金屬礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

摘要：中國目前的國營礦山有8000多個(gè)，個(gè)體礦山企業(yè)更是達(dá)到23萬個(gè)之多。雖然礦業(yè)開采極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長，但同時(shí)也造成了非常嚴(yán)重的環(huán)境破壞。環(huán)保部門要做好礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)，幫助企業(yè)進(jìn)行廢棄資源的再利用，保證當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：金屬礦山 生態(tài)恢復(fù) 礦山廢棄地 環(huán)保技術(shù)

1 金屬礦山廢棄地

1.1 金屬礦山廢棄地介紹

礦山廢棄地是指那些被采礦活動(dòng)所嚴(yán)重破壞，只有經(jīng)過合理的整治才能重新投入使用的土地，主要包括下面6種情況：①由于表土剝離并逐漸堆積最終導(dǎo)致排土場廢棄地的形成；②開采過程中留下的巖石碎塊和一些品位較低的礦石積留下來后，形成的廢石堆積地；③礦體在開采完以后，會留下采空區(qū)和塌陷區(qū)，這些地方便會形成采礦坑，無法使用；④在精礦被選出以后，剩下的尾礦被堆積，堆積尾礦的地方無法再使用；⑤采礦作業(yè)時(shí)，機(jī)械設(shè)施和其他輔助建筑物、路基等會被占用，采礦完成后，這些設(shè)施被遺留下來，不能再進(jìn)行利用，成為廢棄地；⑥一些因?yàn)椴傻V作業(yè)的需要而受到影響的土地，因?yàn)闊o法被合理開發(fā)，就只能閑置。

1.2 我國金屬礦山廢棄地現(xiàn)狀

我國雖然土地遼闊，但是人均耕地面積還不到世界平均水平的二分之一，礦山開采使得本來就缺乏的土地資源加速減少，而且開采礦石產(chǎn)生的廢棄物還對周邊環(huán)境造成了污染，使得當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境惡化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，歷年來我國因采礦作業(yè)而遭到破壞的森林面積達(dá)106萬hm2，草地面積26.3萬hm2，有色金屬工業(yè)每年產(chǎn)生的固體廢棄物達(dá)6000萬噸，累計(jì)已堆存10億噸，占用土地7萬hm2，進(jìn)行礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)已經(jīng)成為國家面臨的重要任務(wù)。

2 礦山廢棄地對環(huán)境的影響

2.1 對土地資源的影響

露天礦采掘會直接破壞土地，而其排出的廢礦石也會占用大量土地資源。并且植被的破壞和采空區(qū)的形成，會使水土流失加劇，造成自然災(zāi)害，加速土地的荒漠化進(jìn)程。

在礦山開發(fā)過程中，幾乎所有環(huán)節(jié)，包括采礦、選礦、冶礦，都會往周邊環(huán)境排放重金屬物質(zhì)。例如：廢棄的硫化礦物，在經(jīng)過自然氧化、雨水淋濾以后，會導(dǎo)致大量的重金屬進(jìn)入到礦區(qū)中。這些硫化礦物的氧化、風(fēng)化和分解以及與水、酸、氣、等綜合反應(yīng)以后，就會產(chǎn)生酸性廢水。另外，在采礦、運(yùn)礦過程中，這些金屬會產(chǎn)生塵埃污染，這是礦區(qū)重金屬的一個(gè)重要來源。重金屬的可交換態(tài)與碳酸鹽態(tài)極易在酸性環(huán)境中被釋放，所以在經(jīng)長期開發(fā)的礦區(qū)內(nèi)，土壤中的重金屬含量相當(dāng)高，重金屬元素在與常量元素結(jié)合之后，會讓礦區(qū)土地和周圍農(nóng)田的土壤都受到污染，還會造成土壤不同程度的次生鹽堿化。這種破壞很難被直接觀察到，但它對人體的健康和農(nóng)作物的正常生長都造成嚴(yán)重影響，長期作用甚至還會導(dǎo)致地方性疾病的發(fā)生。

2.2 對水資源的影響

地下采礦會破壞巖層結(jié)構(gòu)和水循環(huán)，同時(shí)，還能改變地下水流方向，造成地下水源斷流。河流在礦區(qū)往往被直接用于廢水排放，這造成了嚴(yán)重的水質(zhì)污染，讓當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)“水質(zhì)型缺水”現(xiàn)象，附近的漁業(yè)養(yǎng)殖和人們的日常飲用水都會因污染而受到影響。

2.3 對植被的影響

露天和地下礦的開采均會使得地表的景觀發(fā)生改變。露天開采挖損土地，剝離表土，開采后還要留下大量的尾礦、粉煤灰、冶煉渣等等；地下開采則會引發(fā)地面的塌陷，導(dǎo)致地面建筑和設(shè)施的變形與損壞。總而言之，采礦活動(dòng)致使土地變得滿目瘡痍，影響了其為環(huán)境服務(wù)的功能。

礦區(qū)的原生環(huán)境在采礦活動(dòng)中被破壞掉，大型植被被分割，致使生物遷徙受阻，直接影響了物種數(shù)量和質(zhì)量，造成野生物種減少，生物多樣性降低。地表植被的嚴(yán)重破壞不僅僅殃及動(dòng)植物，還會帶來泥石流、山洪等地質(zhì)災(zāi)害，使人類面臨更大、更嚴(yán)峻的生存風(fēng)險(xiǎn)。

3 生態(tài)恢復(fù)措施

3.1 礦山廢棄地修復(fù)原理

礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)，是指減少人為因素對礦山生態(tài)的不良干擾，降低環(huán)境承受的壓力，依靠自然生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能，再加上部分科學(xué)合理的人工干預(yù)，恢復(fù)遭受破壞的生態(tài)環(huán)境，促使生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定健康地發(fā)展。自然狀態(tài)下，生態(tài)自然的恢復(fù)是一個(gè)漫長的自然演替過程，而借助人工調(diào)控植被組成和進(jìn)行一些輔助管理措施等，可以使生態(tài)環(huán)境迅速改善，加速生態(tài)恢復(fù)進(jìn)程。

3.2 礦山廢棄地修復(fù)步驟

3.2.1 評估。礦山開發(fā)對生態(tài)環(huán)境主要有三種破壞形式：景觀型破壞（對礦區(qū)地形、地貌的影響），環(huán)境質(zhì)量型破壞（對所在地區(qū)土壤環(huán)境、水環(huán)境甚至環(huán)境空氣質(zhì)量的影咆），生物型破壞（對當(dāng)?shù)卦猩锶郝涞拇輾ВＪ紫纫鶕?jù)工程特征，結(jié)合環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)對礦區(qū)環(huán)境影響因子進(jìn)行識別和篩選，然后進(jìn)行影響分析，提出解決辦法。

3.2.2 設(shè)計(jì)。礦山生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)要充分發(fā)揮自然生態(tài)自我修復(fù)的能力，同時(shí)通過工程措施和植物措施相結(jié)合，堅(jiān)持將水土流失的防治與環(huán)境的美化結(jié)合起來的方案，懂得因地制宜，注重對環(huán)境的保護(hù)。工程措施則既要滿足經(jīng)濟(jì)上的需要，也要強(qiáng)調(diào)安全性，植物措施要注意修復(fù)地的具體條件和經(jīng)濟(jì)性。

3.2.3 施工。礦山修復(fù)往往要進(jìn)行實(shí)施加固工程和護(hù)坡工程。根據(jù)地形地貌地質(zhì)特征，針對土體性狀和邊坡自身巖體情況，預(yù)測分析其可能發(fā)生的最不利應(yīng)力應(yīng)變條件下的變形破壞模式及潛在地質(zhì)危害。根據(jù)地質(zhì)、水文，植被、氣候等特點(diǎn)，對礦山坡面實(shí)施生態(tài)防護(hù)：一是抵御風(fēng)雨侵蝕、防止坡面風(fēng)化剝落和水土流失，二是修復(fù)邊坡土壤環(huán)境、重建邊坡適地植物，實(shí)現(xiàn)邊坡綠化、美化的目標(biāo)。

4 廢棄物治理與資源再利用

4.1 選礦廢水處理

國外常用沉淀、浮選、氧化及電滲析、活性炭吸附等方法來對選礦的廢水進(jìn)行處理。并且能夠讓處理之后的廢水循環(huán)回用率達(dá)到95%以上。國內(nèi)通常使用的是中和、吸附、混凝沉淀、氧化分解等處理方式，這種處理使得廢水的回用率比較低，資源利用程度不高。要處理好選礦廢水，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：①改進(jìn)選礦藥劑，選用易降解藥劑或者研究和選擇有利于廢水回用的選礦藥劑。②通過合理的調(diào)配來實(shí)現(xiàn)廢水的多次循環(huán)利用，從而達(dá)到減少廢水排放的目的。③引入先進(jìn)處理技術(shù)，改造用水系統(tǒng)，強(qiáng)化管理。

4.2 尾礦資源再利用

金屬礦山尾礦中大多含有各種有色、黑色、稀土等有價(jià)組分，是建筑、玻璃、陶瓷等工業(yè)的重要礦物原料，有很高的利用價(jià)值。對尾礦的利用有以下幾個(gè)方面的措施：

4.2.1 直接利用。尾礦砂是礦山井下的主要填充材料，可用于采空區(qū)的填充，因其數(shù)量多、可就地取材，所以省去了擴(kuò)建和增建礦庫的費(fèi)用；尾礦可以用來做建筑材料、土壤改良劑和磁化復(fù)合肥等；尾砂可用來作為玻璃行業(yè)的原料，不僅成本低，而且質(zhì)量好。

4.2.2 二次回收利用。銅礦石中主要有價(jià)金屬有銅和鐵，采銅以后，鐵就以尾礦的形式被廢棄，造成資源極大浪費(fèi)，采用磁選-重選聯(lián)合流程，經(jīng)弱磁選分選磁鐵礦，強(qiáng)磁拋尾，搖床精選，中礦再選等流程，就能得到合格的鐵精礦。

4.2.3 整體綜合利用。尾礦中可以利用的元素非常多，可將尾礦砂進(jìn)行有價(jià)金屬回收，然后再將選后尾砂制成微晶玻璃等新型材料，從而變廢為寶。

金屬礦山尾礦因其具有獨(dú)特的資源優(yōu)勢，綜合開發(fā)與利用已逐漸成為一種新興的產(chǎn)業(yè)分支。

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