矿山环境地质问题及生态修复技术研究
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矿山地质灾害治理及生态环境修复措施研究摘要:矿山资源已经成为了人们生产与生活的重要资源,矿产资源的开采关系着我国社会经济的发展,同时矿山资源在生产与开采过程中,会对生态环境造成一定的破坏,如果在矿山开采过程中对环境造成的影响不进行及时的处理,会使环境问题加重,造成地质灾害等一系列问题的发生,所以要想确保矿山企业的持续发展,应该及时对地质灾害与环境的问题进行处理,运用合理科学的方法,治理地质灾害并且修复生态环境,为矿山地区的居民创造绿色与健康的居住环境。
关键词:矿山地质灾害;治理方法;生态环境;修复措施引言我国矿产资源富有,矿山数量众多,所以在对矿产资源的开发利用过程中,极有可能会出现由于不同原因导致的矿山地质环境问题。
因此,关于被破坏的矿山地质环境治理恢复是现今存在于我国的一项工程量巨大的系统工程。
1矿山地质环境保护、治理和恢复的重大意义矿产是人们生产生活的主要能源,是人类社会发展的重要保障。
矿产具有不可再生、稀缺且分布不均等优点,但对矿产的开发和使用会对环境造成重大破坏。
实施矿山地质工作保护和恢复环境,可以有效阻止矿山地质环境进一步恶化,消除与矿产开发相关的地质灾害危险,保护周边人民和矿工的生命财产安全。
从地质灾害的危险中开采,有助于缓解矿山群体之间的矛盾,实现防灾目标,体现“人对人”的原则;同时,可以提高公众对减灾防灾措施的认识,提高公众参与地质环境保护的意识,具有明显的社会效益。
实施矿山地质环境保护与修复工程,可有效促进矿山生态建设,保护和改善当地生态环境,同时确保资源开发、经济增长和环境可持续发展同步发展。
通过解决矿山地质和环境问题,消除地质灾害风险因素并降低其频率;裂隙倾倒和土地复垦可以减少采矿对景观、景观和土地资源的破坏,有效提高土地利用效率,增加区域植被覆盖,具有调节气候、净化空气、改善环境、保护水资源、防止水土流失和土壤退化等优点,提高质量为该地区的环境提供有利的长期环境效益。
矿山地质环境保护与恢复工程是预防和减轻自然灾害后果的工程。
矿山地质环境问题及防治对策矿山是地球资源的宝库,为人类社会的发展做出了巨大贡献。
矿山开采过程中产生的地质环境问题也是不容忽视的。
矿山开采所带来的地质环境问题主要包括土地破坏、水土流失、地质灾害等。
针对这些问题,我们需要采取相应的防治对策,保护矿山地质环境,实现可持续发展。
一、矿山开采所带来的地质环境问题1.土地破坏矿山开采过程中需要大量的土地资源,导致大片土地被破坏。
矿山开采后的土地表面通常呈现出裸露的状态,失去了原有的植被覆盖,土壤质量下降,容易受到风蚀和水蚀的侵蚀,导致土地资源的丧失和生态环境的恶化。
2.水土流失矿山开采过程中大量的土壤裸露,容易受到自然环境的侵蚀,特别是降雨等自然灾害的影响,导致大量的土壤流失。
水土流失不仅导致土地资源的流失,还会造成水资源的污染,影响生态环境的平衡。
3.地质灾害矿山开采往往改变了地质构造和地质环境,容易引发地质灾害,如滑坡、泥石流等。
地质灾害不仅会造成人员财产的重大损失,还会对周围的生态环境造成严重破坏。
1.合理规划和布局在开采矿山前,需要进行严格的规划和布局,合理分配矿区资源,避免过度开采和破坏周围的土地资源。
需要合理使用土地资源,采取措施减少土地破坏,保护土壤资源和生态环境。
2.采取生态恢复措施矿山开采结束后,需要进行生态恢复工作,重新植被、修复地表结构,恢复土壤功能,达到原有生态环境的恢复。
通过植树造林、草本植物覆盖等方式,有效减少土地的裸露度,减少土地的风蚀和水蚀,保护土地资源。
3.加强监测和预警针对矿区地质环境问题,需要建立完善的监测和预警系统,对矿山地质环境进行实时监测,并对可能发生的地质灾害进行预警和预防。
通过科学的监测手段,及时发现地质环境问题,采取有效的措施加以防范。
4.推进矿山生态修复技术研究研究矿山生态修复技术,不断提升矿山生态修复技术水平,探索绿色环保的开采方式,减少地质环境问题的发生。
通过技术研究,寻求创新的生态修复技术和方式,为矿山地质环境问题的防治提供更多的有效手段。
矿山生态修复技术研究矿山生态修复技术研究摘要:矿山开采给生态环境带来了严重的破坏,为了修复矿山生态环境,提高矿山回归自然的能力,矿山生态修复技术得到了广泛关注和研究。
本文通过文献综述的方法,总结了当前矿山生态修复技术的研究进展,分析了其优点和局限性,并提出了未来研究的重点和方向。
关键词:矿山;生态修复;技术;研究进展1. 引言矿山开采过程中,土壤破坏、水质污染、植被消失等问题给生态环境带来了严重的破坏。
为了改善和修复这些破坏的生态环境,矿山生态修复技术逐渐成为关注的焦点。
本文旨在通过对现有矿山生态修复技术的研究进展进行综述,为今后的研究和应用提供参考。
2. 研究方法本文采用了文献综述的方法,通过查阅国内外相关研究文献,对矿山生态修复技术的研究进展进行综合分析和综述。
3. 矿山生态修复技术的分类根据修复过程中的不同技术方法,矿山生态修复技术可以分为物理修复、化学修复和生物修复三大类。
3.1 物理修复物理修复是通过改变矿山地区的地形和土壤结构,达到修复和改善生态环境的目的。
常见的物理修复方法包括填充法、覆绿法和堆石法等。
填充法通过填充土壤和石料来修复矿山地区的地形。
覆绿法指在填充土壤或减少填方的基础上,进行植被覆盖,实现矿山的绿化。
堆石法则是将矿石废渣进行堆放,形成地堆,通过降低渗透率和改变地面高度等方式来修复矿山环境。
3.2 化学修复化学修复是通过添加或改变矿山地区的化学物质来修复生态环境。
化学修复技术主要包括酸碱中和法、添加剂法和吸附剂法等。
酸碱中和法通过添加酸性或碱性物质来调节土壤的酸碱度,改善土壤质量。
添加剂法则是通过向土壤中添加一定的改良剂,调节土壤的结构和环境,实现矿山的修复。
吸附剂法则是利用吸附剂对土壤中的有害物质进行吸附和分解,从而改善土壤质量。
3.3 生物修复生物修复是通过植物、微生物等生物体对矿山地区的土壤和水体进行修复。
生物修复技术主要包括植物修复和微生物修复两类。
植物修复是指通过植物的生长、吸收和分解作用来改善和修复矿山地区的土壤和水体。
一、前言随着我国矿产的过度开采产生了很多不良的后果,如何对矿山环境进行恢复治理是非常关键的问题,必须加以重视。
二、矿产资源开采带来的矿山生态环境问题目前我国矿山环境问题较多,突出表现在五个方面,即采矿活动破坏了大量耕地和建设用地;采矿诱发地质灾害;采矿使矿区水均衡遭受破坏,产生各种水环境问题;矿山开采中废气、粉尘、废渣排放,产生大气污染和酸雨;采矿破坏自然地貌景观,影响整个地区环境的完整性。
据2004年度《中国地质环境公报》显示,全国各类矿山年采掘量达60多亿吨,采矿破坏土地面积累计达500万公顷,而工矿废弃地复垦率仅为12%。
矿山开发中“三废”的排放严重污染了矿山及周围地区的地质环境;矿山开发诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害十分普遍;采矿活动使矿区周围水平衡系统遭受破坏。
结论认为:我国矿山生态环境保护形式十分严峻。
1.水土流失和土地荒漠化。
在矿山建设和资源开采过程中,由于剥除矿体表层土壤,直接破坏了地表植被,加之新产生的废石、废渣、尾煤等松散废气物也易发生流失,加速和扩大了自然因素所引起的土壤破坏和岩石侵蚀,造成水土流失。
据调查,全国水土流失面积已达367×104Km2,且平均每年还增加水土流失面积1×104Km2;荒漠化土地面积约260×104Km2,并且每年还以2460Km2的速度扩展。
2.侵占土地和水均衡遭受破坏。
矿产资源开采活动都不可避免地需要占用一定的面积来修筑道路、固定井架、建立贮煤场及建设必须的生活设施,以保障矿山开采的顺利进行。
据统计,正常情况下每个煤矿井口占地面积大约0.2Km2,甚至更多。
除露天采掘直接破坏大量土地外,采煤排出的矸石、废渣、尾煤也侵占了大量土地。
矿山建设免不了要征用土地、砍伐森林,直接破坏植被、农作物及野生动物栖息地,导致绿地面积缩减。
由于矿产资源开采过程中矿坑需要疏干排水,导致区域性地下水水位下降,从而破坏了整个地表水地下水均衡系统,造成大面积疏干漏斗、泉水干枯、水资源逐步枯竭以及河水流断、地表水入渗塌陷坑灌入地下等问题,影响矿山生态环境平衡。
管理及其他M anagement and other 矿山地质环境治理与生态修复技术的实践探究吴友吉摘要:在社会经济增长的过程中,矿产资源是主要物质基础,但随着矿产资源开发力度逐渐加大,就会导致出现泥石流、地面塌陷等矿山地质环境问题,影响了生态环境。
所以本文基于江西德兴铜矿的地质环境现状,总结了其生态环境的物理、土壤改良、植物种植等修复技术,并提出确定矿山地质环境治理的目标及方案;清理渣石堆,开展边坡治理;利用生物技术吸收土壤有害物质等地质环境治理方法,改善矿山地质环境,实现环保发展目标。
关键词:矿山;地质环境治理;生态修复技术在社会发展的过程中,为了有充足的矿产资源支撑社会发展,那么就会对矿山进行重度开发,导致山体裸露在外,破坏了矿山的生态环境,而且也会污染水源和土壤,给人们的日常生活带来影响。
为了能够减少这部分影响,那么就要对矿山生态环境进行修复,并且对其地质环境开展治理工作,降低地质灾害发生的几率,保证矿山能够可持续的发展下去。
1 矿山地质环境现状江西德兴铜矿位于江西省德兴市,是中国重要的铜矿之一,地理坐标大致为东经117°42′38″~117°44′34″,北纬29°00′15″~29°01′56″,矿区面积7.7877km2。
德兴铜矿属于大型斑岩铜矿床,主要矿石类型为黄铜矿和斑铜矿、辉铜矿。
德兴铜矿开采历史悠久,经过60多年的开采,已形成一定规模的矿山,具体的开采方式为露天开采。
德兴铜矿所处地区地质构造复杂,存在多种岩石类型和构造形式,周边地区的地质环境以片麻岩、超基性火山岩、沉积岩等为主,局部地区存在断裂、褶皱等构造变形。
例如,矿山开采通常要进行挖掘和爆破作业,这可能导致地表土壤被破坏、被剥离,甚至形成大量裸露的岩石表面,这会导致植被丧失、土壤侵蚀和水土流失等问题。
矿山开采会改变地形,特别是在露天开采的情况下,山体可能被大规模挖掘,形成巨大的开采坑,这些开采坑可能改变地势、改变水流路径,甚至对周边地貌造成明显的影响。
139绿色矿山G reen mines探讨矿山地质灾害治理及生态环境修复马志文甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000摘 要:本文通过分析矿山地质灾害与生态环境问题,明确提出矿山地质灾害治理和生态环境修复的基本原则,在此基础上,从工程和管理两个方面入手探讨了矿山地质灾害治理和生态环境修复实践策略,并结合具体工程实例进行了分析,希望可以为我国灾害治理与生态修复工作顺利开展提供参考,进而助力矿山事业健康良性发展。
关键词:矿产资源;地质灾害;治理措施;问题;修复对策中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)03-0139-3Exploration of Mine Geological Disaster Management and Ecological Environment RestorationMA Zhi-wenFourth Institute of Geological and Mineral Exploration of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources,Jiuquan 735000,ChinaAbstract: This article analyzes the geological hazards and ecological environment problems in mines, and clearly proposes the basic principles of geological hazard control and ecological environment restoration. Based on this, practical strategies for geological hazard control and ecological environment restoration in mines are discussed from two aspects: engineering and management. Specific engineering examples are analyzed, hoping to provide reference for the smooth development of disaster control and ecological restoration work in China, and further promote the healthy and healthy development of the mining industry.Keywords: mineral resources; Geological hazards; Governance measures; Problem; Repair measures收稿日期:2023-12作者简介:马志文,男,生于1988年,汉族,甘肃白银人,本科,中级工程师,研究方向:岩土勘查,生态修复,地灾防治,水资源评价等。
矿山生态修复的问题与对策1. 引言1.1 矿山生态修复的重要性矿山生态修复的重要性,是指在矿山开发和生产过程中,对矿山生态环境造成的破坏进行修复和恢复,以实现矿山生态系统的可持续发展。
矿山生态修复是一项重要的环境保护工作,对于改善环境质量、提升生态效益、维护生态平衡具有至关重要的意义。
矿山生态修复可以有效减少和遏制矿山对周围环境的污染和破坏。
在矿山开发过程中,往往会导致土地沙化、水土流失、植被破坏等问题,严重影响当地生态环境的健康和稳定。
通过科学有效的生态修复措施,可以恢复和重建矿山周边的生态系统,减少对环境的影响,提高土地资源的可持续利用性。
矿山生态修复还可以促进当地经济社会的可持续发展。
矿山开发带来的经济效益是显而易见的,但同时也伴随着生态环境和社会问题。
通过进行生态修复,可以改善当地的生态环境质量,提升人民群众的生活水平,促进经济的可持续发展。
矿山生态修复是一项具有重要意义的工作,不仅关系到矿山发展和社会进步的长远利益,也是维护生态平衡、保护地球家园的责任和使命。
各级政府、企业和社会应当共同努力,加大投入、加强管理,全力推进矿山生态修复工作,为建设美丽中国、实现可持续发展贡献力量。
1.2 矿山生态破坏的现状矿山生态破坏是当前面临的一个严重问题。
随着矿业开发的加速推进,大量的土地被开采、破坏,导致原有生态系统遭受破坏。
矿山开采过程中产生的废渣和尾矿,污染了土壤、水体,严重影响了周边植被的生长和生态平衡的稳定。
矿山开采还会带来大量的噪音、粉尘和废气污染,对周边居民的生活造成了影响。
矿山开采还会改变当地的地貌和水文地质条件,导致土地沙漠化、水资源枯竭等问题。
矿山生态破坏的现状严峻,急需采取有效的措施进行修复和保护。
只有认清矿山生态破坏的严重性,才能引起社会各界的关注和重视,推动矿山生态修复工作的开展。
2. 正文2.1 评估矿山生态系统破坏程度评估矿山生态系统破坏程度是矿山生态修复工作的第一步,也是至关重要的一步。
矿山生态修复面临的主要问题及解决策略研究摘要:在人类社会快速发展的过程中,生态环境遭到了严重的破坏,这样就为人类社会的稳步发展形成了诸多的阻碍,所以还需要我们进行处理和解决。
在社会经济全面发展的过程中,矿产资源开发起到了积极的辅助作用,但是也造成了严重的生态环境问题的发生。
首先,地表土地资源因为大量的开采所以会出现严重被破坏的情况。
再有,生产中所产生的大量的废弃物对于矿区环境造成了一定的污染,这样就对生态环境质量造成一定的损害。
关键词:矿山生态修复;问题;解决策略;0引言在社会飞速发展的过程中,大量的能源资源被开发利用,矿山开采工作的实施对于生态环境造成了巨大的损坏,这样就对民众的正常生活带来了诸多的不良影响。
矿山生态修复工作的实施往往会遇到诸多的困难,所以还需要急跌综合生态环境各方面情况来制定完善的修复方案,尽可能的将生态环境保护工作的作用发挥出来。
1我国矿山生态修复相关问题概述1.1相关概念矿山生态修复这个概念是在近些年产生的,并且是在我国设立了自然资源部门之后,在国家制定的文件中所出现的名词。
我国矿山生态修复工作历经了几十年的发展,在八十年代我国就在采煤塌陷地综合治理方面投入了大量的人力物力,在那个时期国家土地管理局以及国家环保局对于土地复垦的问题给予了更多的关注。
在各个不同的发展时期,各个部门对于矿山生态修复总结出了大量的新的名词概念,这样就为整个行业的发展打下了良好的基础。
1.2“矿山生态修复”名词的广泛应用在我国全面推进改革工作以来,原有的土地资源部门被调整为自然资源部门,并且专门设立了国土空间生态修复机构,这样就使得矿山生态修复这个概念得到了大范围的运用。
专业人士将矿山生态修复概念总结为,就是指遭到破坏的生态环境在综合了整合地区的发展形势之后,利用有效的方法进行修复最终恢复到期望的状态过程,其所针对的是矿山遭到破坏的生态环境问题。
在2019年所颁布的《矿山地质环境保护规定》之中对于矿山生态修复定义为:因为狂神资源勘查开采等活动的实施到你矿区地面发生塌陷、地裂、滑坡、崩塌、含水层破坏、地形地貌景观破坏所湿湿的预防和治理工作。
矿山生态的环境问题及地质修复发布时间:2021-06-24T08:10:01.507Z 来源:《防护工程》2021年6期作者:覃伟[导读] 我国自古以来便是矿产资源大国,在生产建设方面,对于矿产资源的需求量“有增无减”,而今天,站在我国经济历史发展的最前沿,矿产资源的需求量更是达到了前所未有的高度。
为满足社会需要,各种机械、手段被运用矿山资源的开采,在开采速度与采集质量不断提升的同时,我国矿山区域的生态问题也出现了严重的失衡状况,这不仅仅是环境意义上的问题,也是在另一层面加重了我国经济建设的负担。
覃伟武汉恒达四方工程有限公司湖北省武汉市 430061摘要:我国自古以来便是矿产资源大国,在生产建设方面,对于矿产资源的需求量“有增无减”,而今天,站在我国经济历史发展的最前沿,矿产资源的需求量更是达到了前所未有的高度。
为满足社会需要,各种机械、手段被运用矿山资源的开采,在开采速度与采集质量不断提升的同时,我国矿山区域的生态问题也出现了严重的失衡状况,这不仅仅是环境意义上的问题,也是在另一层面加重了我国经济建设的负担。
关键词:矿山生态;环境地质;生态修复;技术策略在经济不断发展的背景下,矿山开采活动更加频繁,近年来,破坏生态环境的情况虽然得到有效的改善和治理,但生态环境保护工作仍任重道远。
修复对矿山生态有重要的作用和意义,因此相关部门和工作人员要加强对矿山生态环境污染和生态修复问题的重视,促进环境保护工作的基础上,推动矿产资源的绿色开发。
1矿山开采所带来的破坏性1.1生态环境破坏矿山开采过程中,除了所需要的矿物被开采出以外,伴随许多的次生产物,会给矿山地区原有生态系统带来较大的负面影响。
例如,在有色金属矿产开采的过程中,会有一些的硫化物,次生产物在露天环境下,易与周围环境发生氧化反应生成二氧化硫气体和重金属可溶物,经过水循环和大气循环,易在当地形成酸雨、地下水重金属超标等情况,利用地下水进行灌溉时,重金属逐渐富集在农作物体内,造成农作物重金属含量超标的情况。
矿山环境地质问题及生态修复技术研究公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]中国矿山环境地质问题及生态修复技术研究1 矿山地质环境的特点矿产资源开发区的地质环境不仅由原生地质环境条件决定,更受人为的矿山资源开发活动影响,因而呈现出复杂性和动态性。
张卫东等[1]认为,矿山地质环境具有资源和环境双重属性, 较大的地质环境容量和良好的地质环境质量有利于矿业的正常生产, 脆弱的或恶化的地质环境影响和制约矿山正常生产。
矿产资源开发区大多地处生态环境脆弱区, 或崩塌、滑坡、泥石流原生灾害高发的山地地区,其开发活动触发和产生了一系列矿山环境地质问题, 一方面是原生地质环境条件决定的,另一方面矿产资源开发人为地质作用使其形成复杂化。
大规模、高强度的矿产资源开发活动已成为影响和改变矿区地质环境的最活跃、最主要的地质作用力, 成为加剧矿区地质环境变化的“催化剂”。
徐友宁[2]提出,矿产资源开发活动亦称矿山地质作用( 剥蚀作用、搬运作用、弃土堆渣的堆积作用等塑造了人工地貌景观, 改变了地应力的平衡和地表地球化学场等) ,它叠加在矿山原生地质环境上并且与原生地质环境发生相互作用,导致原生矿山地质环境随矿业活动时间、强度而呈现复杂的、动态的变化。
2 矿山环境地质问题矿山环境地质问题分类作为当代环境地质学的重要研究课题,矿山环境地质问题不仅影响矿产资源的开发、经济与环境的协调发展,更关乎社会的和谐和稳定。
因此对矿山环境地质问题进行科学的分类,并调查其空间分布,有利于因地制宜,有效地指导矿山地质环境调查、评估评价、预测预报和保护治理等工作。
武强[3]依据矿山存在问题的性质(不考虑工业灾害问题),将我国矿山环境地质问题分为了“三废”问题,地面变形问题,矿山排(突)水、供水、生态环保三者之间的矛盾,沙漠化和水土流失问题五类。
其中,“三废”问题分为固相废弃物,液相废弃物,气相废弃物污染3类;地面变形问题分为开采沉陷、地面岩溶塌陷、地面沉降、边坡、地裂缝、崩塌、泥石流7类;矿山排(突)水、供水、生态环保三者之间的矛盾分为岩溶矿床和西北采煤保水问题2类;沙漠化则分为包括西北干旱半干旱矿山沙漠化和油田沙漠化问题;水土流失可分为水力侵蚀和风力侵蚀2类。
我国矿山环境地质问题分布何芳等[4]在研究全国矿山环境地质问题类型、分布、规模、危害等因素的基础上,首次将影响中国矿山环境地质问题分布的区域划分为戈壁沙漠沙地区、平原盆地区、黄土高原区、中低山丘陵区、中高山地区、多年冻土区等6 大地质环境区,研究了各地质环境区矿山环境地质问题分布特征:戈壁沙漠沙地区属生态环境脆弱区,自然环境条件差,矿业开发应防治的是土地沙化的加剧和水资源、植被资源的破坏;平原盆地区煤矿山的地面塌陷、地下水位下降、泥石流、崩塌,金属矿山的水土环境污染,地下水位下降、土地占用与破坏,非金属矿山的地面塌陷、景观资源的破坏是区内的主要问题;黄土高原地处生态环境脆弱区,水资源相对缺乏、植被稀疏、再生力低、水土流失严重,因此开矿造成的水土流失、水环境破坏和污染、植被破坏及黄土边坡的崩塌、滑坡是开矿需要防治的主要问题;中低山丘陵区由于自然生态环境条件好,矿业开发活动强烈,煤矿山的地面塌陷、地裂缝、水均衡系统的破坏,金属矿山的水土环境污染,山地区的崩塌、滑坡、泥石流是值得关注的问题;中高山地区由于地形陡峭、切割强烈,是矿山泥石流、滑坡、崩塌的多发区,地面塌陷地裂缝发育区,也是土地占用与破坏、“三废”污染的严重区,因此中高山区泥石流、滑坡、崩塌、地面塌陷灾害和“三废”对水土环境的污染是要防治的主要问题;多年冻土区由于矿产资源开发程度较低,产生的环境地质问题属于较轻区,这一带开矿主要关注对生态环境的保护。
我国矿山环境地质问题现状董永观等[5]研究发现,华东地区主要的矿山环境地质问题有土地资源毁损和占用、矿山地质灾害以及环境污染等三种类型。
华东地区在矿产开发过程中产生的废石、尾矿、煤矸石、冶炼废渣等数量巨大, 长期堆放压占大量土地。
该地区矿山地质灾害具有时间的不均匀性(如6 ~ 7月梅雨季节, 滑坡泥石流灾害尤为突出)、灾害的地域性(如滑坡泥石流主要发生在东南丘陵山地, 采空塌陷主要发生在黄淮平原及江西萍乡煤矿区),具有矿山地质灾害的共生性和矿产专属性(如煤矿区瓦斯爆炸、地面塌陷、地裂缝等)。
华东地区已经累计堆积50亿吨矿山固体废弃物。
由于大气氧化和雨水浸泡, 对周围的水土造成不同程度的污染。
华东地区矿山废水废液年排放量十分巨大, 各种类型矿山年排放废水废液总量达62 万吨。
重金属污染、矿业酸水危害已成为金属矿床开发产生的两大环境公害。
陈家彪等[6]对西南地区的调查结果显示,西南地区有矿山企业21073个,矿山环境地质问题以矿山环境污染问题最为突出, 矿山地质灾害和矿山资源破坏问题也比较严重,矿山环境地质问题已影响和阻碍了地区经济的可持续发展。
西南地区由于矿产资源以有色金属、煤炭以及硫、磷化工原料为特色, 加之矿产开发过程中很多矿山没有建尾矿库和沉淀池, 洗选厂建造亦很不规范,因此污染问题相当突出。
而在矿山地质灾害中,以地面塌陷和地裂缝居多, 滑坡、崩塌次之。
徐友宁等[7]研究发现,西北地区矿产资源破坏与浪费严重, 资源综合利用效率低。
矿山不合理开发毁损土地巨大。
矿山型水土流失、土地沙化严重废渣不合理堆放诱发滑坡、泥石流等地质灾害及加剧土地沙化程度。
煤矿瓦斯爆炸频发, 社会影响极坏。
部分地区“三废”无组织排放严重污染矿区环境。
矿山生态环境恢复治理重视不够, 进展缓慢, 土地复垦率低, 初步估算不足5% 。
贾伟光等[8]研究了东北地区的矿山地质环境,发现该区的矿山环境地质问题主要为资源破坏、环境污染、地质灾害3个类型。
东北地区的矿山每年剥离岩土约亿吨,露天矿坑及堆土(岩)场侵占了大片的山村(林)和农田。
矿山井下开采过程中,由于岩石采空,地面发生大面积塌陷(沉陷)积水,致使大量良田废弃,村庄搬迁。
据调查,东北平原地区,每采万吨煤炭要塌陷土地。
东北岩溶地区的煤、铁矿山,每年要排矿坑水近亿吨,绝大部分都受到不同程度的污染,其中近30%经处理使用,其他都是自然排放。
如某地多金属矿床排放酸性矿坑水,造成河水污染,鱼虾绝迹,水草不生,同时土壤物理性质变坏,造成农田污染,农作物生长受到损害。
矿山排出大量矿渣及尾矿的堆放,除了占用大量土地、严重污染水土资源及大气外,还经常发生塌方、滑坡、泥石流。
尾矿和矸石堆经常发生自燃放出有害的气体,污染大气。
另外,在尾矿和矸石堆中含有许多有害的干燥废渣物,随风吹到城市和居民区,影响人民生活和身体健康。
3 矿山生态环境修复目前,矿山地区生态修复的方法主要包括生物修复、物理修复和化学修复。
我国近代的矿山废弃地生态修复工作是从20 世纪50 年代末60 年代初开始的。
在20 世纪50—80 年代,许多矿山开始逐渐开展废弃地的生态修复工作,并积累了一些宝贵的经验。
在20 世纪70 年代,我国东部平原煤矿矿区零散的开展了一些矿山废弃地的生态修复工作,修复后的土地和水面用于建筑房屋、种植小麦和水稻、养鱼或栽藕等。
1989 年国务院第19 号令《土地复垦规定》和1989年颁发的《中华人民共和国环境保护法》,是建国以来矿山废弃地生态修复工作步入法制轨道的标志。
20 世纪80 年代初,我国矿山废弃地的生态修复率不到1%,80 年代末期,生态修复率约为2%,到目前为止,生态修复率仍不到12%,远低于发达国家65%的修复率[9]。
生物修复矿山土壤修复的生物技术主要包括植物修复、动物修复和微生物修复。
植物修复植物修复是以植物忍耐、分解或超量积累某种或某些化学元素为基础,利用植物及其共存微生物体系来吸收、超量积累、降解、固定、挥发及富集环境中污染物,实现部分或完全修复污染的一门环境污染原位治理技术。
Salt等[10]研究了利用金属累积植物清除土壤、水体中重金属元素和放射性核素的环境治理技术,他们将金属污染的植物修复作用方式归结为植物吸收、植物稳定作用和根滤作用。
植物根系与根际土壤环境间存在着复杂的相互作用。
植物根系分泌的糖类、有机酸、氨基酸、脂肪酸等有机质, 降低了根际土壤的pH 值。
植物根系对土壤水分、氧含量、土壤通气性的调适, 将刺激根系附近微生物群体的发育, 使根际环境成为微生物作用的活跃区域。
Fernandez等[11]发现,在根际环境中金属元素可以得到富集 , 金属元素的赋存形态及其生物有效性增加, 从而提高植物对元素的吸收、挥发或固定效率。
不管是植物吸收、挥发还是植物稳定、根滤作用, 植物本身的特性是决定污染治理效率的关键。
因此, 寻找与筛选适宜的植物始终是植物修复研究的一项重要任务。
杨肖娥[12]通过营养液培养实验证明,东南景天是一种Zn超积累植物,其对生长介质中的Zn有很强的的忍耐能力,当生长介质中的Zn浓度高于240mg/L时,植株仍正常生长,其生物量与对照相没有显着差异,其地上部Zn 含量及其积累量均随生长介质中Zn浓度的增加而增加。
刘威等[13]通过野外调查和温室试验,发现并证实宝山堇菜是一种Cd超富集植物,但其生物量较小,需要利用生物技术提高其生物量才能更好地应用于污染土壤的修复。
刘秀梅等[14]在温室砂培盆栽条件下对铅锌尾矿区附近生长的6 种植物——山野豌豆、草木樨、披碱草、酸模、紫苜蓿和羽叶鬼针草体内Pb 的含量与分布、重金属Pb 的迁移总量、根系的耐性指数做了研究,发现羽叶鬼针草和酸模能够富集重金属Pb,可以作为先锋植物修复被Pb污染的土壤。
魏树和等[15]通过盆栽模拟实验和小区实验,从20科54种杂草植物中筛选出Cd超累积植物龙葵。
近年来,科学界将目光转向了耐重金属污染植物物种的基因资源,超富集基因转入基因工程植物将会得到关注。
动物修复Curry在系统研究后,发现蚯蚓不仅改善了土壤的机构、透水性和通气性,其排出的粪便还能有效促进植物生长发育。
Butt等[16]经过进一步的研究,发展了蚯蚓繁殖盒技术,将蚯蚓更好的应用到了废弃土壤的生态修复中。
戈峰[17]在将蚯蚓用于德兴铜矿废弃地的修复研究中发现,蚯蚓不但可以改良土壤理化性质,还可富集土壤中的重金属,实现了持续利用的目的。
但动物修复需在植物修复获得一定成效后实施才可获得其效果。
微生物修复微生物修复的机理包括: 通过微生物作用,改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性;通过微生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。
微生物能通过氧化还原、甲基化和去甲基化作用转化重金属,将有毒物质转化成无毒或低毒物质。
能够改变金属存在的氧化还原形态,随着金属价态的改变,金属的稳定性也随之变化。