矿区生态恢复的关键范文

时间:2024-01-04 17:47:40

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矿区生态恢复的关键

篇1

本文简要说明了矿区的景观特征以及可持续设计理念在矿区设计中的运用,并论述了各种恢复工程和相关的恢复措施,总结了可持续利用的各种途径。

【关键词】

矿区景观;可持续设计;理念运用

我国矿藏种类丰富,相应的矿区形态各异。在进行矿区恢复和景观设计时,需要从矿区的实际情况出发,结合景观设计的原理与可持续设计理念,可以实现废弃矿区的再利用目的。在矿区功能恢复的过程中,需要将工程学、经济学、美学、社会学等等集合起来形成特殊的恢复系统方案,指导和监督矿区的各项功能的恢复。虽然矿区的废弃地面积大,种类多,在进行恢复工程大,难度高。但可以有效地缓解矿区人口与土地之间的矛盾,再创区域和谐发展的环境条件,因此,这种恢复型的景观设计必会受到废弃矿区的欢迎。本文主要分析可持续设计理念在矿区生态恢复和可持续发展中的运用。

1矿区可持续设计理念概述

矿区生态系统设计必须遵守可持续发展的理念,对矿区生态系统进行恢复和重新设计,可持续设计理念主要包括以下几个方面:第一,持续利用与资源循环发展。矿区的景观设计过程实际上也是矿区各项功能的恢复过程,在恢复的过程中,利用景观设计的理论和技术可以实现资源的优化和再配置。因此,在设计时,往往需要将实际资源进行改造和再利用,使得资源持续利用、优化利用和循环利用得以体现。带动矿区的经济、人文、生态、社会等一并向前推进。突出矿区景观设计过程中的综合利用原则,这样能够促进矿区资源循环利用,促进矿区可持续发展。第二,自然性。矿区改造利用过程中,主要是依靠自然界的更新演替为主,以人为改造恢复为辅。因此,众多功能的恢复结合景观设计都围绕矿区现在的自然资源进行,无论是动植物还是地质特征、地形地貌等都以自然现状为出发点,通过人类的改造提高其恢复速度和更新速度,保证其恢复的稳定性。在遵循自然生态系统原则基础上对其进行综合改造和设计,把自然原则与景观设计进行有机的统一,体现出独特的自然生态景观。第三,生态安全性。矿区原本的生态已经受到严重破坏,在进行景观设计时就要重点从生态安全角度出发,将矿区植被、特有地形、污染治理、岩层活动等等方面都要切实考虑进去,一切以安全为主来高效维护矿区的生态稳定格局。尤其是起到战略影响的关键区域,更应该以生态安全为首要原则。所以,矿区生态环境设计要遵循安全原则,在此基础上进行综合设计利用。第四,场所性。矿区恢复景观设计的目的是为人类的后续活动提供场所条件,从而将人文、美学、生态、经济、社会等众多因素集于一身,促进矿区的整体发展。此时,人的主观性较为重要,是众多因素的主导。因此,在景观设计时要注重人文景观和自然景观的巧妙结合,从心理上产生共鸣,促进各项功能的全面恢复。要对矿区场所进行综合分析,对其生态景观进行综合的设计,把场地资源进行合理的利用。

2可持续设计理念在矿区中的应用

2.1在生态环境中的应用可持续发展涉及到生态环境、经济效益以及社会效益等多个方面,本文主要从这三个主要方面来分析可持续设计理念在矿区生态设计中的应用。在对矿区进行重新规划设计时要符合生态环境和谐发展的需求,重新建立完善的生态服务系统,我国平朔矿区在进行生态恢复和设计时就是充分遵守了生态环境和谐发展的原则,该矿区由于大量的矿产开采,对生态环境造成了严重的破坏。所以,在对其生态修复和保护方面采取了可持续发展的理念。在具体方面,平朔矿区通过土地复垦和重建生态系统来完成生态恢复和持续发展,坚持保护物种的多样性,加强环境污染的整治。为退化的生态系统向进化生态系统发展提供基础和环境。发展产业链条和创新技术来减少环境污染,对废弃物进行循环生态综合利用,提高平朔矿区的生态自我修复功能和适应能力。可持续发展理念在平朔矿区生态环境系统建设中的应用为我国其它矿区的生态环境修复提供了良好的参考价值。

2.2在经济效益中应用矿区在促进当地经济发展过程中具有非常重要的影响,通过对矿区矿产的开发可以促进当地经济发展,提高居民生活质量。但是,矿产开发过程中也要遵守可持续发展设计理念,使矿产在促进当地经济发展中发挥持久的效益。矿区景观设计不仅要体现生态和谐的发展目标,而且要以当地居民的经济收入为前提。比如法国加莱矿区,加莱海峡在矿区发展时代,对矿开采比较过度,影响到自然生态环境的建设。加莱海峡大区废弃矿区在法国具有很高的知名度,不仅因为该区是法国工业时代的记录,而且在自然和设计师的互相结合下,成为法国重要的旅游景点,很多人都前往参观,因此也被成为“环境的绿洲”。当年发达的工业矿区,也被称为“破坏的符号”的矿区已经成为绿色的生态系统,对自然生态环境建设取到了积极的作用,在设计师和自然作用的双重影响下,加莱海峡大区废弃矿区不仅成为世界文化遗产,而且成为吸引游客的景点。只有在坚持可持续发展的理念,对矿区进行合理的设计和复垦,就能够实现资源的合理利用和发展,使矿区经过设计师的设计成为绿色的生态系统,变成对人们有益的自然景观,也可以为当地居民带来经济效益。

2.3在社会效益中的应用可持续设计理念在矿区社会效益中的应用主要包括促进社会发展,实现社会公共利益。我国平朔矿区生态设计就是从社会效益的角度来进行可持续发展与利用。第一,加强社会公众参与平朔矿区的可持续发展设计的力度,通过对社会公众的教育与宣传,让社会公众形成良好的生活理念和消费理念。第二,通过对平朔矿区的重新设计与产业调整,增加社会就业岗位,促进社会公平公正发展。同时,完善社会公众就业政策,建立社会保障机制,解决失地农民的再就业问题,实现资源的合理分配。

3结语

矿区景观改造的设计不仅要遵循可持续设计的基本理念,还要注重矿区的生态建设发展,满足社会科学持续的发展。在设计的过程中不仅要掌握自然发展规律,而且要考虑重新建设和设计的成本,这是工程建设的重要因素,也是不可缺少的重要因素。所以,可持续设计理念在矿区景观的设计研究中的应用,就是要使废弃矿区和复垦的土地符合生态建设的要求,符合自然环境的发展规律,不能影响到居民的正常生活。只有在坚持可持续发展的理念,对矿区进行合理的设计和复垦,就能够实现资源的合理利用和发展,使矿区经过设计师的设计成为绿色的生态系统,变成对人们有益的自然景观,发挥矿区的综合效益。

参考文献:

[1]卞正富.我国煤矿区土地复垦与生态重建研究[J].资源产业,2013(2).

[2]高铁军.恢复生态学的理论分析及进展[J].企业家天地,2011(5).

篇2

关键词:生态环境;责任;生态补偿;保证金;方法建议

1 明确补偿主体责任主体

1.1 煤炭生产企业的恢复责任

针对矿区土地复垦问题,《矿产资源法》、《水土保持法》《土地复垦条例》都规定了“谁开发、谁保护、谁污染、谁治理、谁破坏、谁恢复”的原则,煤炭生产企业直接开发利用煤炭资源,并对生态环境造成污染与破坏,因此,煤炭生产企业应是对煤矿区生态环境进行恢复的直接责任主体。

1. 2 政府的恢复责任

对于计划经济时期内形成的大量历史遗留生态环境问题,难以找到责任人或责任人已经灭失的,应由政府负主要恢复责任。政府承担的主要义务包括: 成立专项恢复治理小组, 提出已报废和即将报废煤矿生态环境恢复与治理的实施方案, 并组织方案的实施。

1.3 煤矿区生态环境补偿责任主体

煤矿区生态环境恢复补偿的责任主体应是煤炭生产企业、国家(中央和地方政府)、煤炭资源输入地区、煤炭消费者和消费企业等煤炭资源开发的受益者。

2 补偿途径与方式

在煤矿区生态环境恢复补偿过程中, 补偿主要有以下4个途径:

2.1 国家补偿

对煤矿区生态环境的恢复,直接关系着国家和人民的利益。因此,中央政府应对煤矿区生态环境(尤其是历史遗留环境问题)的恢复给予一定财政拨款和补贴,或通过项目支持形式对重点煤矿区生态环境恢复治理项目给予资金支持,地方政府也应安排配套资金。

2.2 区域补偿

区域补偿主要是指煤炭资源输入地区(如华东、华南地区)对煤炭资源输出地区(如晋陕蒙地区)的补偿或东部发达地区对西部产煤落后地区的补偿。如山西省将部分煤炭资源输出至浙江省,而煤炭资源的开发对山西生态环境造成了巨大破坏,这些生产活动给山西省带来了环境损失,则应当由受惠地区浙江省反哺煤炭资源输出地山西省。

2.3上游产业与下游产业之间的环境补偿

上游产业煤炭企业为下游产业如电力、冶金、化工、建材企业提供了煤炭资源,却造成了煤矿区的环境破坏,煤炭工业经济发展往往更多地受生态保护责任的制约而不如下游产业发达,受益的下游产业应当反哺煤炭企业。

2.4 自我补偿

煤炭资源城市或省区地方政府对直接从事煤矿区生态环境恢复治理的个人和企业进行的补偿。

3 合理确定保证金的征收渠道、标准与办法

3.1 多渠道筹集废弃矿山环境恢复治理基金

3.1.1 政府矿产资源补偿费的转移支付

目前矿产资源补偿费是用于矿产资源勘查,用于资源和环境保护方面的比例很少,而且补偿费用返还到资源所在地的比例也非常小。应当明确规定矿产资源补偿费按一定比例用于生态环境治理, 使生态治理费用合法化;调整矿产资源补偿费的分成比例,并对地方分成资金的流向做出相应的规定,使更多的补偿费留给资源所在地,使之实至名归,体现补偿污染和生态环境破坏地区的原则。

3.1.3 矿产资源输入地区的转移支付

根据矿产资源的流量,对矿产资源销售价格进行按比例提取废弃矿山保证金,通过输入地政府向输出地政府财政转移的支付方式来实现,也可由矿产资源富集区政府根据矿产资源输出情况,按照比例统一征收废弃矿山环境恢复治理基金。

3.2 以重置成本确定矿山环境恢复治理保证金征收标准[1]

以现有的技术水平,还拿不出能客观评价生态环境资源损失的标准,矿山开发所造成的环境破坏难以货币化,加之矿山开发波及影响范围广,涉及行业和人口多,因而生态损害程度难以准确测算。

因此,按照重置成本法来确定矿产环境恢复治理保证金征收标准更具有可行性和可操作性。当然,矿山环境恢复治理保证金的收取,应该略高于可能产生的矿山环境恢复治理费用,这样可促使单位和个人尽早采取措施,积极去恢复和治理;如果过低,就难以达到用经济手段管理矿山环境的目的。

4 适合我国的保证金制度的方法与建议

4.1 加大中央财政对生态环境治理恢复的转移支付力度

加大国家对资源省份的政策倾斜,尤其是加大对在计划经济时代为国家经济发展做出巨大贡献的老工业基地和一些闭坑的老矿区的环境治理和保护的专项财政拨款、财政贴息等中央财政转移支持力度[3]。政府的直接预算支持和各种专项补贴以及必要的政策支持,是资源型产业得以持续发展的关键因素。

4.2 制定实施区域间、上下游产业之间的生态补偿政策

可以通过东部沿海发达地区向中西部煤炭产区提供援助资金或财政转移支付等方式直接或变相补偿西部地区[4]。还可以在煤炭源价格中增加部分环境补偿费用或对煤炭消费企业征收环境恢复补偿税(费),将这些税收或收取费用用于对煤炭企业进行环境补偿。

4.3 征收生态环境税

对一切开发、利用环境资源的单位和个人,按照其污染、破坏环境资源的程度进行征收[5]。可以对资源型城市给予税收全额返还,专款专用。所返还的税收专门用于资源开采的生态环境治理。通过建立与市场经济相适应的统一的生态环境税。设立固定的生态环境保护与建设资金渠道,不仅可以统筹解决生态保护和建设资金问题、实现生态环境保护与建设投入的规范化、社会化和市场化,而且可以消除部门交叉、重叠收费、资金使用效益低的现象。

4.4 引入市场经济手段[6]

4.4.1 排污交易制度

目前由于中国的排污许可证制度还没有全面实施,排污权交易还处于试点阶段。建议尽快健全排污交易制度,利用市场规律保护和改善煤矿区生态环境质量。

4.4.2 配额交易制度

配额交易是利用市场机制开展生态环境保护的重要举措,京都议定书中清洁发展机制(CDM)关于削减二氧化碳是配额交易的重要实施途径之一。我国在煤矿区生态环境恢复补偿问题上可以借鉴此机制,积极开展配额交易制度,实现发达地区对落后地区的补偿。

5 结语

建议现阶段我国煤矿区生态环境恢复补偿办法应以国家补偿和煤炭生产企业补偿为主,自我补偿为补充,并逐步开展区域补偿和下游产业对上游产业补偿的办法较为切实可行。由于煤矿区生态环境恢复保证金的缺乏,现阶段补偿的方式应以资金补偿为主。但从长远来看,授人以鱼不如授人以渔,教育和技术形式的补偿即造血型补偿,能帮助煤矿区增加可持续发展能力,形成自我发展机制,使外部补偿转化为自我积累能力和自我发展能力。

参考文献

[1] 卜华,吴丽君,曹创. 煤炭成本核算体系的研究[J].中国矿业,2007,16(3):64-66

[2] 黎元生,胡熠. 矿产资源开发与生态恢复补偿机制.中国国土资源济.2008,08

篇3

关键词:铅锌矿山 植被矿山 植被恢复 模式

甘洛县隶属于凉山彝族自治州,位于四川西南部,攀西地区东北部。全县矿产资源富集,矿种多,分布广,已探明储量的矿种有铅、锌、铜、铝铁、磷镁矿、英石、磷块岩、煤、耐火粘土、石灰石、白云石、水晶石等15种,其中铅锌矿储量十分丰富,有“西部铅锌之乡”之称。

改革开放以来,以铅锌为主的矿产资源开发成为县域经济的主体。由于开采范围广,面积大,引起的一系列生态环境问题,已成为制约该县社会、经济可持续发展的因素之一。采矿活动及其废弃物的排放不仅占用甚至破坏土地资源,而且导致空气、地表水、地下水、土壤的质量下降,生态系统退化,生物多样性丧失,景观受到破坏,农作物减产,并威胁到人体健康。因此,矿山生态重建已成为该县当前所面临的紧迫任务之一。

1、矿区植被调查

1.1 调查方法

利用地理信息系统,根据甘洛县矿区植被生长情况和植被群落,调查了甘洛县五大矿区之一埃岱矿区,了解埃岱矿区周围地带的植被种类及其分布,生态、系统退化情况及人工植被恢复的总体状况。在此基础上,按海拔高度、坡向、坡位布设调查点,在每个调查点设置调查样地,调查样地面积一般为300~40m2。观测记载样地内的乔木树种及有关的调查因子。在每个调查样地设置3~5个4×4(m2)的灌木调查样方,1×1(m2)的草本调查样方,分别调查样地内的灌木及草本植物的种类。

1.2 矿区的自然条件

埃岱矿区位于甘洛县城北东6.5km(平距),东经102°48′05″~102°48′10″,北纬29°01′15″~29°01′50″,地势东高西低,海拔高度为+975m—+2350m,相对高差1375m。半干旱季风气候,年平均气温13.6~14.5℃,最高26.5℃。多年平均降水量830.3m,最多达1042.4m,5~9月为雨季,降雨量占全年的70%以上。地层主要有白云岩、灰岩。矿区矿石矿物主要为方铅矿,闪锌矿,占87.8%,次为含石灰岩矿,占12.20%,矿区内未发现有次级褶皱及断层。

矿区属中亚热带气候,受境内高低悬殊的地形地貌的影响,使光、热、水在垂直方向上发生明显的地域变化。在一定高度上,降雨量随海拔高度升高而增加,气温随海拔高度升高而降低,无霜期随海拔高度升高而缩短,有明显气候差异。气候有典型季风气候特点,冬春干旱,夏季多雨,降雨集中,立体气候明显,热量充足,年温差小,昼夜温差大。矿区主要为山地红壤,土壤呈酸性,土层浅薄。由于矿区内水热条件好,有利于植物成活、生长、繁育及更新,人工植被恢复后易成活。

1.3 矿区植被调查情况

埃岱矿区内的植物主要以草本为主,还有灌木和小乔木。主要植物详见表1。

2、矿区植被恢复模式及技术措施

2.1 植物保护与选择的原则

埃岱矿山植被恢复的关键是植物的选择,它关系到矿山生态治理成败。树种选择以“适地适树、生态价值、经济实惠、速生”为原则,以乡土树种为主,引进树种为辅,选择无毒、无害、抗性好,重点区域不使用农药的植物。

2.2 从现有栽培品种中选择

前期植被恢复,部分栽培植物表现良好的抗性、适宜性和生长状况,应从中选择表现性优良的品种栽培。

2.3 从现有自然植被中选择

自然植被是植物与环境相容的产物,是长期适应自然条件的结果。从现有自然植被中选择种群稳定、数量多、生态范围广、适应性强的优势植物栽培,可避免盲目选择。

3、植被恢复模式

埃岱矿区具有高山环境的特殊性,植被恢复模式应结构多样、层次分明,通过乔-灌-草结合形成合理的林分结构,这种复层林冠的群体结构既能使各个体充分发育的条件,又能最大限度地利用营养空间,获得更多的物质与能量,发挥林分最大的生产潜力,以实现涵养水源、保持水土,维持和提高地力等生态功能。

3.1 植物推荐

为了尽快恢复植被,应合理选择植物,结合生态学原理,按照“适地适树适草”原则,尽量选用多功能树种,特别是乡土树种和成活率高,抗盐碱性,抗逆性强的树种。下面重点介绍适宜在埃岱矿区栽植的植物,见表2。

3.2 植被恢复技术措施

根据埃岱矿山矿区的地形特点,将埃岱矿区地分为4种类型:类型A为坡度大于60°裸崖;类型B为坡度40°~60°的裸崖;类型C为坡度25°~40°的废弃物堆场;类型D为坡度小于25°采矿使用废弃地。

(1)A型地的基质处理和整理方法;A型地的特点是坡度大于60°,崖体稳定,没有土壤,自然条件恶劣。为了改善基质,为植物生长创造条件,根据岩体的情况采取先打台阶,在打台阶时,在裸崖上留有护墙;在坡度很大的陡崖,打鱼鳞坑,然后再坑内填土壤,填土深度40~60cm,植物的配置模式见表3。

(2)B型地的基质处理和整理方法;A型地的特点是坡度为40°~60°,裸崖、崖体比较疏松,有采矿废渣,且容易下滑,自然条件恶劣。根据B型矿区地的特点,先清除疏松滑动部分的采矿废渣,人工填土的方法改良基质。植物的配置模式见表4。

(3)C型地基质的处理和整地方法;C型地的特点是坡度在25°~40°之间,以碎矿石为主,有少量的土壤,基质疏松,水土流失严重,有一定的肥力和保水能力。采用鱼鳞坑整地,植物的配置模式见表5。

(4)D型地基质的处理和整地方法;D型地坡度较缓,属采矿过程中使用过的地土壤板结,通气性差,应先进行复土,然后整地挖穴。植物的配置模式见表6。

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1.1土地利用格局的影响分析

矿区规划实施后,由于矿区项目占地、采煤沉陷、露天矿开采挖损、排土场占压、矿区开发后形成积水区的影响,矿区内土地利用格局会发生一定变化。通过遥感解译与影响预测分析,近期开发后矿区内天然牧草地面积明显减少。矿区开发后交通运输用地的面积也明显增加,另外矿区内由于沉陷破坏以及村庄搬迁,旱地和住宅用地面积有所减少。

1.2土壤沙化与土壤侵蚀的影响分析

矿区建设近期,露天矿开采后表层土剥离,没有植被覆盖,成为土地沙化的极敏感因子,矿区沙漠化程度会由轻度敏感向高度敏感转化。根据预测,矿区开发近期土壤侵蚀强度明显增加,中度侵蚀和强烈侵蚀面积将分别增加8.14km2(4.36%)和49.78km2(11.04%)。因此在区域开发过程中必须重视地表的及时恢复,不然就有可能在局部地区发生土壤沙化。矿区建设远期,采用生态恢复重建技术后,矿区内生态环境将有所改善,矿区沙漠化程度会由高度敏感向中度敏感转变,区域土壤侵蚀强度有所降低,矿区内中度侵蚀和强烈侵蚀的面积将有所减少。

2生态治理措施

根据矿区地面总布局及其生态影响特点,伊敏矿区生态综合整治划分为5个分区:工业场地恢复重建区、连接道路恢复重建区、地表沉陷治理区、露天矿排土场恢复重建区、露天矿最终采坑治理区。

2.1工业场地恢复重建区治理措施

矿区工业场地恢复重建区包括井工矿和露天矿的工业场地和相关辅助附属企业等以及工业场地外扩100m的影响范围。工业场地恢复重建区生态整治措施如下:在工业场地内布设截水沟、急流槽、挡土墙等工程防护措施,防止水土流失,保障生产安全;工业场地内采用乔灌草立体植被配置模式,并因地制宜选用当地适生植物种进行园区绿化,保证园区绿化系数达到20%以上;工业场地建设期间施工区域采用编织袋挡墙、临时排水沟、防尘网等临时防护措施,周边开挖的边坡上布设草方格边坡防护措施,防止水土流失产生;对与工业场地周围区域内破坏的植被进行人工补植、撒播草籽等措施进行自然恢复,维持草地生产力。

2.2连接道路恢复重建区治理措施

矿区的连接道路恢复重建区主要包括矿区公路和铁路及其外扩50m的影响区域。连接道路恢复重建区具体生态整治措施包括:道路建设期间在施工区域布设临时排水沟、编织袋挡土墙和防尘网进行临时防护;严格控制道路建设影响范围,减少建设期间对周围草地生态系统的干扰,对受破坏植被进行人工补植、撒播草籽等措施进行自然恢复;③在道路两侧分别营造防护林,防护林带可采用乔灌混交林,乔木布设3行,灌木在林下分散种植,禁止引入外来树种。

2.3地表沉陷治理区治理措施

2.3.1沉陷破坏的治理

沉陷区可能出现塌陷、裂缝等现象,造成植被覆盖率降低,土地生产力下降。地表沉陷区生态整治措施具体如下。(1)沉陷区草地治理。首先对裂缝进行充填,并对局部土地进行平整处理。土地整理后,采用人工撒播草籽的方式进行草地改良,对矿区内破坏的植被进行自然恢复。另外对沉陷区草场进行封育,尤其在复垦恢复过渡阶段,尽快恢复植被覆盖度,防止草地退化和沙化。(2)沉陷区耕地治理。首先对裂缝进行充填,并对局部土地进行平整处理。土地整理后先利用豆科绿肥改良土壤,采用人工撒播草籽的方式进行草地改良,经过2~3年的自然恢复果后,再进行农作物的种植。在进行土壤改良的过程中一定要注意封育,尽快恢复植被覆盖度,保证土壤改良的效果。

2.3.2积水区的治理

根据预测,地表沉陷区内可能形成积水区,积水区治理措施如下。(1)永久积水区的治理。永久积水区的形成,减少了植被面积,改变了区域生态系统结构,对于永久积水区的整治仅考虑积水维护和管理,增加一定的排灌设施即可。(2)季节性积水区的治理。永久积水周边100m范围内形成季节性积水区,该区域内的植被类型将发生演替,原来的针茅、羊草草原植被演替为比较耐盐碱或喜湿的植被,如碱蓬、碱蒿、芦苇、拂子茅等。遵循自然修复的生态学原理,对退化和盐碱化土地进行围栏封育,禁止牧民进入封育区放牧。对于盐碱化严重的区域可以采用浅(深)翻土和施加土壤改良剂等方法实现土地的恢复。

2.4露天矿排土场恢复重建区治理措施

2.4.1表层土保护措施

保护好露天矿表层土是生态复垦和区域生态重建的关键。表层土应采取的保护措施如下:在露天矿工业场地、排土场和采掘场等项工程剥离表土前,首先对区域内第四系表土层进行单独剥离、单独堆存;表层土堆放处周围边界布置排水沟或防护堤,采用密目网覆盖堆体,并在堆体周边用填土草袋围挡作临时挡护;待表层土完成堆存任务后,随煤矿开发排土场平台达到设计标高并稳定时,即可用堆放的表土进行生态恢复,因此表土层剥离随煤矿开发一直在进行,而用于生态恢复的表层土也一直在进行,当表层土恢复回填为原地貌后,首先进行水平犁沟整地,将土层翻松,然后进行草地的恢复工作;建设单位根据施工计划编制表层土保护方案,提出详细表层土的剥离方法、堆积布置、堆积方法、回填方法和步骤、实施计划的具体安排等内容,在施工时,应派专人进行监督指挥。

2.4.2排土场的复垦原则

合理安排岩土排弃顺序,禁止将钙积层等障碍层次排弃于表层;表土剥离0~0.3m,原剥离表层黑钙土直接铺覆于前面结束整地的排土场;粉煤灰禁止排在排土场顶部和底部,需排在排土场中部。复垦利用类型应与地形、地貌及周围环境相协调,重塑的地形适宜现代畜牧业的要求和旅游业的规划,平台应尽量平坦宽阔,禁止形成局部凸起或凹陷,以免地块破碎。

2.4.3排土场适生植物种的选择

选择适生植物是露天矿排土场植被重建的关键措施之一,根据伊敏露天煤矿已复垦排土场、霍林河露天矿及内蒙古环科院在阿尔善油田的研究成果,露天矿进行以草本为主的土地复垦方式,植被重建的适生种包括:沙棘、柠条、胡枝子、羊草、披肩草、紫花苜蓿。

2.4.5排土场边坡植被重建方案

排土场排土结束形成永久稳定边坡后,经削坡、修整、覆土后,实施植物防护措施,覆土厚30cm,覆土来源于采掘场表层剥离土。为防治排土场边坡风蚀、水蚀和固土保水,种草前采取榆树网格进行防护,形式为2m×4m矩形网格,沿等高线平行布设,设计每个网格间距为0.5m,榆树插条间距<10cm,每一网格120条。排土场边坡植物网格设置后在其网格内种草,排土场平台经平整、覆土后种草,采用羊草、披碱草(按1∶1比例)混播方式。

2.4.6排土场道路设计

内排土场最终平台面积较大,为便于后期管护必须修建田间道路。田间道路由南北方向与东西方向共同构成网状结构。东西方向道路为主道,宽度4m,每km2布置2~3km;南北方向为支路,宽度2m,每km2布置5km。路基为25cm厚的碎石,路面为20cm厚的沙砾石路面。3.4.7植被后期养护(1)植被在重建的初期相对脆弱,需要人工对其进行管护,以保证植被的健康成长。对于复垦前几年的植被要采用围栏,严禁牲畜的践踏、啃食。灌木复垦在3~5年后要采取平茬或间伐。根据区域自然环境特点,植被管护要达到6年。(2)通过分析项目区的气象灾害因子等影响生态重建的因素,排土场重建植被的抚育重点是苗木防冻,其防治措施主要是在适合季节种植,争取在入冬之前培育为壮苗。针对部分抗冻能力较弱的苗木通过采取以下方式,使其安全越冬:针对小灌木类,对苗木进行轻度修剪;清除杂草,浅翻土地,给苗木根基部培土或培土墩,浇透防冻水。(3)水是决定林草生长状况和质量的重要因素,考虑到土地复垦过程中的灌溉需要,可增加流动洒水车,以便在灌溉更全面,从而提高牧草的成活率。灌溉在早上进行,中午灌水容易引起草坪以及林木的灼伤,而晚上进行易造成林草染病。(4)排土场由于土层较薄,且复垦初期养分贫瘠,必须进行土壤改良与培肥。对于土壤条件较差的地段,为满足前期植物生长,必须以化学肥料为启动;土壤条件好的内排土场,采用生物复垦工艺,种植豆科牧草压青,施入粉煤灰、有机肥料、化肥、微生物活性剂等迅速提高土壤肥力,以取得较好的经济效益,并满足矿区人民生活需求。另外,放牧家畜的粪便也可起到鳞甲循环作用。对于矿区内污水处理过程中形成的污泥,采取堆肥发酵的方式,作为土壤改良与培肥的有机肥料。(5)病虫害防治是林草管理中的一项重要的工作,在林草生长季节尤为重要。主要采取药物防治,根据不同的草种在不同的生长期,根据病虫害种类的生长发育期选用不同的药物,使用不同的浓度和不同的使用方法。

2.5露天矿最终采坑治理措施

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关键词:地质环境;恢复治理;和谐;生态环境

一、引言

湖北省荆门市龙源石膏矿山于1958年建矿,早期因缺乏规范化开采管理,导致矿区地质环境问题日渐突出,矿区出现大面积地面沉降、塌陷、地下水位下降、地面开裂、民房受损、碴场。不仅侵占了大量的林地及耕地,而且形成了多个大型高陡边坡,上述各种地质灾害的相继出现不仅对下游及邻近矿区居民的生活、生产产生了严重的威胁,而且也与周围的自然生态环境显得极为不协调。以上诸多不利因素带来的一系列的安全、生态与环境问题已严重影响到矿区群众的生活和生产。

对此,2002年实行改制后的荆门市龙源石膏矿及荆门市、区政府和当地老百姓也都相继提出矿山地质环境综合治理的强烈要求。为了促进地方经济的发展,更好地治理原国有企业遗留的地质环境问题,坚持以人为本,促进人与自然的和谐发展,决定对石膏矿遗留矿区进行科学规划、综合治理,营造一个和谐的生活与生态环境,以达到矿业生产、群众生活和生态环境建设相协调的目的。

二、矿区地质灾害概况

该矿区涉及到的地质灾害种类主要为:地面沉降、塌陷;地裂缝;地下水下降、污染;废碴边坡的稳定问题 等。其地质灾害体特点主要表现为多灾种、分布零散、面积大、稳定性差、恢复治理难度较大等特点。

(一)地面沉降及塌陷

主要分布在遗留矿区的南北两端沟谷区域,呈不规则形长条状、圆形发育,矿区内已发生较大的明显塌陷、地面沉降各3处。地面沉降、塌陷总面积约195000m2,最大地面沉降区长约400m,面积约40000m2,最大沉降累计深度约1m,初期坑壁较陡,约70-80°,后经农耕人为改造,逐步形成一边缘较缓的洼地。由于地面发生多处塌陷及大面积沉降致使290多亩良田无法正常耕种。

(二)地裂缝

矿区地表治理前形成明显地裂缝两处。主要分布在矿区南北两端山脊部位,长度分别为101.4m、66.5m,裂缝呈折线型、“V”字型断口发育,可见深度大于1m,最大缝宽0.5m,为残坡积碎石土半充填。因地表土质疏松,次级影响裂缝不明显。地裂缝的产生对当地农民的生产安全及邻近建筑物的影响较大。

(三)碴场不稳定斜坡

矿区范围内遗留规模型废碴堆4处共占地约12万m2,其中林地约9万m2,耕地约3万m2,其中1#、3#、4#废碴场堆积规模较大,体积分别约15万m3、13万m3、13万m3,一般形成高度约10-26m的锲形体及条带状松散堆体,坡度多在40-65°左右,其下方有24户居民居住,如遇汛期或强降雨,碴场极易形成崩塌或泥石流灾害,严重威胁到下游居民的生命财产安全,并易造成大面积耕地土化石污染,下游上百亩农田将无法耕种。

(四)房屋开裂

矿区上部24户居民房屋因地基不均匀沉降而受损严重,多以墙体开裂、歪斜为明显变形方式,房屋多为土坯房,其墙体裂缝多自上至下贯穿整个墙体,裂缝上宽下窄发育。墙体最大缝宽约0.06m,一般为0.01-0.02m,其中墙体严重破损的有10户。

(五)地下水位下降

矿区矿山在原生产过程中,由于大量抽取地下水而导致地下水位大幅度下降,井泉、堰塘干枯,导致原矿区及周边地表90多亩农田严重缺水,无法耕种或有种无收,30户居民日常生活用水发生困难。采空区干涸堰塘3口,10口人工浅井干枯,区域内人畜饮水十分困难。

三、恢复治理工程技术措施

随着《土地复垦规定》的颁布和《环境保护法》的实施,矿区地质环境治理已引起各方面的重视,在科学分析研究的基础上,因地制宜,采取切实可行的技术措施,开展有效的治理。本工程的矿区恢复治理工程技术措施主体为农田复垦工程、碴场治理工程、新建供水系统工程及裂缝回填。

(一)农田复垦工程

农田复垦工程主要在南、北3个大面积沉降、塌陷区域,主要采用填筑、整平、碾压进行修复,复垦面积195000m2。治理模式有以下3种:

1、废渣填充治理模式:对已确定为浅塌陷的区域,先将废渣直接运至未沉塌陷地。待稳沉后,填筑、整平、碾压,再将确定为深塌陷区域的地表土剥离出来,覆盖到废渣上面。一般覆盖的厚度为1.5m左右。然后,进行复垦。

2、浅层平整治理模式:对于季节性积水及浅层塌陷区,实行挖沟排水、削高填洼,继续耕种。

3、挖深垫浅治理模式:对于塌陷深浅不一,局部地段常年积水的塌陷地,在塌陷较深区域取土,把土填在塌陷区较浅的区域,然后将较浅区域复垦为耕地,较深区域就势建塘养鱼,塘边坡地栽树种草。达到以改善采矿区生态环境,发展生态养殖业的综合治理目的。

(二)裂缝回填工程

采用三合土或粘性土对裂缝进行填埋、夯实,防止地表水进一步入渗地下,加剧地裂缝的变形及引发区域地层的稳定。

(三)渣场治理工程

碴场边坡工程的治理以机械推平并结合人工进行整平及植被恢复工程为主。经人工、机械整平后,降低碴场堆填高度,边坡角控制在35°(碎石天然休止角经验值)以内,从而增大边坡自身安全裕度。整平后的矿碴区域地表铺垫厚度不小于0.5m,富含有机质,排水性能较好的土壤,然后实施相应的复绿工程。选择植物不但要选择当地的耐旱、生命力强的植物,而且还要适应复垦、复绿的土质和当地的气候条件。

(四)新建供水系统工程

供水系统主要表现在生活用水及农田灌溉用水上。在北部居民集中区内,成井二口,抽吸矿层顶部未受污染的基岩裂隙水,供矿区附近居民生活用水;农田灌溉用水主要为修建“U”型引水渠以引接矿区西侧水源进行农田灌溉,线路总长3600m。

四、恢复治理工程所产生的经济效益

一是解决了矿区附近村民的生产、生活用水。通过新建水井、修建高位水塔、铺设供水管道、修建灌溉沟渠,解决了矿区附近30户村民的日常生活用水和周边地表140亩农田灌溉用水(见图1)。

二是通过对沉降区、塌陷区的农田或地段采用人工、机械实施填土、整平,复垦农田20万m2,新增鱼塘0.3万m2,每年可以增加粮食产量15000公斤,新增鲜鱼产量5000公斤,有利地促进了当地的经济发展,取得了极好的经济和环境效益。

三是改善了矿区附近村民的居住环境。投资40万元对已稳定的老采空区上部1户村民实施了搬迁,9户村民破损房屋进行了维修,消除了安全隐患,维护了社会稳定,改善了村民的居住条件。

四是地灾隐患得到治理。通过采用三合土、粘性土对矿区2条地裂缝进行填埋、夯实,防治了地表水入渗地下。通过对矿区范围内的废碴场进行治理,恢复植被15万m2,消除了崩塌、泥石流灾害隐患,保证了碴场下游居民的生命财产安全和下游上百亩农田的正常耕种,极大地改善了矿区的生态环境(见图2)。

五、结论

荆门市龙源石膏矿区矿山地质环境恢复治理项目的实施,有利于改善矿区的矿山地质环境,消除地质灾害隐患,更好地体现人与自然的和谐发展,更好地推进当地的经济发展。

一是工程项目的实施对湖北省荆门市的矿山地质环境综合治理起着重要的示范性作用,为推进与恢复整治矿山地质环境工作树立了良好的典范。

二是工程项目的实施,可以恢复、改善矿区和周边受影响的自然生态环境,减轻对地面景观的破坏程度,植被恢复和自然环境保护,对当地生态环境的保护起着积极的作用。

三是工程项目的实施,可以避免或最大限度地降低矿区潜在地质隐患对附近村民生命财产安全的威胁,使人民群众的生活、生产等活动有了基本的安全保证,同时体现了国家以人为本,全面、协调可持续的科学发展观。

四是工程项目的实施将优化地方政府的投资环境,促进湖北省荆门市矿业的发展,调动地方政府和企业树立和落实科学发展观,贯彻、落实全面、协调地推进可持续发展战略方针的积极性,着力建设和谐社会,促进人和自然的和谐发展。

五是项目的实施,保证了荆门市龙源石膏矿的安全运作,将给改制后的矿山企业提供了一个更为安全、可靠的环境和发展机遇。

参考文献:

1、张风,申欢华.柯家山采矿场生态环境恢复治理工程[J].西部探矿工程,2006(9).

2、王剑,周跃.矿山土地复垦的探讨[J].矿业工程,2005(2).

3、张绍良,卞正富,张国良,马昌忠.矿区土地高效复垦的关键技术[J].国土与自然资源研究,1998.

4、蔡光琪,魏强.露天采矿中的环境问题与土地复垦[J].能源环境保护,2000(6).

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关键词:固态钾盐矿采选 环境影响 对策

一、固态钾盐介绍

关于固态钾盐的开采方式包括旱采法和水采法两种,其中,旱采法包括井工开采法以及露天开采法两种,就现阶段来看,对于钾盐的开采需要根据矿体的赋存条件选择单一或者联合的开采方式。目前流行的开采方法包括空场采矿法、充填采矿法、崩落采矿法三种。其中,空场采矿法包括留矿采矿法、房柱采矿法、阶段采矿法和分段采矿法。充填采矿法按照具体的回采工作面以及狂块的结构可以分为单层充填采矿法、下层分层充填采矿法、上层分层充填采矿法以及分采充填采矿法四种。固态钾盐的选矿工艺包括破碎、筛分、浮选、磨矿、脱水、包装等几个流程。

二、固态钾盐矿采选对环境的影响

固态钾盐的开采会在一定程度上导致生态破坏和环境污染情况的发生,根据选矿技术特点和钾盐井工开采的要求,固态钾盐的开采对于环境的影响包括对自然环境、生态环境以及社会环境的影响,固态钾盐对于环境的影响是多方面的,既有可恢复、短期的影响,也存在着负面的、长期的影响,在采矿期主要的影响为短期的负面影响,其影响的时间从施工开始维持到施工结束。运营期对于环境的影响表现出多面性、长期的影响,关闭期对于环境的影响表现在对矿山生态恢复以及地下水的影响。

三、固态钾盐矿采选对环境影响的对策分析

固态钾盐在开采的过程中会带来生态的破坏以及环境的污染,严重的影响着矿区的可持续发展,因此,在开采的过程中必须要重视生态环境的变化,保证资源的开发可以与生态环境的保护实现可持续发展,避免生态环境的破坏和矿区环境的污染。固态钾盐矿的采选对于矿区生态环境的影响是多方面的,因此,必须要采取适当的方式恢复矿区的生态环境。矿区生态环境的治理方式包括粉尘治理、废水的综合治理、尾矿库的防渗、地下水的治理和生态恢复等工作,这可以从以下几个方面加强:

1.加强粉尘治理工作

在钾盐开采的过程中,会由于矿石的破碎以及筛分出现较多的粉尘,这种粉尘不仅会结块,也含有较多的杂质,对于矿区粉尘的治理常常会使用袋式除尘器的方式进行除尘,但是这种方法会导致粉尘的湿度增大,除尘效率并不高,对于一些潮解性和吸水性的粉尘甚至会出现糊袋的情况,此外,在粉尘的湿度增加之后,其粘着力以及凝聚力也会增加,带电性和流动性也减小,就会导致粉尘附着在滤袋表面,使粉尘出现结块的情况,失去清灰的效果。因此,应该选择聚酯、聚丙烯、尼龙以及玻璃纤维等易清灰、表面滑爽的材料,并对这些材料使用碳氟树脂和硅油进行浸渍处理,或者在滤料的表面使用聚四氟乙烯、丙烯酸等做好涂布处理工作,保证除尘的效果。

2.加强矿井水的综合利用工作

在钾盐开采的过程中,会出现大量的矿井水,因此,可以将这些矿井水进行有效的利用,具体的利用方法包括生产补水、消防洒水、降尘洒水以及绿化等等。具体的利用方式需要根据实际情况来进行选择。

2.1 生产补水

在钾盐的开采过程中,用水的需求量较大,且这些开采用水对水质的要求并不高,因此,可以将矿井水进行加工,使用沉淀、混凝等工艺,调节矿井水的PH值,并使用相关的药剂,以便满足生产的水质要求。

2.2 消防洒水、降尘洒水以及绿化用水

在钾盐的开采工作中,开采的环境潮湿、容易滋生细菌,因此,对于回水的水质,需要进行严格的处理,可以使用沉淀、混凝等工艺,再进行消毒和过滤处理,保证水质可以满足施工的需求。

3.做好尾矿库的防渗工作

钾盐的化学成分以氯化钠和氯化钾为主,为了做好尾矿库的防渗工作,需要按照《危险废物鉴别标准》对尾矿做好浸出的毒性试验,看尾矿浸出液是否满足标准规定要求,此外,钾盐矿在长期的浸出过程中容易发生碱化,这就会导致浸出物的PH值升高,因此,需要根据工业固体废物的处理要求设置好尾矿库,并做好尾矿库的防渗工作,铺设好防渗材料,一般情况下,防渗材料从上到下应该选择粘土层、土工布、粘土层的铺设方式。对于缺乏粘土的地区,可以使用全人工的防渗材料进行铺设,保证好尾矿库的防渗工作。

4.做好矿区地下水的防治工作

固态钾盐的矿体属于弱含水层或者不含水层,因此,在开采的过程中巷道中地下水的涌水量也较小,地下水的防治工作也相对简单,在井巷的施工过程中,应该对井巷的位置进行科学的勘察,避开断层,避免对隔水层的扰动,对于穿越含水层的井筒,应该做好保护措施,防治地下水的渗入。在资源允许的条件下,回采工作面以及开拓的巷道应该尽可能的设置与钾盐的矿层中,底板和顶板要避免对隔水层发生破坏,如有必要,可以将部分矿体预留,以便减缓地下水对底层的影响,防止变形、断裂以及垮落情况的出现。

四、结语

对于钾盐采矿区生态系统的恢复应该循序渐进的进行,首先要明确矿区生态环境的实际破坏情况,了解矿区内部土壤的组成、水分、气候、温度、土壤侵蚀强度的特点,并对土地资源进行立体的分析,确定好生态恢复的方向,在开展生态恢复工作的过程中,应该按照斑块逐一的进行,具体的恢复措施包括生物措施和工程措施,具体措施的采用要与矿区的实际情况紧密的结合,以便保证矿区生态系统恢复的效果。

参考文献

[1]柴西龙,崔文龙,李艳兵:固态钾盐矿采选过程中的环境影响及对策研究[期刊论文],中国非金属矿工业导刊,2009,08(25)

[2]周连碧:铅锌矿采选过程中铅污染特征与污染防治的关键技术[期刊论文],有色金属工业科学发展――中国有色金属学会第八届学术年会论文集,2010,09(01)

[3]香宝,马广文,李咏红,唐古拉,袁兴中,谢强:成渝经济区矿产资源开发对其生态环境影响评价[期刊论文],第七届中国生物多样性保护与利用高新科学技术国际论坛论文集 2010,05(26)

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【关键词】煤矿企业;矿区;环境成本;因素

环境成本是环境会计的重要内容之一,煤炭企业的环境成本目前还在起步阶段。要根据煤炭企业实际情况,研究煤炭企业环境成本因素,进行其成本控制。

一、煤矿企业环境成本影响因素

1、煤炭资源开发造成的生态环境损害成本。生态环境的价值由本身的使用价值决定。因各种自然资源的生成条件不同,造成了资源价值量的差别。一些对人类有用性强的自然资源生成条件较高,生成成本就高。需要较长的地质过程和特殊的条件所形成的自然资源就珍贵,资源价格就昂贵,这不但与生成成本较高有关,并受数量稀少的影响。在市场经济环境下,资源的稀缺程度必然在市场经济规律作用下影响其价格高低,稀缺资源总会越来越珍贵。耗用这种资源需要承担的环境成本自然就会提高。这种环境成本是资源型生产企业耗用自然资源应共同承担的,如煤炭企业。生态环境系统本身还可以间接地为人类生存环境提供相应的服务,从而反映出一定的价值。自然环境各要素之间相互依存和影响。这种自然要素对生物生存环境的影响表现为自然环境的功能价值,随着社会经济的发展和人类社会的文明程度的提高,对生态环境的认识和重视程度也不断变化,影响着生态环境的功能价值,在人们的生存条件有效改善,对生态环境的保护意识逐步提高,生态环境的功能价值就会不断提高。煤炭资源开采活动不同于加工制造业具有原始生产的特点,在生产过程中不仅占用和消耗煤炭资源,还会对与其相关生态环境资源造成程度不同的破坏,如随着煤炭资源的开采,与煤炭资源伴生的煤层气、硫铁矿资源及地层水资源、土地资源等都会出现影响和破坏,并导致煤矿区生态环境系统的生态环境价值损失。这种损害成本是对煤炭生产活动所造成的资源破坏和生态环境价值损失进行的补偿。由于开采区域、强度、工艺的不同,成本的高低也就不同。

2、矿区环境预防保护成本与恢复治理成本。为把煤炭资源开采对矿区生态环境资源的损害降低到最小,避免环境污染和事故所造成的损害,减少而发生的成本费用。煤炭开采能耗高,对矿区地表、空气、水等资源的影响损害随开采强度的增大较快增大。为提高资源回收率和利用效率,降低煤矿区生态环境的污染和生态环境资源的破坏程度,要实时进行保护与治理,需要及时投入一定的人力、物力和财力。环境保护和预防能避免或减轻环境的累积效应,降低环境治理成本。环境预防投入是可持续发展的客观要求。随着人们环保意识的提高,在煤炭开采过程中加强防护能达到较好的效果。

为保证矿区的可持续发展,要对被污染、破坏的矿区生态环境资源进行恢复和治理,由此而引起的成本费用即是矿区恢复与治理成本。在煤炭开采中,必然产生对煤矿区的自然环境要素的破坏。对此的恢复和改善要符合矿区社会经济发展和居民的需要,这项矿区恢复与治理成本主要由治理费用和损失补偿二部分组成。

3、矿区环境影响成本与改善成本。在煤矿生产过程中,因液体、固体废弃物的排放对矿区的农作物生产造成影响。出现耕地质量下降,农作物减产,直接影响农业生产;大面积的采空区和塌陷区造成地面建筑的损坏,对此也需进行赔偿。这些成本费用就是环境影响成本。这部分费用由国家采取税或费的形式集中收取。但对资源完全枯竭矿区,因历史欠账,收补矛盾较为突出。

随着矿区经济社会的发展,人们对生存环境的要求也在提高。人们积极开展植树造林,修建公园广场等各类景观设施,使矿区生态环境不断改善;企业为改善职工的工作环境,也在建造相应的福利设施,在企业生产场所采取措施隔离噪音,降低粉尘等措施,这些投资日趋增大,并与环境成本费用相互影响,并此增彼长。

4、矿区产业替代、转产成本与管理成本。根据煤炭产业生命周期规律,煤炭剩余资源会随着矿井开采日益减少。为保证矿井的持续和产业接续就需要一定的投入,以发展代替煤炭资源的新产业,由于煤炭资源枯竭而被迫停产、转产所补偿的费用。为研发新的技术、勘查新的资源。需要投入一定资金,此投入构成环境影响成本的一部分,即煤炭开采的替代成本。在市场经济条件下,由于矿井停产和转产也需要进行补偿和投入。就构成了煤炭企业的替代与转产成本。

加强环境保护与治理,煤炭企业要建立健全各类环境管理机构,积极进行环境管理,这些费用也构成煤炭企业的环境成本。

二、煤炭企业环境成本控制策略

1、煤炭企业环境成本的预评价。煤炭企业实施环境成本的预评价,对环境成本的事前控制非常重要。事前预评价要把可能的环境支出进行分配并纳入产品成本预算系统,提出不同的方案,对各项方案进行评估,选出环境支出最少、成本最低的方案实施,实现控制环境成本目标。加强对环境支出的可控性,减少环境维护成本、环境损失成本,以减少煤炭企业的环境成本。环境预评价对控制环境成本起着重要作用。

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关键词:煤矿区;林业;复垦

中图分类号:X751

1.林业复垦优势

1.1有效恢复矿区经济与生态功能

林业复垦投入成本低、回报较高,可有效恢复矿区经济与生态功能。陈新生等在采煤塌陷区运用层次分析法,对农业、林业、渔业和旅游业等4种典型复垦模式研究后发现,无论塌陷区深浅、积水有否,林业复垦的生态效益均为最佳,综合效益也仅次于农业复垦(积水较深除外)。借鉴国外矿区复垦优先考虑生态功能的原则,塌陷区应以林业复垦为首选,并可推广至露天采区。

1.2保持水土

荒漠化地区常运用工程技术和生物技术恢复植被。工程技术利用化学物质固结土壤后植树植草,成本高且难以长期保持、易造成次生污染,优势不如生物技术。生物技术通过培植根系发达、耐风蚀沙埋、固氮能力强、生长迅速的植物,来达到保持水土、治理土地荒漠化目的。在地质灾害易发矿区,可通过植树来固结土壤、减少坡面流,以阻止泥石流和滑坡的发生。

1.3促进煤矿污水利用

煤矿污水不仅是对地下水的极大浪费,而且易造成次生污染。但若用于林业复垦,则可事半功倍。煤矿污水含丰富有机物和多种矿质营养元素,可补充复垦区肥力和水分。可考虑将煤矿污水适当沉淀处理,用底部淤泥作为复垦肥料,上部清水用于灌溉。既可提高煤矿污水利用率,又节约复垦成本,一举两得。

1.4修复和再造土壤

研究表明:生物修复技术是最有生命力的土壤重金属污染修复技术,目前已发现400多种植物可超量富集重金属。农业复垦与林业复垦均可实现重金属的生物修复,但从食品安全角度出发,林业复垦更为合适。露天采煤大量损毁土壤,导致其部分或完全伤失生产力。但是通过种植速生乔灌木、草本植物(尤其是豆科),可使剥土快速形成腐殖质层,重新恢复肥力。德国学者Katzurk等发现混植赤松、落叶松、欧洲栎等树种有利于土壤形成。另有研究表明,豆科植物复垦可快速稳定堆土表面、控制水和风力侵蚀、改善土壤理化和微生物性质、促进根系层水分与养分积累。

1.5净化空气

森林可滞纳粉尘、吸收化学物质,固定毒害气体(CO2、SO2等)。森林滞纳粉尘能力是裸地的75倍,每公顷森林每年可滞尘数百吨。青杨、桑树、黄金树、榆树、刺槐等林木的树叶还可吸收粉尘中铅、镉,1Kg青杨干叶可吸收铅616mg。森林是自然界最丰富、最稳定的碳贮库,每年每公顷可吸收约400T CO2,20世纪80年代至今已吸收CO2工业总排量的24%-36%。每公顷森林每年还可吸收0.15T SO2以及大量致癌物质。

2.林业复垦技术途径

矿区复垦按工艺可分为有覆土复垦和无覆土复垦。有覆土复垦指因矿区土壤理化性质(粒度、孔隙度、酸碱性及水养盐含量等)不适宜植物生长而在地表覆土的复垦模式,多用于采空塌陷区、露天采坑、块状煤矸石堆放地复垦;无覆土复垦指矿区土壤适合宜或经改良后适宜物生长而无需覆土的复垦模式,多用于堆土场、松散状煤矸石堆积场复垦。目前一般采用有覆土复垦。矿区复垦按阶段分为前期工程复垦和后期生物复垦(图1)。工程复垦先行,由矿企对破坏土地进行工程恢复,包括场地平整、表土覆盖(无土复垦不需要)和土壤改良等;生物复垦随后,包括树种选择、林木栽培、抚育和生态维护等。

2.1工程复垦

2.1.1场地平整

矿区平整场地类型主要包括低洼区与堆积区,前者主要指采空变形区和露天采坑,场地平整宜采用挖深垫浅法,并修筑保水和排涝设施;后者主要指煤矸石堆放区和排土区,削减坡度后进行梯田化改造,之后覆盖有潜在肥力岩土。

2.1.2表土覆盖

(1)机械覆土法。用碎土机粉碎土壤后,使用排土机撒布,最后用推土机推平。为防止覆土与基底存在光滑面,覆土前应粗糙化地面。

(2)水力覆土法。将土壤和水混合后形成泥浆,之后泵入复垦区,待土壤沉淀后排出水分。水力覆土法较机械覆土法快且经济,土壤孔隙性好,有利植物生长,曾在德国成功运用,值得推广。

2.1.3土壤改良

(1)客良是利用外区土壤改良本地岩土,如在具潜在肥力的岩土中掺杂外地细粒土,改良其机械组成。

(2)化学改良是加入化学物质以改良土壤,如在水土流失区加入沥青乳液和棉籽醇树脂乳形成水土保护膜;重土和轻砂土加入粉煤灰提高孔隙度和持水性;酸性土壤ph值较低时加入石灰、过低时加入磷矿粉;碱性土壤施用肥料及其他化学剂。

(3)生物改良是利用生物技术改良土壤,主要包括重金属污染修复和土壤固氮。重金属污染生物修复包括微生物修复和植物修复(植物提取、挥发、过滤、钝化等),植物提取技术最具前景;矿区土壤普遍缺乏营养元素,尤其缺氮,可利用固氮植物如豆科植物(草木樨、杂交苜蓿、野豌豆等)达到聚氮目的。生物改良还包括微生物改良和菌根接种技术等。

2.2生物复垦

2.2.1树种选择

应选择适合当地土壤、地形和气候条件的“乡土树种”,尤其是老矿区复垦。应选择抗污染、易获取养分、保水土、速生、郁闭快的“先锋树种”。固氮树种尤其是刺槐、胡颓子、锦鸡儿、灰赤杨、黑赤杨、沙棘等能适应严酷的立地条件,可作为复垦先锋树种。若将固氮树种与常绿松混植,则会有更好效果。

2.2.2林木栽培

林木栽培包括树坑尺寸设计、造林密度设置和树种配置。树坑边长宜为0.5m左右,如黄檀为0.3m、赤桉0.45m、银桦0.6m。造林密度设置和树种配置应根据土壤适宜性、树种生物学特征、自然生态和经济条件等确定,如土壤贫瘠区针叶树间距为0.8m×1.0m、杨树为4m×4m;树种配置倾向于主要树种+伴随树种+灌木混成,实践证明最佳配比为60%、20%和20%。

2.2.3林木抚育

林木抚育是通过人工培育促进林木生长发育的过程,林业部门强调“三分种、七分管(抚)”。林木幼小期对环境适宜能力弱,尤其应加强抚育。抚育工作包括灌排水、施肥、松土和除草等,其中尤以水肥调控最为重要。土壤水分不足或过多均会影响林木根系正常发育,干旱或水分渗漏区应注意灌水保墒,积水段或降雨期则应注意排水防涝。复垦地土壤养分和有机质较少,应增施化肥和有机肥。土壤形成硬壳时应注意松土。强风化土壤第一年须进行不少于4-5次除草。

2.2.4生态维护

林地复垦的最终目标是建立覆盖充分、良性发展的森林,而保持稳定、善于自我调节的可持续林地生态系统是其关键。根据生态学原理,物种多样性是生态系统稳定与发展的基础。因此,应在复垦区使用多物种,构建并维护乔、灌、草、藤立体生态系统。

2.3林业复垦效益评价

林业复垦效益主要包括经济效益和生态效益。经济效益是土地复垦后的经济产出;生态效益指复垦后环境的改善和生物量的提高。生态效益难以定量评价,却是发达国家的关注焦点。目前澳大利亚等国正致力于制定复垦质量检验标准尤其是生态系统建立及自我维持标准。复垦成本也需要充分考虑。一般说来,复垦成本主要取决于工程复垦投入(比例可达90%),因此应通过发展工程复垦技术来降低复垦成本。

3.结束语

矿山林业复垦较荒山造林难度大,但只要把握住复垦地的难点和特点,采取相应的技术措施,十年竖木的周期可大大缩短。合理结构的植物群体的社会、环境、经济效益即可充分发挥体现出来。

参考文献:

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关键词:石灰岩 矿山 恢复 治理

中图分类号:X37 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(a)-0240-01

石灰岩矿产属于典型的非可再生自然资源,它构成了人类社会发展过程中赖以生存和发展的物质基础。实践表明[1,2],石灰岩矿产已经被广泛的运用于建筑、农业、轻工、食品、石油、冶金、化工等领域中,并在经济发展和城市化推进过程中做出了巨大贡献。在我国,石灰岩分布面积高达130万km2[2],而关于石灰岩矿产的开发利用已成为了诸多地区经济发展的动力[1]。然而,许多石灰岩矿山剥离、掘进、选矿产生的废渣(石)占用土地,并同时导致了严重的粉尘与噪声污染、生态环境恶化、景观破坏等问题[1,3]。基于此,石灰岩矿山的环境、绿化和生态恢复越发受到了世界各国的广泛关注[1-5]。因此,本文对石灰岩矿山生态环境恢复治理的成果进行了梳理,旨在为石灰岩矿山的恢复治理提供建议。

1 矿山恢复理论

矿山恢复治理是的关于全球性讨论始于20世纪70年代。1973年3月在美国召开的“受害生态系统的恢复”国际会议开启了矿山生态环境恢复治理的全球性序幕[6],1980年Caims主编的首部《受损生态系统的恢复过程》则从不同角度探讨了受损生态系统恢复过程中重要生态学理论和应用问题[7],而1991年创刊的《Restoration Ecology》杂志代表“恢复生态学”走向了成熟[2]。矿山生态恢复是包括地貌再开发、生产能力恢复、生态综合性、经济和美学价值等的多学科课题,它主要涉及了如下几个方面的基础理论[2]:

(1)可持续发展理论,即既需要满足当代人的需求又不能损害后代人满足需求的能力的发展。这既要求加强对采矿前后生态资源的调查和研究,还要运用景观生态学的原理使新建景观和周边景观和谐地融合在一起以提高其经济、生态和美学价值。

(2)恢复生态学理论,这是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。它在加强生态系统建设和优化管理以及生物多样性的保护等方面极为重要。

(3)景观生态学理论,即人们需要合理规划遭受矿山开采破坏地区的土地用途、建立新景观。这是一门新兴的交叉学科,它旨在通过景观生态建设来对原有景观要素的优化组合或引入新的成分,调整或构造新的景观格局,最终实现优于原有景观生态系统的经济和生态效益等效果。

2 石灰岩矿山采矿的主要问题

经济高速发展促进了包括石灰岩在内的各种矿产资源开采,而城市化推进带来的基础设施建设进一步加速了石灰岩矿山的开采。研究表明,矿山地质环境保护的法律法规不健全和矿山开采及矿山环境治理技术落后等加重了矿山地质环境的破坏[3, 4]。总结起来,石灰岩矿山的开采主要带来了如下环境问题[2]:

(1)地貌及生态破坏。石灰岩矿山主要分布在丘陵或低矮山丘区并往往采取露天开采的形式。矿山开采的第一步便是砍伐地表的林木、丛棘和杂草并进而剥离地表的覆盖层。开采过程中,由上而下的分段开采方式改变了矿区的原始景观,这同时也破坏了地表的植被和原有动植物的生存环境。

(2)地质灾害影响。矿山的开采改变了地表结构和地面应力,不合理和不规范开采的矿山会产生大量的陡壁、陡坎和边坡并引发山体滑坡、崩塌等地质灾害。堆放于矿体的沟谷中或低洼地处的废弃渣石可能会形成新的不稳定荒丘或影响地表大气降水的排泄及地表径流。受暴雨的冲刷或地表水的浸泡,堆场往往还可能发生水土流失和泥石流。富地下水矿山的开采还可能出现涌水或导致污染物下渗污染地下水。

(3)环境污染。矿山采矿活动会产生粉尘、废气和噪声污染。粉尘主要来源于矿山爆破的爆堆起尘,矿石破碎、装卸、运输及运输车辆行驶扬尘和废土石堆的风力二次扬尘等。废气来源于矿山爆破时炸药释放出的CO、CO2和NO等气体。噪声源来自于矿山爆破时产生的爆炸噪声和矿山机械作业时产生的噪声。

3 石灰岩矿山生态恢复治理

石灰岩矿山生态恢复分为采矿区“边坡复绿”和“废弃地恢复”两种类型[1-3,5-7]:

(1)矿区边坡生态恢复方法是指对采矿残留矿柱和边坡陡壁(坎)采取必要的整治措施,在减轻地质灾害的危险性和排除安全隐患后采用特殊的方法进行生态恢复。由于不同矿区的地层岩性、坡度和坡面松散程度等存在差异,目前国内外主要采取喷播绿化护坡、客土植生植物护坡、土工网垫植草护坡、框格护坡、生态石笼护坡、植生带(袋)护坡、香根草技术植被护坡、人工植生盆法护坡、平台法护坡等边坡植被恢复方法以实现生态系统的良性循环。

(2)采矿废弃地的边坡复绿技术是指对采矿后的废弃地进行生态恢复。矿山废弃石渣、石粉占据地表上层阻碍植物生长,常见的有对石渣进行换土处理或地表压覆客土。在此基础上,辅以其它栽培措施的办法,如采用大穴、大苗和带营养钵移栽。

4 结语

石灰岩矿产资源的开采在推动经济和城市化,它同时也因引发了一系列生态环境问题而制约了矿区社会经济的可持续发展。为了改善石灰岩矿区面临的地貌及生态破坏、地质灾害、环境污染等问题,人们提出了采矿废弃地恢复和边坡复绿两种类型的石灰岩矿山生态恢复治理方法。这些方法涉及多学科的基础知识和应用技术,因此需要综合多方面的生产和研究以探索矿山生态环境恢复的途径。

参考文献

[1] 陶建军,李西.石灰岩矿山植被恢复初探[J].草业与畜牧,2007(7):18-21.

[2] 杨涛,彭立君,武富强,等.石灰岩矿山生态恢复方法和实践[J].矿产保护与利用,2009(2):37-42.

[3] 徐升华,孔维健,刘跃平,等.石灰岩矿山植被复绿技术分析[J].湖北农业科学,2011,50(22):4636-4638.

[4] 贾德旺,吕宝平,贺汉庭,等.济宁市嘉祥县石灰岩矿山地质环境评价与治理[J]. 山东国土资源,2006,22(5):54-57.

[5] 温庆忠.废弃石灰岩矿山植被恢复方法探讨[J].林业资源管理,2008(4):108-111.

篇10

【关键词 】 地质环境 塌陷区尾砂充填生态恢复

[Abstract] the Yushiwa Iron Mine after more than thirty years, caused by underground mining subsidence, proceed from the collapse of current situation of ecological environment and the existing problems, the topography and the surrounding environment present situation of subsidence area as the basis, combined with the long-term development of the mine subsidence area, geological environment and ecological restoration measures, do mine environment protection, mine ecological restoration.[keyword] geological environment in subsidence area of tailings filling ecological restoration

中图分类号:TD167文献标识码:A

一、引言

自然生态破坏是我国当前环境质量恶化的重要原因之一,已成为我国经济、社会可持续发展的严重障碍。二十世纪八十年代以来,随着国家对矿产资源需求的迅速增加及矿业经济的迅猛发展,因矿山开采而造成的生态环境破坏问题也日趋严重。

采矿业是一个古老的行业,它为人类做出了巨大的贡献,但也导致了严峻的环境问题,威胁着我们的生存。采矿对生态环境的破坏、影响和破坏森林植被与自然景观。同时矿山固体废料的不合理遗弃堆放,导致边坡失稳,诱发滑坡崩塌、泥石流等地质灾害。

这些采矿造成的森林植被和景观破坏、良田毁坏、水土流失、侵占土地、环境污染、诱发地质灾害等,严重影响重要基础设施及其它资源的保护等,也直接威胁和破坏人居环境、加速生态环境的恶化,影响矿区及其周边地区居民环境质量的改善与提高,制约了资源效益与环境、经济、社会效益的统一和协调发展。

因此,环境治理势在必行,只有环境治理搞好,才能维护矿山的安全生产,以及与周边居民的和谐相处,营造一个良好的生态环境和生活环境。

二、 矿山基本概况

(一)自然地理

玉石洼铁矿位于河北省武安市境内,矿区面积0.811km2,矿区中心地理坐标为:东经114°07′44″,北纬36°47′13″。

矿区南距武安市15km,东南距邯郸市约45km,北距矿山村铁矿4km。矿区东侧有邢(台)——都(党)公路经过,并与309、107国道相连,交通方便。

(二)矿区自然条件

矿区地处山丘地带,多为坡地,土地贫瘠,农业落后。主要粮食作业有小麦、玉米、谷子、薯类等。主要经济作物棉花、油料、核桃、柿子、葡萄、苹果等。

矿区属大陆性半干旱气候,四季变化明显,年降雨量450~700mm,最大年降雨量1472mm(1963年),多集中在7-9月份,5-6月份最大蒸发量314.8mm,刮风多集中在11月至翌年2月,风向主要为SW、NE,W最大风力8级,温差较大,年平均温度13℃,6-7月份最高气温达40℃以上,1月份最低温度可降至零下15℃,11月至翌年3月为结冻期,冻土深度15~25cm,无霜期约200天左右。

1. 气象状况

本区属大陆性半干旱气候,四季变化明显,年降雨量450~700mm,最大年降雨量1472mm(1963年),全年降雨量不均,多集中在7-9月份,5-6月份最大蒸发量314.8mm,刮风多集中在11月至翌年2月,风向主要为SW、NE,W、年平均风速3m/s,最大风速4.7m/s,最大风力8级,温差较大,年平均温度13℃,6-7月份最高气温达40℃以上,1月份最低温度可降至零下15℃,11月至翌年3月为降雪月份和结冻期,冻土深度15~25cm左右,每年无霜期约200天左右。

2 . 水文状况

矿区无大的地表河流,仅有一些小的间歇性河流,主要的有尖山~会兰村河,从矿区东侧流过。

3.地形地貌状况

玉石洼铁矿矿区位于太行山东麓,属低山丘陵区,东邻华北平原,地势西高东低,海拔标高一般在+335~424m之间,相对高差89m。沟涧纵横交织,地形较复杂。

4.地层状况

矿区范围内地层比较简单。主要地层为第四系、第三系以及奥陶系中统。第四系几乎遍布于全区,基岩仅在北部和西北部边缘有零星出露。

(三)矿床开采历史及现状

玉石洼铁矿于1969年10月开工建设,1977年底正式投产,原设计规模100万t/a,1982年重新对生产能力验证,将其生产规模调整为70万t/a,矿山至2004年底,共采出矿石925.22万t,损失矿量397.4万t,民采破坏矿量476万t,划出矿量399.8万t,矿区还保有12.08万t。

玉石洼铁矿为坑内开采,斜井—竖井联合开拓,矿山开采已接近尾声。玉石洼铁矿为采、选联合企业,选矿与采矿相匹配。

三、矿区存在的主要地质环境问题

矿区位于太行山东麓,矿区主要为中奥陶纪石灰岩,第四纪覆盖层较薄,地表植被较少,生态环境较脆弱,人类生产生活活动对其影响很大。随着井下矿体的规模开采,和开采力度的不断加大,加上民采矿点滥采滥挖。原来矿区的地形地貌发生了改变,许多土地被占用而破坏,山体植被均有不同程度遭到破坏。主要包括长期开采产生的地面塌陷及伴随地裂缝损坏土地,废石场及选厂和沉淀池等建筑设施大面积占地、压地等情况。

在采区中部,付井北侧约300米有一塌陷区域,塌陷区总面积约16500m2,中间有一面积为9000m2的平台,近似圆状,塌陷区高低错落,落差2-8m不等,塌陷区上覆地层为第四系粉质粘土及砾石土,厚度约 2-6m。

四、 塌陷区环境治理与生态恢复可行性分析