廢棄鉛鋅浮選尾礦庫表層植被培育

王紅利，李軍輝

(甘肅省小隴山林業(yè)實驗局江洛林場，甘肅徽縣742305)

廢棄鉛鋅浮選尾礦庫表層植被培育

王紅利，李軍輝

(甘肅省小隴山林業(yè)實驗局江洛林場，甘肅徽縣742305)

廢棄鉛鋅浮選尾礦重金屬含量高、持水性差，易發(fā)生水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕造成尾礦流失污染環(huán)境。通過尾礦庫表面植物栽植固化表層形成植被，封存保護尾礦，防止地表徑流和風(fēng)力侵蝕導(dǎo)致尾礦粉泄漏，造成環(huán)境污染，保護生態(tài)環(huán)境。

尾礦庫；植被；培育；研究

甘肅省隴南市鉛鋅礦礦產(chǎn)資源非常豐富，其轄區(qū)的西成鉛鋅礦帶、銻礦分別成為我國第二大鉛鋅礦體和第三大體礦體，隴南市鉛鋅采礦量150t/年，選廠能力8675t/日[1]。由于開采、浮選鉛鋅礦時間跨度長，早期管理措施不到位、技術(shù)手段不先進，隨著時間的推移，開采、浮選鉛鋅礦在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，給當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成的破壞帶來的不良后果也日益顯現(xiàn)，廢棄的鉛鋅浮選尾礦庫既占用了大量的土地，破壞了原地環(huán)境，尾礦粉又會由于長期裸露發(fā)生各種化學(xué)變化而污染環(huán)境，且水土流失又容易造成泥石流、滑坡、揚塵等災(zāi)害導(dǎo)致尾礦粉泄漏，污染土壤和水源，破壞當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。因此，必須對廢棄尾礦庫進行綜合治理，固化封存尾礦、防止流失，控制污染，改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

1 鉛鋅尾礦庫現(xiàn)狀

隴南市共有尾礦庫106座，占全省的尾礦庫的56.7%[2]。礦山尾礦庫所存尾礦由于是地下原巖組成并伴有各種殘礦和選礦藥劑，主要成分有碳酸鈣、二氧化硅、硫酸銅、二氧化硫以及微量的鉛鋅等重金屬，輸送尾礦的水蒸發(fā)后表面土體結(jié)構(gòu)松散，膠結(jié)性比較差，使庫內(nèi)堆積物上相當長的時間內(nèi)很難有植物生長，因尾礦組成物質(zhì)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點，易發(fā)生水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕造成重金屬擴散。當鉛鋅等進入環(huán)境后，也能對其他生物產(chǎn)生一定的影響，會導(dǎo)致種群數(shù)量下降，物種豐富程度降低，生物多樣性減少，進而導(dǎo)致當?shù)厣鷳B(tài)平衡遭到破壞[3]。該現(xiàn)象一直是尾礦庫閉庫停用后如何植被長期不能恢復(fù)的主要原因所在。只要解決好此類問題，才能有效實現(xiàn)鉛鋅浮選尾礦庫的植被恢復(fù)，做到合理治理、一勞永逸。

2 研究對象基本情況

實驗研究的尾礦庫位于甘肅省小隴山林業(yè)實驗局江洛林場趙灣營林區(qū)內(nèi)，占用林地面積20余畝，海拔1300m，年平均氣溫12℃，無霜期220天左右，原地類為灌木林。1990年修建尾礦庫，2010年閉庫停用進行隱患排查治理。尾礦庫形成的邊坡坡度比較大(30°～40°)夏季遇降雨邊坡將主要以面蝕、溝蝕、重力侵蝕為主，并在秋冬春季干燥季節(jié)容易遭受風(fēng)力侵蝕，引起揚塵，使得尾礦粉外泄，造成環(huán)境污染。

3 植被培育遵循的原則

3.1 注重長遠發(fā)展的原則

考慮到長遠生態(tài)的發(fā)展和礦山固體廢棄物重金屬含量高等特點，應(yīng)按照植被次生演替的基本序列進行植被恢復(fù)。并且，所選擇的植物應(yīng)不含人、野生動物、禽可用果實的植物為宜，避免重金屬隨人、野生動物、禽食物鏈轉(zhuǎn)移。

3.2 因地制宜、因害設(shè)防、適地適樹的原則

植被培育選擇主要以鄉(xiāng)土植物和鄉(xiāng)土樹種為主，根系發(fā)達、固土保墑能力強的植物。本次研究主要選用在礦山植被恢復(fù)中表現(xiàn)良好、抗性強、耐瘠薄的當?shù)剜l(xiāng)土樹種——刺槐和旱柳。

3.3 科學(xué)有效，順應(yīng)自然的原則

通過改善尾礦庫表面植物生長環(huán)境，栽植和誘導(dǎo)鄉(xiāng)土植物入侵，促進植物群落的形成和演替生長，形成穩(wěn)定合理的植被類型，固化尾礦。

3.4 保持尾礦庫綜合治理與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的原則

尾礦庫植被培育不能代替庫體加固和防洪設(shè)施，只能作為尾礦庫表面尾礦粉固化和預(yù)防地表徑流形成的手段之一，尾礦庫的閉庫后的處置以安監(jiān)部門的意見為主。

4 植被培育采取的方法

在尾礦庫植被培育研究中，我們采取先封固尾礦表層，在培育植被的方法進行。首先對尾礦庫采用鋪設(shè)黃土和林中腐殖土的方法覆蓋尾礦粉，然后在覆蓋土層中栽植植物對尾礦庫進行植被培育，改變小環(huán)境誘導(dǎo)植物群落形成，達到培育植被用生態(tài)措施封固尾礦粉的目的。這樣的培育措施技術(shù)含量低，簡單易行成本低、效率高，在很短的時間內(nèi)能盡快封固尾礦表層，并形成植物容易成活生長的表層土壤，有效防止尾礦粉流失和植被的快速恢復(fù)。

第1年冬季，在計劃治理的尾礦庫尾礦粉表面人工鋪設(shè)當?shù)卣承院軓姷狞S土40cm，并灑水澆濕，使其板結(jié)固化。

第2年春季土壤解凍后，人工在以鋪土的尾礦庫上挖1.7m×1.8m株行距，按照三角形配置的方式開挖1m×1m×0.8m植樹坑，并在植樹坑內(nèi)倒入從尾礦庫附近林區(qū)中挖來的含有當?shù)刂参锓N子的腐殖土。

在處理好的植樹穴內(nèi)重新挖80cm×80cm×50cm的植樹穴，選用符合國家《主要造林樹種苗木質(zhì)量分級標準(GB 6000—1999)》刺槐、旱柳2年生的Ⅰ級苗，在苗高5cm處截干后栽植。栽植時嚴格按照“三埋兩踩一提苗”的步驟進行，確保苗木根系舒展無窩根。天晴時連續(xù)澆水1個月，澆水以霧化噴淋為主，不能漫灌，防止形成徑流帶走覆蓋的土壤。未栽植植物的空白土層和播撒苜蓿以及其他本地豆科植物，使其盡快形成草坪。秋季對栽植的樹種開展成活率調(diào)查，對死亡的進行補植補栽。

5 植被恢復(fù)后取得的效果

根據(jù)近3年跟蹤調(diào)查情況看，刺槐和旱柳當年栽植成活率為95%，但生長緩慢，新梢生長刺槐當年平均生長為5cm，第2年平均生長為10cm，第3年新梢平均生長為15cm。旱柳當年新梢生長平均為6cm，第2年新梢平均生長8cm，第3年新梢平均生長16cm。當年尾礦庫覆土表面已有苔蘚產(chǎn)生和雜草生長，蓋度在46%以上；第2年尾礦庫覆土表面已有匍匐荀子、薔薇等當?shù)匦」嗄久壬脖辉谥饾u形成，蓋度在70%以上；第3年尾礦庫覆土表層已被喬、灌、草形成的植被完全覆蓋，穩(wěn)定的植物生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)基本形成，在強降水的極端天氣下，無破壞性的地表徑流形成，基本達到了覆蓋、固化尾礦粉的目的，起到了綜合治理的效果，并起到了保護環(huán)境的作用。

[1]程慧波.基于礦產(chǎn)資源影響下的甘肅省隴南市城市化發(fā)展研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2016：14-15.

[2]李鴻瑋.隴南市尾礦庫調(diào)查報告[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2011(12):233.

[3]何九軍.甘肅成縣廠壩鉛鋅礦區(qū)鉛鋅礦產(chǎn)資源的開采對區(qū)域生態(tài)效應(yīng)的影響及治理措施[J].山東化工，2015，44(13)：166.

2017-03-27

甘肅省小隴山林業(yè)實驗局局列科技支撐項目資助(2016.5)

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.04.029

X171.4

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