基于阜新礦山開采的環境問題及生態恢復研究

張愛平??

摘要：本文對阜新礦山開采依法的環境問題進行分析，在此基礎上，研究礦山生態環境恢復技術的應用，主要包括土壤恢復技術、水土流失治理技術、植物修復技術和微生物技術等。

關鍵詞：阜新礦山開采；土地資源破壞；礦山生態恢復

礦產資源的開發利用是國民經濟發展的支柱型產業，在礦山開采過程中，容易引發多種環境問題。在環境資源可持續利用的要求下，礦山環境治理和生態恢復逐漸受到重視，但部分礦區經過多年的開發，已經出現嚴重的環境破壞問題，生態環境恢復具有較高難度。遼寧阜新是其中具有代表性的礦山開發區之一，擁有大量礦山及采礦場，累積破壞土地面積持續增長，對生態環境產生巨大威脅。

一、礦山開采引發的環境問題

（一）阜新礦山開采情況分析

遼寧阜新擁有礦山總數159個，總面積7014.9畝，采礦場175處，總面積6927.2畝。大范圍的礦山開采活動已經給當地的生態壞境帶來嚴重破壞。以新邱露天煤礦為例，該煤礦從1937年開始開采，1988年閉坑，期間經過7次擴采，采坑最大深度超過100m，總面積7.08km2。新礦場位于原礦坑南部，于2000年正式投產，采用斜井片盤開拓方式和寬巷掘進方式，部分區域復采老礦區殘留煤礦，設計能力0.8萬噸/年，生產能力5萬噸/年。在開采區建設三條井筒，均為斜井，并以此為中心形成三塊工業場地。經過多年開采，該礦區地質破壞較為嚴重，周圍水層也遭到污染，相關調查分析，該礦區面臨著井巷坍塌、地面沉陷等嚴重安全隱患，目前周邊居民已全部搬遷，生態環境治理迫在眉睫[1]。

（二）土地資源破壞

礦山開采造成的土地資源破壞是礦山開采的主要環境問題之一，特別是露天開采，剝離挖損土會改變地表土體結構，使上層覆巖失去支撐，導致巖體內部的應力平衡被破壞。采空區的上層覆巖會出現變形、位移，使礦山山體受到破壞。在礦山開采過程中，挖掘出的廢石、廢渣形成堆置，會占用大量土地，使地表生態資源遭到破壞。比如阜新新邱煤礦中，含煤層頂板和底板的巖石力學性質較差，巖層裂隙發育，開采活動對巖體完整性造成破壞，導致邊坡失穩，容易發生崩塌、滑塌等地質災害[2]。

（三）生態植被破壞

礦山開采活動還會導致土壤退化，改變原有土壤結構，導致土壤產生裂隙，進而引發土壤養分和水分流失。一些礦山固體廢渣含有毒害成分，經雨水沖刷，深入土壤，會導致土壤受到重金屬污染或有機毒物污染。土壤破壞問題會使礦山地區的生態植被受到破壞，降低生物多樣性，影響生態平衡。新邱礦山廢棄區域的土層薄，受損生態植被恢復緩慢，難以形成規模。少數耐性品種雖然能夠生長，但質量較差，礦山生態損失存在不可逆性[3]。

二、礦山開采環境及生態恢復技術

（一）土壤恢復技術

礦山土壤恢復技術主要包括土壤改良技術、廢地改造技術和土壤污染治理技術等。土壤改良技術是對礦山土壤的團粒結構和pH值等進行改良，增加土壤中有機質含量，為生態恢復奠定基礎。在礦山開采過程中，應將挖掘出的原有表層土壤加以妥善保存，開采結束后使用原有土壤進行回填，最大限度的保存土壤物理性質和營養條件，滿足本地植物的自然生長條件。

（二）微生物技術

近年來，微生物技術在礦山廢棄地生態恢復中得到了廣泛應用。阜新某礦山土壤污染治理工程采用兩類細菌進行污染質量，一類是抗污染細菌，能夠將土壤中的污染物作為自身營養物質，同時將其分解為無污染物質。比如在鐵污染較為嚴重的區域采用鐵氧化菌，進行三組實驗，另外兩組分別采用物理治理方法和接種原有微生物群方法，治理結果表明，鐵氧化菌實驗組的鐵污染程度明顯下降，而且費用比傳統物理治理方法節省1/3左右。另一類是促進植物營養吸收的微生物，比如在鉬污染區域接種VA菌根，進行兩組實驗對比，另一組為相同土壤條件的對照組，實驗結果表明，接入VA菌后，植物對磷的吸收能力明顯提高，而且還能吸收土壤中的鉬，降低鉬污染。

（三）水土流失治理

礦山開采容易引發嚴重的水土流失問題，阜新某礦山開采工程采取以下措施進行水土流失治理：（1）在廢渣、固體廢棄物堆放場地建立擋渣墻和攔渣壩，并修建排水工程，起到攔擋與防漏的作用。擋渣墻墻高5～6m，埋深2.25m，采用C20混凝土，厚度20cm，在墻頂設置4%排水坡，泄水孔采用孔徑100mmPVC管；（2）修建坡面排水工程，根據坡面長度布設排洪渠和截流溝，并增加植被覆蓋，減少坡面徑流的沖刷作用；（3）采用邊坡防護技術，對礦山開采的邊坡進行處理，增加邊坡穩定性，解決邊坡失穩問題。該礦區邊皮坡度較大，在60～85°之間，其中廢礦渣堆積邊皮占40%左右，現采用石砌護坡和生態邊坡技術進行邊皮防護，在坡腳處砌擋土墻，并在上部種植多花木蘭、百喜草等植物，使邊坡穩定性得到顯著提升。

（四）植被恢復技術

植被恢復是礦山生態環境恢復的重要措施，應用植被恢復技術的關鍵在于根據礦山環境條件進行科學選種。在進行選種時，要考慮礦區的土壤條件和當地氣候條件，根據植被近期表現進行品種篩選，關注植物生長的長期優勢，根據其生物學特性，選擇根系發達、成活率高、具有固土作用的植物。在植物種植設計時，還要考慮與周圍環境及原有植物的景觀協調性。此外，植物功能與微生物的協同作用，還能夠提升生態修復效果，降低礦山環境污染，吸收有害物質。目前豆科植物與禾草在礦山生態恢復中應用較多。

三、結語

綜上所述，礦山開采不僅會帶來環境破壞問題，還會影響生產安全，對礦山生態環境進行修復任務緊迫。針對礦山環境破壞程度，綜合采用多種生態修復技術，可以提升礦山生態環境治理效果，發揮各種生態修復技術之間的相互總用，提高生態恢復速度。阜新礦區采用單一的環境治理手段難以發揮效果，只有綜合運用多種生態環境恢復技術，才能對阜新礦區的環境問題加以控制和改善。

參考文獻：

[1]崔立昌.礦山生態環境影響評價及恢復對策研究——以石灰石礦山開采為例[D].河北師范大學，2013.

[2]劉男男，周欣榮.淺談礦山開采的生態環境效應與其生態恢復[J].黑龍江科技信息，2010，（10）：5.

[3]劉紅梅，張志勇.阜新市礦山廢棄地受損生態環境的恢復探討[J].中國林業產業，2016，（02）：171.

作者簡介：張愛平（1983），女，遼寧阜新人，碩士，工程師，研究方向：環境保護。