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公務員期刊網 精選范文 礦山生態修復主要方法范文

礦山生態修復主要方法精選(九篇)

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礦山生態修復主要方法

第1篇:礦山生態修復主要方法范文

礦區生態修復亟待開展

礦產開發使生態系統變得更加脆弱,生物多樣性減少、生態逆向演替嚴重。在礦區進行生態修復,是經濟發展到一定階段后的必然趨勢

6月中旬,廣東一個礦山修復項目的簽約儀式吸引了媒體和土壤修復領域專家的關注。韶關市環保局、科學技術局聯合環境保護部華南環境科學研究所、中山大學,與廣東省大寶山礦業有限公司簽約成立了“廣東省大寶山及周邊地區土壤環境污染修復聯合平臺”。

“這一項目的亮點是要對危害當地生態環境和居民健康的大寶山礦區實行生態修復。將礦山開采過程中對土地造成的破壞,通過覆蓋土壤、添加營養物質、去除有害物質等技術手段進行修復,還要恢復礦區周邊的植被和濕地系統,調整地區產業結構,實現整個區域的生態恢復。”中國科學院生態環境研究中心副研究員黃錦樓表示。

對于礦區來說,開采會對生態、環境、土地利用等造成多方面的負面影響,引發一系列生態環境問題,如地表植被退化、沙塵暴、土地荒漠化、水源地污染等。

據不完全統計,我國因采礦損毀土地累計4萬平方公里,而且正以每年330公里~470公里的速度遞增。因采空或超采地下水引起地面沉降、塌陷、滑坡、地裂縫及泥石流等地質災害達千余處。這些都嚴重破壞了土地生態系統,造成土地資源的損失,加劇了人地矛盾。

“但是,選擇什么樣的修復方式,不能憑空而定。礦山修復的模式、方法及手段,因修復后的土地利用方向及服務功能有所不同?!敝袊V業大學(北京)土地復墾與生態重建研究所肖武表示。

比如,在山區林場或者荒山進行的采礦活動,由于人類活動較少,往往更注重生態修復;在東部平原地區進行的開采,由于對土地(特別是耕地)的迫切需求,修復的方向以復墾出來土地為主。

“礦產開發使生態系統變得更加脆弱,生物多樣性減少、生態逆向演替嚴重?!秉S錦樓說:“但是總體來看,我國的生態修復工作還遠未展開,礦山修復還存在很多問題。”

目前,我國進行的礦區生態環境修復工作,多注重修復數量,缺乏對修復質量的重視;修復示范及探索性工作做得比較多,單項技術應用較多,從系統尺度修復較少。

“提倡在礦區進行生態修復,是經濟發展到一定階段后的必然趨勢。我們必須改變以往重開發輕保護、重建設輕恢復的狀況,改變不合理的資源開發利用方式,加快立法速度,避免對生態環境造成更大的破壞?!毙の湔f。

礦區需要多渠道籌集修復資金

應參照國外相關法律經驗,明確礦區生態環境問題的“舊賬”和“新賬”,使責權利進一步明晰

據了解,礦山修復的資金目前主要來源包括礦山企業自籌資金以及國家投資修復資金。其中國家投資修復資金來源包括各類保證金、綠色礦山建設、國家礦山公園等。

“礦區的土地開發價值不高,所以商業模式跟城市中具有開發價值的工業污染場地不一樣。礦區修復資金需要更多渠道來籌集?!秉S錦樓表示。

“礦區修復應基本秉持‘誰污染誰治理’的原則。”與農村耕地污染、城市工業污染場地不同的是,礦區污染場地由于有礦區業主,往往能找到相關責任方出資進行治理。黃錦樓說:“開采企業必須承擔所開采區域的一部分修復費用。但是若涉及糧食安全及飲用水安全的區域,政府部門要配套相關資金,制定一系列寬松的政策以調動企業進行礦區修復的積極性。如允許企業申請相關低息貸款,引入有開發價值的新產業等?!?/p>

但是由于歷史原因,我國曾處于很長一段的計劃經濟時期,在那段時期開發的礦產,現在已經無法找到相關責任方。更重要的是,原來的礦區從利潤到礦產都交給了國家,責任方到底是誰難以厘清。

中國地質調查局副局長王學龍說:“應參照國外相關法律經驗,明確礦區生態環境問題的‘舊賬’和‘新賬’,使責權利進一步明晰。新破壞的生態環境必須由礦山企業進行100%修復,已破壞的‘舊賬’由國家通過適當方式予以解決?!?/p>

王學龍表示,每年中央都會安排一部分資金給地方政府,由地方政府推薦哪些企業來接受這筆資金。接受資金的企業進行部分資金的配套,以礦山地質工業項目、農田復墾等形式進行修復。修復的過程由國土資源部委托相關部門監督實施,并進行驗收。

在德國,聯邦政府針對新老礦區分別采取相應的解決方法?!堵摪畹V山法》規定,對于歷史遺留下來的老礦區,聯邦政府專門成立礦山復墾公司從事礦區的生態補償與恢復,所需資金由政府全額撥款,并按聯邦政府占75%、州政府占25%的比例分擔。對于新開發礦區,礦區業主必須對礦區開發造成的生態損害進行補償與復墾提出具體措施,這也是礦區開展項目審批的先決條件。具體措施包括預留企業年利潤3%的生態補償與復墾專項資金,對因開礦占用的森林、草地實行等面積異地恢復等。

綠色開采體現以防為主理念

生態系統在破壞后,很難恢復到原來的狀態。綠色開采體現從源頭制止破壞的理念,是目前業界興起的一種生態保護的創新

生態保護,必須從源頭抓起。邊破壞邊治理,甚至破壞后再治理的方式,并不是解決礦山環境問題一勞永逸的方法。但是,礦產是經濟賴以生存的重要資源,不能不開采。那么,如何減少礦產開發引發的環境問題?礦產生態修復難度幾何?

黃錦樓強調:“修復最好以防為主。因為一般的生態系統在破壞后,很難恢復到原來的狀態。生態系統有個閾值原理,當外界對系統的干擾超過了閾值后,就很難恢復。”

從源頭制止破壞,就是目前業界興起的一種生態保護的創新理念,即綠色開采。

所謂綠色開采,就是綜合考慮資源效率與環境影響的現代開采模式,遵循循環經濟中綠色工業的原則,形成一種與環境協調一致的,努力去實現低開采、高利用、低排放的開采技術。

這是由中國礦業大學教授高鳴在2003年提出的,其目標是使礦山開采過程中資源開發效率最高,對生態環境影響最小,并使企業經濟效益與社會效益協調優化。

第2篇:礦山生態修復主要方法范文

關 鍵 詞:礦產資源開發;生態補償機制;湘江流域

礦產資源開發是一把“雙刃劍”,在帶來經濟利益的同時也極大地破壞了生態環境。因此,礦產資源開發應當成為流域生態補償的重要內容(或對象)。湘江流域上游是重要的有色金屬之鄉,生態破壞和水質污染嚴重,過去一直采用整治的辦法,但卻一直在“整治―反彈―再整治―再反彈”的怪圈中徘徊。為了破解這一怪圈,有必要構建流域礦產資源開發生態補償機制,通過準市場化的經濟手段來推進湘江流域水土保持和污染防治。

一、國內外礦產資源開發生態補償經驗借鑒

(一)國外礦產資源開發生態補償經驗借鑒

澳大利亞是世界最重要的礦產國之一。在20世紀70年代前,由于在礦業發展過程中未進行同步的生態管理,導致環境與生態惡化,資源效益降低,嚴重影響了可持續發展。進入 80 年代,澳大利亞政府決定改變發展模式,走可持續發展之路,對資源產業與環境生態進行綜合管理,并制定了一系列礦區土地復墾的法律法規。

美國是最早開始關注礦區生態環境修復的國家,同時也是當今世界在進行資源與產業管理時,最關注環境保護和生態管理的國家之一。1977年美國國會通過并頒布了全國性的礦區生態環境修復法規――《露天采礦管理與(環境)修復法》(簡稱《修復法》),并確定了美國的生態補償三大制度,即土地復墾基金制度、礦區復墾許可證制度和保證金制度。

德國和美國的做法相似。對于立法前的歷史遺留的生態破壞問題,由政府負責治理。但不同的是,美國以基金的方式籌集資金,而德國主要是通過州際之間的橫向轉移支付籌集資金。德國針對歷史遺留的礦區環境問題,建立礦山復墾公司專門從事礦山恢復工作,復墾所需要的資金全部來自于橫向轉移支付。橫向轉移支付基金由兩種資金組成:扣除了劃歸各州的銷售稅的 25%后,余下的 75%按各州居民人數直接分配給各州;財政較富裕的州按照統一標準計算撥給窮州的補助金。

(二)國內礦產資源開發生態補償經驗借鑒

我國礦產資源開發生態補償實踐主要有征收生態補償稅費制度和礦山環境恢復治理保證金制度兩種做法。

1、征收生態補償稅費制度

我國從20世紀 80 年代中期開始、并經 90 年代中期改進,對礦產資源開發征收了礦產資源稅,用以調節資源開發中的級差收入,促進資源合理開發利用。從 1994 年又開征了礦產資源補償費,目的是保障和促進礦產資源的勘查、保護與合理開發,維護國家對礦產資源的財產權益。各級地方政府征收的生態環境補償費,為生態環境保護提供了有利的經濟支持。但從全國整體情況看,建立和完善生態補償費的征收制度仍任重而道遠,生態補償費的征收存在很多問題:(1)已開始征收生態補償費的省市地區仍屬少數,大部分地區仍依靠國家財政轉移支付,生態補償費征收存在嚴重的“搭便車”現象;(2)由于缺乏嚴格的法律依據,不但增加了征收工作的困難,而且在 2002年全國整治亂收費過程中,許多地方的生態補償費征收由于立法依據不足而被取消;(3)各地方的不同部門依據各種不同資源開展生態補償費征收工作,部門之間由于缺少相互協調,常常出現環境保護立法與資源利用立法的對立分離,針對同一補償對象產生多種名目的補償費,進而導致企業負擔沉重;(4)征收方式不統一。有的依據礦產售價的百分比提取(如江蘇、廣西),有的依據開采量征收(如福建、貴州),還有的按項目投資總額或生態破壞的占地面積征收;(5)征收標準不統一,征收的實際數額遠遠低于土地復墾、地下水治理等生態重建工程費用。

2、 礦山環境恢復治理保證金制度

我國實施礦山環境恢復治理保證金制度時間較晚,2002 年江蘇省印發《江蘇省礦山環境恢復治理保證金收繳及使用管理暫行辦法》,對露天開采石材石料及其他礦產資源的企業行使礦山環境恢復治理保證金制度;2003 年 8 月安徽省印發并執行《安徽省礦山環境恢復治理保證金收繳和使用管理辦法》,規定新建礦山在辦理采礦登記時必須向辦理采礦登記的國土資源行政主管部門繳納礦山環境恢復治理保證金。

現在我國各省市正在實行保證金制度,但沒有統一的認識和標準,概括起來可分為兩大類:按面積核算和按產量核算。面積核算法中包括一般面積法和分礦種面積法;產量核算法包括價值法和基價法。但是,由于我國礦山環境修復治理保證金制度尚處于探索階段,并未在全國普遍實施,而且存在很多有待完善的地方,主要表現在兩個方面:(1)目前我國各省都在探索建立和實施保證金制度,但是對保證金制度卻缺乏法律依據,在實施和管理過程存在一定的難度;(2)保證金制度缺乏法律支持,對礦山的制約力不夠。

二、湘江流域采礦生態補償機制的構建

(一)采礦生態補償補償機制的總體構想

湘江流域采礦生態補償機制,應當有利于從源頭抓起,保證被破壞生態環境的及時和完全恢復,并保證受損人群能獲得必要的補償或賠償,要能保證對采礦環境破壞與恢復實施有效監管。遵循這一總目標或總原則,借鑒美國等國外的先進經驗,所構建的湘江流域采礦生態補償機制的整體框架應當包括四大方面:一是礦區生態環境恢復制度;二是水質污染總量控制制度;三是開礦損害直接補償制度;四是補償資金保障制度。其中水質污染總量控制制度可并入“排污權多級交易機制”中。因此,以下只就其他三項系統進行敘述。

(二)礦區生態環境恢復制度

為了極大限度地減少生態環境資源破壞、降低生態環境效益損失,必須要求采礦企業恢復其所破壞的生態環境資源。

為確保采礦企業能恢復其所破壞的生態環境資源,應當要求在開發者在取得勘探(采礦)權之前必須提交項目規劃。項目規劃中必須包括生態環境恢復計劃書和環境影響評價書,用以指導采礦企業在采礦的同時完成生態恢復與環境保護。生態環境恢復的標準不應低于原生態功能,即生態環境恢復應當至少恢復已破壞土地及相關用地的原貌。生態環境恢復計劃書和環境影響評價書應當由獨立專業評估機構完成,或者經獨立專業評估機構出具審核鑒證意見書。該獨立專業評估機構應當為其出具的生態環境恢復計劃書和環境影響評價書的合理性承擔連帶責任,但及時向有關部門報告和向社會公告相關修正意見的除外。

為確保采礦企業恢復其所破壞的生態環境資源,應當要求在開發者按規定評價環境影響,執行生態環境恢復計劃;應當要求為其出具生態環境恢復計劃書和環境影響評價書、或者相關審核鑒證意見書的獨立專業評估機構指導和監督開發者評價環境影響和執行生態恢復計劃;政府有關部門應當加強對開發者及相關獨立專業機構的監管;還應當設置生態環境恢復與環境影響評價獨立認證體制,獨立認證機構應當對采礦企業不按照開采計劃過度開采或者逃避生態環境恢復責任的行為承擔連帶責任,但及時向有關部門報告的除外;應當建立有效的生態環境恢復資金保證制度。

(三)采礦損害直接補償制度

對于礦區居民和其他企業因礦業活動影響而遭受的直接生產和生活損失、收入減少損失,礦業活動所帶來的社會危害,應當由采礦企業負責補償。

對居民、其他企業等明確的主體的補償,應當由采礦企業與受損者直接談判和補償。對不明確主體的補償,應當由采礦企業向當地政府支付。

采礦企業在開礦開始之前,必須對能合理預計到的開礦將造成的他人損失進行的補償;在開礦過程中,還必須對超過已補償金額的損害進行追加補償。除此外,為了保證補償不會落空,還應當建立設立補償保證金和擔保。

(四)補償資金保障制度

充足的資金是保證礦區生態環境恢復和開礦損害補償順利實施的關鍵。借鑒國外先進經驗,結合我國和湖南省的實際,湘江流域采礦生態補償資金保障機制的設立思路和方法是:對歷史已造成的破壞(即廢棄礦山生態環境破壞),通過建立廢棄礦山生態環境恢復治理基金的方法,由國家治理;對新造成的破壞,通過設立保證金和擔保的方式,促使開發者100%恢復和補償。

1、廢棄礦山生態環境恢復治理基金

由于復雜的歷史原因,早期的礦山開采缺乏環境保護意識,形成的礦山環境破壞問題已經成為歷史,難以找到責任人。因此,對于歷史造成的廢棄礦山生態環境礦山環境恢復,必須由政府或者專門的非盈利社會組織通過建立廢棄礦山生態環境恢復治理基金(簡稱“恢復基金”)的方式解決。

廢棄礦山生態環境恢復治理基金的主要來源包括:(1)政府財政支出。具體包括增加廢棄礦山年修復的財政撥款,向礦山征收的資源稅、耕地占用稅、水土保持費等相關資源稅費;(2)接受捐贈;(3)其它款項,如礦業企業繳納的各種處罰費用,部分探(采)礦權價款等,恢復治理基金的利息收益也應完全用于廢棄礦山的修復。

廢棄礦山生態環境恢復治理基金必須實行??顚S?,全部用于廢棄礦山已造成破壞的礦區生態環境恢復治理。待全部廢棄礦山的礦區生態環境破壞全都恢復治理完畢后,將其結余資金建立環境損害社會救助基金。

2、采礦生態環境恢復與補償保證金

第3篇:礦山生態修復主要方法范文

[關鍵字]:GIS空間分析;生態修復;景觀修復;適宜性評價

中圖分類號:TD88 文獻標識碼: A

1.引言

1.1礦區生態修復的問題

煤炭作為我國的主要能源,約占一次能源構成的74%,但長期以來“高投入,高產出”的粗放型經濟發展模式以及煤炭資源“不可再生”的特點,人類在開發利用礦產資源促進自身的生存發展、社會進步與物質繁榮的同時,對礦區及周邊的生態環境的產生了嚴重破壞,如礦區土地采空滲透、土地塌陷空氣污染、生物多樣性喪失、礦區自然景觀被破壞等,并嚴重威脅到人民群眾的身心健康。閉坑礦區的污染源、采礦遺留的地質災害都將繼續對周圍生態環境產生嚴重影響,礦山廢棄地數量眾多,造成土地資源極大的浪費,對資源枯竭礦區的生態環境進行修復和景觀的恢復成為共識。礦山生態恢復實際上是指對礦區植物和土地資源的持續利用和保護,不僅是持續產業發展的重要保證,同時又是區域生態環境保護的重要內容。

礦區生態修復不僅包括生態系統的重建,還包括景觀結構修復、生態過程修復、生態服務功能修復、人文生態修復和生態經濟修復以及社會經濟修復等各個方面,是調節人與自然、環境與經濟發展的共軛生態修復。我國礦山廢棄地生態修復主要集中在工程和生物方法上,并均具備了較為成熟的修復理論體系。但是在礦山生態系統修復評價和景觀結構構建上還存在系統性不足,缺乏直觀性和連續性等問題。

1.2 GIS在生態領域的應用

墨爾本大學的Turk A指出生態環境修復保護是一項需要一系列規范來約束的科學性和程序性的復雜任務,而GIS 技術為這個復雜的多學科交叉領域的研究和發展帶來了新的契機和巨大益處。相對于傳統的純數值評價方法,基于GIS的土地適宜性評價方法在數據收集、管理和分析方面具有十分強大的功能,GIS與模型軟件有效結合時,就能得到一個有效的空間決策支持系統,進而真正實現該生態系統的整體穩定性,而且這個系統的成果能以可視化的方式表現出來,極大地提高了評價效率。本文將利用GIS技術進行生態敏感性分析和景觀安全格局分析,從保護城市生態多樣性的角度為礦區生態修復和景觀安全格局的構建提供技術支撐。

2. 評價原則與體系

評價過程中指標的選取和標準化、權重的確定以及如何將GIS和決策過程結合是研究的重點。具體原則包括:生態優先、綜合性及因地制宜等。本文以長治陶清河風景區總體規劃為研究對象,探究GIS技術在礦區生態修復和景觀格局分析及恢復中的應用,研究其在礦區環境因子的提取分析和生態治理規劃輔助決策中的具體應用方式,并制定研究區生態修復方案和景觀安全格局構建。GIS將使得礦區生態環境現狀因子的獲取和分析更為快速準確,通過對礦區三維景觀模型治理模擬規劃,可以為礦區生態修復和景觀安全格局決策工作提供科學手段和依據。其技術流程如下(圖1)。

圖1 礦區生態修復和景觀安全格局決策工作技術路線

3.生態修復和景觀安全格局分析實例

3.1 生態及景觀現狀分析

研究區域位于山西省長治縣,太行山脈中段西麓,居上黨盆地腹地,長治縣溫帶大陸性季風氣候,縣境內地表水年徑流量8693萬立方米,河流由東南向西北注入濁漳河,屬海河流域。地下水資源較為豐富,儲采量5950萬立方米。該縣礦物資源充足,區域內地面有采空塌陷,范圍較大。該段河道水體較充足,沿線濕地景觀較好該段開挖水塘較多,濕地植被以蘆葦為主,距村莊較近,濕地易受人為干擾,河道周邊人工痕跡較重,部分生態環境受人為影響較嚴重,耕地侵占河道,煤礦向河道內排污,河道受礦區和生活區污染嚴重。

3.2 生態敏感性分析

本研究進行的城市生態環境敏感性分析以GIS為空間數據和屬性數據的管理工具并將其應用于小尺度的生態敏感區劃,分析了敏感區域的空間分布規律,使生態敏感性因子空間疊加分析變得高效準確。

綜合考慮規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題,選取對規劃區建設影響的關鍵因素作為因子,總共包括地質、生境質量、地表水、高程、道路(圖2) 。

圖2單因子分析圖

按照各評價因子對區域生態環境的影響, 將其分為多個生態適宜性等級,并通過層次分析法確定權重,權衡比較不同評價因子間重要性程度差異的作用。本研究中不同的評價指標在礦區不同的部位所造成的影響程度是有差異的。因而根據各指標權重在不同的區域所處的不同評價標準,將敏感性分為3級,即高度敏感、中度敏感、低敏感,由此得出生態敏感性分析圖。

生態環境敏感性的分析對于規劃區建設進行指導和建議,由以生態環境指標為主的單一層次、單一要素評價向多層次、綜合性評價發展。如圖所示(圖3),規劃區沿陶清河基本為生態敏感區,低敏感區面積較大,分布在規劃區大部分區域,生態破壞嚴重,為生態修復重點區域,生態高敏感區域和生態中敏感區域為生態保護利用重點區域。

圖 3 生態敏感性分析圖

3.3景觀安全格局分析

現在的景觀規劃不再單純以追求視覺效果為目標,而是需要構建兼有生態保護的意義的景觀安全格局,本研究運用 GIS技術,增加新的景觀要素到一些具有很好的生態、觀賞價值的景觀中,設立生態廊道的目的不僅僅是為了起到美化環境的作用,更重要的是以此恢復因交通設施建設造成的兩個或多個破碎生態系統之間的生態鏈接,進而恢復破碎生態系統之間的物質、能量和信息交換,提高生態系統群落演替速度,防止生態功能退化,最終增強城市生態系統的整體穩定性。在工程建設中,使得原本是一個整體的生態系統被切割成零散的小塊,破壞了原有的整體性,造成生態系統穩定性的降低。因此,規劃區需要設立生態廊道以使得規劃區生態系統重新成為一個有機聯系的整體。

本次規劃區景觀基質為旱地(農田為主),景觀斑塊主要包括水塘、濕地(蘆葦地)、菜地、果園。通過防洪分析、采礦塌陷區、河流廊道、生境質量等單因子景觀安全格局分析,構建廣域景觀格局,并考慮特殊地段景觀要求,構建綜合景觀安全格局(圖4)。

圖4景觀安全分析技術路線圖

圖 5 景觀安全格局圖

從現狀景觀類型的斑塊個數來看,水塘的斑塊個數最多,從面積角度看,斑塊總面積最大的,景觀類型是蘆葦,但是,破碎化程度較高,受人工痕跡干擾明顯,生態作用明顯降低。依據景觀大斑塊打造生態核心源。在源周圍建立緩沖區,減少人的干擾,并建立景觀廊道增強生態連通性,在廊道交匯處和較為脆弱的區域建立斑塊戰略點,構建完整的景觀安全格局。

4.生態修復與景觀格局恢復策略

4.1生態修復策略

根據GIS的分析結果得出,陶清河規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題。在遵循自然規律和防洪要求的的前提下,采用工程和生物手段,重建受損退化的河流生態系統,恢復河流泄洪、排沙等重要自然功能,維持河流資源的可再生循環能力,促進河流兩岸生態系統的穩定和良性循環。采用“多自然型河流治理法”。并在河道整治中采用“近自然施工法”。多自然型河道治理方法是以保護、創造生物良好的生存環境與自然景觀為建設前提,不是單純的環境生態保護 ,而是在再生生物群落的同時,建設具有設定抗洪強度的景觀河流。并經行以下生態修復工程:河床斷面修復道形態修復、重建生態型護岸、再造喪失的河岸植被和濕地群落、保障水質的人工濕地構建、濕地保護與生物棲息地的營建等。

4.2景觀安全格局恢復策略

由GIS分析得知,本次規劃區景觀基質為旱地(農田為主),景觀斑塊主要包括水塘、濕地(蘆葦地)、菜地、果園。通過對規劃區河沿岸植被帶、道路沿線植被帶將風景區內綠地野生植物斑塊與周邊綠化區域相連。將野生植物廊道與水庫—河流—濕地—綠地的多層次的生態網絡相連。

消除人為干擾,使區域內個景觀斑塊聯系起來,使物質和能量交流聯通起來。大型斑塊可以有效維持和保護物種的多樣性,可以成為大型動物的生存場所;小型斑塊可以作為小型物種的避難場所,其占地小,靈活,可以出現在建成區的景觀中,具有跳板的作用,皆需采取保護措施。

河廊道作為規劃區內最重要的一條生態動植物廊道,在保護區內濕地生境連續性,維持環境功能完整性上起著不可替代的作用,因此更要重點保護。

5.結論與展望

GIS在生態修復及景觀格局中的應用在以下幾個方面發揮優勢:第一,利用已有的模型,在GIS幫助下,將會使得計算更方便和快捷。第二,利用GIS提供了傳統的環境評價方法無法實現的功能。第三,利用GIS建立礦區生態環境評價新模型,及對原有的傳統模型進行改進。本研究在生態調查的基礎上,綜合考慮到礦區用地的自然、社會、生態等因素,遵循“生態優先”的原則選取評價指標。采用了層次分析法確定各評價指標的權重,減少了權重評價的主觀性。運用多因素綜合評價模型對城市礦區建設用地生態適宜性進行評價,在此基礎上結合實際情況劃分基本生態控制區域和建設控制區域,從保護城市生態安全的角度提出城市土地利用建議,對城市建設用地的科學評價以及今后城市發展具有重要意義。

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第4篇:礦山生態修復主要方法范文

[論文摘要]礦產資源開發已成為我國國民經濟增長的重要手段,但礦山開采又引發了一系列生態環境問題,導致礦區生態退化與環境污染,嚴重制約了礦區社會經濟的可持續發展。本文系統分析了礦山開采的生態環境效應,并根據典型礦區生態恢復的成功經驗,總結了適合我國礦區生態恢復的典型技術,主要從礦區廢棄地土壤重金屬污染的治理,礦區植被的恢復,水土流失的綜合治理三個方面來論述。

由于礦藏的不可移動性,以致礦山開采長期占用、破壞、污染土地,改變了區域水系結構,破壞了動植物區系,引發一系列社會經濟與生態環境問題,成為全球環境與發展面臨的焦點問題之一。我國礦區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,提高土地復墾率和生產潛力。本文將在系統分析礦山開采生態環境效應的基礎上,總結適合我國礦區土地復墾的典型技術,以期推動全國土地復墾工作的進一步發展。

一、礦山開采的生態環境效應

(一)誘發地質災害。由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩定,往往導致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發生。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,透水性變小而出現漬水,在暴雨下也極易誘發泥石流。

(二)水文地質條件發生變化與水質污染。礦區塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開采地段的儲水構造發生變化,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,水利設施喪失原有功能,直接影響農作物耕種。 同時,礦山開采過程中產生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達到工業廢水排放標準,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,加上大型采礦設備的重壓,往往使土壤堅硬、板結,有機質、養分與水分缺乏。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產生。土壤中的營養元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區或洼地,造成許多地方土壤養分短缺,土壤承載力下降。

礦山固體廢渣(煤矸石等)經雨水沖刷、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,將向外界環境輸出污染物,其自身的組成結構與功能也會發生變化,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生遷移,危害毗鄰地區的環境質量,受污染的農產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、礦區生態恢復的典型技術

(一)礦區土壤污染的治理

1.礦區土壤重金屬污染的治理。國內外礦區土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學和生物治理技術三類。其中,生物治理技術包括微生物修復技術、動物修復技術與植物修復技術。設施簡便,投資少,對環境擾動也少,被認為是最有生命力的。

2.礦區土壤培肥改良技術。土壤培肥改良技術就是對土壤團粒結構、pH值等理化性質的改良及土壤養分、有機質等營養狀況的改善,這是礦區生態恢復的最終目標之一,具體包括:(1)表土轉換:在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質、營養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,改善土壤結構,短期內可采用犁地和施用農家肥等方法。(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節酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結構。(5)土壤營養狀況改良:主要包括化學肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。

(二)礦區植被的恢復。根據礦區的氣候和土壤條件,植被篩選應著眼于植被品種的近期表現,兼顧其長期優勢,植物品種的選擇首先要根據生物學特性,考慮適地適樹原則,尤以選擇根系發達、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉土植物。

在配置植物時要考慮邊坡結構、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,根據坡長分段布設截流溝、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,保證礦業生產安全運行。

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,根據邊坡穩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。對礦山生產過程中產生的大量廢石堆、廢棄工業場地及尾礦庫,采取排蓄結合的辦法,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。對各類裸露面,分別采取不同的措施,加速植被恢復。

三、結語

礦山開采極大地改變了原生景觀生態系統,導致礦區生態退化與環境污染。針對礦區生態環境特點。我國當前礦區生態恢復的典型技術體系主要包括礦區土壤污染的治理及土壤環境質量的改善,礦區植被的恢復,水土流失的綜合治理等。

必須強調的是,礦區生態恢復不僅僅是一個技術工程層面的問題,而且與礦區的社會經濟發展密不可分,是一項耦合了社會、經濟、資源與環境的系統工程。因此,礦區土地復墾是以人類發展為核心,對土地自然、經濟與社會屬性的綜合整治,在消除環境危害的同時重建生態平衡。

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環境效應及土地復墾典型技術.地理科學進展,2005,24(2):38~42.

第5篇:礦山生態修復主要方法范文

青海省礦山地質環境現狀

青海省東部地區采砂場地質環境破壞現狀。青海東部地區人多地少,土地利用粗放,可供耕作的土地資源十分有限。加之基礎建設又主要集中分布于此,以建材類資源為主的礦產資源開發,導致青海東部地區大大小小的采砂坑場遍布了湟水流域各大支流。不僅挖損、壓占了大量耕地資源、破壞了地貌景觀,而且造成了大面積的含水層結構破壞和水土流失,嚴重影響了青海東部地區的自然地貌景觀和水土涵養。青海東部地區采砂場主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一帶。據調查:區內累計過采面積達13337hm2之多。壓占挖損土地、地貌景觀改變、含水層結構破壞、水土流失等環境地質問題十分突出。具體表現在以下幾方面:采砂過程中,由于地質環境保護等措施缺失或未能落實到位,尾礦隨意堆放,采坑不能及時回填處理,致使采區堆積了大量的固體松散物,在挖損、壓占大面積耕地資源的同時,也嚴重阻礙了溝道的泄洪能力,松散而隨意堆放的尾砂料為泥石流儲備了大量的物質來源,嚴重威脅著下游居民的生命財產安全;另一方面在開采過程中未能按一定的邊坡開挖比進行合理開挖及缺乏必要的安全意識,局部地段已形成高5~20m、長數百米的高陡邊坡,在流水侵蝕和重力作用下常失穩致災坍塌,威脅當地居民安全。

青海省三江源區、內陸河源頭區砂金礦區地質環境破壞現狀。青海省三江源區、內陸河源頭區系純牧業區,經濟發展水平十分滯后,草場植被是當地牧民群眾賴以生存和發展的物質基礎,畜牧業是當地唯一的主體經濟,牧業生產方式以自然放牧為主,經濟結構單一。由于江河源頭區砂金資源豐富,采金歷史悠久,最早可追溯至上世紀20~30年代,受當地豐富的砂金資源的誘惑、經濟利益的驅動及當地亟待改變的貧窮落后面貌,同時也限于當時特殊的歷史時期,造成礦區長期處于無序的亂采濫挖狀態之中,致使原本就很脆弱的原始生態環境及草場植被遭到了嚴重破壞,自然生態環境日趨惡化。據調查,三江源地區及內陸河源頭區的群采砂金活動累計損毀土地面積高達20000多hm2,該類礦山自上世紀90年代末全面禁采關停后,礦山地質環境治理責任人由于歷史原因已經滅失。2004~2011年年底,地質技術人員赴野外對已破壞的礦區進行了實地調查。調查成果為:開采方式有兩種,即群眾性開采及大規模機械化開采。過采區主要分布于河谷開闊處的低階地及河漫灘地帶,地表原始生態環境多為河谷階地草原和河漫灘裸地,砂金礦過采對礦山地質環境的破壞程度十分嚴重。過采區內幾乎未經過平整,砂堆如山、連綿不斷,溝坑遍布、縱橫交錯。過采區面積1061.6hm2,挖損破壞河道長度數百公里,遺留采金坑塘數以萬計,其中大的坑塘長150m,寬100m,面積近15000m2,坑深10m以上。面積在500~1000m2的坑塘更是隨處可見,且多呈串珠狀相連,坑塘周邊的廢棄砂礫堆積松散,高出原地面5~15m,與塘底相對高差達10~20m。砂堆數萬個,其中高4~23m,方量大于5000m3的砂堆數量眾多,高2~8m,方量在1000~5000m3的砂堆遍布過采區,多呈渾圓狀,受礦體延展方向控制,部分相鄰的砂堆則構成了沿溝谷方向展布的條狀砂梁,由于堆棄高度過大,加之近水一側的側蝕作用,其頂部多變形開裂,易發生坍塌從而加劇水土流失。

青海省北部煤、鈾礦區地質環境破壞現狀。青海省北部分布有較豐富的煤炭資源,亟待改變的貧窮落后面貌以及當時特殊的歷史時期,導致煤礦的開采長期處于無計劃的亂采濫挖狀態之中,致使原始生態環境遭到了破壞,自然生態環境日趨惡化,礦山安全隱患隨時危及人民群眾生命安全。目前該類礦山主要有祁連縣默勒煤礦、門源回族自治縣紅旗煤礦、瓜拉煤礦、西寧市大通煤礦。煤礦區多為上世紀80年代中期群眾無序開采形成,歷經20多年的反復開采致使礦區地質環境和土地植被遭到嚴重破壞,生態環境日趨惡化。采煤對區內地質環境的破壞主要表現為對草地土壤層的破壞、地形地貌景觀破壞、河流改道、土地生產力的破壞以及由此引發的土壤侵蝕、水土流失等問題。據實地調查,采煤區歷經多年的采挖,破壞現象極其嚴重。主要表現在以下方面:采煤破壞草地數千公頃,以剝離和占壓為主。對原有地形地貌景觀破壞程度大,采煤礦井和祼露的尾礦堆隨處可見。開采方式以井采為主,有硐、豎井、斜井等沿山體走向展布。尾礦堆主要分布在礦井四周,多呈不規則橢圓狀順坡堆放,尾礦堆積較為凌亂,一般高2~3m,最高達4m,直徑3~10m,最大達20m。礦井治理和尾礦回填、整平整治難度大。由于采煤棄渣隨意堆放引起河道改向,地表水溢流對凸岸的沖蝕作用強烈,致使漫灘面積增大,低洼地多成積水塘。采煤對土地生產力的破壞程度率達80%以上,造成大面積土地沙礫化,水土涵養能力下降。礦井井口四周發育圓弧形崩滑體,地質災害隱患大。

青海省礦山地質環境治理方法及成效

礦山地質環境治理,是一個地質學、生態學、生物學等多門學科緊密結合的系統工程。礦山地質環境問題以野外調查、分析可行性研究工作為基礎,針對不同地層巖性,不同礦種(類),不同規模,不同開采方式,產生的地質環境問題亦不同,工程治理措施和方案也不盡相同。工程治理措施和效果是解決礦山地質環境問題的關鍵,近年來該類項目得到了中央財政、地方財政資金來源的支持,使礦山地質環境治理工程得以實施,并取得非常大的成果。

砂金礦山地質環境治理方法及成效。通過對青海境內砂金礦區采取宜牧則牧的原則進行了地質環境治理,其主要方法為:首先是通過采取復坑平整措施將過采區高低不平的裸地整理成一定坡度(盡可能平緩)的平順地面,以減少降水對坡面的沖蝕作用,控制水土流失。其次利用改土、客土回填等手段改善裸地的土壤狀況,為沒有土壤或母質的裸地坡面創造土壤環境。再通過工程措施、植物生態重建技術、利用人為工程手段或措施在植被恢復困難的裸地坡面上,為植物生長創造與其相適應的土壤環境、水分環境等一系列必要的生存條件,引入先鋒群落完成地面的初期覆蓋,防止該地區的侵蝕和水土流失,為本地物種的重新侵入和目標群落的形成創造前期條件。治理成效:(1)修復河道確保河流行洪暢通,減少泥石流地質災害發生的機率。(2)原始地貌得以基本恢復。(3)恢復被破壞的草地資源,使植被覆蓋率達到70%以上。

#p#分頁標題#e# 采砂(石)場地質環境治理方法及成效。通過對青海東部地區采砂(石)場采取礦山地質環境治理和土地復墾相結合的治理方式,宜農則農、宜林則林的原則,采取了削方、填筑、覆坑平整、客土回填、支渠、農渠、生產路、防洪堤、人工栽植樹木等多項治理措施對破壞區進行了治理。取得了以下成效:(1)基本修復了采砂(石)場及其周邊的地質環境,消除了地質災害隱患;(2)有效增加了耕地面積,提高了土地利用價值,促進了地區經濟發展,將原本廢棄的土地生產力破壞嚴重的礦山用地建設成為高效、高產、優質的耕地,治理后經濟效益十分明顯。

煤礦、鈾礦山地質環境治理方法及成效。通過青海省煤、鈾礦老礦區的地質環境治理項目的實施,采取尾礦回填、整平尾礦恢復原始地形地貌、封堵礦井、整治修復河道、地質災害防治、人工種草、圍欄封育恢復植被等多項治理措施。取得了以下成效:(1)加強洞口圍巖穩定性,減少了采礦引發的地質災害發生機率,防止出現新的偷采盜采行為;(2)基本恢復了原始地質環境,植被得到恢復,原本滿目蒼痍的地貌得到基本修復。

青海省礦山地質環境治理工程成果

青海省東部地區采砂場礦山地質環境治理工作始于2007年,截至2011年度財政投資投入約13500萬元,綜合治理面積1666.6hm2,其中新增耕地約33hm2,恢復耕地近133hm2。青海省三江源地區、內陸河江河源頭區砂金礦山地質環境治理工作始于2004年,截至2011年度財政投資投入約42000萬元,綜合治理面積7628.1hm2,其中恢復草地近7000hm2。青海省北部煤礦礦山地質環境治理工作始于2005年,截至2011年度財政投資投入約1000萬元,綜合治理面積166.6hm2。從2004~2011年下達的礦山地質環境治理工程共計48項,累計投資約5.65億,預計未來產生社會、環境、經濟效益可達到投資的5倍。項目工程量超出原定計劃,通過國土資源部、省財政廳、省國土廳、地方政府及國土資源部門驗收,48個項目工程質量均達到優良全部通過驗收。通過礦山地質環境治理工程有效增強了牧民群眾保護生態環境的意識,增進了民族團結,有利于社會穩定。水土流失得到有效控制,生態環境得到明顯改善,最終實現土地可持續利用,促進經濟、社會、生態的和諧發展,推進社會主義新農村建設,保護人民生命和財產安全,促進生態環境與經濟社會的和諧發展。

第6篇:礦山生態修復主要方法范文

一、礦山開采的生態環境效應

(一)誘發地質災害。由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩定,往往導致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發生。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,透水性變小而出現漬水,在暴雨下也極易誘發泥石流。

(二)水文地質條件發生變化與水質污染。礦區塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開采地段的儲水構造發生變化,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,水利設施喪失原有功能,直接影響農作物耕種。同時,礦山開采過程中產生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達到工業廢水排放標準,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,加上大型采礦設備的重壓,往往使土壤堅硬、板結,有機質、養分與水分缺乏。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產生。土壤中的營養元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區或洼地,造成許多地方土壤養分短缺,土壤承載力下降。

礦山固體廢渣(煤矸石等)經雨水沖刷、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,將向外界環境輸出污染物,其自身的組成結構與功能也會發生變化,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生遷移,危害毗鄰地區的環境質量,受污染的農產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、礦區生態恢復的典型技術

(一)礦區土壤污染的治理

1.礦區土壤重金屬污染的治理。國內外礦區土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學和生物治理技術三類。其中,生物治理技術包括微生物修復技術、動物修復技術與植物修復技術。設施簡便,投資少,對環境擾動也少,被認為是最有生命力的。

2.礦區土壤培肥改良技術。土壤培肥改良技術就是對土壤團粒結構、pH值等理化性質的改良及土壤養分、有機質等營養狀況的改善,這是礦區生態恢復的最終目標之一,具體包括:(1)表土轉換:在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質、營養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,改善土壤結構,短期內可采用犁地和施用農家肥等方法。(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節酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結構。(5)土壤營養狀況改良:主要包括化學肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。

(二)礦區植被的恢復。根據礦區的氣候和土壤條件,植被篩選應著眼于植被品種的近期表現,兼顧其長期優勢,植物品種的選擇首先要根據生物學特性,考慮適地適樹原則,尤以選擇根系發達、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉土植物。

在配置植物時要考慮邊坡結構、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,根據坡長分段布設截流溝、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,保證礦業生產安全運行。

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,根據邊坡穩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。對礦山生產過程中產生的大量廢石堆、廢棄工業場地及尾礦庫,采取排蓄結合的辦法,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、結語

第7篇:礦山生態修復主要方法范文

關鍵詞:礦山環境不穩定斜坡分類及特征治理工程設計生態修復

中圖分類號: TD1 文獻標識碼: A

前言:沙廠鐵礦區為北京市最大的鐵礦床,已探明的工業儲量約1.12億噸。其位于密云縣境內,密云水庫南7.5 km處,是北京市政府公告的水土流失重點預防保護區和北京市平原區重要的水源地保護區。1985年由于國家鼓勵礦產開采的政策,在沙廠鐵礦區內的南部地方國有企業和集體企業加入了開采的行列。出現了較多的地質環境問題,政府于2001年責令關閉該區的地方國有企業和集體企業。2007年,中央財政出資,對該區的地質環境影響較大的老崖口平臺進行了治理。由于礦區為露天開采,治理區內形成的主要地質環境問題為不穩定斜坡。本次主要針對不穩定斜坡和區內的生態植被破壞區進行綜合治理。

1 地質環境現狀

本區治理區主要位于沙廠鐵礦區開采場的南側觀禮臺一帶,此處為以前開采遺留的一開采場,區內分布多條開采陡壁,形成大量的孤包、危巖,區內治理面積為0.03km2。

區內地質環境問題為,植被破壞、地形地貌破壞、尤其區內不穩定斜坡易形成地質災害隱患,為本區主要的地質環境問題。

區內由于礦山開采,形成了大量的次生陡坡,在區內隨處可見。區內次生陡坡共長為1352米,其斜坡面積為8829.2平方米。調查區內共有次生陡坡為22處,其坡角一般較陡為70o―90o。

2 不穩定斜坡的分類及特征

由于礦山開采區內形成了大量的次生陡坡,且其坡角較陡,巖體呈層狀―碎裂和碎裂結構,可判斷為不穩定斜坡。其分類及特征如下:

2.1不穩定斜坡分類

根據實地調查,此處不穩定斜坡均為巖石類斜坡,主要巖性為密云群沙廠組變質巖系的片麻巖組。

2.2不穩定斜坡特征

(1)巖體的結構特征

巖體的結構是指由巖體中被各種不連續面分割的巖石塊大小,排列組合形成和相互結合程度所決定的巖體特征,各種地質不連續面稱為結構面,而被結構面分割的塊體稱為結構體。巖體結構分為不同的類型,它是決定巖體力學性質的重要因素,也是進行巖體工程治理評價和邊坡破壞模式分析的依據。

①結構面

按其成因類型,分為原生結構面、構造結構面和次生結構面。

Ⅰ原生結構面

原生結構面主要表現為巖性分界面和變質結構面。

區內不同巖性分界面,主要為巖脈與圍巖多順層接觸,接觸面片理化增強,且易風化,較原巖強度有所降低,常形成軟弱結構面。

變質結構面主要表現為片麻理及片理,一般連續性較好,多呈波狀起伏,局部片理化結合程度差,屬軟弱結構面。

原生結構面在漫長的地質歷史時期,受構造運動影響,如擠壓、混合巖化、蝕變等,皆失去了原生結構面其本身良好的結合度,另外在邊坡地帶,受人為開采影響,原生結構面也往往由閉合轉為張開。

Ⅱ構造結構面

系指在構造運動中形成的結構面,如斷層、節理等。

區內向斜是構造運動的產物,向斜及次級背斜軸向近南北走向,在轉折端北段又有右旋跡象,向斜向南傾斜,北部緊密倒轉,南部開闊。向斜構造對結構面密度和均勻性具有明顯的控制作用,在本區構造結構面相對密度較小,原生結構明顯。

區內各級構造結構面大多受向斜構造制約呈“米”字型展布,其余受區域斷裂控制,是區域斷裂的結構面。

節理通常是區內構造的最次一級產物,在斷層出露部位,產出密度較大,因此節理發育見有不均勻性。一般成組發育于各巖組中,以剪為主,面平直,屬剛性結構面。區內主要發育為6組,J1(120/73)、J2(43/69)、J3(170/73)、J4(270/63)、J5(315/29)、J6(93/43)。

Ⅲ 次生結構面

指在外營力作用下形成的各類構造面,主要由風化作用,爆破及荷等產生的裂隙,其特點多呈無序狀,不連續,不均勻,風化裂隙僅在地表及風化帶次內密集發育,爆破形成的張裂隙僅在開挖形成的。區內一定范圍存在;荷裂隙是因邊坡開挖坡體重力變化,在地表或平臺形成迫于平行排列的張裂縫。次生結構面在本區內廣泛分布。

② 結構面規模

結構面規模不同,對巖體穩定性影響程度也不同,大的結構面可以在一定區段內隔離巖體或構成滑面,小的結構面延展規模較小,且不連續,往往在巖體中形成“巖橋”,降低巖體的完整性,削弱巖體強度。本區內結構面為較小結構面,走向長小于30米,降低區內巖體完整性,削弱巖體強度,對局部邊坡形成破壞。

③ 巖體結構類型

巖體結構一般可分為塊狀結構,層狀結構,碎裂結構和散體結構四大類。調查本區巖體結構主要為層狀-碎裂結構。其片麻理發育,受構造擠壓作用巖體破碎。

(2)斜坡自然破壞形式

根據實地調查,在各陡壁底部均可見有碎塊,塌落巖塊,由于本區巖體為碎裂結構,坦蕩巖坡粒徑一般較小,粒徑一般為0.02~0.05m,而且現在陡壁坡角較大。在外力作用下,碎塊會順著斜坡向下翻滾,最后堆落在坡腳,當其規模較大時形成崩塌。因此斜坡自然破壞的形式為崩塌。調查本區已有崩塌量約有1000立方米,區內各斜坡潛伏危巖體量約為15000m3。

(3)影響斜坡穩定性的因素

依據《巖土工程勘察規范》GB50021-2001,《建筑工程技術規范》GB50330-2002,對區內不穩定斜坡進行判別。

①斜坡巖石性質

斜坡巖性主要為變質巖系的片麻巖,其屬硬質巖,其抗壓,抗壓性較強。因其變質礦物組合及含量的差異形成不同的類型的片麻巖,其力學性質略有差異,但由于各類片麻巖成因類型一致, 巖土工程程度相近。

②巖層結構及構造

實地調查,區內主要發育節理為J1(120/73)、J2(43/69)、J3(170/73)、J4(270/63)、J5(315/29)、J6(93/43),巖體結構受構造影響基本呈層狀和碎裂結構。但其結構面規模較小,且不連續,局部可見形成“巖橋”降低巖體的完整體,在區內斜坡面均可見。

區內構造運動較為復雜,主要發育有斷裂構造,但對區內斜坡的影響不大,經調查未發現大規模的斷層及構造形成的軟弱面,只在局部可見斷層形成的破碎帶。

③水動力條件對斜坡的影響

由于治理區位于區內地勢較高處,除大氣降雨外,不受其水體(地表水、地下水)的影響較小,所以不動力條件對構區斜坡的影響較小,可不考慮。

④風化作用

實地調查,區內風化帶深度40-70m,局部達90m以上,風化帶內巖全完整性差,尤其是近于地表巖體強風化,局部完全風化,多呈張性,內充填砂土,在外力作用下易破壞、滑坍。

(4)穩定性因素的分析

由以上的斜坡分布及其特征可見,區內斜坡,主要受構造影響,巖體構造結構面和次生結構面較發育,主要為裂隙發育,多呈無序狀,不連續,不均勻性。形成結構面的規模較小,局部形成“巖橋”降低了巖體的完整性,對局部邊坡形成破壞。區內巖體的結構主要為層狀-碎裂結構,坍落的巖體主要以小粒徑巖塊為主。調查區內未見大規模的軟弱面,只在局部有構造破碎發育,對邊坡有一定的影響。

區內巖體的風化作用和開采礦山時爆破等外力作用下,使巖體形成張裂隙,也降低了巖體的硬度。水力作用對邊坡穩定性影響不大。

由上可知,區內邊坡不存在大規模的崩塌,主要以局部巖塊崩塌為主。

2.3地質災害分類

根據區內崩塌的規模將本區地質災害類型主要為Ⅲ類,崩塌區內落石方量小于500m3,破壞力小,且易于處理。

2.4治理措施

根據對治理區內不穩定斜坡的類型特征,采用治理方法主要是減緩坡角,或降低開采臺階高度,增加坡體的穩定性。

3 治理方法選擇與工程設計

3.1治理工程總體構思

對區內不穩定斜坡進行削坡,清除危石,降低最終邊坡角,使不穩定斜坡至穩定狀態。清理的廢石填充采坑,渣土利用覆土種植植被。基巖采用邊坡生態植被恢復技術,不僅鞏固邊坡而且美化環境。

3.2治理工程設計

針對沙廠鐵礦的地質環境問題,本次工程主要采用削坡和植被種植等工程。

3.2.1削坡工程

由于區內巖體總體較穩定,除部分構造密集發育區設計削坡坡角為40º―50º外,一般坡角為60º。

3.2.2生態植被恢復

對邊坡小于25º的斜坡和平臺,采用恢復林地的土地平整標準,覆土厚度為自然沉實土壤60cm以上,且地表坡度與原狀相差不得超過±5º,利于其上進行景觀植被種植。

對邊坡大于25º的斜坡,根據形成陡坡的特點,對不同坡度、坡面穩定程度、坡面現有植被狀況采取不同的技術措施實施分區防治實現生態修復。結合區內國家級礦山主題公園的建設,本區邊坡生態修復種植植被技術主要采用以下模式:

模式一:

主要包括開采坑內近乎垂直和反坡部位且分風化不嚴重的坡面。利用局部坑洼或人工手段形成種植穴,在種植穴內栽植爬山虎等攀緣植物實施垂直綠化。

模式一:種植穴+攀緣植物容器苗垂直綠化

施工部位 高陡邊坡

綠化方法 栽植容器苗

基盤修整

利用巖面局部坑洼選擇性的漿砌種植槽,栽植藤本、攀援植物

輔助材料 水泥砂漿

使用植物 中國地錦、美國地錦、連翹、迎春

備注

模式二:

主要包括坡度較陡、巖面風化程度較重、裂隙豐富的坡面。在保證施工穩定的基礎上,采用簡易客土噴播結合植苗綠化的方式進行植被恢復。

模式二:簡易植被恢復基材噴附+植苗綠化

施工部位 風化嚴重、裂隙豐富或坡面較緩

綠化方法 噴播和栽植苗

基盤修整

先將綠化基盤做成做成漿狀,然后用泵噴出,使基盤快速穩定

輔助材料 保水劑、黏合劑、土壤改良劑、緩效肥

使用植物 荊條、紫穗槐、酸棗、黃櫨、紅葉椿、珍珠梅、丁香、高羊茅、沙打旺、波斯菊、二月藍、鳶尾、沙地柏、紅瑞木、棣棠

備注

模式三:

主要包括60度左右坡度,巖面風化程度較輕的坡面。采用錨桿固定+掛兩層雙向格柵+客土噴播+生態植被毯的方式實施植被恢復。

模式三:掛雙向格柵+植被恢復基材噴附+生態植被毯

施工部位 坡度60°左右的巖石坡面

綠化方法 噴播植物種子

基盤修整 在鋪設的格柵網上噴射植被恢復基材

然后噴播種子,覆植被毯

輔助材料 格柵網、錨桿、釬子、土壤穩定劑、保水劑、黏合劑、土壤改良劑、緩效肥

使用植物 葦狀羊茅、高羊茅、胡枝子、荊條、檸條、紫穗槐、檸條、珍珠梅、波斯菊、雜草

備注

模式四:

主要包括60度以下,巖面表層風化堆積物較多的坡面。坡腳穩定+簡易植被恢復基材噴附+掛單層雙向格柵防護的方式實施植被恢復。

模式四:簡易植被恢復基材噴附

施工部位 坡度較緩表層風化堆積物多的坡面

綠化方法 噴播種子

基盤修整 先將綠化基盤做成做成漿狀,然后用泵噴出,使基盤快速穩定

輔助材料 保水劑、黏合劑、土壤改良劑、緩效肥

使用植物 葦狀羊茅、高羊茅、胡枝子、荊條、波斯菊、雜草、鳶尾、萱草

備 注

模式五:

主要包括幫坡平臺。包括有風化堆積物和無風化堆積物的兩種。首先對平臺外沿碼放幾層生態植被袋并用錨桿固定,植被袋的高度根據風化物或者客土層的厚度來定。對有風化堆積物的部分,采用生態灌漿的工藝增加保水防滲性、提供土壤肥力,對無風化堆積物的平臺采取客土50厘米,然后在風化物和土層栽植灌木和喬木,再在表層噴附草種。

模式五:生態植被袋坡腳防護+客土植苗

施工部位 幫坡平臺

施工方法 木本植苗+草本播種

基盤修整 在植被袋中填充基盤材料和客土,形成植物生長基盤

輔助材料 生態植被袋

使用植物 葦狀羊茅、高羊茅、胡枝子、荊條、紫穗槐、檸條、波斯菊、酸棗、黃櫨、沙地柏、紅葉椿、油松、側柏、珍珠梅、丁香、沙打旺、二月藍、鳶尾、紅瑞木、棣棠、沙棘

備注

通過以上技術方法對不穩定斜坡的治理和綜合植被恢復,使區內實現近自然的生態植被恢復,礦區的生態環境與周邊山體的原貌相和諧,在植被恢復實施效果穩定后治理區域范圍內的植被覆蓋率可達75%以上,并且在實現區內生態修復的基礎上實現美化,提高了礦區的景觀價值。

4 結論與建議

本區的地質環境問題主要為不穩定斜坡,由其類型和特征可知,區內的地質環境問題易于處理,但本區要建設國家級礦山主題公園,在治理地質災害的同時區內生態植被的恢復和環境的美化成為本區治理的重點。該項目完成后,得到了北京市國土資源局的表揚。結合該方案的設計與實施,可以總結出如下的要點。

1)在治理礦山地質環境前一定要對區內的地質環境問題(包括地質災害類型、規模、分布特征等)查清楚;

2)生態植被恢復是一個長期、系統得過程。在恢復過程中一定要和周邊的環境相協調,植被的種類選擇要科學合理;

3)在進行治理設計時,要結合當地的實地情況和發展規劃選擇治理方案。以治理為手段,使區內的環境(包括地質環境、人文環境、經濟環境等)可持續發展為目標。

參考文獻:

[1] 北京市密云縣沙廠鐵礦區礦山地質環境治理可行性研究報告,北京市地質工程設計研究院2006.7

第8篇:礦山生態修復主要方法范文

關鍵詞:礦山開采;礦山環境問題;治理措施

Key :words:mining; mine geological environmental problems; treatment measures

Abstract: Collected the latest data of investigation and statistical in recent years, Analyzed Anhui province 's typical mine geo-environmental issues about geohazard,destroy land resources, destroy scenery for terrain Landform,and discharge a large number of waste brought negative effect and so on In the mining . Point out social and environmental influence degree is high,The harmfulness is great,And dut forward obviously problem of deviation and deficiency in mine geological environment management; Combined with background condition of regional geological environment,mining method and mining specialty,Respectively, Puts forward the optimization treatment measures of typical mine geological environment problems.

中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:

安徽省地處華東腹地,是國家級材料工業基地、華東能源供應基地以及長江三角洲經濟區能源、金屬和非金屬原材料基地,境內礦產資源較為豐富,共發現礦產138種(含亞礦種),有礦區1084處(不含共伴生礦床286處)[1],其中。近80%的礦產地被開采,歷史上礦山數量最多時達上萬家,開發利用的礦產主要為煤、鐵、銅、錳、鎢、螢石、灰巖、石英巖、硫鐵礦、鹽礦、磷礦、膨潤土、滑石、石墨、方解石、石材及砂石粘土類等。經多年礦業整頓,目前全省尚有生產和新建礦山3700多個,年產礦石量近5億噸。長期以來,礦產資源的開發利用,一方面為本省工業化進程提供了充分的礦物原料,促進了社會經濟發展和社會進步;另一方面也留下了一系列的礦山地質環境問題,給人民生產建設和生活帶來諸多危害。

1典型礦山地質環境問題現狀

1.1礦山地質災害

安徽省礦業開發引發的地質災害主要是地面塌陷、崩塌、滑坡。地面塌陷主要分布于兩淮煤田,其次是銅陵、馬鞍山等礦區。相關資料表明,2002年以前,全省先后有50余座礦山開采引發了采空地面塌陷,塌陷總面積近260km2,此后塌陷面積仍持續不斷地增長。其中兩淮地區塌陷最為嚴重,自上個世紀五十年代就已產生并初具規模,八十年代后,隨著一批新礦區的建成及部分老礦區鼎盛期的到來,塌陷范圍明顯增大,至2010年塌陷面積增至370km2(見表1),部分塌陷區

表1兩淮煤田地面塌陷面積表(1985年-2010年)

已連接成片,積水成湖,中心水深最大約22.00m[2]。長期頻發的地面塌陷使大面積的平原變成高低不平的荒灘洼地,肥沃農田變成低產地、沼澤地、湖泊,并導致數十萬農民無地可種,近千個村莊搬遷,礦區道路、水利等基礎設施遭受重大破壞,直接經濟損失達上百億元。

崩塌、滑坡主要發生在皖南山區及沿江丘陵一帶的露天開采礦山,據不完全統計,僅自八十年代至2002年期間,全省露采礦山先后發生較大規模的崩、滑災害多達50余起,直接經濟損失逾億元。近幾年較大規模的崩塌、滑坡雖然得到有效控制,但仍有少量小規模的災害不斷發生,其危害性同樣不容忽視。

1.2壓占損毀土地資源及破壞地形地貌景觀

據2010年度礦山地質環境調查資料,全省各類礦山累計壓占、損毀土地總面積約為700km2,其中采礦用地占60.46%,地面塌陷15.86%,尾礦庫占地9.20%,排土場占14.48%。礦業活動形成大量的采坑、塌陷洼地、荒蕪地,改變了部分土地用途,造成大片優質土地劣化、灌溉困難,導致農作物減產,影響土地的增值和農民的收益,同時也不可避免地破壞了原生地形地貌形態及生態環境,加劇水土流失的發生,使原本山青水綠的大地變得滿目瘡痍,尤其是對自然保護區、風景名勝區、地質遺跡保護區附近以及主要交通干線、河道兩側可視范圍內地形地貌景觀的破壞,所產生的視覺污染十分嚴重。雖然近些年來投入了巨額資金,加大了土地恢復、生態修復力度,但遠遠趕不上破壞的增速。

1.3排放廢棄物影響

礦山開采產生的廢棄物主要是廢水和廢渣,廢水來源于礦坑排水、選礦水以及廢石場、尾砂庫淋溶水等;廢渣以廢土石、煤矸石、冶煉渣、粉煤灰、爐渣為主。粗略估計,全省主要礦山年排放廢水量約5500萬噸,年排放固體廢棄物量約6800萬噸,而多年來廢水綜合利用率平均僅為30%左右,固體廢棄物綜合利用率平均僅為47%左右,不僅很大程度上造成了資源浪費,而且這些廢水、廢渣成份復雜,部分礦山廢水、廢渣中重金屬、放射性物質、酸堿性物質以及硫、磷、氯、砷、氟等有害元素含量較高,一些礦山企業不經處理或簡單處理就直接或間接排放,導致礦區周邊和下游水土環境遭到程度不同的污染,個別礦區甚至十分嚴重。

2引發礦山地質環境問題的主導因素分析

礦山地質環境問題的產生,客觀上是由礦區的地質背景條件決定,但主觀上卻與人類礦業經濟活動不無關系。

2.1地質背景條件因素

安徽省地域廣大,區內地形起伏多變,自北而南分布有淮北平原、江淮波狀平原、大別山區、沿江丘陵平原、皖南山區五大地貌單元,其中平原約占總面積的 61.5%,丘陵約占12%,山地約占22.1%(圖1-1)[3]。地質構造復雜,深大斷裂

圖1 安徽省地貌類型及斷裂略圖

①平原②丘陵③山地④深斷裂⑤大斷裂

遍布,各時期地質構造運動發育了深切巖石圈的深斷裂約13條,延伸達數十公里以上的大斷裂29條 [4]。首先,地形地貌和地質構造往往在區域上決定著礦山地質災害的分布,如江淮丘陵、沿江丘陵、大別山和皖南山區山高坡陡,溝谷發育,采礦邊坡在降水和地表徑流作用下,易形成崩塌、滑坡、泥石流及水土流失災害,又如部分礦山分布在構造發育地帶,沿構造帶(面)發生崩塌、滑坡、礦坑突水等地質災害的可能性較大。其次,復雜的巖土體工程地質條件也是礦山地質災害多發的一大內在因素。安徽省自晚太古代以來的各時代地層均發育齊全,其中粘土巖、含煤碎屑巖巖性脆弱,巖石抗壓、抗剪強度低,抗風化和抗侵蝕能力弱,遇水易軟化,極易產生采空區塌陷,兩淮煤田的采空塌陷多與此有關,而丘陵山區采場坡麓地帶的碎石土、粘性土,由于結構松散或具有一定的脹縮性,在人為切坡作用下則極易產生成崩塌、滑坡地質災害。另外,地下水水文地質條件復雜,碳酸鹽巖巖溶發育,地下水水量豐富,也是造成部分礦山在抽排巖地下水時引發巖溶塌陷和地面沉降的一個因素。

2.2人類礦業活動因素

長期以來,一方面隨著安徽省國民經濟建設的需要,礦業經濟飛速發展,礦山企業數量激增,早在二十世紀八十年代,全省僅有礦山1千多家,到2002年發展到7千多家,最高峰時達1萬多家,其中鄉鎮和個體礦山占全省礦山總數90%以上。礦山企業總量不斷擴大,開采量逐年增加,但與此同時,許多礦山企業缺乏可持續性發展的戰略思想,只重于經濟效益,競相爭搶資源,甚至亂采濫挖,輕視或忽略環境保護與治理,加上當時有關礦山環境保護與治理的法律、法規、政策出臺滯后,礦業管理工作尚不到位,從而導致礦山環境破壞日趨嚴重;另一方面,由于社會經濟水平較低,普遍缺乏足夠的治理資金,并且治理技術比較落后,也在很大程度上使礦山環境破壞趨勢難以得到根本好轉。

3以往治理措施及存在的不足

3.1以往治理措施

由于歷史開采時期遺留的礦山地質環境問題多以及治理資金的嚴重不足等原因,一段時間來,安徽省礦山地質環境治理恢復之路充滿曲折性,保護和治理工作相對滯后,自上世紀80年代以來,此項工作才逐漸得以重視,并先后通過申報國家治理資金及省、地方、企業聯合出資的方式,投入治理資金十幾億元,治理了部分環境問題突出的礦山,在一定程度上遏制了礦山環境惡化趨勢。治理主要采用國內外通用的、相對成熟的技術方法,其治理措施主要有以下幾類:①露天采礦場治理:針對采場邊坡崩塌、滑坡地質災害開展截洪排水、降坡減載、支擋錨固等;邊坡復綠;場地平整、復墾、恢復土地利用功能;②塌陷區治理:以兩淮礦區開展較早,已形成較成熟的“二個層次、三大類型、六種模式”的技術方法。“二個層次”指多層煤回采的深層塌陷區和單一煤層回采的淺層塌陷區;“三大類型”指塌陷地復墾種植類型、塌陷地復墾基建類型、塌陷區水面養殖類型;“六種模式”為多層煤開采深層塌陷區水面養殖類型、淺層塌陷區復墾造地種植復墾模式、煤矸石充填塌陷坑為建設用地模式、粉煤灰充填塌陷區復土營造經濟林果復墾模式、深淺交錯尚未穩定的塌陷區用作魚鴨混養和果蔬(菜)間作復墾模式、利用大水面塌陷區興建水上公園重建礦區生態環境的復墾模式;這一技術方法在國內煤礦治理方法中走在前列,并已在兩淮地區的煤礦礦山地質環境治理中全面推廣應用。成效較為顯著。其它地區一般是利用廢土石、尾礦、尾砂進行地表回填后覆土造地;③廢石堆場、尾礦庫場、排土場等場地治理:兩淮礦區多復墾為耕地、建設用地、林地,沿江礦區(銅陵、馬鞍山)通常進行植樹造林、園林造景等,其它礦區一般復墾為耕地、林地;④廢棄物處理利用:大中型礦山一般建有污水處理廠,廢水處理后主要回用于礦山生產,剩余的達標排放;廢渣主要用于鋪路、回填場地、塌陷區、充填采空區等,其中大型礦山的部分煤矸石也用于發電、制磚等;⑤礦山地質公園建設:即結合地質遺跡、人文歷史等特殊條件建成集旅游、休閑、娛樂、科普、研究于一體主題性公園,是礦山地質環境治理中的特殊典范,如目前已建設完成的淮北礦山公園,其綜合治理成效顯著。即將建設完成的還有淮南大通國家礦山公園、銅陵銅官山國家礦山公園。

3.2存在的不足

雖然近些年來全省各地針對一些典型的礦山地質環境問題做了大量的保護與治理工作,取得了令人矚目的成效,但通過對已完成治理狀況的全面分析,發現以往的礦山環境綜合治理措施仍存在較多的不足之處,歸納起來主要有以下幾方面:①礦山地質環境綜合治理的層次比較低,大多數礦山治理僅停留在消除地質災害階段,還未全面上升到生態恢復和景觀重現的高度,且實施治理的技術含量較低,工藝較簡單、粗糙;②對于不同地區、不同地質背景條件下的礦山地質環境問題,所采取的治理措施過于簡單化、模式化,針對性不強,帶來的經濟、環境、社會效益較低;③盡管有少數礦山對采礦壓占損毀的土地進行了復墾,但多數只是簡單的回填平整便恢復利用,忽視復墾土地的質量和復墾效果;④對于地形地貌景觀的修復,停留在少數重點風景區內、城市邊緣及主要交通干線兩側的礦山,而對其它區域的礦山沒有引起足夠的重視;⑤對于礦山廢棄物,多就地排放或簡單地直接利用,而對廢棄物的處置處理重視程度不夠,對尾礦中豐富的伴生組份也未能充分回收再生,造成資源浪費。

4治理措施的優化選用

針對當前安徽省幾大典型礦山地質環境問題及其以往治理恢復工作中存在的不足,結合礦山地質環境背景條件,本著先進、適宜、有效并且經濟適用的宗旨,對進一步優化、選用治理措施提出如下一些認識:

4.1主要礦山地質災害治理

4.1.1地面塌陷治理

安徽省地面塌陷主要由地下開采的煤礦、金屬礦山引發,地面塌陷程度與礦區地質構造、水文地質特征、頂底板巖性及厚度、開采方式和開采深度等因素密切相關,其危害程度又因所處的經濟和地理條件的不同而存在較大差異。綜合以上因素,治理宜分為平原區、丘陵山區兩種類型分別進行。

平原區地形平坦,礦區上覆松散層厚度大,地下潛水位較高,礦山類型以煤礦為主,礦層一般埋藏深,產狀較平緩,基本上都采用井工方式開采,陷落法管理頂板,開采規模較大,引發的采空地面塌陷一般呈片狀,規模較大。加上礦區所在地耕地質量好,人口稠密,地表建筑比較集中,故這類地區塌陷危害較大。對于此類塌陷區治理,兩淮礦區 “兩個層次、三大類型、六種模式”的技術方法經過十多年的實踐和發展,已在國內塌陷區治理中走在前列,可在平原區全面推廣,各礦山只需結合本礦具體的地質環境條件因地制宜地加以利用即可。

丘陵山區地形起伏變化大,礦區地層產狀較陡,上覆松散層厚度薄,地下水貧乏,礦山開采規模相較不大,引發的地面塌陷規模較小,塌陷后一般形成局部漏斗式塌陷坑,多呈條帶形臺階狀,塌陷區相當部分處于山嶺荒坡,區內人口稀少,故塌陷危害性比平原區要小。對于此類塌陷區,以往治理主要是充填復墾,即利用礦山生產中產生的廢土石、礦渣等進行回填、平整后再覆土種植,治理模式單一,針對性不強,不利于土地資源優化利用。實際上除此而外,采用非充填復墾也不失為一個好的治理方式,具體可按潛水位高低分為三種種情況:①低潛水位塌陷區:指基本上不積水的塌陷區,當塌陷范圍不大時,對土地略加平整,“填平補齊”即可耕種,當塌陷面積較大時,在塌陷盆地底部挖塘蓄水或打井取水,使復墾后的塌陷區成為澆灌型保水、保土、農果相間的陸生生態系統區;②中潛水位塌陷區:指局部積水或季節性積水并受豐水年和干旱影響的塌陷區,積水區域難以種植作物,也不能進行淡水養殖,復墾方法是將盆地底部深挖成深水魚塘,使其同時具有蓄洪和澆灌功能,將周圍的“坡子地”改建為條帶型水平梯田,使塌陷前單一陸生農業成為水陸結合型農業;③高潛水位塌陷區:指常年被水淹沒的塌陷區,宜采用“挖深墊淺、疏導水系”的綜合治理方法,因勢利導,將其復墾為合乎本土的“魚米之鄉”。所謂“挖深墊淺”就是根據塌陷后的地形地貌,將較深的塌陷區再挖深,使其深水區適合于養魚,淺水區適合于栽藕、植菱角或其它淡水養殖,利用挖出的泥土墊高淺部塌陷區,使其成為旱田。

4.1.2崩塌、滑坡治理

礦山開采引發崩塌、滑坡地質災害的現象較為普遍,地形地貌往往是決定其在區域上分布的主要因素。兩淮平原區地形平坦,采場邊坡一般低緩,發生崩塌、滑坡的幾率相對較小;江淮丘陵、沿江丘陵、大別山和皖南山區山高坡陡,在強降水和地表徑流作用下,極易發生此類災害。各礦山開采所引發的崩塌、滑坡本質上無區別,只是規模大小、危害程度以及治理難度不同而已,以往對其的治理多采取臨時性清理、支擋措施,而忽視對其多種誘發作用如地表水、地下水作用及坡體荷載作用等的預治理,不能徹底消除其危險性,以致同一災害反復發生。事實上將預治理措施與治理措施有機結合起來才是更有效的途徑,從長治久安的路線出發,其治理成本相對更低。結合以往治理經驗和當前先進的手段,治理可從以下幾個方面實施:①攔截地表水:阻止雨水、泉水進入滑坡體內,排除滑坡區內的雨水、泉水,如在滑坡體上方或坡體的外緣設置地表截水溝,在滑坡區內設置縱橫排水溝;②排除地下水:攔截和旁引滑坡區的地下水,引出、排除滑坡體內地下水,如設置截水盲溝、盲洞、滲管、仰斜孔群、垂直鉆孔等;③減載抗滑:削減滑坡體的高度和坡度,降低滑體重心,同時采用抗滑片石垛、抗滑樁、抗滑擋墻、防護網等修筑支擋工程,提高滑體穩定性;④巖土錨固:通過錨桿將滑體與下覆穩固地層聯鎖在一起,并進行噴漿護坡,以保持邊坡穩定。

4.2土地恢復治理及地形地貌景觀和生態環境修復

存在壓占、損毀土地資源的采礦用地單元主要是露天采礦場、地面塌陷區以及工業場地、排土場、尾礦庫等,一般都不可避免地伴隨著地形地貌景觀和生態環境的破壞。因此,其治理不單是消除地質災害或恢復土地利用,往往連同地形地貌景觀和生態環境的修復也必不可少,并且只有在充分結合礦區土地利用規劃和當地城鄉基礎設施建設需要的基礎上才更便于治理工程的實施。按采礦壓占損毀的土地單元(除地面塌陷區同前述外)分別探討其治理措施如下:

4.2.1露天采礦場治理

露天采礦場在全省平原、丘陵和山區廣為分布,各類礦山均有,面積大小不一,不僅壓占損毀大量土地資源,對地形地貌景觀和生態環境破壞也較為嚴重,形態特征大體可分為兩類:一類是邊坡型采礦場,主要分布于丘陵山區,采礦地多位于山體斜坡一帶,剝露地層多為巖質,以往治理中一般只對采場邊坡中存在的崩塌、滑坡地質災害及其隱患進行治理,而對采場中大片的空地則棄之不管,極大地浪費了土地資源。事實上,復墾采場空地不僅能增加可耕種土地,提升土地利用價值,也以另一種方式改善著地形地貌景觀和生態環境。從省內外成功治理的實例看,治理措施其實并不復雜,主要是清理、平整采場空地,使地面坡度滿足農業種植或林業種植用地要求,再覆以采前剝并離儲存備用的采區表土(如果條件允許,適當配以耕植熟土、谷物秸稈、含生物元素的廢料等有機物與之間層填埋),即可種植農作物或樹木;另一類是平地開采型采礦場,在平原區和丘陵山區的山間平地分布較廣,主要為水泥配料用、磚瓦用、化工用粘土礦,采礦地多為土質,采坑淺,治理措施和方法較為簡便,可直接平整、恢復為農用地或改造為魚塘。

4.2.2工業場地、廢石堆、排土場、尾礦庫場等場地治理

平原區如兩淮礦區的此類場地多處于開闊平緩地帶,占用的土地類型以耕地為主,周邊多分布有人居場所,環境影響程度較高,通常的治理措施是結合礦區周邊土地利用規劃和當地城鄉基礎設施建設需要復墾為耕地、建設用地或林地,既充分挖掘土地利用價值,緩解當地地少人多的社會矛盾,也改善了礦區地形地貌景觀和生態環境;而丘陵山區的此類場地多處于斜坡或谷地,占用的土地類型多為荒坡地、林地,離人居環境較遠,但往往處于其上游地段,宜針對不同類型的場地采取靈活的治理措施,以獲得最大的土地效益和環境效益。對于小面積場地可通過建埂筑壩、整修渠道、造田復耕為農業用地,大面積場地可復墾為經濟林、生態林或人工園林。當然,對于少數已然存在嚴重污染源的場地,則不能只做簡單地恢復利用,需采取特殊處理措施,如采用植物修復技術、微生物復墾等,以免對下游地區的人居和水土環境造成不應有的危害。

4.3廢棄物處置處理及綜合利用

一個無可否認的事實是,全省礦山廢棄物的排放量正逐年增長,尤其是兩淮煤礦區和馬鞍山、銅陵、廬江和霍邱等地的金屬礦區、硫鐵礦區產生的煤矸石、廢石、尾礦和廢水等廢棄物,不僅量大,而且存在嚴重的污染源。由于受社會經濟水平和工藝技術水平制約,目前無論采取什么方法都很難將之全部消除在生產過程中。因此進行適當的處置處理和利用,使之變廢為寶、化害為利,以實現礦山廢棄物的“減量化、資源化、無害化”,是當前首先需要深入探討和研究的課題。但無論是煤礦礦山、金屬礦山還是非金屬礦山,也不論是地處平原、丘陵或山區的礦山,其廢棄物排放所帶來的資源浪費和環境污染問題都同樣不容忽視,需區別對待的是:一類廢棄物中存在污染源,另一類不存在或較少。

4.3.1廢棄物處置和處理

首先,廢棄物放置場所的選擇不僅直接關系到占用土地的合理性、景觀影響的輕重程度,還涉及水土環境污染范圍的大小。從現有情況看,有不少礦山的廢水坑、排土場、尾礦庫等都設置于地勢較高的上游地段,或離人居場所較近的地點以及交通干道、河道附近,特別是丘陵山區的礦山,廢棄物場地多在山麓、斜坡一帶,廢水、廢渣及淋漓液極易隨雨水流向下游的平地,其所帶來的環境影響和景觀的視覺污染不言而喻。有效解決廢棄物放置問題的措施就是避開類似上述的地點,科學謹慎地選址,杜絕廢棄物存放造成下游污染的任何可能性,對于某些顯然存在污染源的煤、多金屬、硫鐵礦等礦山更應如此。其次,固體廢棄物堆、尾礦庫本身可能存在的邊坡崩塌、泥石流等次生地質災害以及水土流失、淋漓液滲漏等二次環境污染問題,對此則宜建壩將其控制在一定的范圍內,并輔以防滲、集排水工程措施防止滲水、溢水外流,如采用粘土固化注漿技術對壩基進行防滲處理,修筑排水溝、引流渠將溢水匯入污水處理池等,這也是當前受社會發展水平和經濟技術條件制約的發展中國家廣泛使用的一種方法。而對于廢污水的處理,則應根據各礦山廢水中所含有害元素的特征及其危害性,建立相應規模和級別的污水處理系統,實行分級處理,達標排放,杜絕不經處理或簡單處理就直接或間接排放的現象發生。

4.3.2 廢棄物綜合利用

針對礦山廢污水采用循環供水系統,使之在礦山生產過程中多次重復地使用,是當前礦山企業減少排放、解決供水緊張最普遍的利用途徑,也是切實有效的利用方式,但實際上還有更多的礦山廢水由于無處可存而被白白流失,造成水資源的無辜浪費。如果能促進礦山企業通過礦農、礦林、礦廠等聯合方式,適當采取更完善的處理措施,將這些廢水儲進備用的池塘、水庫用于農業灌溉、林業種植、工業生產等,則是實現廢棄物資源化的最佳形式[5],也必將帶來很好的社會和經濟效益,尤其對于干旱少雨、地表水資源貧乏的地區則更是難能可貴,事實上,絕大多數礦山的廢水只需稍加處理便可以如此利用。

礦山固體廢棄物的充分利用,是減少污染源從而保護環境的最有效途徑,但目前全省大多數礦山的主要用途僅是作為鋪路、回填場地以及充填塌陷區、采空區的材料,少數采煤礦山的煤矸石也用作制磚、發電等,利用方式過于單一,未能實現資源價值的最優化和最大化;固體廢棄物作為“二次資源”回收再生也是綜合利用的一個重要方面,特別是一些生產歷史悠久的老礦山,不僅廢石、尾礦積存量大,而且其中有價金屬等可重新利用的資源極為豐富,這在多數礦山企業都沒得到合理的開發利用。近年來有不少專門研究機構對其作為原材料綜合利用的開發研究取得了不少新的成果,開發的主要用途有:農肥原料,生產水泥、玻璃、陶瓷、保溫、隔熱、隔音等材料,鑄石、鑄造砂原料,耐火材料等[6]。極力引進并合理選用這些選進的研發成果,完全可以使之得到充分利用,并將由此產生較好的經濟效益和環境效益。

5結語

目前,隨著安徽省皖江城市帶承接產業轉移示范區戰略目標的實施,礦業開發正邁入新的發展時期,礦產資源開發利用呈現良好的發展態勢,這對促進地方經濟的發展繁榮和社會進步無疑具有重要作用,但其同時所帶來的礦山環境問題也將前所未有,只有勇于面對這個難題,積極探討和研究產生礦山環境問題的本源所在,與時俱進,采取有效應對的保護措施,打破治理“瓶頸”,才能化解危機,促進礦產資源開發利用與環境保護協調、可持續的發展。

主要參考文獻:

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[4]安徽省地質礦產局.安徽省區域地質志[M].北京:地質出版社,1987.6:497-498.

[5]環發[2005]109號.礦山生態環境保護與污染防治技術政策[S].北京:國家環境保護總局,2005:1.

[6]陳永貴,張可能.我國礦山固體廢物綜合治理的現狀及對策探討[[J]. 資源環境與工程,2005(04):313.

SHALLOWDISCUSSTREATMENTMEASURESOFTYPICALMINE GEOLOGICALENVIRONMENTMANAGEMENTANDOPTIMIZING

第9篇:礦山生態修復主要方法范文

突出重點,合理規劃,力爭礦山環境整治工作上新臺階

隨著宜興市礦山企業、宕口大幅度關停,礦山鄉鎮生態環境有了明顯改善,但是開山采石給山體植被造成的破壞尚未得到有效治理,城市規劃區、旅游風景區、交通干線附近的廢棄露采礦山巖石,嚴重影響和制約宜興市的規劃建設和旅游資源的開發,加快露采礦山的整治步伐成為宜興市建設環境友好型社會的迫切需要和生態市建設的重要內容。

2003年以來,在市政府的高度重視以及全市上下的不斷努力下,宜興市已經完成礦山環境整治項目22個,宕口綠化工程16個,礦山廢棄地復墾項目38個;復墾廢棄地9507.67余畝,綠化坡面約14.53萬平方米。2007年的竹海風景區新建道路邊坡地質環境治理工程被宜興市列為礦山環境整治示范工程,2008年林場宕口關閉礦山地質環境治理項目被省級驗收組評定為優良工程。

雖然近年來宜興市在礦山環境整治方面做了大量工作,取得了一定成績,但是主要交通沿線和風景區可視范圍內的露采礦山仍為數眾多,為了切實加強礦山環境整治工作,2007年起我市實施了三年環境整治規劃,力爭通過三年努力,到2009年底基本完成寧杭高速公路、104國道、宜廣公路、張靈慕線沿線和竹海風景區、善卷風景區可視范圍內主要山體坡面復綠整治。

2009年是三年整治規劃的最后一年,根據宜興市三年規劃和2009年礦山環境整治實施意見,今年宜興市計劃實施9個礦山環境整治項目,目前已有8個整治項目進入了施工末期,復綠效果已經初見成效。整治工程采用了廢棄地復墾、坡面爆破削坡、漿砌片石骨架植被護坡復綠、坡面掛網客土噴播、平臺分層種植等相結合的方法,對張靈慕線和竹海風景區長龍山宕口、石山坡宕口、竹海公路邊坡、獅子山宕口,104國道沿線小潮漏宕口,342省道沿線徐家山、屺山、蔣山宕口這8只宕口進行復綠,預計將完成坡面復綠約23.4萬平方米,復墾廢棄地308.4余畝。

強化措施,抓嚴抓實項目管理工作

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