■朱成劍 ■江西銅業(yè)集團公司永平銅礦,江西 鉛山 334506
時下,采礦廢棄地的生態(tài)恢復問題越來越受到人們的關注,沒有經(jīng)過相關治理的采礦廢棄地在水土流失、土地沙漠化、環(huán)境污染等方面存在許多重大的隱患,產(chǎn)生的影響對經(jīng)濟的發(fā)展與人們的生活構(gòu)成嚴重的威脅,從而,恢復采礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的任務刻不容緩。
從景觀生態(tài)學上而言,采礦廢棄地相比采礦前表現(xiàn)出的景觀異質(zhì)性更大。因為,采礦行為在一定意義上來說就是對原本相對均勻的景觀進行異質(zhì)化的過程,采礦前均質(zhì)的景觀遭到破碎,并出現(xiàn)廊道、斑塊等鑲嵌格局的特征。而當采礦的干擾超過生態(tài)系統(tǒng)本身的恢復能力就會導致生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化、生物多樣性逐漸遞減、物質(zhì)循環(huán)能力降低,以及外來物種入侵,加劇到一定程度下,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生態(tài)平衡就會遭到嚴重的破壞。此外,還會造成各種生態(tài)過程與區(qū)域生態(tài)格局的連續(xù)性,并造成污染進一步擴散。
景觀退化包括功能退化與結(jié)構(gòu)退化,前者指在景觀異質(zhì)性的改變下會造成服務功能與穩(wěn)定性衰退的現(xiàn)象,而后者則指各生態(tài)系統(tǒng)之間的各種功能斷裂抑或減少的現(xiàn)象。采礦活動容易造成采空區(qū),導致地面塌陷,造成橋梁、道路等地面設施遭到變形破壞,甚至造成地貌變得支離破碎、千瘡百孔,從而影響了環(huán)境服務功能。
采礦活動產(chǎn)生的有毒礦物元素與礦井廢水都會給周邊地區(qū)造成一定的污染,大量有害氣體諸如二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮以及礦物灰塵都在威脅著人們的健康,并對空氣質(zhì)量造成惡劣的影響。此外,礦井廢水中含有許多利用率較低的懸浮物與污染物質(zhì),直接排入環(huán)境后導致土壤與地下水的質(zhì)量嚴重下降,而堆放在露天中的礦物經(jīng)雨淋及人為的污染會對水系造成嚴重的污染,并加劇土壤的污染程度,不利于植物的生長。
采礦廢棄地的植被遭到破壞后,水系變得紊亂,并形成采空區(qū),在水土流失的加劇下,容易帶來諸如山洪、泥石流等巨大破壞力的災害,甚至會對荒漠化進一步加劇。因為,沙塵暴的形成與人們的采礦活動存在一定的關聯(lián),尤其是采礦廢棄地裸露的地面,無疑是形成沙塵暴的幫兇。
一般而言,采礦廢棄地生態(tài)恢復過程中最難處理的問題當屬毒性問題,從而只能在污染不嚴重之時采取相關治理措施。耐酸性植被的種植與用石灰石覆蓋,可以消除采礦廢棄地的酸性。針對重金屬礦存留在廢棄物的殘余金屬物質(zhì),可通過植被的種植來吸收毒性,對于毒廢物,只能用無毒物質(zhì)去覆蓋,建立起環(huán)境隔離區(qū)。在采礦固體廢物的處理上,為了促使微生物的生長并增強生命力,當前主要通過有機合成化肥的播撒,外加種植一些植被來解決。針對采礦廢棄物的問題,可通過一定的封閉來處理。針對礦井廢水的處理,可利用生態(tài)技術與工程措施相結(jié)合的辦法,具體包括阻止地表水流入采礦區(qū)域與封閉廢棄礦井所有巷道,以達到減少廢水補給量與隔絕空氣氧化的目的。對于廢水中的礦物成分可通過微生物來中和或者除掉,然后選擇利于物種生長的濕地基質(zhì),并種植可廢除水中礦物離子的耐酸性植物。而在采礦廢棄地的徑流水系問題上,可設置污水處理系統(tǒng)與雨污分流系統(tǒng)來處理污染,并改造修復河道,從而達到解決問題的目的。
采礦廢棄地中許多諸如鉀、鈣、鎂、磷等營養(yǎng)元素缺失后難以自然恢復,從而,只能通過人為來恢復了。針對采礦廢棄地的土壤問題,可新覆土再改良或者直接改良,在改良的材料上種類較多,諸如化學肥料、表土、綠肥、有機廢棄物、固氮作物等材料均可。出于生態(tài)效益與社會效益的考慮,采用“以廢治廢”的方法也可以達到很好地處理效果,因為生活垃圾、污水污泥動物糞便中含有許多有機質(zhì),在慢慢釋放過程中可以提高基質(zhì)的肥力并緩解一定的金屬離子的毒性,只是,改良后的廢棄地不適合用作農(nóng)地。而從長遠發(fā)展的目標來看,對于采礦廢棄地基質(zhì)的改良,利用固氮植物與菌根植物改良是生態(tài)效益與經(jīng)濟效益最佳的方法。
可想而知,采礦廢棄地的表土與植被一般都已經(jīng)被破壞得相當嚴重,而且整個生態(tài)系統(tǒng)都已經(jīng)受到了嚴重的破壞。在恢復植被的過程中,必須做到減少災害、控制水土流失并防治土壤遭到侵蝕。如果采礦廢棄地破壞的程度不是很嚴重,可以通過生態(tài)演替來恢復,但時間會漫長些。那些在采礦廢棄地自然定居的鄉(xiāng)土植物對于恢復植被群落具有重要的作用,她們既可以適應極端的生長條件,又具有極強的可塑性,從而可以與栽培的植物組成多層次的群落植物,構(gòu)建一個多結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)。
采礦廢棄地容易形成一定的采空區(qū),從而易導致地面崩裂與陷落,甚至會引發(fā)坍塌等一系列災害事故。所以,必須通過相應的工程處理來解決采礦廢棄地潛在的相關隱患問題,并進一步減少災害與事故的發(fā)生率。許多露天的礦山的采礦方式多為下挖開采,挖掘面近于直立,如果遇到降水,挖開的山巖會解體,從而會加大崩塌與滑坡事故的發(fā)生,此外,降雨造成的采坑積水容易墜入發(fā)生傷亡事故。因此,對于采礦廢棄地的礦坑與危巖體需要進行擋土墻、攔沙壩、護坡等相關安全設施。
在我國過去的發(fā)展階段里,礦業(yè)為我國的經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的推動作用。但是,我們也應該看到,在采礦量不斷增加的同時,采礦廢棄地也在不斷地上升,在人為的干擾下,那些采礦廢棄地的生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能嚴重退化。因此,了解采礦廢棄地的生態(tài)特征與對環(huán)境的影響,進而實行相關有效措施,對采礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的恢復具有重大的作用。
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