楊 輝
(遼寧有色勘察研究院有限責任公司,遼寧 沈陽 110000)
礦產資源是工農業生產的物質基礎,隨著社會發展對礦山開采力度越來越大,礦山的生態環境問題加重。主要包括:第一,大氣污染,在對礦山進行開采時,需使用炸藥、柴油機來對設備提供動力,在使用過程中,會產生大量的有毒有害氣體,生產時,也會產生大量粉塵和有毒物質,這些都是形成大氣污染的重要因素。在大風天氣,尾礦堆積產生的灰塵會形成沙塵暴[1]。第二,礦山生產過程中產生的礦山廢水,礦山廢水中有很多重金屬、固體懸浮物和酸堿,礦山污水會直接影響人體健康和其他動植物的生存。第三,礦山開采后形成的固體廢棄物,不僅占用土地還會破壞土地,廢棄物中含有大量有毒有害物質,堆放在外面很容易被氧化,從而進入到水和土壤中,對土地的破壞極大。第四,礦山開采還會引發地質災害,主要有地面塌陷、沉降、滑坡、泥石流等等,目前因采礦引起的地質災害越來越多。第五,礦山開采對生態系統破壞非常嚴重,人類生產活動及礦山亂采亂挖導致植物、動物、微生物等所組成的生態系統擾動乃至遭到嚴重破壞。根據社會生態建設及可持續發展的需要,對礦山廢棄地生態環境修復已經迫在眉睫,由此提出大型礦山廢棄地生態環境修復措施以及生態環境問題預防措施。
礦山廢棄地生態環境修復最關鍵的一步是對礦山廢棄地進行科學的分析,以生態學理論為基礎,在相關理論基礎上,對生態環境修復技術進行設計,以此來實現大型礦山廢棄地的環境修復。通過評估礦山廢棄地主要破壞模式,制定合理的環境修復方案對廢棄地生態環境修復。
土壤是生態環境最基本的組成成分,對大型礦山廢棄地生態環境修復起著決定性作用,主要目的是改善土壤理化性質和營養狀況[2]。土壤改良包括物理改良、化學改良和生物改良。物理改良的手段有排土、或客土等方法,不同廢棄地選擇不同方法。首先在采礦前,將土壤分層取走保存,對礦山廢棄地進行排土,采礦結束后,將原土運回繼續使用。對于土層過薄或者污染較為嚴重的土地生態修復,進行客土,同時化學泥漿、平板墻等方法分解易于擴散的污染物。化學改良主要原理是向土壤中加入材料和試劑改良土壤的理化性質,在土壤中加入堆肥、糞肥、木屑能夠提高土壤養分、微生物活性和土壤肥力。生物改良主要通過植物、動物和微生物改良土壤的理化性質。植物能夠吸附礦山廢棄地土壤中的重金屬和保持水土,土壤動物能改良土壤結構,利用灌水、電擊等方法將蚯蚓引入礦山廢棄地,通過蚯蚓的活動能夠增加土壤的孔隙度,以此增加土壤的肥力[3]。微生物能促進植物營養吸收,改良土壤結構和孔隙度。通過改良土壤理化性質,也有助于植被恢復,如圖1。

圖1 改良過程
通過圖一可以看出,物理、化學、生物改良都可以改良土壤的理化性質,最后形成優質的土壤,利用某一種方法或者聯合多種方法進行土壤改良植被恢復,對生態環境修復有至關重要的意義。
礦山廢棄地植被恢復是廢棄地生態環境修復的重要基礎,所以植被的選擇很重要。不同類型廢棄地選取不同的植被,其中豆科植物是礦山廢棄地修復的重要植被,能夠很好地改善土壤營養狀況,適應能力強,禾本科植被對礦山廢棄地中鉛鋅多的廢棄地具有很好的適應性。

表1 兩類植物對土壤的改善比較
表1對豆類和禾木類的植被進行了分析,兩種植被對生態環境修復都有重大幫助。
通過改良土壤理化性質和恰當選擇植被能夠推動生態環境的修復,在環境修復上有重要意義。
在礦山開采中,采取整體預防的手段增加生態效率,降低對環境的破壞。對開采過程和手段采用清潔生產的方法,對開采技術和工藝進行改進,減少污染物的排放,實現清潔開采。采用清潔生產方法能減輕礦產資源開發對環境影響,主要方法有采礦綜合技術、地面沉陷技術、無尾礦選礦技術、固體廢棄物的處理技術[4]。清潔生產能夠減輕環境資源的破壞程度,避免發生地質災害,是根治環境污染的重要手段。
隨著國家對環境的重視,對污染物的治理越來越重視。對于固體廢棄污染物,采用綜合利用的方式,有價成分進行回收。對于礦山廢水采取水循環利用、處理后達標排放和廢治廢方式解決礦山廢水,在礦山開采過程中需大量用水,將開采和冶煉用過的水循環利用,在一定程度上還能夠解決水資源缺乏的問題。對于不能循環利用的水進行處理到達標后再排放,部分酸、堿廢水可用于以廢治廢處理。通過污染物治理,能夠減少環境污染,保護礦山廢棄地的生態環境[5]。

圖2 廢棄污染物處理流程
通過圖2可以看出,在產生廢棄污染物后,根據不同的污染物種類進行處理,如果是固體污染物,就進行綜合利用,如果是礦山廢水,能循環利用的就循環利用處理,不能循環利用處理的就進行廢治廢處理。
在進行清潔生產和污染物治理后,能有效對礦山廢棄污染物進行預防,具有重要意義。
綜上所述,由于我國礦產資源開采亂采濫挖、采厚棄薄,導致礦產資源和生態環境遭到破壞。通過改良礦山廢棄地土壤理化性質、選擇恰當的植物種類及提前規劃礦山開采方式來達到清潔生產和污染物治理的目的。系統可持續地礦山廢棄地修復和預防措施,將對礦區生態環境保護具有重要的理論和實踐意義。