進農村土地綜合整治

當前,我們正處在全面加快經濟社會發展的關鍵時期,不發展就是死路一條,發展沒有招數突破土地瓶頸制約就會寸步難行,用地指標僅靠向上被動爭取肯定無法滿足。而開展農村土地綜合整治,就是為了解決“地從哪里來”的問題,就是為了緩解城市建設、工業發展、新農村建設的用地壓力,從面加速工業化、城鎮化和農業現代代進程。因此,這項工作必須緊緊抓在手上,全力加快工作進度。但從目前推進情況來看,各鄉鎮雖然做了不少工作,但總體進度還不平衡、不理想,有的鄉鎮土地置換項目拆遷、安置、補償工作還沒有到位,影響了報批速度。各鄉鎮和相關部門必須要搶抓年內剩下的時間,把這項工作擺上重要議事日程,花大力氣,下真工夫,加快推進速度,加快報批速度,確保圓滿完成土地整治工作目標任務。

一要進一步抓好選點和規劃??h國土部門和各鄉鎮要本著先易后難、先行先試的原則,在調查摸底的基礎上,嚴格按照標準條件優先在新農村示范村、拆遷成本較低、新增耕地面積大、干群積極性高的地區選好項目點。選點過程中要算好三筆帳,一是成本帳,二是增加指標帳,三是工作帳,以確保整治項目順利實施,確保干一處、成一處。在選好項目點的基礎上,要堅持規劃先行。做到沒有規劃不搞整治,沒有規劃不搞建設,規劃必須先行,也必須科學。但從目前情況看,規劃工作還相對滯后,尤其是村鎮建設和村莊布點規劃還不完善,已成為制約農村土地綜合整治工作的重要因素。因此,縣建設、國土等部門要按照城鄉一體化發展、新村建設與產業統籌的原則,加快土地整治專項規劃的編制,特別是要按照新農村的標準,借鑒先進地區經驗,盡快做好村鎮建設和村莊布點規劃,以規劃引領項目建設。各鄉鎮也要從自身實際出發,認真研究和編制安置點村莊建設規劃,一定要具有農村特色,體現新農村的特點,做到自然、生態、宜居。

二要進一步抓好拆遷安置。各鄉鎮和相關部門要按照縣農村土地整治工作領導組制定的統一標準,全力加快拆遷補償和安置工作進度,對補償標準、數額及安置情況要張榜公布。特別是已上報土地置換項目的鄉鎮,要抓緊完成拆遷、安置和補償工作任務,絕不能因此而影響項目的報批工作。要依法保護農民合法權益,對農民的各類補償,要嚴格執行標準,及時足額到位。要堅持拆與建并重,對安置點村莊建設要按照“統一規劃、合理布局、配套建設”的要求搞好規劃設計,統一提供宅基地,統一水、電、路、通訊等公共基礎設施建設,真正把安置點建成環境優美、功能完善、適宜人居的新型農村示范點。要鼓勵農村居民點通過置換向中心村、中心集鎮集中,努力做到建一片成一片、成一片亮一片。

三要進一步抓好綜合整治。各鄉鎮和相關部門要根據復墾方案的要求,切實抓好土地復墾,認真執行耕地占補平衡制度,做好補充耕地工作。要嚴格按招投標程序進行公開招標,確定施工單位、明確監理單位,做到高標準、嚴要求。對這項工作,縣領導組辦公室要加強檢查指導,加快工程推進速度,使被置換地能盡早獲得批準。同時,要切實抓好新農村的環境綜合整治,統籌做好農業綜合開發、村村通建設、農村垃圾集中處理、溝渠水系整治、文明創建等各項工作,真正建成新型村莊,真正改善農村環境。

四要進一步抓好資金籌措。資金投入是土地綜合整治工作的關鍵。要堅持政府主導、多元投入,積極構建穩定的資金投入機制。一方面,要以土地整治專項資金為基礎,進一步整合基礎設施、社會事業、生產發展等各類相關的涉農資金,集中用于土地整治項目,發揮綜合效益;另一方面,要積極爭取金融機構加大信貸支持,引導社會資本投入土地綜合整治,實現互利共贏。同時,還要鼓勵廣大農民積極投工投勞,進一步發揮農民群眾的作用。對農村土地綜合整治補助資金,縣委、縣政府將進一步研究提高標準,調動大家的積極性。對新增的建設用地指標,原則上主要由縣里進行統籌使用。

五要進一步加快工作進度。要堅定不移,快速推進,各鄉鎮要按照年初工作計劃,倒排時間節點,優化流程控制,務必完成年度目標任務;要多頭并進,整體推進,各鄉鎮、各部門要各司其職,縣鎮要整體聯動,縣直部門間要協調統一,形成整體推進農村土地綜合整治的工作合力;要嚴格管理,規范推進,進一步規范農村土地綜合整治資金撥付、管理、使用的各個環節,確保不出問題。同時,各鄉鎮和國土等相關部門要積極主動對上爭取銜接,創造條件加速項目報批、驗收,確保項目和指標盡快獲得省市批準。

三、以堅強的組織領導確保順利完成兩項工作目標

第一,要加強領導、明確責任。今天會后,各鄉鎮和相關部門要對照目標任務,認真梳理工作推進中存在的差距和問題,進一步明確任務、落實責任、加快進度,層層傳遞壓力、人人落實責任。各鄉鎮主要責任同志要親自抓、分管領導要具體抓、其他人員要分片抓,相關部門所承擔的職責也要明確落實到人。特別說明一下,市委、市政府把礦山整治工作列入縣區綜合考核范圍,實行“一票否決”。縣委、縣政府也將把這兩項工作作為年終考核的重要內容,嚴格落實責任追究、問責問效等制度,確保完成各項工作任務,確保取得實實在在的成效。

礦山生態修復研究范文5

關鍵詞:礦山地質 環境保護 治理

礦山地質環境保護與安全生產是礦山企業在實際生產過程中所面臨的兩大主題,也是當今社會、政府主管部門以及礦山企業所關注的熱點問題。如何既合理地開發礦產資源,又不至于造成礦山地質和生態環境惡化以及重大地質災害事故發生,是實現經濟社會可持續發展戰略的重要研究課題[1]。

1、礦山地質環境的內涵

礦山地質環境是指曾經開采、正在開采或準備開采的礦床及其鄰近地區,其巖石圈上部與大氣、水、生物圈組分之間,不斷地進行著聯系(物質交換)和能量流動,這一部分組成一個相對獨立的環境系統。這一系統是以巖石圈為依托,礦產資源開發為主導,不斷改變著地球表面和巖石圈自然平衡狀態的地質環境,也是一個環境地質問題較多、地質災害較突出的環境。礦山地質環境存在的問題主要有:采、選礦過程中產生的有毒、有害氣體,礦渣,廢水,粉塵等,不僅直接影響作業環境和工作條件,而且給礦區周圍的大氣、水質、土壤造成危害;廢石堆、尾礦庫擠占大量土地、農田;污水和煙塵的排放,污染水源、江河和大氣,也破壞了景觀和植被;露天礦邊坡崩落,井下采空區造成地面塌陷;礦井突水、礦山疏干排水引起鄰近地區地表水和淺層地下水疏干涸干或形成海水入侵;采礦剝土等造成水土資源平衡失調,易誘發和引起土壤侵蝕、水土流失、土地沙化以及滑坡、泥石流等地質災害。所有這些環境地質問題,都給人類生產和生活帶來嚴重影響,而且預防和治理的難度很大。因此,必須切實加強和做好礦山地質環境的監督管理[2]。

2、礦山地質環境存在的主要危害

礦山開采誘發的地質災害主要為地面塌陷、地裂縫、崩塌及滑坡、煤層自燃、礦井突水、有害氣體突出、冒頂等。針對上述主要類型分析如下。

2.1 崩塌

多發生在地質構造發育地帶。礦山開采而誘發的巖土體崩塌,在平原地區主要為開采粘土、砂石礦產時的邊坡失穩;在山區露天開采過程中的坡角過大而誘發的巖體崩落(包括建礦時修路切坡等),以及在深部采礦過程中出現地面塌陷而導致上覆脆性巖體(節理裂隙發育)沿裂隙出現崩落。如某煤礦,該礦區上覆第四系玄武巖,儲礦層為侏羅系,經多年的地下開采,形成大面積的采空區,并且出現地面塌陷,引發上伏玄武巖沿節理出現裂縫,在降水作用下,沿裂隙在陡坡處出現崩落,危害近陡坡處的人群及建筑物。

2.2 地面塌陷

多年以來,地下開采礦山地區均有不同程度的地面塌陷發生。這些礦山多分布于山間盆谷地及其周圍。塌陷坑一般近橢圓或近圓形,略大于采空區范圍,深度由內至外,從大變小,個別塌陷由數個塌陷坑相連或重疊。煤系地層多分布于中生代的砂巖、砂礫巖、頁巖之中,巖體類型為軟弱層沉積巖,該地層巖體結構松散、破碎,處于新構造運動上升區,斷裂分布廣泛。煤層礦體多屬于淺埋藏型,松散覆蓋層厚度比例大,礦層覆巖強度低,厚度比例小,巖性組合復雜。當地下礦層被采出后,采空區的頂板巖層在自身重力和上覆巖層及建筑物等的壓力作用下,產生向下的彎曲和移動,當頂板巖層內部所形成的拉長應力超過該層的抗壓強度時,直接頂板首先發生斷裂并相繼冒落,緊隨其后的是上覆巖層相繼向下彎曲、移動,進而發生斷裂和離層,隨采礦工作面的推進,受到采空影響的巖層范圍不斷擴大,當礦層開采的范圍擴大到某一時刻,在地表就會形成一個比采空區大的盆地形塌陷坑。

3、礦山環境治理方案實施部署原則

3.1 以人為本,減災防災的原則

礦山開采誘發的各種地質災害隱患直接或間接地對當地居民的生命財產安全構成威脅,因此礦山地質環境治理首先要保證其免遭該類地質災害隱患的危害,達到防災減災的目的。

3.2 因地制宜,突出重點的原則

針對礦山環境地質破壞的特點、方式、分布及危害程度,重點對開挖較深的采坑、露天堆積較大的礦渣堆、高陡邊坡(危巖體),順坡就勢因地制宜實施削坡、填坑、平整修復治理工程。

3.3 工程措施與生物措施相結合的原則

以工程措施為主修復破壞了的地形地貌景觀,并結合種植樹木的生物措施修復破壞了的礦區礦山生態地質環境。

3.4 量力而行、注重效益的原則

根據資金情況,結合礦山環境地質問題危害大小情況,礦區地質環境治理工程既要遵循生態、社會效益優先,又要爭取最大的經濟效益。

4、礦山地質環境保護及治理措施

建立礦山生態環境監測及預警系統。加強對采礦活動引起的環境污染和地質災害的監測及預報,及時采取有效防范措施。礦產開發成本的提高,反過來可促進礦山環保技術的革新和科技進步,這不僅有利于礦山地質環境的恢復,還可使發展環保技術的礦山企業盈利。礦山地質環境恢復治理的程度,是衡量一個地區發達程度的標志。只有把礦山地質環境問題作為經濟要素來實施,礦業才是地區經濟可持續發展的表征,才有益于社會獲益于人民[3]。建議如下:

4.1 加強新建礦山審批管理制度,防止產生新的生態破壞和環境污染

加強新建礦山審批管理制度。對不符合建設條件和對生態環境破壞嚴重,又無條件采取有效防治措施的擬建礦山,建議實行“環保一票否決制”;限制在地質災害易發區開采礦產資源,禁止在地質災害危險區、自然保護區等區域開采礦產資源;限制改擴建含硫量大于1.5%的煤礦,禁止新建含硫量大于3%的煤礦。

4.2 加強礦山地質災害評估和環境影響評價制度,制定生態環境恢復治理方案

新建、改擴建礦山應嚴格執行礦山建設用地地質災害危險性評估和環境影響評價制度。開發利用方案中必須有水土保持、環境治理達標、礦山生態恢復和重建的實施措施。經批準確定的新建礦山的生態環境保護工程與地質災害防治工程,必須與主體工程同時設計、同時施工、同時驗收和使用。新建礦山的生態環境治理率必須達到100%。

參考文獻

[1]武強,陳奇.礦山環境問題誘發的環境效應研究[J].水文地質工程地質,2008,35(5):81-85.

礦山生態修復研究范文6

加強資源型城市的環境整治和生態保護,改善其生態環境狀況。不僅是這些城市可持續發展的重要內容,也是全國生態環境可持續發展的重要組成部分,對促進資源型城市自身和全國經濟社會可持續發展,落實科學發展觀,構建環境友好型、資源節約型社會意義重大。

一、我國資源型城市生態環境破壞嚴重

(一)礦產資源開采誘發多種次生地質災害,威脅人民群眾生命財產安全

在一些資源型城市中,由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了自然山體、斜坡穩定,導致礦山崩塌、滑坡、泥石流等地質災害時有發生。目前,我國因采礦活動誘發的地質災害每年造成的直接經濟損失超過100億元。此外,大多數煤炭開采城市都面臨嚴重的地面塌陷問題。據調查,我國每采萬噸煤引起地面下沉面積達0.2公頃,目前,僅東北三省原國有重點煤礦采煤沉陷區的總面積就達990平方公里,受影響居民超過90萬人。

(二)資源開采對地表破壞嚴重,固體廢棄物堆積大量占用土地

全國每年85%的工業廢棄物來自礦山開采。據不完全統計,我國金屬尾礦、煤矸石堆積已超過50億噸和40億噸,并且以每年4-5億噸的速度劇增。全國因采礦、尾礦、廢石堆積,直接破壞和占用土地近200萬公頃,破壞森林面積累積超過106萬公頃,破壞草地面積26.3萬公頃,而且工礦廢棄地復墾率不到12%,而先進國家的復墾率達50%。

(三)許多資源型城市地下水均衡系統受到破壞,水和空氣污染嚴重

采礦破壞地下水均衡,導致地下水位下降,出現大面積地下漏斗。如山西省平均每挖1噸煤損耗2.5噸水,由此造成的地下水資源破壞面積達2萬平方公里,全省水資源由建國初期的130多億噸減少到現在的97億噸。因采礦產生的廢水、廢液排放總量占全國工業廢水排放總量的10%以上。礦山附近地表水體,常常作為廢水、廢渣的排放場所,遭受污染。在廢氣排放方面,僅煤炭采礦行業廢氣排放量就占全國工業廢氣排放量的5.7%,其中,有害物排放量每年超過73萬噸,主要為煙塵、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等,使資源型城市大氣環境遭受不同程度污染。

(四)森林砍伐和礦產資源開采導致城市與鄉村生態失衡

由于長期過量采伐林木(如伊春的紅松林被砍伐98%),我國東北的大、小興安嶺等地森林生態功能弱化,蓄水固土抗風沙能力明顯下降。近些年,黑龍江省伊春市干旱和山洪等自然災害頻發,對周邊區域和整個東北、華北等地的天然屏障作用也明顯降低。大慶市由于開采石油造成森林覆蓋率大幅下降,草原退化、鹽堿化和沙化的面積已占當地土地總面積的84%,嚴重破壞了生態平衡,春秋兩季風沙肆虐。

(五)礦產資源開采和森林砍伐破壞了自然地貌景觀的美觀和完整性

采礦造成大量的坑礦、沉陷區和排土場等,特別是露天采礦破壞地貌景觀非常嚴重。在一些自然保護區、風景名勝區、森林公園、飲用水源地保護區以及鐵路、公路等交通干線兩側,可看到采礦留下的痕跡,不但破壞了自然環境,還影響到一些自然景觀。

二、資源型城市生態環境嚴重惡化的主要原因

我國資源型城市生態環境遭受嚴重破壞,除了資源開采行業的客觀特征之外,還存在諸多其他原因。

(一)資源型城市長期缺乏正確的發展觀作指導

在資源型城市發展中,傳統的發展觀忽視生態保護和環境治理,“先污染后治理、邊治理邊破壞”狀況突出,往往以犧牲環境為代價換取一時的經濟繁榮。對資源開采與城市發展缺乏統籌考慮和規劃安排。不少資源型城市的建設未經科學論證,礦區和城區混合在一起,從建礦開始就埋下地質災害隱患。傳統的礦業發展重經濟建設項目,輕礦山環境保護項目。在項目決策中重經濟評價,輕環境影響評價,特別是近年來,一些民營中小型礦山企業過分追求經濟效益,加劇破壞了資源型城市原本就很脆弱的生態環境。

(二)資源開發補償和生態環境治理方面的法律法規不健全,相關管理工作薄弱。從生態保護和環境治理等方面的政策看,國家現有的法律法規和政策體系還不完善

在管理體制上。相關政策措施常常由于缺乏有效的監管和懲處措施而流于形式,礦產資源開發由多個部門管理。涉及多個執法部門,職責交叉,互相扯皮,影響了資源型城市環境保護工作。

(三)現有的政策體系缺乏促進資源型城市生態環境可持續發展的機制體制保障

由于稅收和財政等方面的政策尚未形成有效激勵約束機制,使得大部分礦產企業重開發利用,輕資源節約和環境保護,重經濟效益和發展速度,輕環境效益和發展質量。從資源品的定價政策上看,目前的現狀是價格扭曲,成本不完整,未能涵蓋礦業權有償取得、環境治理、安全投入和衰退期轉產等方面。許多礦山的開采嚴重破壞環境、污染大氣和水源,并把這部分成本推給政府,留給社會。

(四)資源型城市生態環境治理長期欠賬,責任主體缺位

目前,資源型城市存在的生態環境問題,有一部分是計劃經濟時期遺留下來的,造成資源型城市存在大量的生態環境治理欠賬問題,而且越積越多。現有的資源稅費制度仍然存在類似問題,資源開采上繳的稅費地方分成較少,中央財政支出中用于解決資源型城市生態環境歷史遺留問題的份額明顯不足,而財政轉移支付制度也缺乏補償資源型城市歷史欠賬的穩定保證,造成資源型城市長期缺乏合理補償,地方財政對遺留問題也難以解決。

(五)缺乏資源型城市環境治理和生態保護方面的技術和人才

資源型城市環境整治不僅是經濟問題,也是技術問題。目前,我國資源型城市普遍存在的開采遺跡沒有及時治理的問題,不僅是因為存在資金缺口,還由于對災害程度認識的不足和治理技術的欠缺。資源型城市的環境治理和生態保護,特別是礦山地質災害防治具有很強的專業性和技術性,而我國在這方面的技術儲備和人才支持目前仍嚴重不足。

三、改善資源型城市生態環境狀況的政策措施建議

(一)建立資源型城市生態環境補償和可持續發展的長效機制

借鑒國外已有經驗,建立資源開發的生態環境補償機制是促進資源型城市生態環境可持續發展的根本保證。為此,應在資源開采的不同階段,遵循市場規律,采取市場、法律和必要的行政措施,引導和規范各類市場主體合理開發資源,按照“誰開發、誰保護,誰受益、誰補償,誰污染、誰治理,誰破壞、誰修復”的原則,使責任主體真正承擔資源開采、生態環境保護與修復的責任。此外,要完善森林生態效益補償機制,增設森林培育資金,延長“天保工程”的實施年限和范圍,削減采伐量。對于森工城市因調減木材產量、保護生態帶來的經濟損失,通過一定渠道給予合理補償。通過幾十年的休養生息,逐步恢復森林的生態涵養功能。

(二)健全資源型城市和礦區生態環境治理的法律法規體系

我國的《礦產資源法》、《環境保護法》、《土地管理法》、《森林法》、《煤炭法》等法律法規中,提出了資源開采環境治理方面的規定和要求,但力度遠遠不夠,不利于實際操作,應進一步完善。要借鑒發達國家的經驗,研究資源開發補償和生態環境治理方面的專業立法工作。

(三)完善資源品價格形成機制,確立資源型企業在未來生態環境治理中的責任主體地位

科學合理地確定資源成本費用核算框架,把資源開采、環境治理、生態修復等列入資源型企業成本開支范圍。通過建立資源開發補償保證金制度等途徑。使企業承擔資源開發補償和自我援助的主要責任。有關部門應依據新礦山設計年限或已服役礦山的剩余壽命,確定按資源銷售收入的一定比例,分年預提資源開發補償保證金,并列入成本。按照“企業所有、專款專用、專戶儲存、政府監管”的原則,確保企業完成有關的環境治理任務。

(四)明確政府在資源型城市生態環境保護中的職責并保證落實到位

一是對于原國有資源型企業形成的歷史問題以及資源已經或接近枯竭的城市,國家應給予必要的資金和政策支持,做好治理的統籌規劃,解決這些城市在生態環境方面的歷史欠賬。二是通過健全公共財政體系,對今后企業治理不足或具備公共產品特性部分給予必要的資金支持。三是結合資源開采地區的環境特點,建立符合我國國情的資源型城市環境保護政策和技術標準體系,這一體系應覆蓋礦區發展的全過程。四是按照礦產資源規劃,做好新建礦區的統籌規劃和合理布局,嚴格界定生產和生活區,禁止在已勘察確定的資源開采區建設生活區,或在生活區進行開采。五是做好相應的監管工作,完善管理體制。地方政府要對企業治理資金的落實情況進行監督,做好資源開采的環境影響評價工作,建立環境監理制度,有效預防和減少環境污染和生態破壞。

(五)加強對生態環境保護的技術研究和人才培養

礦山環境治理需要進行大量的科學技術研究,如借助現代技術手段,預測地下采空區和特大型坑礦可能出現的重大地質災害。改進礦山開采遺跡的治理技術;研究礦山開采造成的生態退化機理與修復技術、與地上景觀相關的物種選擇、配置和種植等方面的技術等。因此,要加強相關領域的基礎性、應用性研究和人才培養,組織多學科專家聯合會診,逐步形成一套科學合理、經濟高效、符合國情的治理方案。通過論證,盡可能將采礦造成的礦坑等開采遺跡,改造為水庫、湖泊、森林、草地和花園等景觀,美化礦區面貌。

(六)組建專業性的礦山環境治理公司

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