黃 斌,谷佳榮
(湖南瑤崗仙礦業(yè)有限責(zé)任公司,湖南 郴州 424209)
當(dāng)前有色金屬礦產(chǎn)開采與生產(chǎn)過程,礦物取工藝流程復(fù)雜,資源利用率相對(duì)較低,同時(shí)伴生諸多固體廢棄物,對(duì)礦區(qū)周邊土地與生態(tài)環(huán)境造成極大影響,伴隨開采深度的增加,廢棄物日漸增多,本文基于有色金屬礦山開采的現(xiàn)狀情況,對(duì)其礦山土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)開展研究分析,力求為相關(guān)行業(yè)提供理論借鑒和思考。
在礦山土壤的整治過程中,常用的方法即化學(xué)改良。由于礦山的尾礦和一些廢棄的金屬礦山一般富含植物生長的有機(jī)物質(zhì),使用定量的煤炭腐殖質(zhì)酸物質(zhì),能改良當(dāng)前PH值且含碳酸鈣的廢棄地,同時(shí)利用土壤熱化,提升磷的含量來實(shí)現(xiàn)土壤改良。此外,使用化肥、綠肥和有機(jī)肥能有效固定污染的土壤,提高土壤的營養(yǎng)成分;部分礦山在開采中,可能缺少廢石堆樣子的土壤層,需先將土壤覆蓋在廢棄地中,然后再開展改良過程。
有色金屬礦區(qū)植被恢復(fù)過程中,由于土壤當(dāng)中往往富含多種有毒物質(zhì),不利于植物的生長,在污染較為嚴(yán)重的地區(qū),能長期存活的即耐認(rèn)定為抗重金屬污染植物。在重金屬富含較多的水體和土壤中受到重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)影響,大部分重金屬的濃度都較為穩(wěn)定,例如茄科、禾本科的植物能適應(yīng)鉛鋅等礦碴等惡劣環(huán)境,適宜在填埋滲出液體的污染土地復(fù)墾。
(1)采礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)。針對(duì)開采礦山的生態(tài)修復(fù),可采用填充采礦工藝減輕地表的沉陷??蓪⒌乇淼某料菝娣e縮減成最少,更好的處理地面的裂縫。通過廢石的填充,更好的覆蓋表土,以實(shí)現(xiàn)植被的恢復(fù)。
當(dāng)露天的礦區(qū)邊坡坡度小于35°時(shí),可直接采用生態(tài)環(huán)境的修復(fù),適度的將爬山虎、扶芳藤等植物應(yīng)用當(dāng)?shù)V山之中。當(dāng)坡度大于35°小于70°時(shí),可適度的進(jìn)行削坡處理,確保邊坡的穩(wěn)定。當(dāng)邊坡坡度大于70°時(shí),必須先確保整個(gè)邊坡的穩(wěn)定,再實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。
(2)尾礦庫和廢石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)。在整個(gè)工程設(shè)施和復(fù)墾地的要求符合標(biāo)準(zhǔn)之后,需對(duì)尾礦庫進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。在這個(gè)過程當(dāng)中,需結(jié)合尾礦庫的特性進(jìn)行具體細(xì)化的處理。在廢棄的赤泥、沉泥等一些酸堿性的土壤可采用堆置場(chǎng)地、處置深度和場(chǎng)地利用方向等方式加以修復(fù)。
當(dāng)尾礦庫的鹽分過大時(shí),可采用深度覆蓋或者直接去鹽的方式。當(dāng)尾礦庫的放射性和有毒成分存在時(shí),要做好相應(yīng)的隔離層處置,確保深度覆蓋。針對(duì)廢石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)主要確保其邊坡的穩(wěn)定,往往采用削坡開級(jí)、攔擋壩和抗滑樁等措施進(jìn)行修復(fù)。
(3)微生物土壤改良。通過分子生物學(xué)的科學(xué)技術(shù),能有效改良野生的超富集植物,在土壤當(dāng)中生存的動(dòng)物可有效的改善土壤結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)落葉的分解和營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。土壤的動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分,可有效的促進(jìn)消費(fèi)和分解。例如蚯蚓可促進(jìn)銅礦廢棄地的生態(tài)恢復(fù),改良廢棄地土壤的理化性質(zhì),采用微生物群落恢復(fù)的方法也能有效消除存在的污染物。
在鉛鋅尾礦區(qū)域,可移植根瘤菌至銀合歡的根部產(chǎn)生根瘤,促進(jìn)植物的根部生長,針對(duì)鉬污染的尾礦區(qū),可接種菌根,促進(jìn)植物對(duì)磷和鉬的吸收,以減輕土質(zhì)污染[1]。
現(xiàn)有某礦碴堆積場(chǎng)含碴料約20萬m3,場(chǎng)地裂隙發(fā)育、區(qū)域部分巖體松散,由于長期堆積造成場(chǎng)區(qū)土壤、植被與坡面水環(huán)境存在安全風(fēng)險(xiǎn),故擬開展碴場(chǎng)治理工程,主要包含堆碴清運(yùn)、坡面防護(hù)與土壤改良作業(yè)[2]。
堆渣清運(yùn)流程中,前期從碴體適宜位置設(shè)置安放電耙絞車的平臺(tái),以55KW電耙絞車清理積渣,新建自動(dòng)篩分格柵礦倉,格柵間距10cm,堆碴清運(yùn)以55KW電耙絞車作業(yè)為主,人工為輔開展清理篩選與轉(zhuǎn)運(yùn)工作;坡面防護(hù)流程中,現(xiàn)場(chǎng)核查踏勘擬防護(hù)加固的坡面區(qū)域,采取從上向下逐級(jí)防護(hù)的方式,采用φ40孔徑沿正交巖面鉆孔并灌注砂漿,導(dǎo)入錨桿擊實(shí)后抹平,鋼筋網(wǎng)緊貼坡面布設(shè)并噴混凝土,并與突出錨桿緊鄰焊接;噴錨階段按厚度分2-3層由低處向高處噴射,速凝劑以總量2%為宜。見圖1。
針對(duì)礦區(qū)土壤改良,采取因地制宜、分類實(shí)施、多措并舉的原則開展,通過廢石的填充,更好的覆蓋表土,以實(shí)現(xiàn)植被的恢復(fù)。針對(duì)坑洼與沉陷明顯區(qū)域,利用堆碴廢棄物進(jìn)行裂隙、坑塘、孔洞填充;利用植被和生物因素,改善礦山堆碴場(chǎng)區(qū)土壤與生態(tài)環(huán)境。
圖1 混凝土噴射作業(yè)流程圖
綜上所述,加強(qiáng)有色金屬礦山土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,礦山廢棄地復(fù)墾工作是保護(hù)耕地的有效手段,能更好的改善生態(tài)環(huán)境,提高人們的生活水平。廢棄地土地的復(fù)墾和生態(tài)保護(hù)工作涉及諸多學(xué)科和部門,依托強(qiáng)大的資金和技術(shù)保障,因此需綜合協(xié)調(diào)好各方面因素,吸收借鑒先進(jìn)的理論成果,以期更好的推進(jìn)礦山生態(tài)恢復(fù)工作。