李揚勝
(江西有色地質(zhì)探礦工程院,江西 南昌 330000)
尋烏縣文峰鄉(xiāng)涵水片區(qū)廢棄礦山綜合治理與生態(tài)修復工程項目工程施工范圍約17.86平方公里。2018年4月30日,我小組邀請了建設(shè)辦、設(shè)計、監(jiān)理及專業(yè)技術(shù)人員對廢棄礦山的現(xiàn)場進行勘察?,F(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)開采過后的礦山溝壑縱橫,水土流失極其嚴重[1]。廢棄礦區(qū)內(nèi)的水質(zhì)發(fā)生改變,氨氮值、高錳酸鹽、總磷更是遠遠超出了三類水的標準。這也導致廢棄的礦山土壤的成弱酸性,土壤的養(yǎng)分及理化性質(zhì)早已不適合植物生長。
(1)對土地資源的影響。在礦產(chǎn)資源實際開發(fā)過程中,極易形成對土地資源的破壞,導致土地逐漸貧瘠,形成嚴重的水土流失現(xiàn)象,且開采期間所產(chǎn)生的固體廢物,如,廢石、尾礦等在堆放過程中需占據(jù)相應的土地資源,土地原有功能被削弱,在雨水和風化的作用下,固體廢棄物中的有毒物質(zhì)逐漸滲透至土壤,在形成對土壤團粒結(jié)構(gòu)深度破壞的同時,容易導致土壤板結(jié)[2]。
(2)對水環(huán)境的影響。通常情況下,在礦山的礦石和圍巖中富含有大量金屬硫化物,大量為尾礦和廢石露天對方,通過微生物的催化氧化以及徑流等作用,產(chǎn)生大量酸性廢水,且水中富含金屬離子[3]。當此類廢水進入水體后,將降低水體pH值,且無法有效降解各種金屬以及金屬污染物,長時間的積累和沉淀,對水體中的浮游生物、藻類以及魚類有著致命威脅,甚至影響整個水生態(tài)和水環(huán)境。
(3)對大氣環(huán)境的影響。在固體廢棄物堆放場內(nèi),由于廢石和尾礦長時間的裸露,再加上其表面顆粒物和風化物較為松散,當干燥起風時,容易形成嚴重的風蝕揚塵,在風的作用下進入大氣層,嚴重污染周圍大氣環(huán)境。
(4)對地表景觀的影響。從開采方式上來看,礦山開采主要分為露天和地下。其中,露天開采主要以土地的剝離和挖損為主,地表形態(tài)、地表植被以及地表景觀被嚴重破壞和改變;而地下開采主要是礦石被采出后,上覆巖層失去支撐條件,破壞了巖體內(nèi)部應力之間的平衡性,致使采空區(qū)上覆巖層形成嚴重的位移和變形等不良現(xiàn)象,甚至形成嚴重的塌陷和裂縫,地表自然景觀被大肆破壞。
(5)對生物多樣性的影響。礦山的開采主要是對表層土石的剝離,將原有植被進行徹底清除,這種開采方式對五中的原生生境形成了嚴重破壞,各大型植被群落變得越來越破碎形成小型斑塊,使得群落整體功能受到極大限制。
物理修復技術(shù)主要恢復治理對象為廢石、尾礦堆積場的污染源,通過各種治理方式的有效應用,如,隔離、剝離化熱解吸收以及固化等,綜合治理受到嚴重污染的土壤。在礦山實際開采期間,為防止污染物大面積的擴散,可將轉(zhuǎn)移被污染土壤,或者分隔未污染土壤及水體,該方法同樣適用于二次污染的防治。
化學修復技術(shù)很多情況下,主要是通過對化學物質(zhì)間所具備化學反應的有效運用,以形成對污染物質(zhì)含量和有害化學物質(zhì)的降低和弱化目的,如將固定劑添加至深層土壤中,可最大限度的減少對地下水環(huán)境的污染和破壞。
即采用特定的化學物質(zhì)固定從土壤耕作層淋下來的金屬,而已完全固定的重金屬難以通過降水降水再次淋洗出來,從而形成對二次污染發(fā)生率的有效降低。
從修復類型上來看,植物修復技術(shù)具有一定的長效性和生態(tài)性,該藥物主要是通過對特殊研制植物的有效利用,轉(zhuǎn)移或者轉(zhuǎn)化環(huán)境介質(zhì)中的有毒有害污染,以從根本上實現(xiàn)對被污染土壤的治理和修復。而從實際應用角度來看,植物修復技術(shù)多被應用于土壤基質(zhì)污染較為嚴重的區(qū)域,解決常規(guī)技術(shù)中難以解決和處理的情況。一般情況下,植物修復技術(shù)與基質(zhì)修復技術(shù)存在較為緊密的聯(lián)系,其中“人工土壤”的應用頻率相對較高,主要是由于該土壤理性具有較強的透氣性、透水性以及保水性,適宜各種植物的生長,更易于植被的修復和生長。
在礦山生態(tài)系統(tǒng)功能恢復過程中,土壤基質(zhì)改良是一種十分必要的手段,目前,由于礦山是土壤中因基質(zhì)結(jié)構(gòu)性差、營養(yǎng)成分缺失等問題的存在,對微生物和植物生存和生長產(chǎn)生不利影響。若要是實現(xiàn)對礦山物種生態(tài)系統(tǒng)的有效回復,對土壤機制進行改良。具體可按照以下方法操作:
(1)土壤改良劑配制:土壤改良劑采用生物炭、保水劑、凹凸棒、生物菌肥等按照1:1:2:1的比例進行制備,根據(jù)實驗地塊成果,每畝需配制土壤改良劑1.2t,保水劑對能有效保證土壤中的水份提高植被成活率,配合有機肥、石灰一并施加。
(2)播施商品有機肥(有機含量60%以上),項目區(qū)土壤沙化十分嚴重,土壤貧瘠,有機質(zhì)含量較小。為增加土壤肥力提高土壤內(nèi)有機質(zhì)含量,根據(jù)實驗地塊成果每畝播施商品有機肥3t,復合肥每畝0.67t。
在礦山廢棄地中水體類型主要分為兩種,一種是長期積蓄的雨水,另一種是工業(yè)遺留水,在山體附近沖溝處,通過攔蓄水壩的設(shè)置,通過雨季降水形成水面,形成對山體水利狀況的有效改善。在自然形成沖溝相對較少的區(qū)域內(nèi),可通過對道路邊溝攔蓄雨水的有效應用,在邊溝的最凹點,進行滲水井的開鑿,有效改善山體淺層地下水狀況,在重塑水體過程中,避免對水資源的過度消耗。
針對礦山廢棄地的生態(tài)恢復而言,應從源頭抓起,在礦產(chǎn)開采計劃前期制定過程中,便應當全面評估礦山環(huán)境可能遭受破壞情況,并根據(jù)實際情況制定一系列有效應對方案。本文在本次生態(tài)恢復治理活動中,通過吸取教訓總結(jié)經(jīng)驗,結(jié)合施工特點認真總結(jié)了廢棄礦山植被覆綠施工技術(shù)在廢棄礦山治理工作的意義和作用,并把它們進行推廣,希望能取得更大的效益。