矿山开采后可能会带来水土流失、山体滑坡、土壤荒漠化等环境问题,矿山开业后的废弃地也会由于具有众多不良的理化性质,尤其是重金属含量过高,而有毒重金属在土壤系统中的污染过程又具有隐蔽性、长期性和不可逆性,因此常给周边地区的生态环境造成重大的影响,如水污染、粉尘污染、气体污染等等。具体如下:
1、水污染
矿山采集后关闭矿井会导致矿井内集聚大量的地下水,矿山中的残留物质对水质造成污染,受污染水的渗入地表并相互流通,导致水污染面积越来越大。
2、粉尘污染
矿山开采会严重破坏周围的植被和生态环境,矿山废弃之后,大量的碎石、松散矿渣裸露与地表,会造成严重的粉尘污染。
3、有毒气体污染
矿山废弃后关闭矿井中的有毒气体无法排出,长久积累的有毒气体越来越多,一旦出现裂口或坍塌等情况,有毒气体扩散到空气中,会对周围的环境造成污染,危害人体健康。
4、崩塌滑坡等地质灾害
矿山经过内部开采后会导致内部空旷,经长期雨淋或内部污水侵蚀,到达一定的程度会造成塌方或者滑坡,对周围人群的生命安全有着极大的威胁。
废弃矿山的危害这么多,要解决这些危害的办法就是——生态修复。
近年来,国家相继出台了许多政策来推动废弃矿山的生态修复。比如自然资源部发布《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》(自然资规〔2019〕6号)将矿山生态功能修复和后续资源开发利用、产业发展统筹考虑,明确了一系列激励政策。
《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021-2035年)》( 发改农经〔2020〕837号 ),提出了以“三区四带”为核心的总体布局,部署了九大工程、47项重点任务,其中,废弃矿山生态修复也是全国重要生态系统保护和修复重大工程的重要内容。
那么废弃矿山应该如何进行生态修复呢?可以采取以下几种措施:
1.边坡的治理措施
边坡治理主要工作就是要稳定边坡。该过程的任务是清除危石、降坡削坡,将未形成台阶的悬崖尽量构成水平台阶,把边坡的坡度降到安全角度以下,以消除崩塌隐患。之后就要对已经处理的边坡进行复绿,使其进一步保持稳定。
2.尾矿的治理措施
对占用大量土地的尾矿进行二次开发,加大尾矿的综合利用率;开发用量大、投资少、有销路的尾矿以实现规模经营和多品种开发的资源化、商品化使其变废为宝,真正成为经济商品中的一部分。还要对尾矿坝中的废水进行处理以达到国家标准,实现浮选废水适度净化后全部回用和零排放。对于未处理的采空区、废旧巷道和硐室的矿山,利用井下采空区排放尾矿是一种处置尾矿行之有效的办法。
3.土壤基层改良
矿山开采造成生态破坏的关键是土地退化,也就是土壤因子的改变,即废弃地土壤理化性质变坏、养分丢失及土壤中有毒有害物质的增加。因此,土壤改良是矿山废弃地生态恢复最重要的环节之一。可以采取的措施包括:(1)异地取土措施:在不破坏异地土壤的前提下,取适量土壤,移至矿山受损严重的部位,在土壤上种植植物,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用对受损土壤进行修复。(2)废弃地改造措施进行表土改造之前,设法灌注泥浆,使其包裹废渣,然后再铺一层粘土压实,造成一个人工隔水层,减少地面水下渗,防止废渣中剧毒元素的释放。(3)土壤增肥改良措施:添加有效物质,使土壤的物理化学性质得到改良,从而缩短植被演替过程,加快矿山废弃地的生态重建。
4.矿山重金属污染的植物修复
重金属耐性植物不仅能耐重金属毒性,还可以适应废弃地的极端贫瘠、土壤结构不良等恶劣环境,部分耐性植物还能富集高浓度的重金属,因而被广泛地用于重金属污染土地的修复。考虑到引种可能会带来的生态问题,且乡土植物对当地气候条件的适应性,立足本地筛选重金属耐性植物十分必要。
5.矿山水资源的修复
矿山开采中对水的损害分别表现在对地表水和地下水的影响。地表水、地下水的污染可以通过构筑人工湿地,通过耐受植物、微生物的作用对污染物进行去除。还有一方面就是由于过度采水造成的地表水缺乏、地下水水位下降,这就需要通过适当引水,缓解水缺乏压力,构建蓄水系统逐步解决这一问题。
6.微生物修复措施
矿山废弃地的生态恢复,只是土壤、植被的恢复是不够的,还需要恢复废弃地的微生物群落。完善生态系统的功能,才能使恢复后的废弃地生态系统得以自然维持。微生物群落的恢复不仅要恢复该地区原有的群落,还要接种其他微生物,以除去或减少污染物。微生物的接种可考虑以下两种:一是抗污染的菌种,这些细菌有的能把污染物质作为自己的营养物质,把污染物质分解成无污染物质,或者是把高毒物质转化为低毒物质;二是利于植物吸收营养物质的微生物,有些微生物不但能在高污染条件下生存,而且能为植物的生长提供营养物质,比如说固氮、固磷,改善微环境。我国矿山的生态环境破坏比较复杂,要从根本上遏制矿山生态环境进一步恶化,就需要根据我国生态环境建设的实际情况,建立各方面参加的多渠道投入机制,才能推动矿山生态环境恢复治理的开展,防止增加新的污染和破坏,逐步恢复矿山生态环境的良好状态。
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