任 岳 龔巍崢
(1 河南省地質(zhì)環(huán)境勘查院 河南鄭州 450000 2 鄭州市土壤污染防治利用工程技術(shù)研究中心 河南鄭州 450000)
礦產(chǎn)資源是我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重要保障。我國(guó)疆土遼闊,資源豐富,建國(guó)初期至今,開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源已經(jīng)發(fā)展成為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱,在帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上發(fā)展的同時(shí),還帶來(lái)了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。近年來(lái),我國(guó)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)規(guī)模越來(lái)越大,未做好后期的規(guī)劃管理措施,以至于出現(xiàn)了很多礦山生態(tài)資源被破壞、礦山廢棄地的增多等問(wèn)題[1]。礦產(chǎn)資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)會(huì)造成一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,對(duì)我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了相對(duì)嚴(yán)重的后果。因此,我國(guó)目前十分注重礦山生態(tài)修復(fù)治理問(wèn)題的解決。
雖然我國(guó)礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)備量在世界排行是數(shù)一數(shù)二的,但是我國(guó)人口密度較大,人均量相比較少。從這一情況來(lái)看,我國(guó)還是屬于資源較為匱乏的國(guó)家。其礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)包括:大型礦場(chǎng)較少,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、人口數(shù)量對(duì)礦產(chǎn)資源的壓力,潛在的資源危機(jī)壓力及生態(tài)危機(jī)壓力。近年來(lái),我國(guó)對(duì)于礦產(chǎn)資源的利用率較低,造成了一定的資源流失、浪費(fèi)情況,甚至有些地區(qū)出現(xiàn)了較多的環(huán)境污染問(wèn)題。目前,我國(guó)所擁有的小型礦山企業(yè)數(shù)萬(wàn)余座,分布在我國(guó)的各個(gè)區(qū)域。在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后的地區(qū),小型礦產(chǎn)企業(yè)的開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)過(guò)時(shí),在人才方面也相對(duì)匱乏,在沒(méi)有安全保障的情況下開(kāi)采,出現(xiàn)了一定的資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。由于當(dāng)前礦山土地被破壞的情況愈來(lái)愈重,出現(xiàn)了幾乎無(wú)法修復(fù)的狀態(tài),并且我國(guó)小型礦山數(shù)量較多,相關(guān)部門(mén)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行行之有效的管理,礦山的生態(tài)修復(fù)問(wèn)題也愈加嚴(yán)峻[2]。從大數(shù)據(jù)上來(lái)看,我國(guó)因開(kāi)采礦山所破壞的土地已經(jīng)達(dá)到近二百萬(wàn)平方公頃,并且速度還在不斷上升;每年因開(kāi)發(fā)礦山所占用的耕地面積以達(dá)到近百萬(wàn)平方公頃;因采礦所破壞的森林面積也到了數(shù)十萬(wàn)平方公頃;我國(guó)有色金屬礦產(chǎn)地,每年都會(huì)有數(shù)百萬(wàn)噸的廢棄物排放,現(xiàn)已累計(jì)數(shù)億噸,所占土地面積也達(dá)到近十萬(wàn)公頃。因此,科學(xué)合理的進(jìn)行礦山數(shù)生態(tài)修復(fù)措施是十分必要的。
由于開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源所釀成的環(huán)境問(wèn)題主要包括以下三個(gè)因素:地質(zhì)、生態(tài)以及環(huán)境污染問(wèn)題。
因開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源所造成的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要包括:泥石流、山體崩塌、邊坡失穩(wěn)、涌水外排等一系列問(wèn)題。由于礦山的地質(zhì)水文環(huán)境較為復(fù)雜,在對(duì)其進(jìn)行勘探和開(kāi)采的過(guò)程都較為困難,在進(jìn)行地下開(kāi)采的過(guò)程中,巖石采空所造成的地面坍塌,致使人民的生命財(cái)產(chǎn)安全得不到保證。在開(kāi)采礦山的過(guò)程中,一旦出現(xiàn)了不好的天氣情況,例如:暴雨天氣。極易造成水土流失、山體滑坡的現(xiàn)象。
因開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源所造成的生態(tài)的環(huán)境問(wèn)題主要包括:砍伐林木植被、壓占破壞土地、水土流失、水資源的浪費(fèi)、減少野生動(dòng)植物可棲息的環(huán)境等一系列問(wèn)題。在開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源的過(guò)程中,對(duì)大量的土地資源產(chǎn)生破壞并占用的情況,在一定程度上加大了我國(guó)的土地資源人均量較少的情況。由于開(kāi)采礦產(chǎn)資源會(huì)對(duì)周?chē)牡叵滤辉斐上陆担率钩霈F(xiàn)土地表面缺水的現(xiàn)象。有很大一部分地區(qū)的土壤已經(jīng)出現(xiàn)支撐力不足、水分缺失等情況。由于大量植被被破壞,造成了大面積土壤生產(chǎn)力下降的情況,導(dǎo)致這些受損的土地喪失了原有的能力,致使大量的森林和草場(chǎng)以及動(dòng)物的棲息環(huán)境被破壞,并且這些受損的生態(tài)環(huán)境不易修復(fù),不利于我國(guó)的生態(tài)發(fā)展[3]。
因開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源所造成的環(huán)境污染問(wèn)題主要包括:大氣污染、水污染、輻射污染、土壤污染等一系列問(wèn)題。在礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,所涉及的一些流程使用大量的汽車(chē)作為運(yùn)輸工具,會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的尾氣排放問(wèn)題,在風(fēng)力的作用下,致使局部空氣受到污染,對(duì)附近的居民健康產(chǎn)生一定的威脅。在礦山的廢棄水進(jìn)行排放時(shí),大量的放射性物質(zhì)會(huì)嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)卦械乃到y(tǒng),從而對(duì)當(dāng)?shù)氐乃鷳B(tài)安全產(chǎn)生了相對(duì)嚴(yán)重的不良影響。同時(shí),礦山長(zhǎng)期排放廢棄物所產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì),極易造成氧化分解,在排放這些有毒有害物質(zhì)后,不僅污染了土壤和水資源,還滲入地下,污染了地下水。開(kāi)采礦山所留下的廢置物品沒(méi)有進(jìn)行合理的處理,對(duì)周?chē)耐寥馈⒏浇霓r(nóng)作物、當(dāng)?shù)氐木用窠】狄约皠?dòng)植物的生長(zhǎng)都造成了嚴(yán)重的影響,不利于人類(lèi)與自然環(huán)境的和平相處。
針對(duì)我國(guó)礦山環(huán)境問(wèn)題而展開(kāi)的生態(tài)治理與修復(fù),從上個(gè)世紀(jì)的七十年代便開(kāi)始了。但由于當(dāng)時(shí)我國(guó)的政治環(huán)境不穩(wěn)定,各項(xiàng)事業(yè)建設(shè)甚至出現(xiàn)了倒退的現(xiàn)象,因而,礦石的修復(fù)工作在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都處于小規(guī)模的進(jìn)度開(kāi)展,且無(wú)較大的發(fā)展進(jìn)程。但自進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的生態(tài)理念與環(huán)境建設(shè)被高度地提倡,并予以眾望,礦山環(huán)境問(wèn)題便成為了我國(guó)發(fā)展建設(shè)中的一項(xiàng)不可忽視的項(xiàng)目工程。因而,實(shí)現(xiàn)好礦山環(huán)境的生態(tài)治理與修復(fù)成為我們技術(shù)分析的重點(diǎn)。
礦山地區(qū)的地質(zhì)地貌,在歷經(jīng)長(zhǎng)年累月的資源開(kāi)采和自然侵蝕后,出現(xiàn)了許多的縱橫溝坎,或者是形成了曲角不一的斜度陡坡。針對(duì)此類(lèi)情況,治理人員可采用填平回整的修復(fù)處理方式,可以良好的就溝壑和斜陡問(wèn)題進(jìn)行改善。通過(guò)對(duì)因礦山資源無(wú)序開(kāi)采而造成的地表裸露情況進(jìn)行穩(wěn)固與強(qiáng)化,可在一定程度上保持礦山基底建設(shè)的穩(wěn)定性。而針對(duì)于明顯的地質(zhì)塌方、塌陷等問(wèn)題,可適當(dāng)?shù)膶?duì)礦區(qū)的土地資源進(jìn)行復(fù)墾工作,盡可能地消除其土地破壞后的影響,但考慮到其破壞程度和現(xiàn)今的復(fù)墾效率,只能夠盡量地以當(dāng)前土地最適宜潛力水平為復(fù)墾標(biāo)準(zhǔn),努力使其再次融入正常的生態(tài)循環(huán)之中[4]。另外,相關(guān)治理人員還可以借助于掛三維的植草技術(shù),利用植物生長(zhǎng)而天然形成的防護(hù)表層,覆蓋于礦山坡面之上,能夠有效地減少暴雨侵襲所帶給土體的傷害,從而緩和礦山地區(qū)的水土流失問(wèn)題,幫助周邊的地貌條件得以鞏固和加強(qiáng),借此來(lái)提高坡體的抗沖刷能力和抗腐蝕能力。
礦區(qū)土壤問(wèn)題的解決通常情況下是存在多種修復(fù)手段的。從物理手段上來(lái)講,修復(fù)人員可采取客土法就礦山土壤進(jìn)行治理,這種方法操作簡(jiǎn)單,就是將潔凈的、無(wú)污染的土壤資源灌注于受破壞的土壤之中。以此,來(lái)降低土壤整體間的污染程度,實(shí)施效果明顯,且見(jiàn)效速度極有保證。但此種修復(fù)法存在一項(xiàng)明顯的劣勢(shì),便是未能有效地清除污染源,污染物體仍舊存在,極易造成清潔土壤的損害,使得修復(fù)治理反復(fù)進(jìn)行,加重成本多耗。從化學(xué)手段上來(lái)講,治理人員可采用固化穩(wěn)定的方式,這種修復(fù)治理方式專(zhuān)門(mén)針對(duì)于土壤中的有毒污染物和金屬類(lèi)污染物,有助于將土壤污染物轉(zhuǎn)化成活力性因子不高的物質(zhì)形態(tài),從而降低污染物的移動(dòng)率和擴(kuò)散率。但固化的污染物其穩(wěn)定的時(shí)間性上存在缺陷,且不易自行溶解,在人工的運(yùn)輸和消耗上投入過(guò)大。針對(duì)上述現(xiàn)象,可適當(dāng)?shù)牟捎猛寥赖牧芟葱迯?fù)技術(shù),治理人員將水或者是具有溶解效能的化學(xué)試劑液注于受污染土壤之中,此種方法的土壤滲透和淋洗力較強(qiáng),可以有效地吸附污染物,或是直接將污染物從土壤中溶解、分離出。且清洗干凈的顆石、礫塊可再次進(jìn)行資源的回收利用,既減少了土壤中的污染成分,又達(dá)成了對(duì)于土壤資源的集約化處理。除以上兩種土壤修復(fù)手段外,治理人員還可以借助于生物修復(fù)技術(shù),在本文中著重講述植物對(duì)于土壤污染的凈化修復(fù)。可采用的處理手段包括植物萃取(phytoexteaction),該技術(shù)是利用對(duì)承受、吸附染污力較高的植物,例如羽葉鬼針草(Bidens pinnatum)和香根草(Vetiveria zizanioides)等。將分散的污染物轉(zhuǎn)移、運(yùn)輸?shù)降降孛嫔系闹参锴o葉部分,以便于治理人員的發(fā)現(xiàn)和處理,并且回收下來(lái)的莖葉還可以在處理后再次進(jìn)行加工利用。以此種技術(shù)修復(fù)含有重金屬的礦山區(qū)土壤,不失為一種可優(yōu)先考略的趨向。
礦山地區(qū)由于在初期開(kāi)采時(shí)的計(jì)劃工作未能合理地規(guī)劃到位,導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡狀況被打破,進(jìn)入可持續(xù)的發(fā)展新階段以后,人們逐漸開(kāi)始探尋搜索科學(xué)有效的方式技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題,而植被的綠色養(yǎng)殖和營(yíng)林配造是當(dāng)前最適宜生態(tài)的一項(xiàng)修復(fù)手段[5]。
首先,在進(jìn)行物種選擇時(shí)需要依照“以修復(fù)為主、以經(jīng)濟(jì)適用為輔”的理念,再結(jié)合礦山地區(qū)的水土與生態(tài)關(guān)系鏈,綜合考慮植被物種的利用優(yōu)勢(shì)。并且,植被的養(yǎng)殖修復(fù)是一段長(zhǎng)期的過(guò)程,需注重對(duì)植被的保水、打養(yǎng)等活動(dòng)來(lái)保證其生長(zhǎng)和存活幾率。其次,根據(jù)礦山區(qū)域的地形特點(diǎn)和地質(zhì)特點(diǎn),可采用物種噴播的方式來(lái)快速造林,作用于邊坡等傾斜土壤,效果要優(yōu)于掛三維的植草技術(shù),且能夠在較短的時(shí)間內(nèi)取得一定的成效。
進(jìn)入新時(shí)代的生態(tài)理念建設(shè)時(shí)期,自然生態(tài)已經(jīng)不再是發(fā)展國(guó)家建設(shè)的犧牲品,而是同樣成為當(dāng)今建設(shè)事業(yè)中不可或缺的一項(xiàng)。本文針對(duì)礦山地區(qū)的生態(tài)失衡問(wèn)題進(jìn)行了探討,著重力在于能夠很好的運(yùn)用技術(shù)手段對(duì)當(dāng)?shù)氐乃辽鷳B(tài)進(jìn)行修復(fù)治理,從而有效避免因礦區(qū)過(guò)度開(kāi)采引發(fā)的生態(tài)問(wèn)題而制約我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的向前發(fā)展。