矿区废弃地生态恢复研究进展
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矿山生态恢复与植被修复技术研究摘要:随着矿山开发的不断扩大和加剧,矿山生态环境遭受了严重破坏。
矿山生态恢复和植被修复技术的研究成为了当下热点研究领域。
本文以矿山生态恢复和植被修复技术为主题,综述了相关研究的进展以及不同技术在矿山环境恢复中的应用。
文章分为七个部分,分别是:引言、矿山生态环境破坏、矿山生态恢复与植被修复的现状、矿山生态恢复技术、植被修复技术、研究方法与评价指标、结论与展望。
通过对矿山生态环境恢复与植被修复技术研究的深入探讨,为解决矿山生态环境恢复问题提供参考和指导。
关键词:矿山生态恢复,植被修复,技术,研究进展,应用一、引言矿山开发在推动经济发展的同时,也给生态环境带来了巨大的破坏。
矿山开发导致的生态环境问题已经引起了广泛的关注。
矿山生态恢复和植被修复技术的研究已经成为解决矿山生态环境破坏问题的重要途径。
矿山生态恢复技术以及植被修复技术的研究和应用具有重要的理论和实践意义。
二、矿山生态环境破坏矿山开发过程中对土地、水体和大气环境的破坏是矿山生态环境问题的主要表现形式。
矿山开发导致的土地破坏主要包括土壤侵蚀、土地沙化和植被破坏等;水体破坏主要包括水土流失、水质污染等;大气环境破坏主要表现为砂尘飞扬、气候变化等。
三、矿山生态恢复与植被修复的现状矿山生态恢复与植被修复技术的研究已经取得了一定的进展。
一方面,人们对矿山生态环境保护的意识不断提高,矿山生态恢复与植被修复技术的研究趋于深入。
另一方面,矿山生态恢复技术和植被修复技术的应用也在不断推广和完善。
四、矿山生态恢复技术1. 绿色矿山建设绿色矿山建设是矿山生态恢复的基础和前提。
通过合理规划、设计和施工,最大限度地减少对自然环境的破坏和污染,同时提高资源利用效率和资源回收利用率。
2. 人工湿地人工湿地是一种重要的矿山生态恢复技术。
它能够对污染物进行有效去除,同时提供良好的生境条件供植物生长。
3. 人工植被绿化人工植被绿化是矿山生态恢复的主要手段之一。
矿山环境恢复技术的现状与挑战在当今社会,矿产资源的开发为经济发展提供了重要的支撑,但同时也给矿山环境带来了巨大的压力和破坏。
矿山环境恢复技术的发展和应用,成为了实现可持续发展的关键环节。
一、矿山环境恢复技术的现状(一)土地复垦技术土地复垦是矿山环境恢复的重要内容之一。
目前,常见的土地复垦技术包括工程复垦和生物复垦。
工程复垦主要通过对废弃矿山的地形地貌进行改造,如填方、挖方、梯田修筑等,为后续的植被恢复创造条件。
生物复垦则是通过种植适宜的植物,改良土壤结构,提高土壤肥力,促进生态系统的恢复。
在一些地区,还采用了客土法,即将其他地方的优质土壤覆盖在废弃矿山的地表上,以快速改善土壤条件。
同时,微生物复垦技术也逐渐受到关注,通过引入有益微生物,加速土壤的改良和生态恢复过程。
(二)植被恢复技术植被恢复是矿山环境恢复的核心任务之一。
选择合适的植物品种是植被恢复成功的关键。
目前,常用的植物包括草本植物、灌木和乔木,根据矿山的具体条件进行搭配种植。
在植被恢复技术中,种子喷播技术应用较为广泛。
通过将植物种子与肥料、土壤改良剂等混合,利用高压喷枪将其喷射到矿山表面,提高种子的着床率和成活率。
此外,植物移栽技术也常用于矿山植被恢复,将培育好的苗木移栽到矿山区域,加快植被覆盖的速度。
(三)水资源治理技术矿山开采往往会对水资源造成污染和破坏。
目前,水资源治理技术主要包括污水处理和水资源保护两个方面。
污水处理技术包括物理法、化学法和生物法等。
物理法如沉淀、过滤等,用于去除水中的悬浮物和颗粒物;化学法如中和、氧化等,用于去除水中的有害物质;生物法如生物膜法、活性污泥法等,利用微生物的代谢作用降解水中的污染物。
水资源保护方面,主要通过建立隔水帷幕、截水沟等设施,减少矿山开采对地下水资源的影响。
同时,对受到污染的地下水进行修复和治理,保障水资源的可持续利用。
(四)固体废弃物处理技术矿山开采过程中会产生大量的固体废弃物,如尾矿、废石等。
广西锰矿废弃地生态恢复的现状与治理对策摘要矿山开采活动引起的生态失衡、景观破坏、水土流失、生物多样性丧失、土地退化等环境污染问题越来越引起人们的关注。
在调查了广西全洲、荔浦、板苏和八一锰矿废弃地土壤肥力状况、土壤重金属污染情况、植被现状的基础上,分析了广西锰矿废弃地生态恢复面临的主要问题,结合广西当地的地理地貌特征、气候特点和区域植被情况,提出广西锰矿废弃地生态恢复的原则、恢复过程、恢复措施和对策,以期为正在进行的广西锰矿废弃地的生态恢复提供技术参考。
关键词广西锰矿废弃地;生态恢复;现状;对策矿山开采污染环境的问题已引起人们的关注[6],采矿活动引起生态平衡和景观破坏、水土流失、生物多样性丧失、诱发环境地质灾害(如地面塌陷、矿井透水、山体滑坡及泥石流等);废弃物的排放、堆存不仅破坏和占有大量的土地资源,而且导致区域重金属污染(表层土壤、地表水、地下水)、土地退化、农作物减产和品质下降,直接危及到人体健康和矿产业的可持续发展。
大量的矿产资源开采活动造成以水土资源为核心的生态环境破坏十分严重,矿区废弃地的生态恢复成为迫切需要解决的问题。
1广西锰矿废弃地生态恢复现状目前,在广西国土资源厅登记开采的矿区269处(截止2004年),其中国有矿山企业28个,生产规模在5万吨以上的大、中型矿山有16座,乡镇或个体采矿企业超过230个[7]。
但广西在锰矿废弃地生态恢复及其研究方面仍是空白,由于生态恢复与矿山开采相分离,大部分矿山在开采后未进行复垦,而是弃置任植被自然生长定居。
且在复垦方面也是局限于农业和林业用途(注重经济效益),如板苏锰矿[8]和荔浦锰矿[1-3],在技术上多属简单的工程覆土和随意种植,有相当的盲目性,失败率很高;在研究、规划方面十分欠缺,恢复后评估方面也几乎没有。
我国煤矿区废弃地复垦研究较多[9-11],关于有色金属矿山废弃地复垦研究也有报道[12-13],但是矿山废弃地的生态恢复一定要因地制宜,符合当地的气候条件、污染状况和本地植物的生理生态特点,外国外地的技术不可能照搬到中国和广西。
矿生态恢复可行性研究报告第一章研究背景与意义1.1 研究背景随着矿业开采的加剧,矿区生态环境遭受严重破坏,生态系统功能逐渐丧失,植被覆盖减少,土壤侵蚀严重,水土资源流失明显。
煤炭、金属矿产、建筑材料等矿产资源的开发与利用,给自然环境带来了巨大的压力,矿生态环境的恢复已经成为当今社会发展的重要课题之一。
1.2 研究意义矿业生态环境恢复不仅是保护生态环境、提高资源利用效率的需要,同时也是实现经济社会可持续发展的基础。
本报告旨在通过对矿生态环境恢复的可行性研究,探讨矿区生态环境恢复的目标和路径,为促进矿区生态环境恢复提供科学依据。
第二章矿生态环境恢复的现状及问题分析2.1 矿区生态环境破坏的现状矿区生态环境的破坏主要表现在土地退化、水质污染和大气污染等方面。
开采过程中,地表植被被破坏,土壤失去保护层,水土资源流失严重。
矿区废水和废渣对附近水体造成严重的污染,大气中的尘埃和气体排放对周围环境和人群的健康构成威胁。
2.2 矿生态环境恢复的问题与挑战矿生态环境恢复过程中存在诸多问题和挑战,包括恢复成本高、技术难度大、长期效果难以预期等。
矿区生态环境的不可逆性破坏使得恢复过程更加困难,恢复路径和模式选择需要深入研究。
第三章矿生态环境恢复的目标和路径3.1 矿生态环境恢复的目标矿生态环境恢复的根本目标是实现矿区生态系统的复原和稳定。
在恢复过程中,应重建矿区的生态系统结构和功能,提高植被覆盖率,改善土壤质量,修复水体和大气环境质量。
同时,应实现矿业资源的可持续开发和利用,实现绿色发展。
3.2 矿生态环境恢复的路径矿生态环境恢复的路径主要包括生态修复、资源再生和可持续利用。
通过植被恢复、土壤修复和水质净化等生态修复手段,逐步改善矿区生态环境质量;通过废弃矿山开展资源再生利用,降低资源浪费,实现资源循环利用;通过绿色矿山建设、绿色生产和绿色消费,推动矿业可持续发展。
第四章矿生态环境恢复的技术手段和方法4.1 植被恢复技术植被恢复是矿区生态环境恢复的重要手段之一,通过引种适宜植被物种、定期养护和保护等方式,提高矿区植被覆盖率和生物多样性,提高土壤保持力和水源涵养功能。
金属矿山废弃地生态恢复技术摘要:中国目前的国营矿山有8000多个,个体矿山企业更是达到23万个之多。
虽然矿业开采极大地促进了经济增长,但同时也造成了非常严重的环境破坏。
环保部门要做好矿山废弃地的生态恢复,帮助企业进行废弃资源的再利用,保证当地生态环境的良好发展。
关键词:金属矿山生态恢复矿山废弃地环保技术1 金属矿山废弃地1.1 金属矿山废弃地介绍矿山废弃地是指那些被采矿活动所严重破坏,只有经过合理的整治才能重新投入使用的土地,主要包括下面6种情况:①由于表土剥离并逐渐堆积最终导致排土场废弃地的形成;②开采过程中留下的岩石碎块和一些品位较低的矿石积留下来后,形成的废石堆积地;③矿体在开采完以后,会留下采空区和塌陷区,这些地方便会形成采矿坑,无法使用;④在精矿被选出以后,剩下的尾矿被堆积,堆积尾矿的地方无法再使用;⑤采矿作业时,机械设施和其他辅助建筑物、路基等会被占用,采矿完成后,这些设施被遗留下来,不能再进行利用,成为废弃地;⑥一些因为采矿作业的需要而受到影响的土地,因为无法被合理开发,就只能闲置。
1.2 我国金属矿山废弃地现状我国虽然土地辽阔,但是人均耕地面积还不到世界平均水平的二分之一,矿山开采使得本来就缺乏的土地资源加速减少,而且开采矿石产生的废弃物还对周边环境造成了污染,使得当地生态环境恶化。
据统计,历年来我国因采矿作业而遭到破坏的森林面积达106万hm2,草地面积26.3万hm2,有色金属工业每年产生的固体废弃物达6000万吨,累计已堆存10亿吨,占用土地7万hm2,进行矿山废弃地的生态恢复已经成为国家面临的重要任务。
2 矿山废弃地对环境的影响2.1 对土地资源的影响露天矿采掘会直接破坏土地,而其排出的废矿石也会占用大量土地资源。
并且植被的破坏和采空区的形成,会使水土流失加剧,造成自然灾害,加速土地的荒漠化进程。
在矿山开发过程中,几乎所有环节,包括采矿、选矿、冶矿,都会往周边环境排放重金属物质。
矿山生态修复与保护技术研究随着矿产资源的开采和利用,矿山生态环境已经遭到了严重破坏。
为了保护生态环境、修复生态系统,矿山生态修复与保护技术研究变得尤为重要。
本文将介绍矿山生态修复与保护技术的研究现状、核心内容以及未来发展方向。
一、矿山生态修复技术的研究现状在矿山生态修复技术的研究中,有两个主要的方向,分别是植物修复技术和土壤修复技术。
1. 植物修复技术植物修复技术是通过引进适宜的植物种类来恢复和重建矿山生态系统。
例如,在矿山区域开展植物种植、造林、恢复湿地等工作,利用植物的根系吸收和稳定土壤中的重金属等有害物质。
目前,已经有很多具有吸附、转化、稳定重金属的植物种类被研究和应用。
2. 土壤修复技术土壤修复技术是通过改善矿山地下土壤的物理、化学和生物性质,恢复和改善土壤生态系统功能。
常用的土壤修复方法包括物理修复、化学修复和生物修复。
物理修复主要是利用土壤物理性质进行修正和改善;化学修复主要是通过添加矿物质、添加肥料等方式来改善土壤质量;生物修复主要是利用微生物和植物等生物体来修复土壤。
二、矿山生态保护技术的研究现状矿山生态保护技术主要包括水源保护、土地保护和生物多样性保护。
1. 水源保护矿山生态系统的水源保护是非常重要的一环。
水源保护的关键在于减少矿山对水系的破坏和污染,同时加强对矿山附近水源的保护和监测。
例如,在矿区周边建立水污染监测站,定期监测矿区附近地下水和地表水的水质,并采取相应的防护措施,保护水源的安全。
2. 土地保护土地资源是矿山生态系统中不可或缺的一部分。
土地保护的关键在于合理规划土地用途,减少土地开采和破坏的程度,并加强对土地资源的管理和保护。
例如,通过制定相关政策,限制土地的开发和利用,并加强对土地资源的监测和管理,保护生态环境。
3. 生物多样性保护矿山开采对生物多样性影响很大,矿山生态系统中的许多物种面临灭绝的风险。
生物多样性保护的关键在于保护矿区内外的重要生态系统,并加强对物种保护的研究和管理。
以下是一份关于煤矿生态修复与土地复垦情况的汇报:尊敬的领导和各位同事们,我在这里向大家汇报我们所负责的煤矿生态修复与土地复垦情况。
1. 背景介绍:我们所在地区的煤矿开采活动对环境造成了严重破坏,给生态系统和周围社区带来了许多问题。
为了解决这些问题,我们制定了生态修复与土地复垦计划,并积极进行实施。
2. 生态修复措施:我们采取了一系列生态修复措施,包括植被恢复、水源保护、土壤治理等方面的工作。
通过种植适应当地气候和土壤条件的植物,恢复了部分地区的植被覆盖,改善了土壤质量。
同时,加强对水源的保护,防止矿区废水污染,确保周边水体的清洁和可持续利用。
3. 土地复垦进展:我们已经完成了一部分土地的复垦工作,并将其用于农业生产、生态公园建设等用途。
通过改善土壤质量、引进先进的农业技术和种植方式,我们成功将部分复垦土地转化为高效农田,提高了农产品的产量和质量。
同时,我们还建设了一些生态公园和休闲区,提供了人们休闲娱乐的场所。
4. 社区回馈:我们注重与周边社区的合作与沟通,听取他们的意见和需求。
在土地复垦和生态修复过程中,我们积极开展职业培训、就业创业支持等活动,帮助当地居民融入新的产业和生活方式,提高他们的生活质量。
5. 成效评估:为了对生态修复和土地复垦工作的成效进行评估,我们进行了一系列监测和评估工作,包括植被恢复情况、水质变化、土壤质量指标等方面的监测。
初步的评估结果显示,我们所采取的措施已经取得了一定的成效,但还需要进一步努力和投入。
总结起来,我们在煤矿生态修复与土地复垦方面取得了积极的进展,但仍面临许多挑战。
未来,我们将继续加大投入,改进工作方法,加强科研合作,推动煤矿生态修复与土地复垦工作的可持续发展。
谢谢大家!。
矿山废弃地生态修复技术方案矿山废弃地生态修复是指通过一系列技术和手段,将被矿山开采所造成的破坏转化为具有生态功能的地区。
为了实现这一目标,需要综合运用土壤修复、水体治理、植被恢复等相关技术手段,下面是一个1200字以上的矿山废弃地生态修复技术方案:1.土壤修复矿山废弃地通常会因开采活动而出现土壤贫瘠、无机质含量低、酸碱度失衡等问题。
针对这一情况,可以通过人工添加有机肥、矿物质肥料等来提升土壤的肥力。
此外,还可以引入土壤修复剂,如生物修复剂、化学修复剂等来改良土壤结构,提高土壤肥力。
2.水体治理矿山开采活动可能会导致废弃地周围水体质量下降、水流量减少等问题。
为了治理废弃地周围的水体,可以采用适当的水源补给措施,如引水渠、水库蓄水等,以确保地区的水量充沛。
此外,对于废弃地周围的污水排放问题,可以采用人工湿地等技术手段进行净化处理,以达到水体净化的目的。
3.植被恢复植被是生态系统中重要的组成部分,对于废弃地生态恢复至关重要。
可以通过引入适应性强的植物种类来进行植被恢复。
首先,可以通过播种或移植适应性强、根系发达的植物,如灌木、乔木等,以增加植被覆盖率。
其次,可以通过土壤改良等措施,为植物提供适宜的生长环境。
最后,可以进行植物的持续管理与维护,如定期修剪、施肥、浇水等,以保证植被的健康生长。
4.生物多样性保护废弃地的生物多样性往往较低,需要通过保护与引入适应性强的物种来提升。
可以通过进行生物多样性调查,了解当地的物种组成与数量分布,以便采取相应的保护措施。
同时,可以通过引入适应性强、具有保护意义的物种来增加生物多样性。
例如,引入具有重要生态功能的昆虫、鸟类等,以促进废弃地生态系统的复原与稳定。
5.水土保持措施矿山开采活动往往伴随着大面积的土地破坏和水土流失。
为了减少这种损失,可以采取一系列水土保持措施,如建设护坡、填坑等,以稳定土壤。
此外,还可以通过设置固沙带、悬索网等手段,减少风蚀和水蚀,保护土壤和植被。
废弃矿山修复项目技术总结全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:废弃矿山修复项目技术总结随着矿产资源的开采和利用,废弃矿山不可避免地会产生。
这些废弃矿山对周围环境和人类健康造成了极大的影响,因此对废弃矿山进行修复已经成为一项重要的工作。
废弃矿山修复项目技术总结正是为了总结和归纳在废弃矿山修复过程中所采用的各种技术手段和方法,以便更好地指导和推动废弃矿山修复工作的开展。
废弃矿山修复的技术原则主要包括以下几个方面:1.生态原则:尊重和保护自然生态系统,恢复和重建原有的生态平衡。
2.循环利用原则:尽可能回收和再利用废弃矿山中的资源,减少废弃物的排放。
3.综合治理原则:采取综合的技术手段和方法,全面改善废弃矿山的环境质量。
4.安全原则:确保废弃矿山修复过程中的安全性,防止二次污染和生态灾害的发生。
1.地质勘察和评估技术:通过地质勘察和评估,了解废弃矿山的地质特征和环境状况,为后续的修复工作提供基础数据和依据。
2.土地复垦和植被恢复技术:通过土地复垦和植被恢复,逐步改善废弃矿山的土地质量和生态环境。
3.水体治理和保护技术:采取适当的水体治理和保护措施,保护废弃矿山周围的水源和水体环境。
4.生物修复技术:利用生物修复技术,降解和清除废弃矿山中的污染物,促进土壤和水体的自然修复过程。
5.环境监测和评估技术:建立健全的环境监测和评估体系,定期监测和评估废弃矿山修复项目的效果和成效。
三、废弃矿山修复项目的成功案例近年来,我国在废弃矿山修复领域取得了一些成功的案例,如云南丘北藤县金矿废弃矿山修复项目、安徽铜陵市铜山铅锌矿矿山环境整治项目等。
这些成功案例充分体现了废弃矿山修复项目在技术研究和工程实践方面的进步和成就。
通过对废弃矿山修复项目的技术总结,我们可以得出以下几点启示:1.要加强技术研究和创新,发展和应用更加先进和有效的修复技术。
2.要加强技术推广和培训,提高废弃矿山修复工作的技术水平和效率。
3.要加强政策支持和资金保障,为废弃矿山修复项目的顺利实施提供保障和支持。
江西林业科技2003年第2期收稿日期:2002-12-27作者简介:刘国华(1962-)男,江西遂川人,高级工程师,在读博士,主攻生态学。
矿区废弃地生态恢复研究进展刘国华1,舒洪岚2(1.南京林业大学,江苏南京 210037;2.江西财经大学资源与环境管理学院,江西南昌 330032)
摘要:就国内外矿区废弃地生态恢复的现状及主要技术问题,包括矿区废弃地基质改良,土壤侵蚀控制,树种选择等进行了讨论。关键词:矿区废弃地;生态恢复分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:1006-2505(2003)02-0021-05
1 矿区废弃地及其对环境和社会的影响矿区废弃地是指在采矿过程中所破坏的、未经一定处理而无法使用的土地。它包括:¹由剥离表土、开采的岩石碎块和低品位矿石堆积而成的废石堆积地;º矿体采完后留下的采空区和塌陷区形成的采矿废弃地;»开采出的矿石经选出精矿后产生的尾矿堆积形成的尾矿废弃地;¼采矿作业面、机械设施、矿区辅助建筑物和道路交通等先占用后废弃的土地。矿区废弃地的产生不可避免地带来许多问题[1-3],主要
有:¹占用和破坏大量的耕地资源。我国现有国营矿山企业8000多个,个体矿山达到23万多个。这些矿山企业在开采矿区过程中对土地的破坏是惊人的。据统计,我国矿区破坏土地累计面积达288万hm2,并且每年以大约4.67万hm2的速度增长。其中煤矿采矿最为严重,仅对大中型煤矿的统计,占用土地面积达162万hm2。在铁矿方面,我国目前铁矿产量已达上亿t,其中露天采矿量占90%,年剥离岩土量达2亿吨以上。有色金属工业每年排放固体废物达6000万t,累计堆存量已达10亿t,占用土地7万hm2。全国累计破坏和占用的土地面积相当于整个江西省的耕地总面积(280万hm2)。目前我国人均耕地面积仅有0.084hm2,而国际规定耕地减少的危险点是人均0.053hm2,如按目前/人增地减0的趋势发展下去,到2010年我国将突破此危险点。因此,矿区废弃地的生态恢复对于保护耕地资源,实现可持续发展具有重要的意义。º矿区废弃地带来的另一问题是给周围地区产生严重的环境影响。没有覆盖的疏松堆积物在风和水蚀的作用下,导致水土流失加剧、土地沙荒化,大风时灰尘飞扬污染环境,影响农作物生长和人类健康,暴雨时大量泥沙流入河道或水库,污染和淤积水体,影响水利设施的正常使用,增加洪水的危害。由于对地表和地下水产生的影响,常导致土壤质量下降,生态系统退化,生物多样性丧失,作物减产。矿区废弃物特别是尾矿库中往往含有各种污染成分,如过高的重金属含量、极端的pH值以及用于选矿而残留的剧毒氰化物等,这些污染物伴随着水土流失而污染水源和农田。尾矿库如管理不善,在极端自然条件下,设施一旦承受不了,则易引发溃堤垮坝等灾难事故,引起泥石流、淹没耕地、淤塞河道、损毁公路,威胁下游居民的生命财产安全。固体废弃物的污染持续时间长,据有关模型测算表明,堆积的废弃物污染时间可持续500a之久。未经处理的尾矿污染也可达100a以上。更有资料表明,我国每年因固体废弃物污染环境所造成经济直接损失超过90亿元,间接损失约300亿元。2 国内外矿区废弃地生态恢复的现状近半个世纪以来,世界发达国家对矿区废弃地治理非常重视[4-6],据统计全世界废弃矿区面积约670万hm2,其中露天
采矿破坏和抛荒地约占50%。根据美国矿务局调查,美国平均每年采矿占用土地4500hm2,被占用土地已有47%的废弃地
恢复了生态环境,1970年代以来生态恢复率为70%左右。在1970年代英国有矿区废弃土地7.1万hm2,其中每年煤矿露采占地2100hm2,由于各级政府的重视,通过法律、经济等措施,生
#21#态恢复效果显著,1974~1982年间,因采矿废弃土地19362hm2,生态恢复面积达16952hm2,恢复率达87.6%,到1993年露天采矿占用地已恢复5.4万hm2。德国是世界上重要的采煤国家,年产煤量达2亿t,以露采为主,德国政府对煤矿废弃地的复垦、生态恢复十分重视,早在1920年代开始对露天煤矿矿区废弃地进行复垦,其发展过程大致经过3个阶段[2,5]:实验阶段(1920~1950),此阶段对各种树木在采矿废弃地的适应性进行了研究,选出了赤杨和白杨作为先锋树种;综合种植阶段(1951~1958),突出了树种的多样性和树种的混交;分阶段种植阶段(1958以后),根据不同的采矿废弃地分类种植恢复。由于机构健全、严格执法、资金渠道稳定,德国的土地复垦、生态恢复工作取得了很大成绩。到1996年,全国煤矿采矿破坏土地15.34万hm2,已经完成复垦、生态恢复的面积有8.23万hm2,恢复率达53.5%。德国政府在治理矿区废弃地恢复生态环境中的主要做法是:1)制定法律,依法律作为保证。政府在颁布法律、法规中如采矿法、矿产资源法等,都对采矿后矿区恢复的规划、恢复的方向、资金来源等一并报批,否则不允许开矿。同时还规定采矿企业在采矿停止后两年内,必须完成恢复工作,否则不再发放采矿许可证。德国在矿区废弃地生态恢复工作中有一套完善的管理机构和工作程序,而且按批准的规划,严格组织实施。其程序为采矿公司首先向联邦经济部申请采矿许可证,上报采矿生产设计方案,同时上报恢复规划,然后采矿委员会计划处根据计划安排将恢复计划提交州采矿和恢复理事会审核,依照国家有关规定对恢复工作的技术问题提出意见。在审核同意开矿的同时,计划处根据采矿后矿区废弃地的实际情况和当地群众的意见修改完善恢复规划,并和采矿公司一起对恢复规划进行评估和全面审查。修改后的恢复规划由计划处报政府批准,批准后的规划为法定规划,任何人不得改变,恢复计划由采矿公司委托施工公司按规划严格组织实施。恢复工作完成后,要由德国地方政府、采矿公司和当地群众联合组织验收,直至符合恢复标准。2)确保恢复资金。德国矿区废弃地生态恢复的资金渠道主要有:¹根据谁破坏谁恢复的原则,由采矿公司负责拿出资金存入银行作恢复费用,专款专用。º由采矿所在地的地方政府根据具体情况,提供部分经费补贴。»联邦政府在预算中列入专项恢复资金。¼地方集资或社会捐赠资金。3)重视科技。德国在矿区废弃地生态恢复中以科学技术为先导,有先进的设备和一批有经验的专门技术人才,建立了广泛的科研技术网络,可随时提供有关的信息和技术数据。在联邦科学技术委员会领导下,成立了专门的采矿后景观研究所,负责采矿后生态恢复有关的技术研究工作。研究所的主要任务是,研究恢复前后因各种生态因子的改变而对土壤、水分、动植物的生长及环境的影响。研究所目前开展的研究主要有:林地渗透水研究;土壤不同深度养分成分及含铅量的研究;土壤分类、温度、水分、太阳辐射的研究;林木径流研究;施肥及林木生长研究;不同树种在各种土壤类型上生长过程的定位研究;以及采矿前后动植物变化的研究等。在澳大利亚[2],采矿业是该国的主导产业,矿区恢复已
经取得长足进展和令人瞩目的成绩,被认为是世界上先进而且成功地处理扰动土地的国家,土地复垦、生态恢复已经成为开采工艺的一部分。矿区复垦、生态恢复作为一种行业,正像冶金、采矿业等一样,正在发挥其独特的作用。对过去开采遗留下来的已封闭的矿区,复垦、生态恢复工作是由政府出资进行。新开矿区,有法律规定由矿主出资恢复。因此,矿区开采带来的土地破坏、环境影响和生态扰动,正在有效而成功地消失。复垦、生态恢复后的矿区被绿色覆盖,环境优美、空气新鲜,已难以辨认一般矿区面貌。为了保证矿区废弃地生态环境恢复的工作顺利进行,许多国家如美国、加拿大、德国、澳大利亚及东欧一些国家都先后制定了有关法律、法令、规章来约束采矿工业对土地的破坏,以法律形式要求采矿占用、破坏的土地生态环境进行恢复。如匈牙利就有严格的法律规定:当把肥沃的土地作其它用途时,使用者应付一大笔赔偿费,其相当部分是用来改良贫瘠的土地,在工业生产活动中被破坏的并已不用作工业用途的土地,原使用者必须将其复垦,然后归还农业部门。此外,许多国家为了搞好生态恢复工作建立了一些机构。美国一些州成立专门的生态恢复企业,其中包括农林业和工矿业的专家共同从事这项工作,在自行恢复的露天矿,从事生态恢复的工作人员已占露天矿职工总人数的10%。澳大利亚在新南威尔士州还专门成立了采矿工业土壤保持服务公司,该公司制定长期的生态恢复研究计划,发展和改进恢复方法,协助矿业部门进行恢复工作,进行矿区土壤调查和土壤理化分析,提供种子、苗木和专门的技术人才。我国矿区废弃地的恢复工作早在古代就开始了[2]。例如浙江绍兴的东湖原是一处古采石场,从汉代起开山取石。隋代扩建绍兴城时,大规模开采,长年累月开凿千奇百怪的峭壁和深邃的小塘,构成了东湖的雏形。到清代,东湖筑堤#22#分界,外为河、内为湖,并经长期的改造,形成了山水交融、洞窍盘错的风景旅游胜地。东湖风景名胜区在国内外都享有盛名,在世界矿区废弃地恢复史上占有显著的地位。近代我国矿区废弃地的恢复工作开始于1950年代末[7-9]。但是,由于社会、经济和技术等方面的原因,直到1980年代这项工作基本上还是处于零星、分散、小规模、低水平的状况。1988年我国5土地复垦规定6的出台,使我国矿区废弃地的生态恢复工作步入了法制轨道,矿区废弃地恢复的速度和质量都有较大的提高,1990年至1995年全国累计恢复各类废弃土地约53.3万hm2,其中1526家大、中型矿区恢复矿区废弃地约为4.67万hm2,占全国累计矿区废弃地面积的1.62%。然而,对389座乡镇矿区调查表明乡镇小型矿区对土地破坏十分严重,生态恢复率几乎为零。因此,我国矿区废弃地生态恢复的任务还十分艰巨。3 国内外矿区废弃地生态恢复技术的主要研究动态3.1 矿区废弃地生态恢复的理论研究矿区废弃地生态恢复的理论可以从恢复生态学中找到[1,10,11],恢复生态学是一门在1980年代得到有力发展的现代生态学分支。它所研究的对象是那些在自然灾害和人类活动压力条件下受到破坏的自然生态景观的恢复和得到重建的问题。恢复生态学认为恢复是破坏过程的逆向演替,这一逆向演替可能是沿着破坏时的轨迹复归,也可能是沿着一种新路径去恢复,可能是自然地进行,也可能是必须借助人工支持和诱导的过渡过程。由于生态恢复大多数情况下是在极端条件下进行的,可能不是一步到位,而需要通过一串目标来实现,所以逆向演替大多数需要以第二种方式为主,恢复生态学方法的主要理论就是说明如何实现这一逆向演替过程。自我设计与人为设计理论[1](Self-designversusdesigntheory)是恢复生态学的重要理论。自我设计理论认为,只要有足够的时间,随着时间的进程,退化生态系统将根据环境条件合理的组织自己并会最终改变其组分。而人为设计理论认为,通过工程方法和植物重建可直接恢复退化的生态系统,但恢复的类型可能是多样的。生态恢复还应用了生态学理论,包括限制因子原理(寻找生态系统恢复的关键因子)、生态位原理(合理安排生态系统中物种极其空间配置)、演替理论、生态适应性理论等。3.2 矿区废弃地生态恢复的技术研究矿区废弃地生态恢复是一个复杂的问题,它与生态、地质、土壤、林业、环境保护、毒理、美学、地理等多学科有关。因此,矿区废弃地生态恢复技术是涉及多学科的技术问题。目前研究的主要技术如下。3.2.1 矿区废弃地的基质改良3.2.1.1 城市污泥在矿区废弃地基质改良中的作用[8,12] 城市污泥是城市污水处理厂在污水处理过程中产生的固体废物。城市污泥目前的主要处理方法是填埋、焚烧、倒海和土壤改良利用等。由于城市污泥除了含有丰富的氮、磷、钾和有机质外,还有较强的粘性、持水性和保水性等物理性质。在发达国家城市污泥用于土壤改良已经成为普遍,据美国环保局有关数据表明,1981年在美国城市污泥在土壤改良中的利用已占城市污泥处理总量的42%,而在此前5a只占26%。因此,城市污泥在土壤改良中的利用越来越多。在英国、法国、德国等发达国家,城市污泥在土壤改良中的利用率也在40%~50%左右。我国/八五0期间每天排放的污泥量达1.0@107t,而污水的处理率仅为10%左右。根据全国环境保护规划,新世纪初全国污水处理率要求达到20%~30%,城市污泥排放量巨大。城市污泥对矿区废弃地基质改良主要作用有以下几个方面:¹改良废弃地的理化性质、增加土壤肥力。由于城市污泥的物理、化学和生物特性,施用城市污泥能够迅速有效地提高矿区废弃地的有机质含量并改变其结构性能。城市污泥中的氮、磷、钾和有机质经矿化,很易被植物吸收。因而,通过城市污泥来改良矿区废弃地,能够迅速而持久的为恢复的植物供肥。据Sort,X.andAlcaniz,J.M.研究,施用污泥后,0~30cm和30~60cm土层的全氮量显著增加,水溶性的有机氮会在60~90cm的土层富集,尤其在干旱季节,有利于植物从深层吸收氮。同时,还能改良土壤的理化性质,从而保证植物的生长,达到防止水土流失和改良土壤的目的。º有利于提高矿区废弃地微生物的活性[3,4,13]。土壤微生物的活动参与和促进土壤中物质循环,是构成土壤肥力的重要因素。通过施用城市污泥,改善土壤环境为土壤微生物的活动提供了条件。土壤微生物又反过来进一步促进土壤肥力的提高。城市污泥一方面含有大量的有机质和矿物养分,有利于促进土壤原有微生物的活动和繁殖;另一方面又因为其本身主要是由微生物群体组成的活性污泥(1g污泥含细菌高达数万亿个),从而直接的大大提高了土壤中微生物的数量。微生物促进有机物的分解和氮素的矿化作用和硝化作用,提高养分的有效性。#23#