矿山生态修复研究范文

时间:2023-12-28 17:39:16

导语:如何才能写好一篇矿山生态修复研究,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

矿山生态修复研究

篇1

关键词:矿山开发区 生态修复技术 工程措施 问题分析 方法探究

中图分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(b)-0026-02

我国的矿产等资源虽然相对来说比较丰富一些,但是,不得不承认的是,我国的人均能源消耗量也是十分突出的。这就导致我国的一些矿产的开发区出现过度开采的情形。因此,就这种情况而看,我国应该采取一系列的措施来对相关的矿产开发区进行一些修复施工。当然,我国所采取的关于矿产开发区的修复方法是多种多样的,但是,效果最好,利用最广的一种修复方法就是生态修复。

1 矿山开发区进行生态修复的具体的措施介绍

1.1 治理边坡

不管是对于矿山开发区来说,还是其他的一些山体结构,边坡都是十分重要的存在。因此,在矿山开发区进行修复的时候首先就是要考虑边坡的治理情况。如果在进行矿山开发的时候,边坡出现不稳定的情形,很大程度上会导致相关的开发人员以及设备的损伤。只有采取一些措施保持边坡的稳定性,才可以避免山体滑坡、坍塌等现象的出现。具体可以采取的举措包括以下几点:首先就是要尽量保持矿山路面的平整性;其次就是要对悬崖进行修整的工作,最好是使其形成一个水平的台阶状;然后就是在边坡的面积范围内种植绿色植物,在美好环境的同时保证它的持久性。

1.2 治理尾矿

一般来讲,对于任意一座矿山开发区来讲,尾矿都是占地面积最大,但是利用效率确是最差的一个地方。因此,在关于尾矿的修复措施上一定要格外注意对尾矿的二次利用以及它的综合效益水平。主要采取的方法就是利用井下踩空区这种方式来进行尾矿的排放,进而能够使其在整体的矿山开发区中达到最优的利用水平。除此之外,还可以将尾矿这种不能够充分开采的地区进行商品化以及资源化,从而达到废物再次利用的最终目的。

1.3 关于植被修复

除了上述这些措施之外,利用生态的方式对矿山开发区进行修复的时候还可以运用植被达到这一目的,尤其是对于遭到重金属污染的矿山开发区而言,这种方式更具有效果。一般来讲,就算进行植被种植这种修复方法,所采用的具体工序也是不同的,根据相关的操作步骤的不同,具体的可以分为两类。第一种方式就是对矿山开发区进行直接的植被覆盖,这种方式简单快捷,而且所耗费的资金也不是特别昂贵。但是,这种方法的缺点就是见效比较慢。第二种则是采取覆土植被的方式进行矿山开发区的修复工程。一般来讲,这种方法比第一种的应用更为广泛,这主要是因为在具体的操作中,这种方式不仅仅是具有第一种的简单操作这一优点,而且还可以在保证资金投入量的同时提高相应的效率,简单地讲,就是这种修复方式操作简单而且成效快。

1.4 治理水资源

在矿山开发区的具体开采工程中难免会出现对自然资源的一些伤害,其中又以对水资源的破坏以及浪费最为严重。 水是我国最重要的资源,任何人都不可能离开水而生存。因此,在对矿山进行修复时一定要注意对水资源的修复。一般来讲,矿山开发区的水资源包括地表水和地下水两种,在对水资源进行修复,是可以采取人工湿地的方法以及种植植被的方法。值得注意的就是关于地下水的水位问题,一定要将其控制在合理的范围之内。

1.5 治理矿山的土壤

总的来说,对土壤进行优化改良的方式不在乎以下三种:第一种方法就是利用异地进行取土的这种操作模式。这种修复模式所利用的原理就是对矿山开发区中完好的土壤进行移植,也就是说利用优质的土壤对已经遭到破坏的地区进行填补修复。第二种方法则是对废弃地进行改造,一般来讲,矿山开发区的各种土地资源都是不可弃的,所以,我国是一直秉持着治理的理念来对矿山进行整体的修复的。最后一种则是采取对土地增肥的方式来进行土壤的改良。这样一来,就可以达到重复利用矿山资源的目的,而且还有利于提升相关矿山开发区的综合产量。

1.6 利用微生物以及地下动物的能力来进行矿山开发区的治理

一般来讲,我国的矿山开发区在经过长久的利用之后都会产生不同程度的土质硬化等问题,因此,在对其进行修补的时候合理适当地利用微生物以及地下动物等生物资源是十分有效的方法。通常情况之下,这些微生物都可以利用自身的特性在进行地底活动的时候都会从某种程度上达到对土壤进行疏松的目的,这样一来,可以在不浪费任何资源的情况下合理并且有效地对矿山开发区进行生态修复。值得一提的是,在利用微生物对矿山开发区进行修复的时候可以利用的微生物主要包括两种,其中一种就是抗污染的菌种,这种微生物菌种的最主要功能就是可以将矿山开发区的有害物质通过一系列的手法转化为无污染的物质,从而大大地提高了矿山开发区的综合利用能力。除此之外,它还可以降低一些有毒物质的毒性,使得这些有毒物质对矿山开发区的危害降到最小。

2 结语

综上所述,我国的矿产等资源虽然丰富,但是,却经不起我国这庞大人口的综合利用。因此,在对其进行开采的时候一定要注意做到相关矿山开发区的修复工作。只有这样,才可以保证我国的相关矿产资源在进行有效利用的时候不会对相应的矿山环境造成坏的影响。

参考文献

[1] 曾华星.矿山生态修复可持续发展分析[J].能源研究与管理,2014(4):17-19.

[2] 李莲华,高海英.矿山开采的环境问题及生态恢复研究[J].现代矿业,2009(2):28-30.

[3] 郭宁.矿山环境评价及审查的主要问题[J].西昌学院学报:自然科学版,2010,24(2):66-68.

[4] 马康.废弃矿山生态修复和生态文明建设浅论以北京门头沟区为例[J].科技资讯,2007(35):146.

篇2

全面实施生态修复治理,从实践上实现生态涵养实施了国家水土保持工程、京津风沙源工程、国家农业综合开发土地治理和山区小流域综合治理等工程,累计治理水土流失面积615平方千米,建成9条生态清洁小流域,水源涵养和植被净化功能明显增强。实施了永定河上游水质改善工程,推进永定河流域点源污染治理和沿线25个村的面源污染治理,新建污水处理设施119套,每年处理永定河三家店拦河闸上游污水200万立方米。实施了永定河河道生态修复工程,有效改善了湿地生态系统。

推进生态涵养与生态产业同步发展在大力加强生态修复的同时,以沟域经济为载体,加快培育替代产业,积极推进生态产业发展,努力实现生态建设与经济社会发展的良性互动。按照生态修复与生态产业相结合的思路,结合地方产业发展特点和工矿废弃地位置,分别将废弃矿山、旧灰窑、采石场建成休闲公园、特色种植养殖基地等,引进社会资本参与生态修复,积极发展休闲旅游、生产业和高新技术产业,使生态修复与经济社会发展初步实现良性互动。

门头沟区废弃矿山生态修复工作取得了显著成效。全区森林覆盖率达到35.57%;林木绿化率达到56.63%;水土流失初步治理率达到92.6%,退化土地治理率达到81.1%;矿山土地治理面积13093亩,矿山土地复垦率达到57.83%,受保护地面积占到全部陆地面积的49.7%,有力地保护了生物多样性,使区域内生态系统结构和功能进一步改善,环境质量明显提升,城乡环境面貌大为改观。门头沟区生态修复存在的主要问题短期行为,后期维护管理不到位门头沟区生态修复工作依托的是生态修复项目的实施,项目完成后,后续管护资金跟不上,无法维持生态修复工程的持续性,使生态修复的效果得不到有效保护。

配套资金不足,资金筹措难度大门头沟区是典型的石质山区类型,山高、坡陡、土层薄、水源匮乏等自然条件造成生态修复难度大、成本高,而生态修复又是一项长期的系统工程,生态修复的范围急需进一步扩大,因此门头沟区生态修复工作任重而道远,这就需要充足的资金作为坚实后盾予以保障。目前来看,财政资金方面主要存在的问题,一是由于本区财力的限制,资金明显不足,筹措资金难度较大;二是一些预算单位项目申报时研究报告缺乏可行性,导致项目批复延误或者不被立项。

生态修复处于示范阶段,地区间发展不平衡几年来,重点对108、109国道沿线、风景名胜区周围可视范围内的废弃矿山山体进行了修复,其他大面积废弃矿山还没开始修复,急需总结成熟的经验进行大面积推广,加大生态修复力度。

门头沟区开展生态修复的对策加强宣传,树立长期坚持的意识生态修复是一项复杂的系统工程,需要长期艰苦努力地工作,应充分利用媒体广泛宣传,做到人人关心、参与、支持生态修复工作,使生态修复工作能够长期坚持下去。

篇3

[关键词]矿山开采;地质灾害;恢复治理

0引言

矿山的建设生产有力地促进了当地经济的发展和社会进步,但同时也对当地地质环境与土地资源造成了一定程度的影响[1-2],为了更好地实现矿产资源开发与生态环境保护的协调发展,促进矿山社会经济可持续发展,应及时防治地质灾害隐患、修复被破坏的水土环境、复垦被破坏的土地[3-5]。

1矿山地质环境问题

根据多年的调查分析,矿山开采主要会产生5个方面的问题:①矿山开采塌陷导致的地面塌陷、地裂缝地质灾害,并伴生崩塌、滑坡地质灾害;②矿渣堆放产生的地面压占及污染问题;③矿山开采导致含水层破坏,影响周边居民生活用水;④矿井水污染问题;⑤矿区植被破坏问题。

2矿山地质环境恢复治理措施

(1)预防措施。按照“统一规划、源头控制、防治结合”的原则,根据矿区特点、生产方式与工艺,在生产过程中,采取合理的预防与控制措施,最大程度地减少矿山地质环境问题的发生。预防措施主要包括保护性开采、留设保护煤柱、提前搬迁等,通过这些措施的实施,可以避免和减缓地质灾害造成的损失,为开展矿山地质环境恢复治理创造良好的基础条件。(2)地质灾害治理措施。对于危害周边居民生命财产安全的地质灾害,必须及时采取措施进行治理,减轻或消除矿山地质灾害危害。(3)矿渣综合利用措施。矿渣的堆放不仅会压占土地,造成原生植被的破坏,而且会对周边土壤造成污染。因此,应大力推行矿渣综合利用技术。例如,煤矸石主要利用方向有煤矸石发电、煤矸石生产建筑材料、利用煤矸石生产氯化铝和聚合氯化铝等高附加值产品、用煤矸石复垦塌陷区及修路等。通过综合利用矿渣,做到矿渣零堆放,减缓矿山地质环境破坏。(4)饮用水工程措施。矿山的开采会破坏地下含水层,导致含水层结构破坏、水位下降、水质变差,当涉及到周边居民生活用水的含水层被破坏时,会严重影响居民生活。在开采影响居民饮用水含水层前,应提前布局饮用水工程,如利用深井或水库作为水源,布置管道引水工程。(5)矿井水处理措施。矿区内矿井水直接排出会污染周围环境,矿井需设置井下水处理站,矿井井下排水经处理后可作为场地生产消防用水水源及井下生产防尘洒水水源。(6)植被恢复措施。矿山开采一般不会造成植被大面积死亡,因此矿区植被恢复措施一般为植被补植。植被应选择适合当地生态环境的种类,例如在山西多选侧柏,因其较耐寒、耐干旱、耐贫瘠、可在微酸性至微碱性土壤上生长,且整体存活率、环境适应度和观赏度较好。

3恢复治理效果

以山西某矿为例,该矿多年来花费了大量精力用于矿山地质环境恢复治理工作,主要采取了地裂缝充填、崩塌治理、农村道路修复、河道堆积物清理、村庄搬迁、植被恢复、供水工程建设、矿井水处理及监测等措施。通过多年治理消除了矿区内大部分地质灾害,避免了矿区内村民住房遭到破坏,解决了周边居民饮水问题,矿山地质环境得到明显地改善,缓解了矿山生产与周边居民的矛盾。

4结论

(1)矿山地质环境恢复治理应按照“统一规划、源头控制、防治结合”的原则,根据矿区特点、生产方式与工艺,在生产过程中采取合理的预防与控制措施,最大程度地减少矿山地质环境问题的发生。(2)地质灾害治理是矿山地质环境恢复治理的重中之重,应及时消除地质灾害隐患,保证周边居民生命财产安全。(3)通过矿山地质环境恢复治理,可使矿山地质环境得到明显改善,缓解矿山生产与周边居民的矛盾,促进社会和谐发展。

[参考文献]

[1]赵禹.煤矿采煤沉陷区土地复垦技术的实践研究[J].山东煤炭科技,2020(10):190-197.

[2]牛磊,赵志芳,曾诗卉.生态文明建设背景下的矿山环境恢复治理研究综述[J].科技资讯,2018(9):34-35.

[3]张夏,苑泉.矿山生态环境修复治理研究[J].技术与市场,2020,27(12):175-176.

[4]武强,刘宏磊,陈奇,等.矿山环境修复治理模式理论与实践[J].煤炭学报,2017,42(5):1085-1092.

篇4

关键词 生态修复;生态修复产业化;北京门头沟国家生态修复示范基地

中图分类号 F062.9;X32 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2012)04-0060-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.04.012

20世纪80年代以来,生态退化、环境污染等问题日趋恶化,成为困扰我国社会经济可持续发展的重要因素,引起了有关政府部门和相关科学家的关注和重视。在此背景下,国家有关部委及地方政府在“七五”、“八五”期间分别从不同角度进行了有关生态恢复的研究和实践,开展了“生态环境综合整治与恢复技术研究”[1]、“主要类型生态系统结构、功能及提高生产力途径研究”[2]、“亚热带退化生态系统的恢复研究”[3]、“北方草地主要类型优化生态模式研究”[4-5]和“内蒙古典型草原草地退化原因、过程、防治途径及优化模式”[6-7]等课题,对生态恢复理论和实践研究都有所加强。此外,进入“九五”和“十五”时期,我国还先后实施了长江中上游地区防护林建设工程[8],水土流失治理工程[9];以及农牧交错区[10]、风蚀水蚀交错区[11]、干旱荒漠区[12]、丘陵山地干热河谷和湿地[13]等生态脆弱地区退化生态环境恢复与重建工程;沿海防护林建设工程[14],等等。这些生态建设实践与工程,尤其是在实践上已获成功的一些生态恢复技术和案例,为生态恢复和环境治理积累了宝贵的经验。但进入21世纪,尤其是最近几年,我国明显偏重了生态修复的技术集成和产业化示范工作,包括民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究[15],鄱阳湖湿地生态修复、重建技术集成研究与示范基地建设[16],等等。

而门头沟国家生态修复示范基地建设便是由科技部和北京市科委牵头组织开展的一项专门针对我国生态修复产业化建设的系统工程[17]。该工程在一期主要完成各种生态修复技术的示范及应用研究基础上,在二期着重开展了生态修复技术的集成及产业化支撑体系建设方面的研究。可见,不论是政府的政策走向,还是社会的现实需求,都要求生态修复向技术集成化和区域产业化方向发展,要求拥有不同技术优势的生态修复企业通过资源、信息和市场的共享,实现对整个生态修复行业的跨越。

1 生态修复与生态修复产业化

生态修复是对区域受损害自然生态系统过程和功能的重建,发展到现在,往往偏重于环境领域的技术研究和应用示范。部分学者认为,生态修复是在生态学原理指导下,以生物修复为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的污染环境修复方法,主要包括污染土壤、污染水体、污染大气修复三大方面[18-19]。到目前更多的学者则认为,生态修复区域生态退化的后果不仅仅是自然生态系统结构和功能的破坏,还包括生态系统为人类生存和发展提供的物质与服务能力的下降,使区域经济、社会发展受阻,它包含了对自然、经济和社会人文3个方面的修复[20-21]。其目的应该在于恢复“社会―经济―自然复合生态系统”合理的结构、高效的功能和协调的关系[20]。

随着传统生态修复在区域实践过程中产生的“经济瓶颈”,尤其是面临区域产业转型问题的突显,生态修复的产业化以及如何转变区域产业发展模式实现自我修复已成为国内外学者关注的焦点[22]。而国内一些地区也展开了相应的生态修复产业化的基础及应用示范研究。

在基础研究方面,如吴言忠等以矿区土地复垦为例,先分析了土地复垦组织管理在责任主体、产权界限、复垦资金、复垦机制和生态功能等方面存在的问题, 并提出土地系统、资金系统、社会系统和管理系统等土地复垦产业化的组织模式,进而分析了土地复垦产业化的组织结构和业务流程[23];波等通过分析矿区生态重建和景观生态规划, 提出了景观生态规划的原则, 并分析了矿区生态重建景观结构的模式[24];李萌等从矿区的生态经济系统分析切入,建立了矿区产业替代模型,并对矿区生态修复中的产业转型和产业替代的价值转化规律进行了研究[25];张义丰等对山区沟域经济发展及其空间组织模式进行了大量研究,并以北京为例指出,北京沟域经济的发展一定程度上有助于协调好山区生态保护与经济发展的关系,促进山区的综合开发[26]。

应用示范研究方面,如江苏宜兴西南山区张渚镇竹园村在废弃采石场生态修复背景下发展休闲农业园[27];平朔煤矿区在循环经济与可持续发展理念指导下构建了以煤为主,电、化、氧化铝、建材并举的黑色产业链和围绕复垦土地开展生态重建,种、养、加一体化发展的绿色生态产业链[28];等等。

2 门头沟生态修复产业系统的总体设计

作为门头沟国家生态修复基地建设二期项目中“门头沟生态修复产业化能力建设”的一项重要工作内容,本研究拟通过在门头沟区内的王平镇规划构建一个新型的产业生态系统和典型示范园区,来带动门头沟区新兴产业的孵化和传统产业的转型。

王平镇生态修复产业的系统结构设计(图1)由“自然生态修复示范产业、人文生态修复主导产业和经济生态修复引导产业”三大部分组成,三大产业系统相互支撑,协调发展。在各类型自然生态修复示范基地建设的基础上,引导以生态修复技术交易和生态建设咨询为主的经济生态修复产业,最终依托本身固有的生态资源和在已修复好的景观上发展以生态休闲旅游为主的人文生态修复主导产业。其产业发展基本模式为:政府配套服务、企业主动修复、共同开拓市场。而产业孵化中心与生态修复示范区(带)的互补作用是推动其产业化发展的主要动力。

自然生态修复示范产业主要围绕矿山生态修复示范、农田生态保育示范和湿地生态建设示范3大体系构建。矿山生态修复示范以煤矿开采区和采石场废弃地的修复示范为主,农田生态保育示范以山区缓坡和煤矸石山的修复示范为主,湿地生态建设示范以永定河河道景观生态修复示范为主。通过破坏后的景观遗存和修复后的景观现状对比分析,集中展示矿山生态修复技术,水保农业、节水农业和生技农业技术,及湿地生态修复技术的成果。

人文生态修复产业主要围绕观光度假、乡村旅游、健康服务和人文关怀4大主导性产业体系构建。发展旅游业是整个门头沟区实现产业转型后藉以稳定区域经济总量的主要途径,但不能仅仅局限在传统的观光度假旅游产品的开发上,更应该发挥门头沟特有的自然景观、纯朴民风、和保存完好的古村落及历史文化遗迹的优势,去满足北京城市人口亲近自然、回归田园、心灵洗礼、身体保健等方面的需求。

图1 王平镇生态修复产业体系结构图

Fig.1 The industrial framework of ecorestoration for Wangping

经济生态修复产业主要围绕产品物流、市场交易、技术培训和建设咨询4大引导性产业体系构建。其关键在培育针对门头沟区特点的自然生态修复技术交易市场,和孵化整合各相关自然生态修复技术及产品、服务供应行业。生态产品的物流主要以王平镇精品农业产品、各类型生态修复技术产品的展销为主,通过构建产品虚拟信息平台将其以网络的形式集中展示;生态市场的交易主要以不同生态修复技术成果的转让和硬技术的软组装,通过统一的市场交易平台打包进行开发与销售,最终实现生态修复的经济产出;生态技术的培训主要针对全国乃至世界生态修复行业发展需求进行专业人才的培训与学术交流;生态建设的咨询则是辅助于生态市场交易,而满足各类型客户对修复所需产品的选择与决策。

3 不同类型生态修复产业链(网)的构建

3.1 自然生态修复产业

3.1.1 湿地生态修复产业

首先,生态修复产业孵化中心在吸引湿地生态修复类企业时,根据对方技术及资金实力,要求其在湿地生态修复示范带内划定适当面积区域进行主动修复,包括核心技术和建设方案的策划与提供;而对于工程建设中的其他预算投资则由当地政府、修复企业、及上级主管部门和社会团体等进行多方筹资,充分发挥当地政府和修复企业两大利益主体在示范带建设及市场拓展方面的合力最大化;其次,对已修复好的示范带进行包装和维护,在保证恢复当地湿地生态景观及自然净化功能的同时,为当地居民提供休闲娱乐的场所,同时作为此类型生态修复的成功典范,供专家及国内外生态修复需求客户市场进行调研学习,最终实现其社会-经济-自然复合生态服务功能;最后,需要整合该湿地生态修复示范带和孵化中心内的各相关资源,在客户参观完示范带后,再回到孵化中心进行具体项目的相关咨询和协议签订(图2)。

3.1.2 农田生态保育产业

在生态修复产业孵化中心内吸引农田生态保育类企业,并要求其在示范区内选择适当面积农田进行主动修复,完成农田物理、化学及生物环境的综合保育,并作为示范成果的展示,纳入孵化中心重点技术服务咨询体系中去,利用孵化中心的资源及市场优势在国内外进行技术的推广和产品及服务的推销;在农田生态保育类企业进行生态修复的同时,根据政府需求及王平镇农业发展规划要求,在各自选择区域内种植特色农林产品,并通过“生态保育型企业管理+农户分红+政府服务”的机制,利用孵化中心内生态农业产品物流服务中心优势,将生产出来的特色精品农果产品推向北京高端消费品市场;示范园区除了具备以上两个以生态农产品销售和农田生态保育技术咨询服务的经济功能外,还可以通过建设采摘园等方式与周边乡村发展农家乐等旅游产业,以此来扩展其社会服务功能和增加经济效益(图2)。

3.1.3 矿山生态修复产业

工业企业主体型发展模式:主要是针对目前王平镇内存在若干大型煤矸石制砖企业而选定,是作为规划初期矿山生态修复产业的一种发展模式,即煤矸石制砖企业开采煤矸石山,同时通过与王平镇政府签订合同,按照开采规模承担开采区生态修复任务,或交纳相应的生态修复资金给政府,作为未来地面采空区生态修复提供资金储备。生态修复型企业主体型发展模式:该发展模式是作为同湿地生态修复产业发展模式相配套一致的部分统一纳入王平生态修复产业园区主体产业体系中去,即要求矿山生态修复型企业在入驻生态修复产业孵化中心时,选择在矿山生态修复示范区内划定适当面积区域进行主动修复,并发挥孵化中心功能对已修复好的示范带进行一定包装和维护,作为此类型生态修复的成功典范,供专家及国内外矿山生态修复需求客户市场进行调研学习,最终完成具体项目的相关咨询和协议签订。

地产开发企业主导型发展模式:该产业发展模式主要

图2 王平镇湿地、农田、矿山等自然生态修复产业链网图

Fig.2 The ecoindustrial networks of natural ecorestoration for Wangping

是针对目前该区域内存在大量需修复矿山及土地而选定的,作为规划后期矿山生态修复产业的一种主要发展模式,即通过吸引房地产开发企业在区位优势及自然条件较好的地块发展新兴的生态修复地产业,首先地产开发商提供部分资金给土地及矿山生态修复企业,在待修复的地块进行生态修复,其次通过项目承包方式联合建筑及其他相关土建企业在修复好的地块进行房地产开发,主要建设高档别墅和休闲保健类度假村来实现自然生态修复产业向人文生态休闲产业的功能转化和产业升级。

3.2 经济生态修复产业

经济生态修复产业主要围绕王平镇生态修复产业孵化中心建设展开,主要围绕生态农业产品物流服务、生态修复行业市场交易、生态修复技术培训和受损生态系统建设咨询四个方面进行构建(图3)。

3.2.1 生态农业产品物流服务中心

依托北京城区内各大型超市和庞大的高端消费市场,在孵化中心内配置统一的采购、包装和配送等生态农产品物流服务中心。包括京白梨、葡萄、樱桃、核桃等主要的农果产品进行统一采购,按照一村一品和精品农业发展目标,分阶段分任务扩大规模,同时制定采购过程中的质量控制要求;将采购来的所有农果产品进行统一包装,包装厂不设在孵化中心内,但需要在区位及地势条件较优越的乡村进行布设建厂,并按照服务中心制定的农产品质量控制要求进行;包装好的农产品主要面向北京市区内的各大型超市和政府采购进行统一配送,此市场定位要求中心与北京市区大型超市及政府机关建立起良好的信息沟通和货物供应保障渠道;最重要的就是要提供生态农产品的检测和标识服务,从源头保证配送到相应市场上的产品要达到真正生态产品的要求。

3.2.2 生态修复市场交易平台

依托门头沟区生态修复已经取得的大量成果,建立初步的生态修复技术库,同时不断收集与整理拥有其相关核心技术的各类型企业信息,形成一个涵盖各类型生态修复技术和企业信息的数据信息管理系统,最终吸引拥有其核心技术的核心企业入驻孵化中心;收集与整理国内外不同类型的区域生态修复需求信息,同样建立与技术信息和企业信息相配套的市场信息平台;王平镇生态修复市场交易信息平台的重要功能就是,在建立好供需市场信息平台的基础上,根据国内外不同修复市场需求进行技术的组装和企业的合作,通过项目的包装实现成熟生态修复技术的最终产业化。

3.2.3 生态修复技术培训中心

王平镇生态修复产业孵化中心的另一个重要组成部分就是其生态修复技术培训中心的建设。不同于以物质产品的生产和销售为主要盈利手段的传统产业,生态修复产业主要是以提供生态服务及技术咨询为主要盈利方式,因此,作为服务的重要手段,培训部门的设立显得十分重要。包括定期开展国际大型生态修复理论及技术研讨会议,吸引全世界生态修复领域的专家、学者、企业、政府和民众的目光;定期召集国内外著名生态及生态修复领域专家在培训中心开展面向全国范围各大中小城市领导干部的培训,让生态观念及生态修复的科学内涵在政府决策者

图3 王平镇产品物流、市场交易、技术培训及咨询等经济生态修复产业链网图

Fig.3 The ecoindustrial networks of economy ecorestoration for Wangping

图4 王平镇休闲疗养、民俗文化等人文生态修复产业功能体系图

Fig.4 The ecoindustrial networks of social ecorestoration for Wangping

层面得到普及;向国家人事及其他相关部门申请成为生态修复类工程师及行业认证的培训机构,分期举办全国生态修复技术培训班,对培训的学员按综合考试成绩颁发工程师技术资格认证证书,对开展生态修复的企业实体颁发行业资格认证证书。

3.2.4 生态修复及建设咨询中心

王平镇生态修复及建设咨询中心的建设,是实现其生态修复产业化的最关键部分,也是生态修复市场交易平台最终打开国内国际两个市场的重要补充。它既充当了市场交易信息平台中上游技术供给市场和下游技术需求市场进行联系的纽带,同时更重要的是他需要通过不同的项目管理承包(PMC)方式对其进行项目的包装,使生态修复项目得到切实有效的实施。具体可根据市场交易信息平台提供的国内外生态修复需求信息,合理选择拥有代表核心技术的生态修复企业A作为PMC承包商;以A企业为核心,组织项目管理及实施体系,针对特定的技术市场客户要求,把相关配套的各生态修复技术提供企业B、C、D等纳入整个项目实施及管理体系;在建设咨询中心进行项目承包管理的同时,对已完成的项目进行归档信息整理,并对其修复后的效果和进展情况进行跟踪服务和配套指导。3.3 人文生态修复产业

3.3.1 山区休闲旅游度假产业

主要围绕安家庄区域内山体、森林、河流等自然景观资源,以及村落人文景观资源的保护与合理开发展开(图4)。由于该区域面积有限,并且作为门头沟区山体生态环境完全未受到破坏的一个典型区域,建议吸引一家综合实力较强的大型旅游企业入驻,对三个景区的资源进行整合,并建立合理的土地承包转让机制,形成“企业―政府―农民”较好的合作机制,形成合力,吸引并留住更多的京区游客,开发旅游市场。

3.3.2 乡村民俗休闲疗养产业

主要围绕韭园、东西落坡村区域内的乡村聚落和历史文化景观资源的保护与合理开发展开。其主体市场是为京区老年人提供疗养保健、银发夕趣和余热发挥等服务项目,同时兼顾京区中青年夏日周末居家旅游及背包旅游、探险旅游群体。重点是要突破传统农家乐和乡村旅游发展模式,把握住北京市城区内老年人保健、学习需求的潜在市场,以银发经济为突破口,形成北京地区知名度较高的银发服务中心之一。

4 生态修复产业化的意义及面临的问题

门头沟国家生态修复示范基地建设近5年的实践证明,在特定的待修复区域范围内,生态修复技术往往缺乏稳定性、抗干扰性和可持续性的动态监测与效果评估。前期的生态修复科技示范工程只是在一个一个的点上开展,尚未在该区域内实现技术集成应用与展示;生态修复科技资源“飞进来飞出去”和“形象工程”的现象普遍存在,尚未真正扎下根来产生集聚效应和经济效益。而我国许多城市正在经历着经济增长方式的关键转型期,尤其是资源枯竭型城市,这种问题更为突出。因此,从生态修复的“单点应用”以及外部不经济性走向“区域集中”和拉动区域经济增长,以及生态修复产业化模式的开发应成为待修复区产业结构调整和区域功能定位的重点。

同样,区域生态修复的产业化建设也是一个系统工程,需要政策、资金、科技、人才、国际合作、社会参与等各方面的保障。只有把这些硬件、软件和心件有机组合起来,才能真正的把生态修复的产业化推向前进。

参考文献(Reference)

[1]

赵桂久.生态环境综合整治与恢复技术研究取得重大成果[J].中国科学院院刊,1996,(4):289-292. [Zhao Guijiu. A Great Achievement for Integrated Environmental Management and Ecological Restoration Technology Research[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 1996,(4):289-292.]

[2]沈善敏.我国主要类型生态系统结构功能与提高生产力途径研究[J].应用生态学报,1996,7(3):332-336. [Shen Shanmin. Study on the Structure and Function of Major Ecosystems in China in Relation to the Approach of Increasing Productivity[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 1996,7(3):332-336.]

[3]彭少麟.中国南亚热带退化生态系统的恢复及其生态效应[J].应用与环境生物学报,1995,1(4):403-414.[Peng Shaolin. Rehabilitation of the Degraded Ecosystem and Its Ecological Effect in South China’s Subtropical Region[J].Chinese Journal of Applied and Environmental Biology,1995,1(4):403-414.][4]任继周,朱兴运.河西走廊盐渍地的生物改良与优化生产模式(北方草地优化生态模式研究系列专著) [M].北京:科学出版社,1998.[Ren Jizhou, Zhu Xingyun. Salt to Biological Improvement and Optimization of Production Model in Hexi Corridor(Optimize Ecological Model of the Northern Grassland Series of Monographs)[M].Beijing: Science Press,1998.]

[5]许鹏. 新疆荒漠区草地与水盐植物系统及优化生态模式(北方草地优化生态模式研究系列专著) [M].北京:科学出版社,1998.[Xu Peng. Desert Salt Grass and Plant Systems, and Optimizing the Ecological Model in Xinjiang(Optimize Ecological Model of the Northern Grassland Series of Monographs) [M].Beijing: Science Press,1998.]

[6]山薇,杨晓东.内蒙古草地资源开发利用现状、存在问题、发展潜力与对策[J].中国草地,1997,(5):61-64.[Shan Wei, Yang Xiaodong.A Primary Discussin on the Development Potentialities and Strategy on Grassland Resources in Inner Mongolia[J].Grassland of China,1997,(5):61-64.]

[7]李金花,潘浩文,王刚.内蒙古典型草原退化原因的初探[J].草业科学,2004,21(5):49-51.[Li Jinhua,Pan Haowen,Wang Gang.Degradation Causes of Typical Steppe in Inner Mongolia[J].Pratacultural Science,2004,21(5):49-51.]

[8]李世东,陈应发.论长江中上游防护林体系建设[J].防护林科技,1999,(3): 25-27,34. [Li Shidong,Chen Yingfa.Protection Forest System in Upper Yangtze Basin[J].Protection Forest Science and Technology,1999,(3):25-27,34.]

[9]郭厚祯,熊铁.长江上游重点水土流失区治理工程的战略意义[J].人民长江,1993,24(5):37-40.[Guo Houzheng,Xiong Tie.Control Works Treating Soil Erosion in Upper Yangtze Basin[J].Yangtze River,1993,24(5):37-40.]

[10]彭珂珊.农牧交错区生态环境恢复与重建的可持续发展思路[J].洛阳农业高等专科学校学报,2001,21(4):245-248.[Peng Keshan.Sustainable Development on Restoring and Rebuilding the Ecological Environment in Agricultural and Pastoral Crisscross Area[J].Journal of Luoyang Agricultural College,2001,21(4):245-248.]

[11]查轩,唐克丽.水蚀风蚀交错带小流域生态环境综合治理模式研究[J].自然资源学报,2000,15(1):97-100.[Cha Xuan,Tang Keli.Study on Comprehensive Control Model of Small Watershed Eco Environment in Water and Wind Crisscrossed Erosion Zone[J].Journal of Natural Resources,2000,15(1):97-100.]

[12]周志宇, 朱宗元, 刘仲龄,等.干旱荒漠区受损生态系统的恢复重建与可持续发展[M].北京:科学出版社,2010.[Zhou Zhiyu, Zhu Zongyuan, Liu Zhongling, et al. Arid Desert Area of Restoration and Reconstruction of Damaged Ecosystems and Sustainable Development[M]. Beijing: Science Press, 2010.]

[13]纪中华, 方海东, 杨艳鲜,等.金沙江干热河谷退化生态系统植被恢复生态功能评价:以元谋小流域典型模式为例[J].生态环境学报,2009,18(4): 1383-1389.[Ji Zhonghua, Fang Haidong, Yang Yanxian, et al. Assessment of System Functions after Vegetation Restoration of the Degraded Ecosystem in AridHot Valleys of Jinsha River:A Case Study on Small Watershed of Yuanmou[J].Ecology and Environmental Sciences,2009,18(4):1383-1389.]

[14]仄凌.千里海疆构筑绿色屏障:浙江启动沿海防护林建设工程[J].浙江林业,2006,(3):6-7.[Ze Ling.Coastline Broad of Trinidad to Build a Green Screen: Zhejiang Coastal Shelter Forest Construction Start[J].Zhejiang Forestry,2006,(3): 6-7.]

[15]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所.民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究取得新进展[J].中国西部科技,2009,8(2):4.[Cold and arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences.New Progress With Desertification Control and Ecological Restoration Experiment and Demonstration of Technology Integration in Minqin[J].Science and Technology of West China,2009,8(2):4.]

[16]廖奇志, 谈昌莉, 张仲伟. 鄱阳湖湿地保护和修复措施研究[J].人民长江,2009,(19):15-17. [Liao Qizhi, Tan Changli, Zhang Zhongwei. Research on Wetland Protection and Restoration Measures of the Poyang Lake[J]. Yangtze River,2009,(19):15-17.]

[17]蒋高明.门头沟生态修复工程意义重大[J].前线,2007,(11):75.[Jiang Gaoming.Mentougou Significant Ecological Restoration Engineering[J]. Front,2007,(11):75.]

[18]周启星,魏树和,张倩茹.生态修复[M].北京:中国环境科学出版社,2005: 156-157. [Zhou Qixing,Wei Shuhe,Zhang Qianru.Ecological Restoration[M]. Beijing:China Environmental Science Press,2005:156-157.]

[19]崔爽,周启星.生态修复研究评述[J].草业科学,2008,25(1):87-91.[Cui Shuang, Zhou Qixing.the Researching Progress and Prospect of Ecological Remediation[J].Pratacultural Science, 2008,25(1):87-91.]

[20]王如松.系统化、自然化、经济化、人性化:城市人居环境规划方法的生态转型[J].城市环境与城市生态,2001,14(3):1-5.[Wang Rusong.a Transition of Urban Human Settlement Planning towards Ecointegrity, Naturalizing, Low Cost and Humanity Orientation.[J].Urban Environment & Urban Ecology,2001,14(3):1-5.]

[21]黄锦楼,欧金明,王如松.北京市门头沟生态修复模式探讨[J].生态学杂志,2008,27(2):273-277.[Hang Jinlou,Ou Jinming,Wang Rusong.an Approach to the Ecological Rehabilitation Modes of Mentougou District in Beijing[J].Chinese Journal of Ecology,2008,27(2):273-277.]

[22]吴晓青, 陀正阳, 杨春明,等.生态建设产业化道路的再思考[J].云南环境科学,2002,21(3):1-3,6.[Wu Xiaoqing, Tuo Zhengyang, Yang Chunming, et al. Review on Ecological Industrialization[J].Yunnan Environmental Science,2002,21 (3):1-3,6.]

[23]吴言忠,李英德.矿区土地复垦产业化模式研究[J].中国矿业,2007,16(7):51-54. [Wu Yanzhong,Li Yingde. Study on the Model of Land Reclamation Industrialization in Mine Area[J].China Mining Magazine,2007,16(7):51-54.]

[24]波, 吴军, 杨主泉.矿区生态重建中的景观生态规划原则与景观类型[J].煤炭工程,2006,(6):48-49.[Ling Pengbo,Wu Jun, Yang Zhuquan. Principles of Landscape Ecological Planning and Landscape Type in the Ecological Reconstruction of Mining[J]. Coal Engineering,2006,(6):48-49.]

[25]李萌, 张佑林, 侯祖戎.矿区生态修复中的产业替代[J].统计与决策,2007, (1):34-36.[Li Meng, Zhang Youlin, Hou Zurong. Mining Industry in Ecological Restoration Alternative[J]. Statistics and Decision,2007,(1):34-36.]

[26]张义丰, 贾大猛, 谭杰,等.北京山区沟域经济发展的空间组织模式[J].地理学报,2009,64(10):1231-1242.[Zhang Yifeng, Jia Dameng, Tan Jie, et al. The Spatial Structure of Valley Economy Development in the Mountainous Areas of Beijing[J]. Acta Geographica Sinica,2009,64(10):1231-1242.]

[27]王雅云,马锦义, 薛亮. 废弃采石场生态修复背景下的休闲农业园规划探讨[J]. 江苏农业科学,2010,(1):174-177.[Wang Yayun, Ma Jinyi, Xue Liang. An Approach to the Abandoned Quarry in the Context of Ecological Restoration Planning of Leisure Agriculture Park[J].Journal of Jiangsu Agricultural Sciences, 2010,(1):174-177.]

[28]白中科, 贺振伟, 李晋川,等. 矿区土地复垦与生态产业链总体规划设计[J].山西农业科学,2010,38(1):51-55,97. [Bai Zhongke, He Zhenwei, Li Jinchuan, et al. Planning of Land Reclamation and Design of Ecological Industrial Chains in Mining Area[J].Journal of Shanxi Agricultural Sciences,2010,38(1):51-55,97.]

Industrialization Model of the Ecological Restoration

―Case Study of National Ecological Restoration Demonstration Base in Mentougou, Beijing

SHI Yao1 WANG Rusong1 HUANG Jinlou1 SHI Xin2

(1.State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for EcoEnvironmental

Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China;

2. Forestry Bureau of Suburban District of Changzhi,Changzhi Shanxi 046000,China)

Abstract

篇5

关键词:采煤沉陷区;复垦区;植物;重金属富集

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.071

1 研究背景

一直以来,矿山环境地质问题受区域地质环境条件的控制以及影响都很大,地质环境的不同导致区域开矿所带来的环境地质问题类型也不同,往往差异很大。不同的区域进行开矿活动造成的影响不同:山地区域开矿易引发崩塌、滑坡、泥石流等灾害,而植被被破坏以及地面塌陷等现象则是平原盆地区开矿造成的 [1-2]。我们的地质环境使得矿山地质环境问题备受社会各界的关注。为了实现矿产资源开发与地质环境保护和治理工作同时发展,避免和减少矿山地质环境问题,我们在开采煤炭资源的同时解决好采煤沉陷区的环境污染,做好矿山地质环境保护与治理恢复工作,对有效治理生态破坏问题,促进经济社会和谐稳定具有重大的现实意义和深远的历史意义[3]。

安徽省淮南市是以一座能源型城市,主要的矿藏为煤炭,作为中国最重要的煤炭资源城市之一,截止到2014年底,淮南矿业集团公司煤炭开采沉陷区约320万km2,预计最终塌陷面积将达到687万km2,其中沉陷区积水面积达最大积水深度将超过20m,相当于100个西湖大小[4]。面对如此严峻的矿山地质环境问题,淮南市选取了几个矿山环境问题较严重的采矿区的沉陷区进行复垦活动,重点任务是研究植物修复矿区重金属污染的土壤方法。

本文针对于大通复垦区、潘一矿复垦区以及新庄孜复垦区种植的植物对土壤中重金属的富集强度比对,研究适应修复沉陷复垦区重金属污染土壤的植物种类,以期为接下来此方面的研究工作提供借鉴和研究依据。

2 样品的采集

2.1 样品的采集

实验研究所用的土壤以及植物样品主要采集于淮南市大通煤矿沉陷复垦区、潘一煤矿沉陷复垦区、新庄孜煤矿沉陷复垦区。经过实地调查发现,三个复垦区中数量多,占优势的植物共有12种。采样点依据采样区域的面积大小均匀分布,同时根据国家标准《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)中的布点和采样规范,进行塌陷复垦区土壤样品的采集。

本次植物以及土壤样品的采集时间为夏季及秋季,着重考虑复垦区植物与土壤之间的关联对土壤重金属的修复影响。对研究区域长势良好、生长面积较广的12种植物分地上和地下部分进行采集分析研究。在所研究的三个区域内共采集土壤样品的工业垃圾522个,主要的采集方式是利用特制采样器采集土壤垂直剖面样品,样品的垂直长度为20cm,同时记录采样点的地理位置坐标并对采样地点、周围植物生长情况和煤矸石具体填埋深度情况等。

2.2 样品的预处理与测试

2.2.1 样品的预处理

采集回来的土壤样品需要放在聚四氟乙烯的风干盘中均匀摊开,并放置在阴凉、通风、干燥的地方自然风干。风干之后的样品需要手动捡除样品中的石子、煤矸石等杂物,最后运用四分法选出300g左右的样品,放入事先准备好的干净玻璃瓶中密封保存。把放入玻璃瓶中的土壤样品拿出,用玛瑙研钵磨碎,过筛,最后装入自封袋密封保存。植物样品采集回来之后,先进行水洗,除去植物表面的灰尘等物质,放在通风干燥处自然风干。然后根据研究目的进行分部位处理,用塑料刀将植物样品切碎,称取200g左右于瓷托盘中。在105℃杀青30min后,在50℃的干燥箱中烘至恒重。取出碾碎,过60目的样品筛,放入玻璃瓶中备用。样品的前处理过程中,需要写清楚样品的标签 [7]。

2.2.2 重金属含量检测

为了保证实验质量符合国家规定的实验要求,本实验选用了国家规定的标准物质土壤标准做为参考样(GBW-07403),植物样品利用国家标准样品(GBW07604),实验分析表明,回收率较好,从而为接下来的实验提供了数据准确度的保障。

3 测试结果与分析

3.1 分析方法

研究表明,植物对重金属的富集能力可以用生物富集系数(BCF)表示。植物对重金属的吸收是有选择性的,同时,富集系数越大代表植物越容易从土壤中吸收该元素,代表该元素的迁移能力越强[5-6],如果植物地上部分富集系数越大,则越有利于植物污染的修复,植物地上部分富集系数>1即是超积累植物所需具备特征之一[7-9],2008年,刘足根、杨国华等[10]研究赣南钨矿区的土壤中重金属含量,发现了可以用于污染土壤修复的几种植物,分别是芒箕、龙葵、酸模等,这些植物的地上部分可富集较多重金属。魏芳雪、杨金香[11]等人以淮南市某煤矿复垦区为研究对象,根据不同植物的重金属富集系数,研究分析不同植物对不同重金属的富集能力。结果表明:芦苇和狗尾巴草对重金属元素表现出了较强的富集能力,可作为该区域生态恢复的先锋植物栽种。孟俊[12]研究了淮南市新庄孜矿复垦区土壤中重金属的污染水平以及植物的富集以及修复潜力,研究结果表明:研究区域土壤中Cd、Hg、Zn等7种元素的含量超过了淮南市土壤背景值。对重金属元素As和Hg具有较强的富集能力是油菜和蚕豆;对As、Cd、Hg具有较强的富集能力的植物分别是小麦、小蓟和野蒿。通过大量的文献阅读,可以得出,国外对超富集植物已经展开了一系列的相关研究与报道。

富集系数是指评价土壤―植物系统中重金属元素迁移富集的难易程度,可将重金属元素在植物各个部位的浓度与配套土壤中对应元素的浓度作比,可表示为Ai。计算公式如下:

(1)

式中------Ai为元素i富集系数; Li为元素i在植物中含量; Ni为元素i在植物生长介质中的含量(全量)。

在生态修复中,植物的转运系数也如同植物的富集系数一样,可以显示植物修复土壤中重金属污染能力。同时,转运系也被用来反映土壤―植物系统中重金属元素迁移的难易程度,特别对于一些超积累植物,转运系数已经成为了重要的评价指标之一[13]。

所谓转运系数,就是植物富集的某种重金属元素地上部分含量与根部含量之比,用来评价植物将重金属从地下根部向地上部分的运输和富集能力。计算公式如下:

重金属转运系数(F/R)=地上部分重金属含量/根部重金属含量 (2)

3.2 结果分析

通过对三个采煤沉陷复垦区12种长势良好的植物以及植物所生长的土壤进行重金属含量检测,分别计算出这12种植物的富集系数。

由表1可以看出,不同植物对不同重金属的富集系数差异很大。对重金属Cu具有富集能力的植物从大到小排列分别是野豇豆、钻叶紫苑、鬼针草等,其中野豇豆的富集系数高达1.77,是最小值(狗尾草)的8倍。加拿大一枝黄花与苍耳的富集系数接近0.5,最小的是狗尾草和芦苇,富集系数仅为0.2;植物对Zn的富集能力比较强的植物是野艾蒿、狗尾草、苦苣,富集系数分别0.77、0.66、0.45,相差不大,但其他几种植物对Zn的富集系数都小于0.5;鬼针草对Cr的富集能力很强,富集系数达到1.0,钻叶紫苑对Cr的富集能力也比较强,其他几种植物的富集系数比较小,仅在0.01~0.16之间;植物对Ni的富集系数最大是鬼针草(0.80),其他植物的富集能力都比较弱;12种草本植物对Pb几乎没有富集能力,富集系数最大才达到0.45(野豇豆);植物对Cd的富集系数在0.04~4.00之间,其中狗尾草富集能力最强(4.00),接下来是钻叶紫苑(1.83)、鬼针草(1.12)菊芋(1.06)。从不同的重金属来看,植物对铜、镉的富集能力都比较强,其中鬼针草对铜、锌、铬、镍、镉五种重金属都有较强的富集能力,钻叶紫苑对铜、铬、镉三种重金属有较好的富集能力,野豇豆对铜和锌两种重金属均具有富集能力,分析表明这三种植物对复合污染的土壤可能具有比较好的修复效果。其中狗尾草、野豇豆、鬼针草和钻叶紫苑的总和富集系数明显高出其他植物。其中,鬼针草对几种重金属的总富集系数高达5.0。

从表2可以看出,12种植物的转运系数相对都比较大,苦苣对Cu的转运系数最高达4.00,说明苦苣比较容易对Cu进行迁移,最小是麦冬,仅为0.46;Zn的转运系数在0.73 ~3.76 之间,其中野豇豆最大,扁竹兰最小;植物对Cr的转运系数最大的是狗尾草,最小的是钻叶紫苑,说明钻叶紫苑迁移Cr的能力比较小;钻叶紫苑(0.48)对Ni的转运系数也是最小,最大是狗尾草(3.43),说明狗尾草对Ni元素迁移比较容易;12种植物对Pb的转运系数都大于0.5,说明这些植物将Pb从地下部分向地上部分的运输和富集能力比较强;狗尾草对Cd的转运系数未能检测出,其他植物迁移Cd的能力都比较强,转运系数都大于0.5,在0.05~5.65之间,最大是野豇豆(5.65),最小是钻叶紫苑(0.05)。由这些分析看出,麦冬根部对Zn、Ni、Pb、Cd四种重金属向地上部分运输能力比较强,狗尾草对Cu、Zn、Cr、Ni、Pb五种重金属较易转运,钻叶紫苑对Cu、Zn、Pb三种重金属的转运比较好,其他9种植物对Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd六种重金属的转运能力都比较强,表明它们可能较适宜在复合污染地区种植。

4 结论

三个采煤沉陷复垦区中的12种植物,对Cu具有高富集能力的植物有野艾蒿、野豇豆、菊芋,等。野豇豆和鬼针草对Zn具有高富集能力。对Cr和Ni具有高富集能力的植物只有鬼针草。对Cd具有高富集作用的植物有菊芋、鬼针草和苍耳。12种植物对Pb的富集能力都比较弱,说明12种植物对Pb的修复能力比较差,这些植物都不太适合Pb污染的土壤。这些结论都较为符合前人的一些研究结果,从而说明:运用植物修复采矿区土壤的重金属污染,会具有较为广阔的发展前景。

参考文献:

[1]何芳,徐友宁,乔冈等.中国矿山环境地质问题区域分布特征[J]. 中国地质,2010,37(05):1520-1529.

[2]白雪华,刘秋晓,林燕华等.山西省矿山地质环境恢复治理机制改革建议[J].中国国土资源经济,2014(10):33-36.

[3]张红珠,王来贵,冯美生等.涉及残余资源的煤矿矿山地质环境恢复治理项目的思考[C].全国矿区环境综合治理与灾害防治技术研讨会,2011.

[4]刘杉,孙功.矿业城市生态环境治理的实践路径--以淮南市采煤塌陷区综合治理为例[J].商,2016(06):48-49.

[5]张前进,陈永春,安士凯.淮南矿区土壤重金属污染的植物修复技术及植物优选[J].贵州农业科学,2013,41(04):164-167.

[6]归静,刘娟,高伟等.草用于干旱地区土壤镉和铜污染修复的潜力[J].农业环境科学学报,2016(02):281-287.

[7]杨金香,李小龙.不同复垦类型木本植物重金属吸收积累差异[J].安徽理工大学学报:自然科学版,2012,32(03):33-36.

[8]Fayiga A O,Ma L Q.Arsenic Uptake by Two Hyperaccumulator Ferns from Four Arsenic Contaminated Soils[J].Water Air & Soil Pollution,2005,168(01):71-89.

[9]魏树和,周启星,王新.超积累植物龙葵及其对镉的富集特征[J].环境科学, 2005,26(03):167-171.

[10]刘足根,杨国华,杨帆等.赣南钨矿区土壤重金属含量与植物富集特征[J].生态学杂志,2008,27(08):1345-1350.

[11]魏芳雪,杨金香,李小龙.淮南矿区不同植物重金属修复能力研究[J].淮南职业技术学院学报,2014(04):13-16.

[12]孟俊.新庄孜矿复垦区土壤重金属污染评价及植物修复潜力研究[D].安徽理工大学,2010.

[13]郭晓方,卫泽斌,丘锦荣等.玉米对重金属累积与转运的品种间差异[J].生态与农村环境学报,2010,26(04):367-371.

篇6

关键词:矿山废弃地;生态环境;恢复;唐山石灰石矿

中图分类号:X171.4文献标识码:A文章编号:16749944(2013)08019903

1我国矿山废弃地生态环境现状

矿山废弃地有两种定义:①从土地利用的角度来说,矿山废弃地是在采矿活动中破坏和占用、不经整治而无法使用的土地。②从生态系统的角度来说,矿山废弃地是一种退化的生态系统,其生态环境特性与裸地相似,对周围环境有巨大的负面影响。

我国是世界上第三矿业大国,据统计,我国社会生产所需原材料的85%、能源的95%和农业生产材料的75%以上来自于矿产资源。而根据有关部门公布的资料可以了解到:我国已探明储量并且具有开采价值的矿产资源种类有140余种,分布在全国2000多个县级地区。我国现在的国营矿山企业有8000多个,个体矿山企业更是达到了23万多个,这个数字相当惊人。如此巨大规模的矿山开采活动势必给生态环境带来极大的负面影响。

2矿山生态恢复技术

生态恢复是指通过人工措施,遵循自然规律,恢复天然的环境生态系统的方法。所有的自然生态系统的恢复和重建都是以植被恢复为前提的,鉴于此种实际情况,要进行矿山的生态恢复,最为重要的任务就是进行矿山植被的恢复,然而又因为陆生植物赖以生存的物质基础是土壤,生态系统中物质与能量交换的重要场所亦是土壤,所以矿山土壤的恢复便成为矿山生态恢复的关键。

2.1土壤恢复技术

2.1.1复坑整平

在一些采矿区由于采矿活动,使得矿区的地面起伏巨大、沟深坑大,这些因素极其不利于土壤的覆盖。通过复坑整平可以将裸地整理成具有极小平缓坡度的平整地面,使矿区的较大的坡度和沟坎减少或消失。

2.1.2回填盖土

回填的土壤应该选取适宜本土植物生长的客土,使植物正常生长发育的需要得以满足,如果没有合适的客土土质,可以通过改良或添加有机质的方法来增加土壤中营养元素,从而形成适合植物生长的客土土壤。此外还应注意客土回填的厚度,其厚度不得小于0.3m。厚度过薄不利于保持水分和养分,将会影响植物根系的吸收和植物本身的生长。

2.2植被恢复技术

因为不同的矿山废弃地有着不同的自然环境和社会环境,导致它们的生态恢复也有不同的恢复任务,这也决定了生态恢复目标的不同,选取的植被也不同。例如,如果以污染控制以及水土流失为目标,则应该选择一些生物量较高、根系较为发达的耐性草本植物,而且应该选用多年生的。如果以农业耕地为目标,在选用植物或作物品种时,应注意有害元素在食用部分的积累情况,要避免有害元素在食物链中的大量富集。如果以野生动植物的保护为目标,应该选择乡土物种,并且物种的组成种类要多样化,这样有利于野生生物的保护。总而言之,在选取植物的种类时,应尽可能地选择生长适应性强、成活率高、速度较快、抗逆性好(如抗早、抗涝、抗污染、抗辐射、抗风沙等)、有利于改善土壤的固氮植物。

3我国矿山治理的对策

3.1增加治理费用和加强监督

由于我国的基本国情较为特殊,大多数矿山是在计划经济体制下建立起来的,并且绝大多数属于国营,当时的条件有限,矿山在建设中的环境与生态保护费用投入较少,更没有实施矿山生态恢复技术的治理措施,因而遗留下较多的环境与生态问题,对这些问题的治理需要国家加大投资。另一方面,对于新建矿山,应该要求企业增加投资,缓解并进一步解决开采过程中产生的种种环境与生态问题。此外,国家务必设立专门的机构来监督矿山治理的费用的具体使用落实状况,坚决杜绝款项不明出处的现象。

3.2加强合作与交流

我国的矿山企业在矿山的生态恢复问题上应该加强与政府、企业、各部门、国内外生态环境保护单位之间的交流与合作,从而使最新的矿山生态恢复研究成果和最好的生态恢复技术得以推广,减少由于行政管理体制问题带来的矿山部门、政府、土地部门和环保部门之间的责任相互推诿的现象,提高矿山生态恢复管理工作的效率。政府应该大力支持那些积极主动进行矿山生态环境恢复的企业,制定一定的优惠鼓励政策,使企业在矿山生态环境的治理过程中的积极性有极大的提高。

3.3培养创新思维

正确的思想意识能够指导人们的实践活动,创新思维能够及时地促进矿山生态环境保护的进行,能够积极地促进自然界与人类社会的协调发展。倘若我们不能改变传统的与陈旧的思维意识,就无法从根本上对矿山的生态环境进行治理与恢复。因此,应该树立创新思维的发展策略。

4案例——唐山石灰石矿

4.1矿山生态环境现状及问题

唐山某石灰石矿山目前共有3个采区和3个排土场,采区分别为东部采区、中部采区和西部采区,排土场分别为东部排土场、南部排土场和北部排土场。东部采矿区目前已经封坑,南部排土场用作工业建设场地。目前,矿山存在严重的生态环境问题,矿区内的多数企业机械化开采不完善,对矿床破坏程度尤其严重,因而造成大量植被破坏。

排土场表面没有植被,水土流失严重,表土破碎,一片荒凉杂乱的景观。由于破坏严重,其附近的耕地被荒废,水源被污染,空气混浊,能见度降低。到了雨季时,土场的土壤被降雨冲刷严重,气候干燥并盛行季风的春季与冬季到来时,排土场周围尘沙飞扬。

4.2治理思路与策略

从唐山石灰石矿生态环境破坏的现状中,可以进一步得到进行矿山生态环境恢复的方法与措施。治理的对象是由于露天开采石灰石形成的废弃地,主要有:已经关闭矿坑的东采场、废弃的东排土场、北部排土场(正在使用中),根据治理对象的不同、对生态环境破坏程度的不同,并结合石灰石矿区复杂的地质状况,提出具体的治理方法与措施。

一方面,因为唐山石灰石矿山废弃地土壤贫瘠,另一方面,矿区土壤缺乏营养元素和有机质的状况较为严重,所以必须采取必要的措施对土壤的物理化学性质进行改良。具体方法与措施主要有:人工增肥,绿肥法(通过种植紫花苜蓿等豆科的植物改良土壤物理化学性质),客土法。

2013年8月绿色科技第8期

唐伟,等:我国矿山废弃地受损生态环境的恢复探讨环境与安全

露天开采石灰石矿使原来的地表植被破坏殆尽,仅仅依靠自然恢复矿区的生态环境难以实现,因此需要筛选适宜的植物,用来重新构建人工生态系统,植被品种,一般选择适应能力强,对干旱、风沙、盐碱等不良自然条件有极强的忍耐性与适应性,并且具有极强的水土保持功能的植被物种,同时,植被的根系还应该发达,能够形成固持土壤的网状根,生长速度快,枝叶繁盛,对风沙有较强的抵抗能力等(表1)。

4.3修复技术

4.3.1生物修复技术

(1)排土场坡面采用了某公司的排土场坡面整体喷植绿化技术。

(2)对地质灾害区进行立体防治。乔木根深,能有效防止滑坡,灌木根深适中,可以防止垮塌,草木根较浅,适宜用于治理水土流失,这样形成多种植物共同保护的立体防治体系。

(3)绿化苗木,以中等苗木为主,辅以大苗和小苗。这样可以有效地提高成活率,同时也方便运输,关键是可以降低苗木恢复的成本,在资金有限的情况下尽量多地种植苗木。

(4)人工施肥(主要指有机肥),通过种植豆科植物与客土法等对上壤进行有效改良。

4.3.2工程修复技术

(1)回填:充分利用排土场的废石进行回填,考虑到地下水的保护问题,必须在回填之前做好防渗措施。

(2)覆土:在坡面及台面上覆盖土壤,具体厚度应以所要种植的植被为基准。

(3)修建排蓄水设施,对水上流失进行防治,使有限的水资源得以保护和有效利用。

(4)平整台地,平台坡度宜在4°~5°以下,稍高于内部,首次平整之后,应先铺一层1.0~1.4m厚的风化岩土,压紧实,形成结实的防渗层,然后再进行挖坑,并向坑内部填入土壤。

4.3.3生态恢复技术

(1)整体上矿区遵循利用自然,进而改造自然的客观规律,用植被来养护植被。

(2)建设动植物区,使野生动植物重新回到原来大自然栖息地。

(3)较平坦地区种植经济林,有坡度的地区种植用材林,凹凸不平的地区发展渔业。

5结语

我国社会主义经济发展和建设事业离不开矿产资源,同时,我们也必须看到矿山开采给我们带来的巨大的生态环境问题。我国的矿山生态环境状况依然很严峻,所以,我们要树立并坚持社会主义科学发展观,在有关政策方针的指导下,积极开展与国外先进矿业企业的合作与交流,结合我国矿山的实际情况, 进一步完善我国受损矿山的生态恢复技术,完善矿山废弃地立法制度,从而达到资源、环境、社会相互协调发展的目的,为我国矿业生产的可持续发展做出贡献。参考文献:

[1]徐曙光.澳大利亚的矿山环境恢复技术与生态系统管理[J].国土资源情报,2003(2):1~8.

[2]岳境,邹继兴.露天矿山地质灾害治理方案[J].河北理工学院学报,2007,29(l):129~132.

篇7

矿区的工业园建设

生态工业园是依据清洁生产要求、循环经济理念和生态学原理,通过物流或能流传递等方式,把不同工厂的原料或能源,模拟成自然系统,在产业系统中建立“生产者消费者分解者”的循环途径和食物链网,以形成一个相互依存、相互共生的生态系统,最大限度的利用资源和减少对环境的负面影响,最终达到工业可持续发展的目标,实现经济发展和环境保护的“双赢”。

生态工业园建设的理论依据生态工业园规划建设是一个系统的工程,所涉领域十分广泛,可持续发展理论、清洁生产理论、循环经济理论、工业生态学理论都与其有着密切的关系。

生态工业园建设的具体建设方法生态工业园规划建设的实施途径有2种,分别是“由上而下”的建设方法和“由下而上”的建设方法。“由上而下”的建设方法适用于能够相互形成生态链的企业群,最适宜“核心企业”模式的生态工业园建设。园区建设者在选出1个或2个“关键”企业后,根据特定的资源流动选取其“卫星企业”,而这些“卫星企业”可以利用这些废物进行产品生产,从而构成生态产业链。“由下而上”的建设方法关注园区整个区域及其将来的发展变化,其中涉及多个层次的利害关系,而且他们各自还有自身发展的要求。园区的企业中直接利益相关者起到核心作用,首先要分析他们的责任与利益所在,估计他们的相关性和权重,然后形成EIP设计的方针,最终的计划将由反复的规划、平衡过程产生。总之,生态工业园为经济高效地解决矿山难题开辟了新的思路和新的途径,是矿山尾矿综合治理的一种新兴方法。它克服了尾矿利用在选矿厂单一企业层面的局限性,从更深的层次系统消化和利用矿山生产排放的尾矿,并将其资源化,是一种积极、主动地方法。

矿区与农田保护

矿区的开发与农田保护的矛盾首先,我国的煤粮复合区(同时属于粮食主产区以及煤炭主产区)范围广大,这些广袤的煤粮复合区既要承担大量输出粮食的责任,又要承担大量提供煤炭资源的责任,使得煤粮复合区的矛盾日益尖锐。如何在正常开采煤炭资源的同时不影响粮食产出是一个亟待解决的问题。如果任由煤炭资源自由开采,则不能保障国务院18亿亩耕地的要求以及国土资源局16亿亩基本农田的硬性要求。但如果仅仅关注保证耕地的要求,禁止煤炭开采,则会大大降低煤炭供应,会严重拖延我国经济发展的复苏。其次,煤炭资源的开采会直接或间接的对基本农田造成破坏。其分为三类,分别是露天开采造成的破坏、井工开采造成的破坏以及开采废弃物造成的破坏。

篇8

露天的开采业带来了很多的问题。首先在对矿石进行开采的时候要对岩石进行层层的剥离,这就需要对岩石进行大面积的破坏,甚至还有一些较深的矿石的进行破石处理的时候要对很多的岩石进行破坏。破坏岩石不仅占用了很大的面积使很多的原本的农田无法耕种,在前期也要对这些地皮的购买上需要很多的购置费用,在矿石的开采的前期需要很大的资金的投入。其次是露天作业受到天气的严重影响,在对矿产进行露天的开采的石油需要工作人员和机器设备的露天的工作,于是工作的效率和设备的效率都收到气候的影响。最后,随着我国资源的不断的开采,目前的露天开采的范围也不断的加大,在露天开采的时候慢慢的对很多的较低的品味的矿床以及一些地下的残矿也进行不断的开采。

2露天开采所引发的主要的地质环境问题

在对矿产资源进行露天开采后会引发很多的地质环境的问题,这些的问题主要有对土地资源的大面积的占用,对地形地貌的严重的破坏,破坏了很多的自然的景观,影响了生态的平衡,甚至引发了严重的地质的灾害的发生,如坍塌和滑坡事件的发生就与现在的露天开采具有很大的联系。

2.1露天开采造成的土地资源的大量的占用

随着现在的矿产资源的不断的开采,矿业的开发的活动不断的持续,很多的地区都对天然的矿产资源进行了不同程度的开发和采集,在对矿区的矿产进行开采的时候,采用露天的开采方式更利于对矿产的资源的充分的利用,于是很多的土地资源都被征用,这就造成了很多的农田和土地受到了严重的破坏和影响,在开采中需要对土地的矿石进行爆理,开采完狂时候对开采区的破坏是无法进行修复的,这就造成了农田的失去,和土地类型的转变,造成了很大的土地的浪费现象。

2.2露天开采对土地的地形地貌以及自然景观的严重的破坏

很多的原生态的山林,因为矿石的开采而导致了当地的山林和丘陵以及很多的植被和生物链发生了严重的破坏,导致了植物退化,土壤贫瘠,这种严重的破坏之后,原有的生态平衡再难恢复,荒山荒地不断的增加。

2.3露天开采导致的滑坡和崩塌的地质灾害的发生

由于对矿石的开采需要对地表进行爆破和挖掘,这就需要对当地的岩石以及地质条件进行研究和考察,在开采中要做好相关的开采的边界以及开采的深度和很多的参数的确定,在开采中如果对这些的参数没有做好合理的安排和布局,就很容易造成对一些岩石的爆破的失稳,造成岩土的坍塌和岩石的滑坡的现象的发生。在开采的过程中,进行爆破的时候对开采的边坡比较陡的地方进行震动的时候或者在自身的重力的作用下,岩土进行了岩体的失稳,这就导致了滑坡和崩塌的现象的发生,这种地质灾害对施工的现场和人员设备的伤亡非常的严重。

3对矿山的地质环境的保护和恢复治理的措施

3.1对矿山的地质灾害的防护

如果已经发生了滑坡的事件,要对现场进行及时的清理和处理,以防事故的进一步的发展,做好台阶的处理。对矿石开采完毕后的闭坑的工作中要对可能发生的事故的隐患做好排查和处理,确保坡度的安全和减少岩石的崩塌的隐患的发生。做好警告牌的设立,和现场的管理和建设工作,做好安全的预防措施,尽量减少施工人员以及设备的破坏。

3.2地形地貌的恢复

对于一些开采后对地形地貌进行破坏的开采的矿区,要做好对废石场的填埋和修复美化的工作,主要是做好相关的措施来防止水土的流失和防止泥石流的发生。对一些矿场进行植树造林的绿化处理以及对一些矿坑的台阶进行美化处理。对工业的场地以及生活场地进行美化和生态的修复的工程,要对一些设施进行拆除来挖树坑,将客土进行回填工作,做好植被的种植和美化铬规划,修复生态环境。

3.3做好矿山的地质环境的检测工作

对开采的矿场进行灾害的隐患的检测和位置的确定,做好测量和检测结果的记录,及时发现及时汇报。还要做好水质的检测,在开采过程中尽量做好水质的保护工作,不要对地表水和地下水进行破坏,设置好水质的监测点,做好检测和记录。对土地的占用和地貌的破坏也要做好检测和报告,每月都要进行如实的调查和汇报。

4结语

篇9

矿产资源开发区往往都处于环境薄弱的地带,或是一些地质问题常发的山区,而矿产资源的开发又牵扯到矿山环境的地质问题,这些问题的产生主要是受原生地质环境条件的影响。再加上矿山的不断被开发,受到外部条件增加了影响,原有的问题向复杂化演变。矿山地质环境具有资源性和环境性的双重特点,地质环境容量大,环境质量好,则有助于矿业的良性发展,反之则会抑制矿山业的正常生产。历史以来,人类不合理的资源开发活动对地质环境的影响已经超过了自然灾害的影响。矿产资源开发活动也称为矿山地质作用或者剥蚀作用、搬运作用等,矿山地质环境的变化一旦超出了矿山地区地质环境的正常容量,就会有可能出现突发性的地质灾害和累积性的土壤环境重金属污染,严重影响到人类的生活环境和安全。为实现矿产资源的可持续发展,促进环境的良性的发展,因此诞生了一项专门研究地质环境变化规律的矿山环境地质学。

2矿山地质环境调查研究的现状

近10年来,中国地质调查局对国土资源进行了深入而全面的调查,调查范围涉及到较多方面,包括区域性的矿山环境地质综合研究、典型矿山环境地质问题专题调查、矿山地质环境调查方法以及全国性矿山地质环境调查与评估等项目,这些调查范围是国土资源调查项目绩效最优的项目领域之一,对人类社会的发展起到积极的效用。主要取得的成果有以下几个方面:矿山地质环境问题的主要类型和特点:矿山资源的开产具有双面性,一方面可以获取经济效益,另一方面却对环境造成了破坏。早在改革开放前,我国矿山环境地质问题呈现出了分散、广泛的发展状况。原有的矿山环境还没有治理,新的矿山环境又接踵而来,受破坏的矿山地质问题从一个点逐渐发展到一个区域。矿山地质环境的问题分为多种,根据不同的分类原则,其研究的方法也有所区别。本次调查坚持实用性、科学性的原则,对采矿业导致的结果将矿山地质问题进行分类。矿山环境地质问题与一般的地址环境问题具有一定的区别,矿山环境问题的主要特点表现为:

(1)对于矿山地质环境问题来说,其发生是有一定的规律能源•地矿可遵循的。地质环境问题的严重程度与开采的矿产资源种类、开采的方式、地质环境条件、开采规模等因素有密切的关联,选择不同时段进行勘探和闭坑会出现不同的矿山环境地质问题。包括原有的矿山环境地质问题,如泥石流、崩塌、滑坡等;也有井下矿山环境地质问题,如瓦斯和煤尘爆炸、矿井透水、矿井害热等。

(2)矿山环境地质问题时有发生。尤其在西北部地区的陕西潼关矿区,其做法十分危险,该矿区将采矿弃渣型泥石流随意堆放在高崖陡坡上,极易引发泥石流等灾害,如1996年和1994年的两次重大泥石流事故,至今矿渣型泥石流隐患仍存在,已经被相关部门划入高频泥石流发生区。

(3)矿山地质环境问题的影响力较强,且持续时间长,产生的破坏性大,尽管在封闭矿山后的长期时间内也具有一定的影响。

(4)国家政策法规对矿山环境的保护具有一定的规范效用,只有完善相关的法律法规,依法监管,做到有法可依,才可有效降低采矿活动对环境的影响,进一步保护生态环境,防止环境继续恶化。

3矿山环境地质研究的展望

随着经济的不断发展,社会的不断进步,人们的生活水平得到明显提高,同时对环境的质量也有提高,因此,这对矿山地质环境保护的要求也进一步提高。新时期加强矿山环境地质的研究,倡导绿色开采,建设友好生态的矿山开采就显得十分有必要。需要加强下列几个方面的研究:

3.1矿山环境地质问题的形成问题对于矿山地质环境问题的形成机理研究主要是在不同的开采方式、矿产类型、地质环境下,对矿产资源开发的矿山环境问题的类型、影响因素和控制措施进行分析,并进行典型矿山地质环境演变的分析。例如,山地矿山泥石流形成机理以及防治、金属矿山废弃物矿场土地复垦农作物种植安全等问题;进一步构建矿产资源勘探、开采、闭坑各个阶段矿山环境地质问题的模型,全面掌握需要开采的矿山地质情况,为矿山的环境保护提供有效的依据。

3.2矿山环境地质问题评价指标科学合理的矿山地质环境问题的评价指标有助于保证环境的良性发展,因此,矿山环境地质问题的评价需要建立一个科学合理的矿山环境地质问题的评价指标,其中最为关键的是制定矿山地质问题的评价指标,同时建立起一个涉及到多指标、多层次的综合性的评价模型,涵盖不同类型的矿产环境地质问题评价模型,逐渐形成一个为矿山地质环境监督、管理、预警全方位的技术支持平台。

3.3矿山环境地质编图方法矿山地质环境调查研究的对象、范围、目的各自具有不同的内容,因此需要编制不同尺度和内容的矿山环境地质图系,编制的重点在于表达方式上的选择和使用。研究中、小比例尺寸的图面,将点、线、面合理布局,制定出基本的图示方案,实现区域性至全国性的合理规划。

3.4实现矿山地质环境保护与矿业的协调发展为实现矿山地质环境保护与矿业的可持续发展,采取绿色开采矿山的技术、固体废弃物资源化利用技术、固体废弃物减量化技术、污染土壤修复技术等,可对污染物质进行有效的处理。同时,进一步完善矿山环境地质保护的相关法规政策,做好审查,包括矿山地质环境损坏鉴定制度、矿山地质环境监管与评估等制度的构建。

3.5实行矿山地质环境动态监测为可以有效观察矿山地质环境下的矿山在地质作用下的变化情况,可选择具有典型性的矿区或矿山进行地质环境的动态监测,比如不同矿产类型、不同地质环境、不同开采方式的矿区等等。采用遥感解译、实地调查、污染监控、GPS监测等方法手段,研究矿产资源勘探、开发和闭坑活动的不同阶段矿山环境地质问题的类型、危害及变化规律、形成机理,为科学预测和保护矿山地质环境提供理论依据。

3.6矿山地质环境综合治理关键技术示范研究在国土面积十分庞大的中国境内,具有形式各异的地质环境问题,要想有效处理矿山环境问题就要因地制宜。但在目前,国内缺乏有效的矿山地质环境综合治理的方法,缺少一定的示范性和技术标准,尽管中央财政有经费资助,但也仍未得到合理的运用。因此,需要选择具有典型意义的不同矿产、不同地质的环境区域,对其进行环境综合治理的示范性研究。事前做好矿山地质环境防治的技术标准方案,实现矿山地质环境保护与综合治理的规范性、合理性。

3.7制定和完善相关的技术标准矿山地质环境的调研、管理、修复等工作项目是矿山地质环境研究的关键项目,需要制定一份合理的矿山地质环境动态监测制度和评价指标,如动态监测技术规范、矿山地质环境评价指标、矿山地质环境恢复治理技术、管理赔偿办法等相关制度,为实现矿山地质环境的科学管理、依法监管、合理赔偿创造有利的环境。

3.8矿产资源勘探、开发及闭坑一体化研究在矿山开产的新时期中,在当前环境问题十分严峻的形式下,对矿产的看他和开发、闭坑等工作项目不能再走以前的老路,也不能一味地模仿国外发达国家的模式,需要建立起符合国情的治理模式,开发出资源开发与环境保护协调发展的绿色矿产道路。需要树立起全新的资源开发意识,在资源勘探、开发到闭坑这个过程,全面分析资源开发对环境影响,做到最大限度地保护环境。在开发的过程中提取一定的有效信息,积累一定的经验,为日后的资源开发前预防、开发过程中的治理、开发后的修复等重要工作提供有效的依据。

4结语

篇10

青海省矿山地质环境现状

青海省东部地区采砂场地质环境破坏现状。青海东部地区人多地少,土地利用粗放,可供耕作的土地资源十分有限。加之基础建设又主要集中分布于此,以建材类资源为主的矿产资源开发,导致青海东部地区大大小小的采砂坑场遍布了湟水流域各大支流。不仅挖损、压占了大量耕地资源、破坏了地貌景观,而且造成了大面积的含水层结构破坏和水土流失,严重影响了青海东部地区的自然地貌景观和水土涵养。青海东部地区采砂场主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一带。据调查:区内累计过采面积达13337hm2之多。压占挖损土地、地貌景观改变、含水层结构破坏、水土流失等环境地质问题十分突出。具体表现在以下几方面:采砂过程中,由于地质环境保护等措施缺失或未能落实到位,尾矿随意堆放,采坑不能及时回填处理,致使采区堆积了大量的固体松散物,在挖损、压占大面积耕地资源的同时,也严重阻碍了沟道的泄洪能力,松散而随意堆放的尾砂料为泥石流储备了大量的物质来源,严重威胁着下游居民的生命财产安全;另一方面在开采过程中未能按一定的边坡开挖比进行合理开挖及缺乏必要的安全意识,局部地段已形成高5~20m、长数百米的高陡边坡,在流水侵蚀和重力作用下常失稳致灾坍塌,威胁当地居民安全。

青海省三江源区、内陆河源头区砂金矿区地质环境破坏现状。青海省三江源区、内陆河源头区系纯牧业区,经济发展水平十分滞后,草场植被是当地牧民群众赖以生存和发展的物质基础,畜牧业是当地唯一的主体经济,牧业生产方式以自然放牧为主,经济结构单一。由于江河源头区砂金资源丰富,采金历史悠久,最早可追溯至上世纪20~30年代,受当地丰富的砂金资源的诱惑、经济利益的驱动及当地亟待改变的贫穷落后面貌,同时也限于当时特殊的历史时期,造成矿区长期处于无序的乱采滥挖状态之中,致使原本就很脆弱的原始生态环境及草场植被遭到了严重破坏,自然生态环境日趋恶化。据调查,三江源地区及内陆河源头区的群采砂金活动累计损毁土地面积高达20000多hm2,该类矿山自上世纪90年代末全面禁采关停后,矿山地质环境治理责任人由于历史原因已经灭失。2004~2011年年底,地质技术人员赴野外对已破坏的矿区进行了实地调查。调查成果为:开采方式有两种,即群众性开采及大规模机械化开采。过采区主要分布于河谷开阔处的低阶地及河漫滩地带,地表原始生态环境多为河谷阶地草原和河漫滩裸地,砂金矿过采对矿山地质环境的破坏程度十分严重。过采区内几乎未经过平整,砂堆如山、连绵不断,沟坑遍布、纵横交错。过采区面积1061.6hm2,挖损破坏河道长度数百公里,遗留采金坑塘数以万计,其中大的坑塘长150m,宽100m,面积近15000m2,坑深10m以上。面积在500~1000m2的坑塘更是随处可见,且多呈串珠状相连,坑塘周边的废弃砂砾堆积松散,高出原地面5~15m,与塘底相对高差达10~20m。砂堆数万个,其中高4~23m,方量大于5000m3的砂堆数量众多,高2~8m,方量在1000~5000m3的砂堆遍布过采区,多呈浑圆状,受矿体延展方向控制,部分相邻的砂堆则构成了沿沟谷方向展布的条状砂梁,由于堆弃高度过大,加之近水一侧的侧蚀作用,其顶部多变形开裂,易发生坍塌从而加剧水土流失。

青海省北部煤、铀矿区地质环境破坏现状。青海省北部分布有较丰富的煤炭资源,亟待改变的贫穷落后面貌以及当时特殊的历史时期,导致煤矿的开采长期处于无计划的乱采滥挖状态之中,致使原始生态环境遭到了破坏,自然生态环境日趋恶化,矿山安全隐患随时危及人民群众生命安全。目前该类矿山主要有祁连县默勒煤矿、门源回族自治县红旗煤矿、瓜拉煤矿、西宁市大通煤矿。煤矿区多为上世纪80年代中期群众无序开采形成,历经20多年的反复开采致使矿区地质环境和土地植被遭到严重破坏,生态环境日趋恶化。采煤对区内地质环境的破坏主要表现为对草地土壤层的破坏、地形地貌景观破坏、河流改道、土地生产力的破坏以及由此引发的土壤侵蚀、水土流失等问题。据实地调查,采煤区历经多年的采挖,破坏现象极其严重。主要表现在以下方面:采煤破坏草地数千公顷,以剥离和占压为主。对原有地形地貌景观破坏程度大,采煤矿井和祼露的尾矿堆随处可见。开采方式以井采为主,有硐、竖井、斜井等沿山体走向展布。尾矿堆主要分布在矿井四周,多呈不规则椭圆状顺坡堆放,尾矿堆积较为凌乱,一般高2~3m,最高达4m,直径3~10m,最大达20m。矿井治理和尾矿回填、整平整治难度大。由于采煤弃渣随意堆放引起河道改向,地表水溢流对凸岸的冲蚀作用强烈,致使漫滩面积增大,低洼地多成积水塘。采煤对土地生产力的破坏程度率达80%以上,造成大面积土地沙砾化,水土涵养能力下降。矿井井口四周发育圆弧形崩滑体,地质灾害隐患大。

青海省矿山地质环境治理方法及成效

矿山地质环境治理,是一个地质学、生态学、生物学等多门学科紧密结合的系统工程。矿山地质环境问题以野外调查、分析可行性研究工作为基础,针对不同地层岩性,不同矿种(类),不同规模,不同开采方式,产生的地质环境问题亦不同,工程治理措施和方案也不尽相同。工程治理措施和效果是解决矿山地质环境问题的关键,近年来该类项目得到了中央财政、地方财政资金来源的支持,使矿山地质环境治理工程得以实施,并取得非常大的成果。

砂金矿山地质环境治理方法及成效。通过对青海境内砂金矿区采取宜牧则牧的原则进行了地质环境治理,其主要方法为:首先是通过采取复坑平整措施将过采区高低不平的裸地整理成一定坡度(尽可能平缓)的平顺地面,以减少降水对坡面的冲蚀作用,控制水土流失。其次利用改土、客土回填等手段改善裸地的土壤状况,为没有土壤或母质的裸地坡面创造土壤环境。再通过工程措施、植物生态重建技术、利用人为工程手段或措施在植被恢复困难的裸地坡面上,为植物生长创造与其相适应的土壤环境、水分环境等一系列必要的生存条件,引入先锋群落完成地面的初期覆盖,防止该地区的侵蚀和水土流失,为本地物种的重新侵入和目标群落的形成创造前期条件。治理成效:(1)修复河道确保河流行洪畅通,减少泥石流地质灾害发生的机率。(2)原始地貌得以基本恢复。(3)恢复被破坏的草地资源,使植被覆盖率达到70%以上。

#p#分页标题#e# 采砂(石)场地质环境治理方法及成效。通过对青海东部地区采砂(石)场采取矿山地质环境治理和土地复垦相结合的治理方式,宜农则农、宜林则林的原则,采取了削方、填筑、覆坑平整、客土回填、支渠、农渠、生产路、防洪堤、人工栽植树木等多项治理措施对破坏区进行了治理。取得了以下成效:(1)基本修复了采砂(石)场及其周边的地质环境,消除了地质灾害隐患;(2)有效增加了耕地面积,提高了土地利用价值,促进了地区经济发展,将原本废弃的土地生产力破坏严重的矿山用地建设成为高效、高产、优质的耕地,治理后经济效益十分明显。

煤矿、铀矿山地质环境治理方法及成效。通过青海省煤、铀矿老矿区的地质环境治理项目的实施,采取尾矿回填、整平尾矿恢复原始地形地貌、封堵矿井、整治修复河道、地质灾害防治、人工种草、围栏封育恢复植被等多项治理措施。取得了以下成效:(1)加强洞口围岩稳定性,减少了采矿引发的地质灾害发生机率,防止出现新的偷采盗采行为;(2)基本恢复了原始地质环境,植被得到恢复,原本满目苍痍的地貌得到基本修复。

青海省矿山地质环境治理工程成果

青海省东部地区采砂场矿山地质环境治理工作始于2007年,截至2011年度财政投资投入约13500万元,综合治理面积1666.6hm2,其中新增耕地约33hm2,恢复耕地近133hm2。青海省三江源地区、内陆河江河源头区砂金矿山地质环境治理工作始于2004年,截至2011年度财政投资投入约42000万元,综合治理面积7628.1hm2,其中恢复草地近7000hm2。青海省北部煤矿矿山地质环境治理工作始于2005年,截至2011年度财政投资投入约1000万元,综合治理面积166.6hm2。从2004~2011年下达的矿山地质环境治理工程共计48项,累计投资约5.65亿,预计未来产生社会、环境、经济效益可达到投资的5倍。项目工程量超出原定计划,通过国土资源部、省财政厅、省国土厅、地方政府及国土资源部门验收,48个项目工程质量均达到优良全部通过验收。通过矿山地质环境治理工程有效增强了牧民群众保护生态环境的意识,增进了民族团结,有利于社会稳定。水土流失得到有效控制,生态环境得到明显改善,最终实现土地可持续利用,促进经济、社会、生态的和谐发展,推进社会主义新农村建设,保护人民生命和财产安全,促进生态环境与经济社会的和谐发展。