礦山生態(tài)植被恢復技術(shù)范文
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篇1
關(guān)鍵詞:廢棄礦山植被;治理;對策
1 治理原則
1.1 堅持生態(tài)優(yōu)先,綜合治理原則
廢棄礦山植被恢復的目的是通過人為干預重建被破壞的植被,在較短時間內(nèi)恢復被破壞的生態(tài)環(huán)境,最終形成一個能適應自然環(huán)境、自我維持穩(wěn)定植物群落。因此,在恢復治理過程中必須突出以穩(wěn)定山體、消除安全隱患、保持水土、快速綠化為目的的生態(tài)建設(shè),把恢復礦區(qū)自然植被作為樹種選擇的首要依據(jù)。
1.2 堅持先進技術(shù)與實用技術(shù)相結(jié)合的原則
廢棄礦區(qū)局部地形變化劇烈,生態(tài)環(huán)境惡劣,缺土少水成為限制植物生長的主要因素,因此人工恢復植被難度大、技術(shù)要求高。為確保治理效果,應充分發(fā)揮科學技術(shù)在工程建設(shè)中的作用。
1.3 堅持項目建設(shè)與后期管理并重的原則
廢棄礦山植被恢復是造福于民的長期工程,不僅在項目建設(shè)中要著重抓好工程建設(shè)管理,確保工程質(zhì)量,而且要建立完善的管理制度,認真抓好項目建成以后的養(yǎng)護管理,確保工程長期、穩(wěn)定地發(fā)揮其生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益。
2 礦山植被恢復治理中存在的問題
2.1 缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃
礦山植被恢復工程是一項復雜的系統(tǒng)工程,涉及國土、安監(jiān)、水利、林業(yè)生態(tài)等行業(yè),涉及國家、集體、礦山、個人4個方面的利益,因此實施礦山植被恢復工程之前,必須以一個行政區(qū)域或一個大中型礦山企業(yè)為中心,進行統(tǒng)籌規(guī)劃,聘請相關(guān)行業(yè)的專家起草礦山植被恢復工程實施方案與技術(shù)標準,并在實施過程中嚴格執(zhí)行 礦山植被恢復工程結(jié)束后,還要進行檢查和驗收,只有這樣才能保證礦山植被恢復工程走上科學化、規(guī)范化的軌道,發(fā)揮出礦山植被恢復工程應有的功能與效益。
2.2 缺乏主動性
有的企業(yè)為了降低礦山植被恢復工程費用,不是積極主動的搞好礦山植被恢復工作,只是在應該綠化的地塊零星栽植了部分苗木,以應對檢查;有的甚至拖延,導致礦山植被恢復工程進展緩慢。
2.3 方法單一
礦山植被恢復工程主要采用了剝巖廢料異地填埋造田綠化法和尾礦庫直接綠化法兩種方法,由于廢料臺太高 太陡且多為石塊,缺乏適宜林木生長的土壤,缺乏與之相配套的植被恢復技術(shù),因此廢料臺的植被恢復工作處于起步和探索階段,未能大范圍實施,成為礦山植被恢復工程的難點,同時也缺少科技含量高的植被恢復方法。
2.4 植被恢復應用的樹種不夠豐富
就麥格鄉(xiāng)現(xiàn)有礦山植被恢復應用的綠化樹種看,主要有刺槐、柳杉、凍青樹、顛楊、柏木等,多數(shù)屬于本地鄉(xiāng)土樹種,適宜麥格鄉(xiāng)立地條件的外地樹種應用很少,綠化樹種不夠豐富,不符合物種多樣性的要求,同時也缺乏景觀效應。
3 解決的對策
3.1 統(tǒng)籌規(guī)劃
礦山植被恢復工程工作范圍廣、難度大、技術(shù)要求高,建議以鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府或大中型礦山企業(yè)為牽頭單位,聘請礦山、國土、林業(yè)等行業(yè)專家進行統(tǒng)籌規(guī)劃,編制礦山植被恢復工程實施方案,做到因地制宜、分類指導、宜林則林、宜果則果、宜草則草、實施過程中,各村企要切實遵照執(zhí)行,職能部門要同步做好跟蹤管理及監(jiān)督檢查工作,礦山植被恢復工程實施企業(yè)切忌各自為政、凌亂分散。
3.2 行政干預做好服務
本著“誰開發(fā),誰受益”的原則,由國土部門按照礦山企業(yè)的生產(chǎn)能力,收取礦山植被恢復工程保證金,以提高企業(yè)搞好礦山植被恢復工程的積極性,企業(yè)按照規(guī)劃設(shè)計完成植被恢復任務且通過驗收合格后如數(shù)退還,否則由國土部門負責組織招標,由專業(yè)園林施工單位完成應由企業(yè)完成的礦山植被恢復任務,所需費用從企業(yè)繳納的礦山植被恢復工程保證金中列支。在礦山植被恢復工程過程中,國土、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等職能部門要及時做好服務工作,解除企業(yè)的后顧之憂。
3.3 突出物種的多樣性
實踐證明,把鄉(xiāng)土樹種用于礦山植被恢復工程,效果良好,如果能夠再引進如金銀草之類的外地品種并且適宜本地立地條件的樹種,將極大地豐富物種的多樣性,并且增加景觀效應。
3.4 造林與管護并重
一是各礦山企業(yè)必須統(tǒng)籌規(guī)劃,嚴格區(qū)分排放區(qū)和治理區(qū),嚴禁在已造林綠化的治理區(qū)排沙、排巖、排土,防止二次破壞;二是要設(shè)專人進行封閉式管護,防止人畜危害,要加強林木的撫育工作,對新栽苗木及未成林,要及時做好補栽和病蟲害防治等工作,并視旱情及時澆水保墑,促進苗木的正常生長。
篇2
關(guān)鍵詞:生態(tài)重建;復懇技術(shù);造林方法
我國現(xiàn)在處于社會主義初級階段,生產(chǎn)方式落后,開山取石的現(xiàn)象十分普遍。尤其是在擴建城市規(guī)模的地區(qū),在經(jīng)濟與生態(tài)的對立中,生態(tài)環(huán)境的保護遠遠比不上人們對物質(zhì)的需求。據(jù)統(tǒng)計:我國共有大中型礦山9000多座,小型礦山26萬多座,采礦侵占土地面積已接近40000 km2,由此而廢棄土地面積達330km2/a。礦山廢棄地如得不到及時的重建,將可能引發(fā)一系列的環(huán)境問題,造成水土流失、水資源污染、水量減少、礦區(qū)固體廢棄物污染等,將直接影響社會、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
礦山廢棄地生態(tài)重建所面臨的問題:(1)表土層破壞導致缺乏植物能夠自然生根和伸展的介質(zhì)、水分缺乏、營養(yǎng)物質(zhì)不足、毒性物質(zhì)含量過高。(2)存在限制植物生長的物質(zhì)如重金屬含量過高、pH值太低或鹽堿化等。(3)缺乏必要的營養(yǎng)元素如有效磷濃度低、含氮量極低。(4)生物因素除了上述土壤條件變劣外,生物種類的減少或喪失給礦區(qū)廢棄地恢復帶來了更加不利的影響。
解決方法:(1)覆蓋土壤,這種辦法能夠解決上述所面臨的各種問題。但覆蓋土壤的費用很高。(2)挖松緊實的土壤、整理土壤表面的措施是較為有效的措施。向土壤中添加堿性物質(zhì)以調(diào)整土壤的pH值也是非常有效的。(3)添加營養(yǎng)物質(zhì)大部分礦山廢棄物和類土壤物質(zhì)缺乏氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),是植物生長的限制因子之一,解決這類問題的辦法是添加肥料或利用豆科植物的固氮能力。(4)去除有害物質(zhì)在廢棄地恢復過程中。(5)添加物種在礦山廢棄地恢復過程中,通過人工選擇物種,使土壤的物理化學性質(zhì)得到改良,從而縮短植被演替的進程,加快礦山廢棄地的生態(tài)重建進程[1]。
以上方法可歸結(jié)為3種,以覆土和夯土為主的工程措施,以植物重建逐漸改善土壤理化性質(zhì)的生物措施,覆土后在種樹的工程生物想結(jié)合的措施。而在實際恢復中,往往不可能只使用一種方法,通常是二者的結(jié)合:
1、以工程措施為主的重建方式(以農(nóng)田恢復為例)[2]
礦山開采過程中所丟棄的廢渣,堆放到農(nóng)地里,對土地(土壤)造成了嚴重破壞,使原先的良田變成半絕產(chǎn)或絕產(chǎn)的廢棄地,修復工程就是使這些廢棄地重新變成可耕地。
(1)表土轉(zhuǎn)換技術(shù):在堆放煤矸石(或其他礦渣)之前,先把堆放地的表土(耕植土)層取走,并保護好,然后在堆放地鋪上50 cm厚的粘土并壓實,以防煤矸石或礦渣向下滲透而污染地下水及地面水。同樣,在煤矸石或礦渣堆放完并展平壓實之后,也需再鋪上一層50 cm厚的粘土并壓實,造成一個人工的粘土封閉層。然后再墊上1 m厚的生土,最后把表土搬回鋪上,馬上就可以在上面種植作物了。這種方法可以基本上保持原表土層的肥力,達到立即復耕的效果。
(2)表造技術(shù):在進行表造之前,應設(shè)法灌注粘土泥漿,以便讓泥漿包裹煤矸石表面,減緩煤矸石淋溶速度,降低其淋溶水中有毒元素的含量,然后再上50 cm厚的粘土并壓實。這樣做的目的是造成一個人工隔水層,盡量減少地面水下滲,減緩煤矸石淋溶速度,降低其淋溶水中有毒元素的含量,以求達到國家標準,保障生物和人群的健康。最后覆蓋表土,覆蓋的表土層的厚度不能少于1 m。由于覆蓋的生土層過于貧瘠,所以表面30cm這一層必須混入足夠量的有機肥或淡水水域中的淤泥以增加土層中的含氮量。同時還要每年施入足量的氮、磷、鉀肥,復墾后的最初幾年應大量種植豆科植物,這是增加土壤中含氮量的最好辦法。
2、以生物措施為主的重建方式(以礦山森林恢復為例)[3]
生態(tài)恢復指恢復被損害生態(tài)系統(tǒng)到接近于它受干擾前的自然狀況的管理與操作過程,即重建該系統(tǒng)干擾前的結(jié)構(gòu)與功能及有關(guān)物理、化學和生物學特征。礦山植被森林化恢復的方法,主要包括物種如何選擇、種群怎樣配置和采取怎樣的技術(shù)進行栽植 3 個方面。
A、 物種選擇
森林化發(fā)展的趨勢是趨近于自然森林植被的種群結(jié)構(gòu),所以可利用周邊自然森林植被的種群結(jié)構(gòu)作為參照物來確定礦山植被恢復的主要物種。由于比較逼近于自然植被某個演替階段的種群結(jié)構(gòu),其森林化程度就相對較高。因此,礦山邊坡森林化植被構(gòu)建的物種選擇宜預先對周邊山體植被的物種組成與結(jié)構(gòu)進行比較仔細的調(diào)查,盡量選擇周邊山體的鄉(xiāng)土物種,這是礦山邊坡森林化構(gòu)建的重要基礎(chǔ),也是邊坡人工植被趨近于自然、免養(yǎng)護或少養(yǎng)護和相對穩(wěn)定性的根本保證。
B、 種群配置
植物群落的組成并不是一組雜亂無章的堆積,在特定地段的自然條件下,總是由一定的植物種類結(jié)合在一起,成為一個有規(guī)律的組合。物種的更新也有其自身的生長對策,樹木在長期的生態(tài)適應過程中形成兩大生長對策類型,一類是在整個生長過程中都需要充足的光照,這一類型樹種的生長盡管處在生長前期或幼樹期,也有較高的生長速率,另一類型是在整個生長過程中,生長前期,特別是幼苗和幼樹期,需要適當?shù)谋邮a,前期生長很慢,以大量發(fā)育根系為主,后期生長較快并需要較充足的光照。
因此,在礦山植被森林化構(gòu)建的同時,還要考慮種群的合理配置問題。在礦山邊坡缺水、缺肥和缺土的惡劣環(huán)境條件下,由于光照充足,可結(jié)合植生基質(zhì)噴附,利用美麗胡枝子鄉(xiāng)土樹種作為邊坡植被森林化構(gòu)建的先鋒樹種是比較理想的。
C、造林方法
噴播:噴播是生產(chǎn)上最經(jīng)濟的造林方法,在噴播草種的同時,夾雜木本種子一起噴播在具有植生基質(zhì)附著的邊坡上。由于木本種子發(fā)芽遲緩,草本種子發(fā)芽迅速,如果木本種子不進行預先的發(fā)芽處理,通常不能保證草種與木本植物種子的同步發(fā)芽。同時還要考慮這些草種的生長是否會對目的樹種的種子萌發(fā)和幼苗生長具有相克作用或生化他感作用。混噴的植物種子還要注意物種的生化他感效應,因此木本植物種子噴播,除要預先進行催芽處理外,還要注意草種對木本植物種子的生化他感作用。
容器苗種植: 在種子由于發(fā)芽遲緩或生化他感影響而不適宜直播的情況下,可利用容器苗種植。試驗證明,采用容器苗造林,具有緩苗快、成活率高的顯著特點。研究生產(chǎn)適合礦山邊坡專用的容器苗是今后礦山邊坡植被森林化構(gòu)建的一種行之有效的方法,可以彌補噴播的不足。
魚鱗坑、圍堰種植:利用邊坡特殊的有利微地形特點,采用挖魚鱗坑或圍堰砌筑或用植生袋疊置燕窩狀種植槽,然后在坑內(nèi)或槽內(nèi)種植目的樹種進行礦山邊坡森林化構(gòu)建的點綴式營造。采用的苗木宜經(jīng)過圃地馴化和修剪整形,或采用大型的容器苗,以適應礦山邊坡的立地環(huán)境。
礦山生態(tài)環(huán)境重建理是一項重大而艱巨的歷史任務。由于邊坡缺水、缺土、缺肥,修復的難度較大是事實,投入的資金也相對較多,如果沒有正確把握恢復方法,就很難把握修復的效果,難免會出現(xiàn)新的退化問題。要因地制宜,在對自然生鏡全面調(diào)查的基礎(chǔ)上,做出相應的方案選擇,才能到達生態(tài)恢復的目的。
參考文獻
[1] 李永庚,蔣高明.礦山廢棄地生態(tài)重建研究進展[J].生態(tài)學報,2004,1:95―99.
篇3
關(guān)鍵詞:廢棄礦山;治理;技術(shù)措施;延慶縣
Discussion on technologies and measures for administer of abandoned mines in Yanqing country
Ding Jimei
(Yanqing country Bureau of Landscaping of Beijing, Beijing 102100)
Abstract:Based on the environment problem of abandoned mines in Yanqing country, some suitable key technologies and measures for the eco-restoration of the abandoned mines are put forward and described in detail herein in combination with the practice of the eco-restoration projects in the recent years.
Keyword:abandoned mines; administer; technologies and measures; Yanqing country
中圖分類號: TD2 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
礦產(chǎn)資源是人類賴以存活的物質(zhì)基礎(chǔ),是社會發(fā)展的重要資源[1]。大規(guī)模的礦山開采為人類經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻,同時也破壞著人類賴以生存的自然環(huán)境[2-4],而人類的生存和社會的發(fā)展又離不開良好的自然環(huán)境系統(tǒng)的支持,因而我們必須走人與自然和諧發(fā)展的道路才能保障社會的可持續(xù)發(fā)展。在礦產(chǎn)資源開發(fā)、利用的過程中,人類活動導致地質(zhì)條件的變化。歷史上大規(guī)模無序開采,使生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞,地質(zhì)環(huán)境問題日益突出,從而對人民生命和財產(chǎn)安全造成危害的實例屢見不鮮,因此必須引起我們的重視。
1 研究區(qū)概況
延慶縣礦產(chǎn)開發(fā)利用和采冶活動歷史悠久,礦藏資源主要有石英巖、花崗巖、鐵礦、鐵鋅礦等,散布于全縣各地,礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了促進作用,并一度成為本區(qū)的經(jīng)濟支柱,但礦產(chǎn)資源的大量開采不僅造成植被破壞、山體創(chuàng)傷、形成采空區(qū)、破壞了地下水系,造成安全隱患,同時大量的廢石、尾礦等固體廢棄物占壓大量土地,也破壞了自然景觀,導致礦區(qū)生態(tài)退化與環(huán)境污染,嚴重制約了礦區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。同時由于其分布分散,儲量較小,近幾年來開采活動日益減少,各類礦山逐漸廢棄。廢棄礦山的存在,不僅影響了山區(qū)的自然景觀,不利于生態(tài)旅游業(yè)的開展,制約了地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展,而且水土流失嚴重,一些金屬礦山的尾礦或殘渣甚至會造成水體污染,威脅全縣人民的飲用水安全。北京市山區(qū)關(guān)停廢棄礦山植被恢復工程是我市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重點工程。據(jù)統(tǒng)計延慶縣關(guān)停廢棄礦山共計5300多畝。大多分布在干道、旅游景點周邊,嚴重影響了該地區(qū)的發(fā)展。2007年、2008年已經(jīng)治理1118畝。治理廢棄礦山的工程是進一步改善生態(tài)環(huán)境的工程,擔負著防風源、堵沙源、保水源、增景觀的重任,是首都的北部生態(tài)屏障,是北京市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。因此如何因地制宜的采取合理的治理措施,整治廢棄礦山是我們研究的重點。
2 研究區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀
2.1 地質(zhì)災害
研究區(qū)內(nèi)幾乎所有礦山都受到滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災害不同程度地危害,主要表現(xiàn)在:(1)開采使邊坡轉(zhuǎn)變原有的平衡狀態(tài),地面及邊坡開挖影響山體、斜坡穩(wěn)定,導致巖(土)體變形,誘發(fā)崩塌和滑坡等地質(zhì)災害;(2)礦渣隨意堆放,造成超負荷堆放,引起滑坡;(3)部分礦山礦渣順溝堆放,遭遇下雨,溝內(nèi)匯水攜帶大量礦渣形成泥石流。
2.2石漠化
開采現(xiàn)場遺留下來的開采面絕壁林立,采石坑中到處是殘留的礦體、礦柱和任意堆放的廢石堆和的采礦地板,破壞了生態(tài)環(huán)境,整個研究區(qū)內(nèi),石漠化嚴重。
2.3 植被荒蕪
采場內(nèi)石漠化,沒有可供植物生長的土壤,只有星星點點的頑強的生命。采場周圍植被也慘遭破壞,許多地方都被碎石、廢礦渣掩埋著,生態(tài)環(huán)境惡劣。
2.4大量占用土地
采礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的礦渣堆放,占用了大量土地。
5、水土流失
采礦往往把礦場周圍的植被砍伐殆盡,地表喪失或部分喪失了生態(tài)功能,造成水土流失、巖石、導致石漠化。
6、直接或間接污染水源
礦山生產(chǎn)排出大量廢水,如礦坑水、洗礦選礦水、礦渣矸石堆受雨水淋漓后溶解了礦物質(zhì)的污水以及礦區(qū)其他工業(yè)廢水、生活廢水等,大部分未經(jīng)處理,排放后直接或間接污染地表水、地下水和周圍農(nóng)田、土地,污染農(nóng)作物,惡化生態(tài)環(huán)境。
7、大氣污染
開采中礦粉紛飛,濁氣飄散,停采后的采石場中,廢石堆到處都是,粉巖粉、小碎石,經(jīng)風吹,飄入空中,隨風飄蕩,彌漫空中, 輕則天空混沌,重則遮天閉日,嚴重影響了空氣質(zhì)量。
3 廢棄礦山的治理原則
(1)堅持生態(tài)優(yōu)先,綜合治理的原則
廢棄礦山植被恢復的目的是通過人為干預重建被破壞的植被,在較短的時間內(nèi)恢復被破壞的生態(tài)環(huán)境,最終形成一個能適應自然環(huán)境、自我維持的穩(wěn)定植物群落。因此項目建設(shè)中必須突出以穩(wěn)定山體、消除安全隱患、保持水土、快速綠化為目的的生態(tài)建設(shè),把恢復礦區(qū)自然植被作為樹種選擇的首要依據(jù)。同時為最大限度發(fā)揮工程建設(shè)的生態(tài)效益,避免今后的重復建設(shè),應綜合考慮項目區(qū)土地的長遠規(guī)劃,可以結(jié)合植被恢復,按照適地適樹的原則,在立地條件較好或周邊景觀要求較高的地段合理發(fā)展景觀林,為當?shù)亟?jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整創(chuàng)造條件。
(2)堅持安全穩(wěn)定,防災避險的原則
廢棄礦山的邊坡存在浮石,坡度較大,山體較陡。因此必須采取有效措施,確保施工人員的人身安全,避免造成傷亡。對60°以上的山體和垂直立面在清除浮石后一般不進行工程措施,以保持山體的穩(wěn)定性。同時采取安全可靠的技術(shù)措施,建立長久的穩(wěn)定的能夠自我維持的植物群落,避免造成新的生態(tài)問題或形成二次污染。
(3)堅持生物措施,工程措施相結(jié)合的原則
恢復廢棄礦山植被是以恢復礦山植被、改善礦山環(huán)境為主要目的,因此項目建設(shè)中應堅持以生物措施為主,通過合理選擇植物種類、采取有效的基質(zhì)改良和先進的抗旱造林技術(shù)實現(xiàn)礦區(qū)的快速綠化,提高礦區(qū)的保水保土能力,但廢棄礦山的立地條件與普通造林地有很大差別,地形破碎、棄渣多,必須采取合理的工程措施,為植物生長和后期養(yǎng)護創(chuàng)造條件,因此在項目建設(shè)中必須堅持以生物措施為主,生物措施與工程措施相結(jié)合的原則,提高廢棄礦山植被恢復的綜合效益。
篇4
(一)誘發(fā)地質(zhì)災害。由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩(wěn)定,往往導致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發(fā)生。而礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷,廢石與泥土混合堆放,使廢石的摩擦力減小,透水性變小而出現(xiàn)漬水,在暴雨下也極易誘發(fā)泥石流。
(二)水文地質(zhì)條件發(fā)生變化與水質(zhì)污染。礦區(qū)塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開采地段的儲水構(gòu)造發(fā)生變化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面積的疏干漏斗;地表徑流的變更,使水源枯竭,水利設(shè)施喪失原有功能,直接影響農(nóng)作物耕種。同時,礦山開采過程中產(chǎn)生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達到工業(yè)廢水排放標準,嚴重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。
(三)土壤退化與污染由于表土被清除采礦后留下的通常是新土或礦渣,加上大型采礦設(shè)備的重壓,往往使土壤堅硬、板結(jié),有機質(zhì)、養(yǎng)分與水分缺乏。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產(chǎn)生。土壤中的營養(yǎng)元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區(qū)或洼地,造成許多地方土壤養(yǎng)分短缺,土壤承載力下降。
礦山固體廢渣(煤矸石等)經(jīng)雨水沖刷、淋溶,極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中,造成土壤的酸堿污染(主要是強酸性污染)、有機毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自凈能力有限,當污染物超過其臨界值時,將向外界環(huán)境輸出污染物,其自身的組成結(jié)構(gòu)與功能也會發(fā)生變化,最終導致土壤資源的枯竭。并且,土壤污染在地表徑流和生物地球化學作用下還會發(fā)生遷移,危害毗鄰地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量,受污染的農(nóng)產(chǎn)品則會通過食物鏈危害人體健康。
(四)水土流失加劇。礦山開采直接破壞地表植被,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區(qū)地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導致礦區(qū)大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動,沖刷加劇。
(五)生物多樣性損失。植被清除、土壤退化與污染、水土流失,對礦區(qū)生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴重威脅了動植物生存。
二、礦區(qū)生態(tài)恢復的典型技術(shù)
(一)礦區(qū)土壤污染的治理
1.礦區(qū)土壤重金屬污染的治理。國內(nèi)外礦區(qū)土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學和生物治理技術(shù)三類。其中,生物治理技術(shù)包括微生物修復技術(shù)、動物修復技術(shù)與植物修復技術(shù)。設(shè)施簡便,投資少,對環(huán)境擾動也少,被認為是最有生命力的。
2.礦區(qū)土壤培肥改良技術(shù)。土壤培肥改良技術(shù)就是對土壤團粒結(jié)構(gòu)、pH值等理化性質(zhì)的改良及土壤養(yǎng)分、有機質(zhì)等營養(yǎng)狀況的改善,這是礦區(qū)生態(tài)恢復的最終目標之一,具體包括:(1)表土轉(zhuǎn)換:在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結(jié)束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質(zhì)、營養(yǎng)條件與種子庫基本保持原樣,本土植物能迅速定居。(2)客土覆蓋:廢棄地土層較薄時,可采用異地熟土覆蓋,直接固定地表土層,并對土壤理化特性進行改良,特別是引進氮素、微生物和植物種子,為礦區(qū)重建植被提供了有利條件。(3)土壤物理性狀改良:土壤物理性狀改良的目標是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤結(jié)構(gòu),短期內(nèi)可采用犁地和施用農(nóng)家肥等方法。(4)土壤pH值改良:對于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氫鹽或石灰來調(diào)節(jié)酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結(jié)構(gòu)。(5)土壤營養(yǎng)狀況改良:主要包括化學肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。
(二)礦區(qū)植被的恢復。根據(jù)礦區(qū)的氣候和土壤條件,植被篩選應著眼于植被品種的近期表現(xiàn),兼顧其長期優(yōu)勢,植物品種的選擇首先要根據(jù)生物學特性,考慮適地適樹原則,尤以選擇根系發(fā)達、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉(xiāng)土植物。
在配置植物時要考慮邊坡結(jié)構(gòu)、種植后的管護要求、自然條件等,以決定種植的形式和品種。同時要考慮與設(shè)計目的相適應;與附近的植被和風景等條件相適應。
(三)水土流失的綜合治理
1.固體廢棄物攔擋工程。在堆棄場地建設(shè)擋渣墻、攔渣壩和排水工程等,進行攔擋與防漏處理。
2.坡面排水工程。對影響礦山安全的坡面,根據(jù)坡長分段布設(shè)截流溝、排洪渠等工程,并配以防護林草帶,增加植被覆蓋,減少坡面徑流對地表的沖刷,保證礦業(yè)生產(chǎn)安全運行。
3.邊坡防護工程。礦山開采形成的各類邊坡,除盡可能采取措施恢復植被外,根據(jù)邊坡穩(wěn)定程度及對周圍的影響,采取相應的工程措施進行防護。坡面防護根據(jù)坡度不同而采用石砌護坡或植被護坡。
4.土地整治工程。對礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢石堆、廢棄工業(yè)場地及尾礦庫,采取排蓄結(jié)合的辦法,排水攔渣,有效解決“三廢”污染。同時對服務期滿的棄渣場、尾礦庫采取復墾措施,提高土地利用率。
5.植被恢復工程。對各類面,分別采取不同的措施,加速植被恢復。
三、結(jié)語
礦山開采極大地改變了原生景觀生態(tài)系統(tǒng),導致礦區(qū)生態(tài)退化與環(huán)境污染。針對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境特點。我國當前礦區(qū)生態(tài)恢復的典型技術(shù)體系主要包括礦區(qū)土壤污染的治理及土壤環(huán)境質(zhì)量的改善,礦區(qū)植被的恢復,水土流失的綜合治理等。
必須強調(diào)的是,礦區(qū)生態(tài)恢復不僅僅是一個技術(shù)工程層面的問題,而且與礦區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展密不可分,是一項耦合了社會、經(jīng)濟、資源與環(huán)境的系統(tǒng)工程。因此,礦區(qū)土地復墾是以人類發(fā)展為核心,對土地自然、經(jīng)濟與社會屬性的綜合整治,在消除環(huán)境危害的同時重建生態(tài)平衡。
參考文獻:
[1]夏星輝,陳靜生.土壤重金屬污染治理方法研究進展.環(huán)境科學,1997,18(3):72~76.
[2]彭建,蔣一軍,吳健生,劉松.我國礦山開采的生態(tài)環(huán)境效應及土地復墾典型技術(shù).地理科學進展,2005,24(2):38~42.
篇5
(一)危機地面建筑物的安全。當?shù)叵虏煽諈^(qū)面積不斷增大時,應力變化超時過值,巖層就會產(chǎn)生塌陷,從而在采礦區(qū)上方形成塌陷區(qū)。而地表塌陷最直接、最明顯的影響是使塌陷區(qū)上的建筑物(房屋、管道、公路、橋梁等)變形乃至破壞。
(二)引起生態(tài)條件突變,從而導致生態(tài)系統(tǒng)突變。當塌陷深度超過地下水位時,塌陷區(qū)被地下水侵滿,陸地變?yōu)檎訚?、湖泊,原有的陸地植物被水生植物取代?/p>
(三)對周圍小氣候產(chǎn)生一定的影響。因為大面積塌陷區(qū)積水蒸發(fā)和熱容作用使空氣濕度增加、氣溫變化幅度減緩。
(四)水土流失加劇。礦山開采直接破壞地表植被,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區(qū)地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導致礦區(qū)大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動,沖刷加劇。
(五)對森林、草地資源的破壞。礦產(chǎn)資源的開發(fā)會造成生物多樣性損失,植被清除,土壤退化,水土流失,對礦區(qū)生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴重威脅了動植物生存。據(jù)調(diào)查,全國因采礦而破壞的森林面積已達106萬公頃。礦山開發(fā)占用林地面積最多的四省區(qū)依次為黑龍江、四川、山西和江西。我國現(xiàn)有森林面積1.34億公頃,森林覆蓋率僅為13.9%,在200多個國家中,人均占有森林面積居136位。礦山開發(fā)占用、破壞林地不容忽視。
二、環(huán)境保護的對策和建議
(一)礦山固體廢棄物的處理
礦山固體廢棄物可采用堆置處理,堆置就是將固體廢棄物直接堆放到預先劃定并作好準備的場地上。選擇場地應遵循:①保護地下水質(zhì),防止地下水因受廢石堆排放的浸濾水的影響而變質(zhì)。②保護地表水,防止地表水因廢石堆風化淋蝕而增加泥沙負荷和溶解固體負荷。③防止風蝕。④保證人類安全,防止洪水或地震造成災害。因此選擇場地必需對地形、水文地質(zhì)情況、地震情況、水文情況、大氣情況等進行綜合考慮。
尾礦堆存要求更特殊,尾礦壩基礎(chǔ)材料要有足夠的強度,還應具有良好的不透水性。目前尾礦壩堆放有兩種較好的方法:①尾礦半干堆垛。②粗細殘渣的共處置。把固體廢物堆放在堆放場后,可向固體廢物堆表層覆蓋石塊、泥土,種植植物或?qū)ζ浔韺舆M行化學處理,以使固體廢物堆穩(wěn)定,減少二次污染。
礦區(qū)土壤重金屬污染的治理。國內(nèi)外礦區(qū)土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學和生物治理技術(shù)三類。其中,生物治理技術(shù)包括微生物修復技術(shù)、動物修復技術(shù)與植物修復技術(shù)。設(shè)施簡便,投資少,對環(huán)境擾動也少,被認為是最有生命力的。
(二)復墾處理
我國礦區(qū)土地復墾工作起步較晚,土地復墾率較低,迫切要求探索適合我國國情的土地復墾技術(shù),提高土地復墾率和生產(chǎn)潛力。
1 復墾處理。一般步驟如下:表土采掘-表土儲存-回填整平-鋪墊表土一復墾種植。固體廢棄物現(xiàn)在較為先進的復墾技術(shù)是開采與復墾緊密結(jié)合。如德國弗蘭格尼亞石膏礦床開采過程中就采用大型輪胎式裝巖機處理粘土質(zhì)覆蓋物,其運距較短,并能將剝離物及母土就近回填。復墾后的土地可用于農(nóng)、林、牧、漁及修建公共設(shè)施等。
2 礦區(qū)土壤培肥改良技術(shù)。土壤培肥改良技術(shù)就是對土壤團粒結(jié)構(gòu)、DH值等理化性質(zhì)的改良及土壤養(yǎng)分、有機質(zhì)等營養(yǎng)狀況的改善,這是礦區(qū)生態(tài)恢復的最終目標之一,具體包括:(1)表土轉(zhuǎn)換。在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結(jié)束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質(zhì)、營養(yǎng)條件與種子庫基本保持原樣,本土植物能迅速定居。(2)客土覆蓋。廢棄地土層較薄時,可采用異地熟土覆蓋,直接固定地表土層,并對土壤理化特性進行改良,特別是引進氮素、微生物和植物種子,為礦區(qū)重建植被提供了有利條件。(3)土壤物理性狀改良。土壤物理性狀改良的目標是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤結(jié)構(gòu),短期內(nèi)可采用犁地和施用農(nóng)家肥等方法。(4)土壤pH值改良。對于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氫鹽或石灰來調(diào)節(jié)酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結(jié)構(gòu)。(5)土壤營養(yǎng)狀況改良。主要包括化學肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。
3 礦區(qū)植被的恢復。根據(jù)礦區(qū)的氣候和土壤條件,植被篩選應著眼于植被品種的近期表現(xiàn),兼顧其長期優(yōu)勢。植物品種的選擇首先要根據(jù)生物學特,性,考慮適地適樹原則,尤以選擇根系發(fā)達、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉(xiāng)土植物。在配置植物時要考慮邊坡結(jié)構(gòu)、種植后的管護要求、自然條件等,以決定種植的形式和品種。同時要考慮與設(shè)計目的相適應:與附近的植被和風景等條件相適應。
(三)填埋處理
1 從源頭上解決礦山廢棄物問題。應該提到礦產(chǎn)資源勘查、礦山設(shè)計和礦產(chǎn)開發(fā)規(guī)劃等先期工作中。而將礦山固體廢棄物作為“二次資源”加以利用,實現(xiàn)從搖籃到搖籃的最佳資源利用。則是礦山廢物產(chǎn)生后處理的最佳途徑。(1)從廢物中進一步回收有價元素;主要有從銅尾礦中回收石精礦、硫鐵礦精礦;從鉛鋅尾礦中回收鉛、鋅、鎢、銀等;從錫尾礦中回收錫和銅以及一些伴生元素。近年來隨著微生物浸出技術(shù)的應用和發(fā)展,微生物浸出法已成為處理固體廢物的又一重要方法。(2)制作建材。硅酸鹽尾礦磚瓦、水泥:大多數(shù)礦山有大量含硅含鋁的原料,具有制作硅酸鹽建材的基本條件。玻璃原料或配料:富含石英的石英脈型金礦、鎢礦,富含方解石、白云石或螢石的碳酸巖礦,花崗巖型礦等礦山尾礦都可制作玻璃原料或配料。鑄石:鑄石是一種新型工業(yè)材料,在一定條件下是鋼鐵、有色金屬、合金材料等較為理想的代用材料。若固體廢物中含有輝綠巖、玄武巖、角閃巖、花崗巖、石灰石、白云石、蛇紋石、輝石、螢石和菱鎂礦、鉻鐵礦等組合都可考慮用作鑄石原料。建筑微晶玻璃:微晶玻璃是由基礎(chǔ)玻璃經(jīng)控制晶化行為而制成的微晶體和玻璃相均勻分布的材料,又稱玻璃陶瓷。微晶玻璃可以大量利用金屬尾礦制成空氣或泡沫制品,用作建筑隔墻、砌塊或填充材料及結(jié)構(gòu)材料,制品具有高強、輕質(zhì)、節(jié)能、耐熱等特性。
(四)水土流失的綜合治理
1 固體廢棄物攔擋工程。在堆棄場地建設(shè)擋渣墻、攔渣壩和排水工程等,進行攔擋與防漏處理。
2 坡面排水工程。對影響礦山安全的坡面,根據(jù)坡長分段布設(shè)截流溝、排洪渠等工程,并配以防護林草帶,增加植被覆蓋,減少坡面徑流對地表的沖刷,保證礦業(yè)生產(chǎn)安全運行。
3 邊坡防護工程。礦山開采形成的各類邊坡,除盡可能采取措施恢復植被外,根據(jù)邊坡穩(wěn)定程度及對周圍的影響,采取相應的工程措施進行防護。坡面防護根據(jù)坡度不同而采用石砌護坡或植被護坡。
4 土地整治工程。對礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢石堆、廢棄工業(yè)場地及尾礦庫,采取排蓄結(jié)合的辦法,排水攔渣,有效解決“三廢”污染。同時對服務期滿的棄渣場、尾礦庫采取復墾措施,提高土地利用率。
5 植被恢復工程。對各類面,采取不同的措施,加速植被恢復。
(五)引進市場機制,擺正治污主體,構(gòu)建環(huán)保治理公司
引進市場機制,是實現(xiàn)礦山環(huán)境保護與治理良性循環(huán)的正確之路。我國環(huán)保工作存有明顯的“主體錯位”現(xiàn)象。雖然說環(huán)境成本理應內(nèi)部化,本著“誰破壞誰恢復,誰開發(fā)誰保護,誰受益誰補償”原則,理解為企業(yè)是環(huán)保主體就等同于治理主體,這樣理解就有失偏頗?!碍h(huán)保”對企業(yè)來講不是主業(yè),先天性缺乏主動性和內(nèi)在動因。而對于中小企業(yè),更由于資金、技術(shù)上相對較弱,經(jīng)營靈活性大,約束性差,復墾、生態(tài)環(huán)境的恢復等由其執(zhí)行幾乎成為不可能。在市場經(jīng)濟條件下,“致污主體”與“治污主體”應該分離,這才更符合市場經(jīng)濟運行機制。礦產(chǎn)資源的開發(fā)者承擔生態(tài)環(huán)境恢復與重建的責任,作為恢復與治理的致污投資者應與治理者分權(quán)經(jīng)營。建立具有獨立的法人地位的環(huán)保公司,獨立職能。在生產(chǎn)企業(yè)與環(huán)境治理公司間建立起市場供需關(guān)系,這樣更符合社會分工的要求,也有利于專業(yè)化經(jīng)營。通過致污主體與治理主體的分離,達到治污主體與收益主體的統(tǒng)一;同時又推動了環(huán)保市場機制的動作,從根本上校正環(huán)?!笆袌鍪ъ`”現(xiàn)象。
(六)增強環(huán)保意識,提高法制觀念
我國《憲法》明確提出“國家保障自然資源的合理利用”、“禁止任何組織或個人用任何手段侵占或者破壞自然資源”。《礦產(chǎn)資源法》也有明確的規(guī)定,“保障礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用,禁止任何組織或個人用任何手段侵占或者破壞礦產(chǎn)資源。”使用人有管理、保護、合理利用的義務。礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用,必須全面深入貫徹落實科學發(fā)展觀,遵循以人為本、人與自然和諧相處的原則,樹立礦產(chǎn)資源保護與節(jié)約集約利用意識,理順和建立健全資源開發(fā)與環(huán)境保護相互制約的有效機制,采用行政首長問責制的行政制度來保障自然資源的合理利用與開發(fā),各級政府及其有關(guān)部門在環(huán)境與資源保護方面最大限度地履行其職權(quán)和責任,依法行政,對礦產(chǎn)資源的開發(fā)和環(huán)境保護進行嚴格的管理和監(jiān)督,進一步推動我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。建立環(huán)保法制宣傳機制,利用報紙、廣播、電視等多種新聞媒體,廣泛深入地開展環(huán)保宣傳教育工作,全面提高全民的環(huán)境保護意識和法制觀念,促進我國環(huán)境法制建設(shè)和環(huán)保事業(yè)發(fā)展。
三、結(jié)束語
礦山開采極大地改變了原生景觀生態(tài)系統(tǒng),導致礦區(qū)生態(tài)退化與環(huán)境污染。針對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境特點。我國當前礦區(qū)生態(tài)恢復的典型技術(shù)體系主要包括礦區(qū)土壤污染的治理及土壤環(huán)境質(zhì)量的改善,礦區(qū)植被的恢復,水土流失的綜合治理等。
篇6
[關(guān)鍵詞]礦山生態(tài)環(huán)境影響特點對策
[Abstract] cement limestone mine environmental impact caused by many aspects, mainly caused by blasting dust, waste gas, noise, vibration and so. Influence from the mining damage, its greatest impact to ecological environment. So whether the construction period and operation period, the mine should be in accordance with the approved "development and Utilization Scheme" and "mine environmental protection and governance program" requirements, to carry out restoration work, and make the mining side edge treatment measures.
[keyword] mine ecological environmental impact characteristics Countermeasures
TD8
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,水泥需求量越來越大,市場需求刺激了各水泥企業(yè)不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。水泥行業(yè)競爭,歸根結(jié)底是資源的競爭,即其生產(chǎn)所需的主要原料——石灰石的開采。由于水泥生產(chǎn)所需石灰石量最大,占其原料的80%左右,而石灰石又是天然資源,具有不可再生性,因此在水泥生產(chǎn)中石灰石開采尤其重要。石灰石礦山的開采盡管國家連續(xù)出臺相關(guān)法律法規(guī)盡可能使其規(guī)范,但是由于其開采畢竟對山體屬于破壞性進程,因此對生態(tài)影響非常大。本文根據(jù)多年對水泥行業(yè)環(huán)境影響評價案例經(jīng)驗,主要分析石灰石礦山開采中生態(tài)環(huán)境影響的特點及對策。
1、石灰石礦山開采的特點和生態(tài)影響因素
1.1 開采工藝
石灰石礦山開采均采用多臺段自上而下水平分層開采,即在首采區(qū)剝離出開采面后,按照巖石走向逐層采剝,每個平臺高度為15米;巖石分離首先采取炸藥爆破方式,用潛孔鉆機等設(shè)備鉆炸藥放置孔,采用微差爆破工藝進行爆破,爆破后的大塊石灰石用裝載機裝入自卸車車斗,然后運輸至礦區(qū)石灰石下料口,進入下一步石灰石破碎環(huán)節(jié)。
從以上工藝可以看出,石灰石開采對生態(tài)環(huán)境破壞極大。由于石灰?guī)r地區(qū)特殊巖溶地質(zhì)構(gòu)造,地表水滲透性強,地表植被發(fā)育不良,而且采石場幾乎沒有擋土墻等防止水土流失的措施, 大多也未進行復墾綠化, 因此會造成水土流失、泥石流、滑坡、河道堵塞等生態(tài)問題。又由于在開發(fā)過程中受開采工藝限制,盡管國家規(guī)定邊開采邊恢復的生態(tài)保護措施,但是由于土方工作量太大, 耗資也大, 使生態(tài)恢復工作難以開展。有專家估算, 被破壞的植被靠天然恢復至少要一百年時間。
目前大多石灰石采石場正面臨著十分嚴重的生態(tài)環(huán)境退化問題,環(huán)境惡化、水土流失、生物多樣性銳減等向生態(tài)恢復的理論與技術(shù)提出了嚴峻挑戰(zhàn)。
1.2 生態(tài)影響因素分析
礦山開采引起的環(huán)境影響是多方面的,主要有爆破產(chǎn)生的廢氣、粉塵、噪聲、震動等。其對生態(tài)影響因子見表1。
表1環(huán)境生態(tài)影響識別與因子篩選
根據(jù)以上分析,主要評價內(nèi)容主要是:土地利用、植被分布、生物量和物種多樣性、景觀及水土流失等。較大影響來自開采所帶來的破壞,開采前,要將欲開挖石方上的植被、軟土進行處理,砍伐樹木,焚燒沒有用途的草木,去除石方上的軟土、松土,這些都會使得植被大量減少,使得土壤的水土保持能力降低。
開采過程中,會剝離部分表土,從而對原有植被造成一定的影響。同時,主要礦層被采空,會造成嚴重漏水和上覆巖土層結(jié)構(gòu)破壞,使植物失去生存條件;大量開采石料,破壞了山體及地表植被,加速了水土流失的發(fā)展。開挖坡腳、切削邊坡,造成山體失衡。隨著開采的逐步擴展,面將進一步擴大,同時臨時棄土堆表面的擴大亦將增加面,這一切都將加劇水土流失的發(fā)生。開采過后,在山坡大量堆積固體廢棄物,加重了負荷,導致滑坡不斷發(fā)生。這些廢土被沖走,在一定程度上也造成了嚴重的水土流失。加上人們對植被等情況不重視,被破壞的植被無法得到恢復,一定程度上使得水土流失加劇、生態(tài)環(huán)境惡化、自然景觀受到破壞。
在開采過程中,由于降雨,會使得失去植被保護、水土保持能力下降的土壤進一步被雨水侵蝕,造成水土流失。如果遇到暴雨等惡劣的天氣狀況,極有可能造成泥石流,導致嚴重的水土流失、生態(tài)環(huán)境惡化。
2、石灰石開采的生態(tài)影響及其特點
2.1、確定評價等級
根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導則——生態(tài)影響》(HJ19-2011)中對評價工作分級的規(guī)定確定評價工作等級,隨之也確定了將要工作的內(nèi)容和深度。
2.2、生態(tài)影響環(huán)節(jié)分析
無論其評價等級如何確定,一般影響主要有以下幾方面。
2.1、植被破壞
植被破壞也是生態(tài)影響最主要方面。由于石料的開采,可能會使礦區(qū)部分樹木、草地被砍伐,破壞了大面積的植被和地貌景觀。采完之后如不采取有效措施加以恢復,將造成嚴重的土地砂化和水土流失以及塌陷和地表裂縫等嚴重者在雨后導致泥石流和山洪暴發(fā)。
開采區(qū)的植被如果遭到破壞,其后果將是很嚴重的,由于石灰?guī)r礦區(qū)一般土質(zhì)不十分肥沃,而且地表水滲透強,植物生長較緩慢,土層較淺,所以植物一旦破壞,將帶來數(shù)年甚至數(shù)十年不能恢復的后果,而且植被、森林砍伐到一定程度,就會從一定程度上改變原有的生態(tài),導致大量物種消失。
2.2、水體污染
由于開采過程涉及炸藥爆破,在爆破過程中會產(chǎn)生一些硝酸鹽類等化學與物理污染物,這些污染物會隨著地表水或大氣降水,極易滲入地下或者周邊河流,從而導致河流和地下水受到污染,使得水質(zhì)下降。
2.3、土壤破壞
開采過程就是石方與土方分離,石方破碎過程,使得本來就匱乏的土壤結(jié)構(gòu)和層次受到破壞,土壤生態(tài)系統(tǒng)的功能更加惡化。
2.4、水土流失
石灰石開采的建設(shè)和運營會造成一定程度的水土流失。不僅采石本身要挖山體,而且還要砍伐樹木,剝離表土,產(chǎn)生的廢土、廢石的堆放也要占用一定的空間,這些都可能對植被造成破壞,并造成當?shù)氐乃亮魇АMǔG闆r下,一般采石場毀壞的植被面積大約是采坑面積的五倍左右,可見采石場造成破壞的嚴重性。
篇7
關(guān)鍵詞:水泥灰?guī)r礦山;生態(tài)環(huán)境;評價指標體系
中圖分類號:X22文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2014)08-1806-04
Ecological Impact Evaluation Index System of Cement Limestone Mine Development in Hebei Province
ZHANG Rong-zhi,ZHANG Yan,MENG Ling-yao,SHI Mi-wei
(Institute of Geographical Science, Hebei Academy of Science, Shijiazhuang 050011, China)
Abstract: Based on the analyses of ecological problems from cement limestone mine development, an evaluation index system of ecological impact was established considering ecological consequences and ecological restoration potential. Five level primary indicators and fifteen secondary indicators were embodied in the index system as a whole. Analytic hierarchy process (AHP) was used to determine the weight value of the secondary indicators. This evaluation index system was used to quantitatively evaluate the typical cement limestone mining in Hebei Province. The results showed that the ecological impact level of the typical cement limestone mining was Ⅰ of a less severe level in 1987 and Ⅲ of a heavier impact level in 2007. It revealed that cement limestone mine development had a more serious impact on the ecological environment of the local area.
Key words: cement limestone mine; eco-environment; evaluation index system
河北省是我國水泥生產(chǎn)大省,水泥生產(chǎn)的主要原料是石灰?guī)r礦。受石灰?guī)r賦存方式的制約,絕大多數(shù)石灰?guī)r礦都是露天開采,而露天開采方式對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞程度較大,甚至影響整個礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的完整性、穩(wěn)定性,產(chǎn)生嚴重的生態(tài)環(huán)境問題[1]。通過對河北省內(nèi)具有代表性的水泥灰?guī)r礦區(qū)及其周邊區(qū)域進行生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查表明,河北省水泥灰?guī)r礦區(qū)整體植被覆蓋度不高,原始植被覆蓋度一般為30%~60%;植被類型以草本植物、灌木植物為主,基本無高大喬木;植物群落較多,生物多樣性較好。水泥灰?guī)r礦山山體表面土類以砂土或砂石混合土為主,土質(zhì)較差;土層厚度不均,一般為5~20 cm,較厚的地方可達50 cm以上,而有的地方巖石,無表土覆蓋;土層穩(wěn)定性差,易被雨水沖刷流失。建立水泥灰?guī)r礦區(qū)開發(fā)生態(tài)影響評價指標體系,客觀反映礦山開發(fā)生態(tài)環(huán)境影響的主要制約因素和影響程度,便于有針對性地制定水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護對策和生態(tài)恢復措施。
國外生態(tài)影響評價指標體系研究多集中在系統(tǒng)的生態(tài)健康[2]、生態(tài)安全[3]方面。國內(nèi)對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境、礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量的綜合評價指標體系研究較多[4-8],對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境影響評價指標研究相對較少,其中針對水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)評價方面的指標體系研究更少。目前主要的研究有錢金平等[9]從自然生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)和社會生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)兩方面構(gòu)建了18項指標的生態(tài)環(huán)境影響評價指標體系,唐曉蘭等[10]建立了以影響受體為對象的指標體系等。
本研究在分析水泥灰?guī)r礦山開發(fā)引發(fā)的區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的基礎(chǔ)上,著重從礦山開采活動產(chǎn)生的后果和礦區(qū)生態(tài)恢復潛力兩個角度篩選評價指標,構(gòu)建了由5項一級指標、15項二級指標構(gòu)成的水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)影響評價的指標體系,并采用層次分析法(AHP)確定各個指標的權(quán)重值,力求客觀評價河北省水泥灰?guī)r礦山開發(fā)所產(chǎn)生的生態(tài)影響程度。
1材料與方法
1.1評價指標體系建立的思路和原則
基于對水泥灰?guī)r開發(fā)產(chǎn)生的生態(tài)問題分析可知,水泥灰?guī)r開發(fā)產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在對礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量影響、生態(tài)環(huán)境影響、地質(zhì)環(huán)境影響和社會環(huán)境影響幾方面。另外,根據(jù)實地考察,位于不同地區(qū)的同等規(guī)模的水泥灰?guī)r礦山開發(fā)后,其生態(tài)恢復難易程度和恢復效果不同。因此,本研究指標體系的構(gòu)建著重從礦山開采活動產(chǎn)生的影響后果和礦區(qū)生態(tài)恢復潛力兩個角度篩選評價指標,區(qū)別于已有的研究成果[2-10]。
為體現(xiàn)對礦山開發(fā)影響評價結(jié)果的科學性和準確性,在指標體系建立過程中,遵循以下幾方面原則。
1)科學性原則。指標體系的確定應能夠直接反映水泥灰?guī)r礦山開發(fā)活動所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響情況及存在的主要問題。
2)數(shù)據(jù)可得性原則。指標體系的建立應充分考慮所用指標數(shù)據(jù)的可得性,盡可能利用現(xiàn)有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及易于觀測的資料。
3)可操作性原則。指標應具有一定的操作性,不應盲目求全求大,過于復雜將直接導致可操作性降低。
4)準確性原則。所選用的評價指標盡量以定量化指標為主,以便能夠較為準確地反映生態(tài)影響情況。
5)系統(tǒng)性原則。從能夠反映一個系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能角度,遴選出相應指標來反映所產(chǎn)生的影響。
1.2評價指標體系構(gòu)建
根據(jù)指標體系構(gòu)建原則,構(gòu)建了由5項一級指標、15項二級指標組成的水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)影響評價的指標體系,見表1。
1.2.1環(huán)境質(zhì)量影響指標礦山開發(fā)主要的環(huán)境質(zhì)量影響是開采區(qū)粉塵污染影響和棄渣堆存產(chǎn)生的固廢污染影響,因此用揚塵產(chǎn)生面積比和固廢排放強度2項二級指標來反映。其中①揚塵產(chǎn)生面積比=開采面積/礦區(qū)面積;②固廢排放強度以剝采比表示。
1.2.2生態(tài)環(huán)境影響指標選取地貌破壞強度、植被破壞強度、水土流失增率、景觀破碎度4項二級指標。其中①地貌破壞強度=受破壞面積/礦區(qū)面積;②植被破壞強度=受破壞植被面積/原有植被面積;③水土流失增率=采后水土流失增量/背景水土流失量;④景觀破碎度用景觀斑塊破碎化指數(shù)表示,反映由于自然或人為因素的干擾所導致的景觀由單一、均質(zhì)和連續(xù)的整體趨向于復雜、異質(zhì)和不連續(xù)的斑塊鑲嵌體的過程[11]。
1.2.3地質(zhì)環(huán)境影響指標選取地質(zhì)災害面積比、礦山生態(tài)恢復治理率2項二級指標。其中①地質(zhì)災害面積比=地質(zhì)災害面積/礦區(qū)面積;②礦山生態(tài)恢復治理率=已生態(tài)恢復礦山面積/礦山面積。
1.2.4社會環(huán)境影響指標選取環(huán)境敏感度和視覺敏感度2項二級指標。其中①環(huán)境敏感度用礦點距環(huán)境敏感區(qū)(如自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、文物古跡保護區(qū)、水源保護區(qū)、城鎮(zhèn)等人口集中區(qū))的距離表示;②視覺敏感度以礦山距國道、鐵路、高速公路的距離來表示。距離越近產(chǎn)生的影響就越大。
1.2.5生態(tài)恢復潛力指標選取了氣候、區(qū)域植被、土層厚度、土壤有機質(zhì)含量、土壤侵蝕5項二級指標。其中①氣候條件是生態(tài)恢復潛力的一項重要指標,在此以反映降水、蒸發(fā)、溫度等綜合氣候因素的氣候干燥度表示;②區(qū)域植被原始狀況在很大程度上反映區(qū)域生態(tài)恢復潛力。區(qū)域植被較好,說明該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性好,抗逆性強,受破壞地區(qū)的植被恢復能力就越強。③植被恢復離不開土壤,主要與土壤厚度、有機質(zhì)含量相關(guān)。④土壤侵蝕度越高,生態(tài)恢復潛力越低,用土壤侵蝕模數(shù)表示。
1.3水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)影響評價方法
為了說明水泥灰?guī)r礦山開發(fā)產(chǎn)生的生態(tài)影響程度,首先對各評價指標進行確權(quán),然后計算生態(tài)影響評價值,最后對評價值進行分等定級。
1.3.1生態(tài)影響評價指標權(quán)重的確定指標權(quán)重的確定采用層次分析法(AHP)[12]進行。AHP法是美國運籌學家Saaty于20世紀70年代提出的,此方法巧妙地把定性分析和定量分析結(jié)合了起來[12],適合于多目標決策。通過進行系統(tǒng)分析計算,最終確定各個一級指標和二級指標的權(quán)重值見表1。
1.3.2生態(tài)影響評價值計算水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)環(huán)境影響評價值利用加權(quán)求和法對目標層逐層進行計算,直到最高層。計算公式為:
A=■ωiDi;■ω■=1
式中,A為某一礦區(qū)評價值;Di為指標標準化值;ωi為指標的相應權(quán)重值;m為指標總數(shù)。
1.3.3評價等級值計算為了使水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)環(huán)境評價結(jié)果具有可比性,對生態(tài)影響評價值進行了等級劃分,即建立評價等級標準值。一般是評價者或?qū)<疫M行人為的分等定級,本研究結(jié)合有關(guān)標準、規(guī)范和經(jīng)驗數(shù)值等確定評價等級標準值如下:
1)建立水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)影響評價因子等級閾值,即對評價因子進行分等定級,見表2。
2)將礦區(qū)生態(tài)環(huán)境影響程度劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4個級別,各級別代表的影響程度見表3。
3)將各因子等級閾值進行標準化,結(jié)合表1中相應因子的權(quán)重值,利用1.3.2中公式,計算不同等級對應的生態(tài)環(huán)境影響綜合評價值,得出水泥灰?guī)r礦山開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響等級分值,見表3。
2結(jié)果與分析
2.1唐山市豐潤區(qū)典型石灰?guī)r礦區(qū)應用與評價
豐潤區(qū)位于唐山市西北部,地處燕山褶皺帶東段南緣與華北拗陷區(qū)的交界地帶,屬河流沖洪積扇地貌。評價區(qū)域位于豐潤區(qū)西北部,東經(jīng)118°01′43.14″-118°09′16.99″之間,北緯39°50′48.60″-39°55′51.50″之間,面積11 019.03 hm2,目前開采的礦山屬于王官營礦區(qū),面積為2 259.58 hm2,約占評價區(qū)域面積的20.51%。
本研究選取了1987年TM影像數(shù)據(jù),以及2007年的中巴資源衛(wèi)星02B星CCD數(shù)據(jù),通過人工解譯,對兩個時段的影像數(shù)據(jù)進行對比分析,并借助GPS進行實地驗證調(diào)查,結(jié)合表1評價指標體系,得出豐潤區(qū)西北部山區(qū)水泥灰?guī)r礦區(qū)生態(tài)環(huán)境影響綜合評價結(jié)果見表4。
表4表明,從礦山開采初期即1987年至開采20年后即2007年,研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境發(fā)生了較大的變化。主要體現(xiàn)在由于礦山開采面積的增加,原有地貌破壞程度、植被破壞程度、可能發(fā)生地質(zhì)災害的面積均明顯增加。研究區(qū)域被開采部分礦區(qū)均未進行生態(tài)恢復,礦山開采、基巖面積的增加導致開采區(qū)水土流失模數(shù)及水土流失量大量增加,區(qū)域水土流失增率從1987年的3.16%增加到了2007年的32.88%。
通過對影像數(shù)據(jù)對比分析,評價區(qū)域除原有開采斑塊面積擴展較明顯外,新增斑塊數(shù)量較少,對區(qū)域景觀影響不大,研究區(qū)景觀破碎化指數(shù)變化不明顯,1987年為0.17,2007年為0.19。研究區(qū)氣候干燥度為0.8~1.2,屬半干旱地區(qū);區(qū)域植被以灌草為主,有林地比重較小。土層厚度約20~35 cm,原地貌土壤侵蝕為600 t/(km2?a),區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有一定的恢復潛力。
112國道與本研究區(qū)域西部相鄰,本礦區(qū)距112國道僅100 m左右,視覺敏感度較高。研究時段間區(qū)域內(nèi)增加了唐山地表飲用水源保護區(qū),區(qū)域的環(huán)境敏感程度增加。
研究區(qū)域1987年和2007年生態(tài)環(huán)境影響綜合評價值合計分別為0.773和0.387。通過與表3對比分析可知,該區(qū)域生態(tài)影響評價等級從1987年的I級影響較輕,降為2007年的Ⅲ級影響較重。因此20年的礦山開發(fā)活動對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成了比較明顯的不良影響。
3小結(jié)與討論
水泥灰?guī)r礦山開發(fā)造福人類的同時,會對生態(tài)環(huán)境造成復雜而嚴重的影響,如果只考慮單一因素、用單一指標將無法對這種影響進行較好評價。本研究從礦山開采活動產(chǎn)生的生態(tài)影響后果和礦區(qū)生態(tài)恢復潛力兩個方面,建立了一套由5項一級指標、15項二級指標構(gòu)成的較為完整、客觀反映礦山開發(fā)生態(tài)影響的評價指標體系。采用該指標體系,借助歷史資料和遙感數(shù)據(jù),對河北省唐山市豐潤區(qū)典型水泥灰?guī)r礦區(qū)開采產(chǎn)生的生態(tài)影響進行對比分析評價可知,自1987年大規(guī)模開發(fā)利用以來,水泥灰?guī)r礦山的開發(fā)利用已經(jīng)在局部區(qū)域產(chǎn)生了較明顯、較嚴重的生態(tài)影響;根據(jù)各單項指標評價結(jié)果,可找出礦區(qū)存在的主要生態(tài)環(huán)境問題為地表土壤和地表植被遭到破壞,因此進行生態(tài)恢復的切入點是植物賴以生存的土壤條件的修復,比如充分利用礦區(qū)開發(fā)初始剝離的表土等。
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篇8
關(guān)鍵詞:地質(zhì)環(huán)境治理;土地復墾;工程措施;生物措施;充填法
內(nèi)蒙古草原地區(qū)是國家重要的生態(tài)安全保障區(qū)域,也是重要的礦產(chǎn)、能源供應基地,承擔著保障全國“生態(tài)安全”與“能源安全”的雙重角色[1]。近年來礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用促進了草原的經(jīng)濟和社會繁榮發(fā)展,但同時也給草原帶來的水土流失、植被退化等一系列負面的生態(tài)環(huán)境效應。為了緩減經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護之間的矛盾,在礦山生產(chǎn)過程中,地質(zhì)環(huán)境治理與土地復墾工作就顯得尤為重要了。
1. 項目區(qū)概況
項目區(qū)位于錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗巴彥花鎮(zhèn),地理坐標為東經(jīng)118°56′39″―118°58′14″,北緯45°15′19″―45°16′07″。屬于典型的干旱半干旱中溫帶氣候。多年平均降水量375.1mm,年內(nèi)降水分布不均,主要集中在6月~8月,占全年降水量的80%以上;年均蒸發(fā)量1714.7mm;區(qū)內(nèi)多以西北風為主,最大風速31m/s;全年無霜期108天。礦區(qū)土壤類型主要為栗鈣土,有機質(zhì)含量1%~2%,有機質(zhì)層厚度為40cm~60cm,下部有鈣積層。礦區(qū)土壤中有機質(zhì)、氮、磷含量均比較高,養(yǎng)分條件較好,土壤中的有機質(zhì)含量接近同類土壤中有機質(zhì)含量的上限。植被為典型的草原植被,以貝加爾針茅(Stipa baicalensis)+羊草(Aneurotepidimu chinense)為主要建群種,草優(yōu)良牧草的比重為30%~40%。草地等級以Ⅱ等2級為主,草地營養(yǎng)類型以碳氮――氮碳型居多。
2. 項目區(qū)地質(zhì)環(huán)境與土地利用現(xiàn)狀
2.1 地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀
礦區(qū)于2002年投產(chǎn),經(jīng)過十多年的開發(fā),現(xiàn)已經(jīng)形成了大面積采空區(qū)。但未發(fā)生地面塌陷、裂縫、地面沉陷地質(zhì)災害。
采區(qū)工業(yè)場地、新尾礦庫、選礦區(qū)、辦公區(qū)、儲礦場、渣石排放場及礦區(qū)道路等建設(shè)在平緩地帶,工程開挖量小,無高陡邊坡,不存在崩塌、滑坡情況。
舊尾礦庫地處低洼地帶,存放大量尾礦,由于匯水面積小且現(xiàn)已停用,現(xiàn)狀條件下,泥石流地質(zhì)災害不發(fā)育。
2.2 土地利用現(xiàn)狀
礦區(qū)于2002年投產(chǎn),礦區(qū)開發(fā)前土地利用類型為天然牧草地,開發(fā)后土地類型變更為采礦用地。開發(fā)過程中新尾礦庫、舊尾礦庫、選礦區(qū)、辦公區(qū)、儲礦場、渣石排放場這些功能區(qū)對原有地表生態(tài)環(huán)境造成的破壞較大;由于該礦區(qū)為地下開采故工業(yè)場地對原有環(huán)境破壞較小。
3. 項目區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理與土地復墾具體措施
根據(jù)《西烏珠穆沁旗土地總體利用規(guī)劃(2009年~2020年)》項目區(qū)在利用功能上屬于一般農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)用地。遵循因地制宜、治理復墾后土地可持續(xù)利用及生態(tài)環(huán)境保護的原則,根據(jù)項目地質(zhì)環(huán)境及土地利用現(xiàn)狀,科學合理分析未來可能出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境風險,并結(jié)合土地可持續(xù)利用發(fā)展思路,初步確定項目區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理后土地復墾為草地。采取必要的工程措施、生物措施及管護措施,積極有效地推進地質(zhì)環(huán)境治理與土地復墾工作。
3.1 工程措施
由于礦山開采多年,地下形成大面積的采空區(qū),地表舊尾礦庫內(nèi)也存放了大量尾砂,開采過程中產(chǎn)生的渣石排放也將占用大面積的土地資源。為了解決這些問題,采用尾砂回采――采空區(qū)充填――尾礦庫治理三步走戰(zhàn)略。
與礦山設(shè)計院合作,進行尾砂有害成分浸出、尾砂水泥配比強度、流體力學等實驗,采用全尾砂結(jié)構(gòu)流體膠結(jié)充填法對礦區(qū)已形成的采空區(qū)進行充填。具體流程為:將舊尾礦庫中的尾砂進行回采,采出的尾砂經(jīng)過粒徑分選后與水泥進行科學配比,通過充填系統(tǒng)直接將砂漿充填于采空區(qū)中,對新產(chǎn)生的空區(qū)和歷年所遺留的空區(qū)進行膠結(jié)充填。高質(zhì)量的充填體可對圍巖提供良好的支撐,不但可消除塌陷、裂縫、沉陷等地質(zhì)災害,減少舊尾礦庫潰壩、泥石流等地質(zhì)災害風險及環(huán)境風險;還可保護礦區(qū)地表景觀,提高礦石資源回收率,產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
由尾砂采出形成的采坑,可用渣石進行回填、平整、覆土并進行復墾。由于舊尾礦庫在設(shè)計時就采用了防滲技術(shù),堆放渣石可以減少渣石存放過程中雨水沖刷浸出物對環(huán)境影響,也可以減少渣石堆放占用土地資源。對舊尾礦庫覆土要求:覆土厚度為0.3m沉實土壤,覆土的土壤pH值在當?shù)胤秶鷥?nèi),有機質(zhì)含量不能低于當?shù)赝寥赖暮浚桓采w后的場地規(guī)范、平整,覆蓋層容重等滿足復墾利用要求,坡度一般不超過35°,可用作牧業(yè)生產(chǎn)。
3.2 生物措施
在辦公樓、選礦廠周邊及道路兩邊種植丁香樹、榆葉梅等景觀樹種,為了提高植被成活率及遵循自然選擇規(guī)律,在復墾區(qū)內(nèi)主要以種植牧草為主,草種選擇遵守以下原則:
(1)選擇抗旱、抗貧瘠優(yōu)良草種,多種草類混合種植(例如:草木犀+沙打旺);
(2)用于復墾牧草種子必須是一級種,并且要有“一簽、三證”,即要有標簽、生產(chǎn)經(jīng)營許可證、合格證和檢疫證;
(3)有防治病、蟲害措施和退化措施;
(4)三年后牧草覆蓋率達30%,單位面積產(chǎn)草量不低于500kg/hm2。
(5)撒播技術(shù)要點:沙打旺+草木犀比例2∶3,播種量40kg/hm2,播種時間一般選擇在夏初,播種深度1.5cm~2.0cm,播后隨即鎮(zhèn)壓l~2次。
根據(jù)《中國主要作物需水量與灌溉》中西部干旱地區(qū)天然牧草需水量150mm~720mm,故項目區(qū)恢復的植被可以依靠自然降雨量維持生產(chǎn)。但是考慮到復墾區(qū)區(qū)春秋季節(jié)干旱少雨為盡快恢復土地生產(chǎn)力,復墾方案設(shè)計對復墾后的土地每年春季返青期及秋季進行2次灌溉,每公頃每次灌溉用水500m3,年灌溉用水量2030m3,共管護3年,總用水量6090m3。所需水源來自礦區(qū)水源井。
3.3 監(jiān)測與管護措施
(1)植被恢復效果監(jiān)測
植被恢復效果監(jiān)測指植被恢復質(zhì)量監(jiān)測。為盡快恢復土地的生產(chǎn)力,保證植被恢復質(zhì)量,擬采用隨機調(diào)查樣方的方法對植被恢復效果進行監(jiān)測,主要參數(shù)見下表。
(2)管護措施
由于治理區(qū)范圍大、分布較廣,管護難度較大。治理后的草地應進行人工管理,防止牲畜對恢復植被的損害,牧草稀疏的地方應在第二年雨季前及時補播。嚴格執(zhí)行禁放牧、禁開荒、禁采石、禁狩獵、禁用火,要及時防治蟲害、撫育,搞好防火等工作。對復墾后的土地加強灌溉,及時進行澆水,既可促進新播牧草生長,也為優(yōu)良的原有牧草種子成熟或營養(yǎng)繁殖創(chuàng)造條件。每年春、秋兩季灌水,以提高草的成活率和生長速度。加強播種草地的管理,是播種成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
4. 結(jié)語
在礦山生產(chǎn)和社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,我們要本著“不再欠新賬,加快還舊賬”的礦山地質(zhì)環(huán)境治理思路,按照“誰破壞,誰治理”、“誰治理、誰受益”的土地復墾原則,構(gòu)建“政府主導、政策扶持、社會參與、開發(fā)式治理、市場化運作”的礦山地質(zhì)環(huán)境治理和土地復墾新模式,加強政府政策引導與社會資金整合作用,充分調(diào)動企業(yè)在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的積極性,不斷探索利用新技術(shù)對礦山開發(fā)過程中產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境與土地利用問題進行綜合治理。在開發(fā)“金山銀山”的同時,也要保護“綠水青山”,建立環(huán)境友好型礦區(qū),為建設(shè)祖國北疆生態(tài)屏障貢獻一份力量。
參考文獻:
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篇9
【關(guān)鍵詞】地面沉塌陷;地質(zhì)環(huán)境;植被;綠化
在小型地下開采的煤礦在開采過程中,由于對地質(zhì)環(huán)境的破壞,常引發(fā)一些地質(zhì)環(huán)境問題,根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定,要對煤礦在開采過程中引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題進行恢復治理。下面對煤礦開采過程中易引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題和治理措施進行探討。
一、小型地下開采煤礦在開采過程中易引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題
1.地面沉陷問題
在煤礦開采過程中,由于地下煤炭被采出,在地下形成采空區(qū);加之,絕大多數(shù)的小型地下開采煤礦采用的都是冒落法回采方式。因此,隨著采空區(qū)的頂板冒落,相應的就會對地面產(chǎn)生影響,同時就會危機到地面的建、構(gòu)筑物及地下管線的安全。但由于一般的小型煤礦山開采的煤層較薄,范圍較小,因此,地面沉陷問題對環(huán)境的影響較小。
2.地面塌陷和地裂縫問題
由于小型煤礦開采的煤層一般賦存深度較淺,煤層頂板完整性和連續(xù)性一般均較差,煤層頂板的巖石強度很低,因此,在小型煤礦開采過程中時常發(fā)生頂板垮塌造成的地面小范圍的塌陷,同時在塌陷坑周圍形成長短不一、寬窄不一的地裂縫。地面塌陷不但危機地面的建、構(gòu)筑物、地下管線,而且,對地面的人員和牲畜都會帶來危害。地面塌陷和地裂縫問題是小型礦山環(huán)境問題中危害較大的問題之一。
3.井巷坍塌和冒頂問題
由于煤礦開采破壞了煤層四周圍巖的應力平衡,造成圍巖應力重新分布,易形成井巷坍塌和冒頂現(xiàn)象,這種問題雖然不屬于地質(zhì)環(huán)境問題,但井巷坍塌和冒頂現(xiàn)象能直接帶來地面塌陷和地裂縫的發(fā)生。因此,井巷坍塌和冒頂問題也是小型地下開采煤礦必須注意的問題。
4.地形、地貌景觀的破壞和土地被破壞、壓占問題
由于煤礦開采必然會破壞原有生態(tài)和植被,同時煤礦生產(chǎn)所需的工業(yè)場地、運輸?shù)缆?、原煤堆放場、選煤廠、矸石堆放場等都會對地形、地貌景觀和土地進行壓占和破壞。
二、礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復的任務
查明礦山地質(zhì)環(huán)境條件,進行礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀評估和預測評估,合理劃分地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復分區(qū),制定礦山地質(zhì)環(huán)境保護和治理恢復方案,以指導礦山生態(tài)環(huán)境恢復工作具體任務如下:
1、建立礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng),重點對采空區(qū)地表沉陷和地表變形監(jiān)測,對局部形成的塌陷坑和地裂縫進行回填治理,恢復土地和植被。
2、將區(qū)內(nèi)所形成的矸石堆、建筑瓦礫、生活固體垃圾等整理清除,平整植樹,恢復成林地。
3、辦公區(qū)和生活服務區(qū)周圍種植人工防護林帶。
4、閉坑后對辦公區(qū)、生活服務區(qū)、主副井等一切建筑物全部拆除清理。對破壞的土地包括運輸?shù)缆返热空礁餐?,恢復生態(tài)環(huán)境,恢復成林地,選擇適宜本地的樹種恢復植被。對井筒進行拆除、回填。
5、植被恢復后,要加強管護,做到植樹一片成活一片,保證植物的成活率。管護期一般為三年,樹木成活率達到90%。
三、礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復的措施
(一)地面塌陷和地裂縫防治措施
采空區(qū)地表破壞形式主要是局部的沉陷坑和伴生的地裂縫。一般情況下是寬深的裂縫帶發(fā)生在沉陷區(qū)的邊緣,深窄裂縫往往發(fā)生在塌陷區(qū)的中心地帶。因此根據(jù)破壞形式采取相應措施進行治理。
1、治理方法
建立地表警戒線,進行地表變形監(jiān)測,對采空區(qū)進行處理,局部塌陷坑和地裂縫進行回填、壓實、植樹綠化。
2、技術(shù)要求
(1)建立地表變形監(jiān)測系統(tǒng):重點對垂直移動、水平移動進行監(jiān)測,計算傾斜和水平變形,判斷地表變形的形態(tài)和范圍。
(2)對采空區(qū)進行處理:
根據(jù)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案,設(shè)計采用走向長璧全部陷落式采煤法。上部采空區(qū)已崩落的礦體和圍巖隨頂部崩落一起下降充填于采空區(qū)然后利用原礦塊底部結(jié)構(gòu)對崩落的間柱、頂柱礦體予以回收,上部崩落的巖石留在采空區(qū)中,從而完成采空區(qū)處理。
(二)井巷冒頂、坍塌及礦井突水的防治措施
1、治理方法
在礦井巷道頂安放變形監(jiān)測裝置,隨時監(jiān)測巷道的彎曲變形值,一旦發(fā)現(xiàn)變形值過大或變形速率加快,必須采取加固措施加強支護、或主動放頂減壓。以免對人員和設(shè)備造成傷害。在掘進面和回采面隨時進行水文觀測,對巖石面淋水、滲水情況進行詳細記錄,分析原因,查明情況。對水量突然加大或水質(zhì)突然變濁、水中含砂量變大或變小時。均要及時采取措施處理。措施包括鉆孔放水減壓、工作面封堵等。
2、技術(shù)要求
建立巷道變形及工作面水文監(jiān)測系統(tǒng):重點對巷道頂板垂直移動、水平移動進行監(jiān)測,計算傾斜和水平變形,判斷巷道頂板變形的形態(tài)和范圍。同時對工作面水文地質(zhì)情況進行不間斷的檢測,確保在地質(zhì)災害發(fā)生前及時預報,及時采取措施,避免人員及設(shè)備受到傷害。監(jiān)測系統(tǒng)隨著工作區(qū)走,工作區(qū)在哪,監(jiān)測系統(tǒng)就到哪。做到隨時有人在進行監(jiān)測。對監(jiān)測數(shù)據(jù)隨時進行整理、分析。
(三)地形地貌景觀破壞防治措施
1、治理方法
本評估區(qū)對地形地貌景觀的破壞主要發(fā)生在工業(yè)廣場和臨時排矸場。主要治理方法是通過拆除工業(yè)廣場建筑物,清除所有建筑垃圾和剩余矸石,對井筒進行回填,回填至地表標高,對土地進行平整,植樹恢復植被的方法還原原有地貌。
2、技術(shù)要求
井筒在回填使用的材料為矸石和建筑垃圾,回填至地面0.5m時,上覆耕土至地面,由于井筒面積較小,覆土無需客土。植樹采用一年生當?shù)鼗睒渲昃?×4m。
(四)土地占用及破壞的防治措施
1、治理方法
對礦山開采占壓破壞的土地,嚴格按照《土地復墾技術(shù)標準》(試行)進行治理恢復,礦山企業(yè)已經(jīng)委托有資質(zhì)單位編制了土地復墾報告,使原來的土地發(fā)生變化。在礦山開采時,盡量少占壓破壞土地和不破壞土地。對已經(jīng)破壞的土地采用土地平整,覆客土植被恢復措施進行治理。
2、技術(shù)要求
對礦山開采破壞的凹凸不平的土地進行回填、覆土平整,降低其高度,嚴格控制土地坡度,土地整理坡度應控制在6°左右。根據(jù)土地用途,選擇覆土厚度,一般情況下覆土厚度0.3—0.5m為宜,選擇適宜本地的樹種綠化。
篇10
關(guān)鍵詞:鐵礦區(qū);生態(tài)恢復措施;可行性
中圖分類號:X171.4文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2012)12-0048-02
1引言
由于近年來我國對鐵礦石需求量的增大,高強度的礦山開采和對生態(tài)環(huán)境保護措施的重視不足,使得礦山開采地區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭受了嚴重破壞,經(jīng)濟造成了一定的損失,因此生態(tài)恢復措施可行性成為了鐵礦區(qū)發(fā)展的關(guān)鍵問題。
遼寧某露天鐵礦位于遼東低山丘陵與遼河平原的過渡地帶,項目區(qū)為山地丘陵地貌,該區(qū)域主要分布著工礦用地、林地和灌木林地,屬東北黑土區(qū),水土流失類型以水蝕為主,項目所處區(qū)域為礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū),受人為擾動較大,水土流失強度以中度為主。
該地區(qū)由于礦產(chǎn)資源開發(fā)較早,而早期又缺少礦山發(fā)展規(guī)劃,存在亂挖亂堆現(xiàn)象,生態(tài)保護意識薄弱,造成了植被破壞,水土流失、滑坡等問題時有發(fā)生。該鐵礦突出的問題表現(xiàn)在:排土場較多,長期無序排土,表土與廢石混排,形成的排土場均為一段式,且多數(shù)超高排放,坡腳不穩(wěn)定,坡面和頂面平臺缺少排水系統(tǒng),加劇了水土流失,且產(chǎn)生了一定的安全風險,也給排土場的復墾帶來了困難。采場雖已開采多年,但部分采區(qū)仍然需要向深部繼續(xù)開采,采坑上部未采取過生態(tài)恢復措施;部分采坑已閉坑,尚未復墾。為了增加區(qū)域植被綠化面積,有效防治水土流失,逐步改善該區(qū)域生態(tài)環(huán)境,促進鐵礦區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,礦山公司制定了生態(tài)恢復方案,該方案針對采坑和排土場提出了一系列恢復措施。
2鐵礦區(qū)生態(tài)恢復措施
2.1采區(qū)生態(tài)恢復措施
針對本項目而言,礦區(qū)土地資源有限,排土場多數(shù)近于閉庫,因此廢棄的采坑應優(yōu)先用作區(qū)域排土場。但在開采過程中,當開采工作面逐步向前推進的時候,對于開采過的區(qū)域要及時進行恢復工作,即采坑內(nèi)每形成一個臺階就要對臺階邊坡上的巖石上噴灑含有草籽、肥料和土壤穩(wěn)定劑組成的客土,綠化后可保持5年以上。
生態(tài)恢復方案中提出對爆破影響區(qū)內(nèi)的土地進行防護林建設(shè),即在采礦場境界外100m至爆破警戒圈栽植刺槐等高大落葉喬木為防護林;在采礦場境界外50~100m范圍內(nèi)栽植紫穗槐等灌木。在采礦場周圍形成封閉防護林帶,降低對土地破壞的程度,抑制采區(qū)揚塵對周邊環(huán)境的影響。
2.2排土場生態(tài)恢復措施
2.2.1工程措施
該鐵礦區(qū)排土場均為一段式排土,且段高最高可達200m,應先實施削坡措施,然后在坡腳處修建漿砌石擋土墻。
排土場漿砌石擋墻外側(cè)、頂面平臺及坡面設(shè)置漿砌石排水溝,將雨水外排河道,以防止雨水匯流沖刷邊坡。
排土場鋪設(shè)鑄鐵灌溉管道,連接軟管由人工澆水,每2hm2左右設(shè)置一個蓄水箱,水源可取自現(xiàn)有采區(qū)礦坑涌水。
2.2.2植物措施
該礦區(qū)排土場未保留表土,區(qū)內(nèi)綠化土源較少,不能全面覆土,進行穴狀客土較為可行,客土時先在穴栽坑底鋪一層粘土,然后再在上面客土,同時增施保水劑,進一步改良土壤結(jié)構(gòu)。
排土場頂面平臺植物初期選擇刺槐、紫穗槐,坡面選擇紫穗槐、五葉地錦和紫花苜蓿;后期可考慮栽植果樹。根據(jù)當?shù)氐男夂颦h(huán)境,種植時間最好安排在春季或秋季。
植樹后的定植坑穴表面覆蓋切段的秸稈,秸稈在使用前用有機肥與復合肥的混合營養(yǎng)液浸泡,濕覆蓋或晾干后覆蓋,可起到保肥、防止穴內(nèi)雜草叢生、提供營養(yǎng)的作用。
2.3植物后期養(yǎng)護及病蟲害防治
灌溉工程是保證栽植植物成活的關(guān)鍵措施,應定期利用礦坑涌水澆灌綠化植被,樹木必須澆返青水和凍水,除此之外根據(jù)實際情況在生長期澆2~3次。
樹木休眠期和樹木生長期分別施肥2~3次,樹木休眠期以有機肥為宜,生長期宜施緩釋型肥料。
病蟲害以預防為主,綜合防治。應經(jīng)常檢查樹木生長情況,及時掌握蟲情發(fā)展規(guī)律。刺槐蟲害主要有天牛、蚧等,可采用樂果防治;紫穗槐易受四紋麗金龜和大灰象甲危害,可用敵百蟲防治;苜蓿主要害蟲為苜蓿斑螟,可用綠亨或大蟲殺防治。
應定期進行林間除草,還需注意因干旱、水濕、冷凍、日灼、風害等所致生理性病害的防治。為避免對害蟲天敵和生態(tài)平衡的破壞,應科學使用化學防治技術(shù)。
3生態(tài)恢復措施的可行性
3.1生態(tài)恢復方向的可行性
礦區(qū)生態(tài)恢復關(guān)系到該區(qū)域幾十年甚至上百年之后土地利用水平及區(qū)域經(jīng)濟、社會、環(huán)境情況的重要措施,因此生態(tài)恢復方向需要綜合考慮社會發(fā)展、經(jīng)濟水平、環(huán)境保障、公眾意愿等多方面因素。
該區(qū)域土地有限,鐵礦區(qū)采區(qū)閉坑后大多應考慮作區(qū)域排土場使用。而現(xiàn)有排土場的恢復方向可綜合考慮以下幾方面。
3.1.1經(jīng)濟水平
該鐵礦地處我國東北部,經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低,按照耕地優(yōu)先考慮的原則,排土場應復墾為耕地,以增加當?shù)馗財?shù)量,提高當?shù)剞r(nóng)民收入,其他治理區(qū)域“宜林則林,宜果則果”,因此恢復目標應首先以耕地為主,林地、草地可以作為本區(qū)域復墾的主要方向。
3.1.2交通條件和管護
本方案所評價并需復墾的區(qū)域地處低山丘陵區(qū),距離居民點較遠,灌溉等設(shè)施不易布置,種植耕地非常不便。此外,耕地較林草地需要更多的日常管護,因此應以恢復林草地為主。
3.1.3公眾意愿
在對當?shù)卮迕竦恼{(diào)查中,公眾普遍認為待恢復區(qū)距離村民居住地較遠,且農(nóng)作物產(chǎn)量較低,種植成本相對較高,建議主要復墾為林草地。
3.1.4安全等其他方面
排土場為人工堆積而成,具有一定坡度,穩(wěn)定性與自然形成的山體相比差很多,因此恢復方向應考慮預防雨季降雨量較大時產(chǎn)生山體滑坡的可能性。耕地、林地、草地等幾種恢復方向相比較,林草地的蓋度較耕地大,對于地表土壤的吸附及保水保肥、防止水土流失的能力更強。因此從安全方面考慮,應以恢復植被、增加地表覆蓋度為主。
綜合以上各方面因素,可以確定該鐵礦區(qū)排土場的恢復方向應該為林草地。
3.2工程、植物措施的可行性
在該鐵礦生態(tài)恢復方案中,考慮到植被恢復的速度相對較慢,對水蝕嚴重的地方采取了必要的工程措施,這樣既可減輕水蝕又加速了生態(tài)恢復的速度。生態(tài)恢復措施的實施采取分階段、先重點治理的方案,主要是從建設(shè)項目的實際情況出發(fā),結(jié)合建設(shè)項目的經(jīng)濟收益及生態(tài)恢復投入,以確保經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
方案中的植物措施是借鑒了遼寧地區(qū)礦山成功復墾的經(jīng)驗,植物選擇上遵循了以下原則:生長快、產(chǎn)量高、適應性強、抗旱抗寒性好、耐瘠薄,優(yōu)先選擇固氮品種,盡量選擇當?shù)鼗蛳蠕h品種以及經(jīng)濟可行性品種。
植物栽植中借鑒了遼寧地區(qū)大型礦山的一些新技術(shù),諸如客土兼化學保水劑的應用;對采坑初期已形成的平臺、邊坡噴灑固化劑,定植坑穴表面覆蓋秸桿以保肥、防雜草等方法,用于鐵礦區(qū)具有可行性。
另外該恢復方案細化了植物后期養(yǎng)護管理措施,彌補了目前很多生態(tài)治理方案的不足,對于礦山植被成活和促進后期生長起到了比較重要的作用。
在整個方案的實施上,應配合當?shù)丨h(huán)保、水保部門,并且借助于GIS及計算機等先進手段進行實時跟蹤與監(jiān)控,以確保方案的落實和生態(tài)恢復的速度與效果。
4結(jié)語
通過對該鐵礦區(qū)生態(tài)恢復方案的實施,礦區(qū)幾十年來遺留的生態(tài)問題可得到較好的解決,同時可保護主體工程的正常運營,增加礦區(qū)植被覆蓋度,減輕區(qū)內(nèi)水土流失危害,起到保護和恢復土地生產(chǎn)力的作用。
礦區(qū)生態(tài)恢復應從建設(shè)初期給予高度重視,嚴格按照設(shè)計中提出的生態(tài)保護措施進行實施,減少生態(tài)遺留問題;建設(shè)初期還應制定礦區(qū)發(fā)展的長遠規(guī)劃,有步驟、有計劃地開展生產(chǎn),尤其是不應造成礦山固廢的亂排、亂堆的無序狀態(tài)發(fā)生,為服務期滿的排土場生態(tài)治理奠定良好的基礎(chǔ);不管采取何種生態(tài)恢復措施,在礦山的生態(tài)環(huán)境防治中都要明確:在保護中開發(fā),在開發(fā)中保護;以防為主,防治結(jié)合。
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