郭小鋒

（甘肅省生態(tài)環(huán)境工程評(píng)估中心，甘肅 蘭州730030）

1 礦山環(huán)境問(wèn)題

礦業(yè)的開(kāi)發(fā)與利用能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供充沛的動(dòng)力，但無(wú)秩序且缺乏管理的礦山，在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)環(huán)境也造成了較為嚴(yán)重的影響，對(duì)環(huán)境的破壞輕則會(huì)產(chǎn)生多種方面的污染，嚴(yán)重的可能破壞生態(tài)平衡，甚至危及居民的生活安全。概括而言，目前礦山對(duì)環(huán)境造成的影響主要表現(xiàn)為水污染，空氣污染以及土地污染。

對(duì)于我國(guó)南部區(qū)域的稀土礦源開(kāi)發(fā)，其中廢石廢渣中可能存在大量的重金屬元素，在雨水的沖蝕下可能匯入河流，甚至污染整個(gè)區(qū)域的地下水源，這將使得部分河道的整個(gè)區(qū)域，水源均受到破壞，無(wú)法供給人們的日常生活飲用需求，甚至危及工農(nóng)業(yè)用水的安全。再者，大型露天礦場(chǎng)的開(kāi)采不可避免的會(huì)產(chǎn)生較多PM小于2.5的粉末及有害有毒氣體，細(xì)小的飛沫隨空氣漂浮，使人們呼吸道受到感染或破壞。并且可能與雨水結(jié)合在一起形成新的顆粒水溶液進(jìn)一步侵蝕建筑。此外，在礦山開(kāi)發(fā)時(shí)也會(huì)使山體周邊的植被和動(dòng)物的棲息環(huán)境受到重創(chuàng)，從而打破使整個(gè)區(qū)域的植被生態(tài)平衡，使土壤荒漠化，沙塵化，甚至出現(xiàn)地表塌陷以及地面下沉等惡劣現(xiàn)象。

2 生態(tài)恢復(fù)技術(shù)分析

2.1 礦山基面處理技術(shù)

礦山地帶有較多的邊坡以及坍塌或裂縫，在進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)工作之前，首先要確保生態(tài)恢復(fù)工作的安全有序開(kāi)展，因此需要對(duì)邊坡以及具有危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行處理。對(duì)于坡面的傾斜角度，要有準(zhǔn)確的測(cè)繪和校準(zhǔn)，如果坡面其傾斜角度過(guò)高，則通常使用爆破等方案進(jìn)行削平坡度，以便于后期恢復(fù)植被涵養(yǎng)土壤工作的開(kāi)展。礦山存在大量開(kāi)采時(shí)廢石渣羅列成的坡墩，這種廢渣基本不具有植物生存的土壤環(huán)境，但是其中仍存在較多的礦產(chǎn)資源，因此處理這種地形需要根據(jù)礦山附近的工業(yè)情況，送至精煉廠進(jìn)行二次回收利用。處于成本的計(jì)算和考慮，廢礦若不具備精煉的意義，可以對(duì)礦山低洼以及坍塌處進(jìn)行填坑處理，這樣可以做到廢物利用，同時(shí)解決了礦山的地基不平整的問(wèn)題。對(duì)于礦山不同的地質(zhì)坡體，需要注重其滑坡的問(wèn)題，可以通過(guò)固定錨栓等加固方式，將坡體受到的應(yīng)力精確計(jì)算，隨后尋找合適的支點(diǎn)進(jìn)行支撐。礦山存在的坍塌地質(zhì)，通常先采用水泥砂漿來(lái)進(jìn)行密封澆灌，這樣能夠避免二次坍塌造成的危險(xiǎn)，在距離地面幾米處再填補(bǔ)土壤，便于后續(xù)植被的恢復(fù)。

2.2 土質(zhì)改良技術(shù)

礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的主要難題在于礦區(qū)土質(zhì)問(wèn)題，因礦區(qū)的有毒有害物質(zhì)較多，并且適宜植物生長(zhǎng)的氮磷鉀等元素含量相對(duì)較少，因此對(duì)于礦區(qū)土質(zhì)需要進(jìn)行一系列的改良。

（1）物理手段改良。在礦山開(kāi)發(fā)前，首先將礦山的表層土壤進(jìn)行挖取，然后封存。待開(kāi)發(fā)結(jié)束后再將之前剝離的土壤回填，這樣就能避免在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)于土壤的破壞，并且不會(huì)使土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素流失，并且植被的種子不會(huì)失活，因此這種操作手法屬于物理手段，其操作難度較低，并且恢復(fù)效率較高，但是對(duì)于大面積的存儲(chǔ)，需要專門(mén)儲(chǔ)存區(qū)域，并且開(kāi)挖大面積的土地是較為耗資且耗時(shí)間的工程，因此這種手段僅適合于小區(qū)域，重污染項(xiàng)目開(kāi)發(fā)前對(duì)土壤的保護(hù)。另一種手段為隔離法，即在開(kāi)發(fā)前在土壤的上層設(shè)置防滲膜以及各種物理防滲措施，防止礦區(qū)的開(kāi)發(fā)對(duì)表層土壤產(chǎn)生惡劣的影響。待開(kāi)發(fā)完畢后，將防滲層進(jìn)行去除，或防滲膜隨著時(shí)間能夠自行分解，這樣能夠做到大面積的鋪設(shè)，并且保障土壤能充分的隔離。

（2）化學(xué)手段改良。土壤不適宜植物生存主要是缺乏植物生長(zhǎng)的基元素，可以通過(guò)研究土壤中的成分含量，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)素的科學(xué)土壤增肥，是土壤的酸堿度以及各項(xiàng)氮磷鉀肥的指標(biāo)趨于正常，這樣就能以最小的成本恢復(fù)土壤生長(zhǎng)植被的能力。但這種方法可能存在一定的二次污染，因在施肥過(guò)程中受降雨等原因，也會(huì)對(duì)土壤的元素分布造成一定的影響，甚至?xí)⒎柿现械幕瘜W(xué)元素引入到地下水中，造成地表水的污染。因此這種化學(xué)增肥的手段，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛞约巴临|(zhì)的實(shí)際情況進(jìn)行制定合理的方案。

對(duì)于礦區(qū)造成的鹽堿地，可以通過(guò)添加化學(xué)藥劑來(lái)調(diào)節(jié)土壤的堿性，通過(guò)加入硫酸亞鐵等物質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)鈣離子與鈉離子的替換，改善土壤的化學(xué)構(gòu)成。而對(duì)于重金屬污染的區(qū)域可以添加石灰等物質(zhì)，使重金屬形成氫氧化物，使重金屬離子與土壤產(chǎn)生沉淀，從而便于分離污染源。除此以外，還有許多的化學(xué)藥品均可以起到土地性質(zhì)的調(diào)節(jié)作用，但均需要根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)原理以及反應(yīng)速率，來(lái)對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行科學(xué)控制。

（3）生物手段改良。生物手段改良，顧名思義為通過(guò)植物動(dòng)物以及微生物來(lái)提高土壤的肥沃度。有一些特殊的生長(zhǎng)機(jī)制植物能夠吸收土壤中的重金屬元素，通過(guò)輪番種植能夠高效率的凈化土壤的重金屬離子。一些豆類植物和根瘤菌共生，能夠形成極強(qiáng)的固氮能力，這些豆科植物的種植能夠是土壤變得更加肥沃，并且通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，能夠使土壤中多種元素得到補(bǔ)充。此外，可以在礦山地質(zhì)中放置蚯蚓等生物，對(duì)土壤能夠起到較強(qiáng)的松土作用，充分提高土壤的透氣能力。最后，微生物在土壤中也起到重要的作用，通過(guò)微生物的分解能夠提高土壤的肥沃度，微生物與植物協(xié)同作用較強(qiáng)，可以利用植物以及動(dòng)物的腐殖質(zhì)使微生物分解，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的循環(huán)，將會(huì)促進(jìn)土壤有機(jī)化。

2.3 植被恢復(fù)技術(shù)

植物恢復(fù)工作的開(kāi)展，首先要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?，從而選擇合適的植入種類以及對(duì)應(yīng)的恢復(fù)技術(shù)。但針對(duì)大范圍的礦山地質(zhì)而言，植物的選擇應(yīng)挑選適應(yīng)能力強(qiáng)，并且具有抗鹽堿化和抗逆性的優(yōu)良品種，確保植物在種植后的成活率。此外，確定植物種類前，首先要了解各種植物對(duì)于不同元素的需求，針對(duì)地質(zhì)進(jìn)行科學(xué)選擇品種。其次要了解植物后期的養(yǎng)護(hù)工作，從而避免保養(yǎng)工作不及時(shí)而造成的大區(qū)域植物枯萎或死亡。對(duì)于植被恢復(fù)的具體種植方法，主要有以下幾個(gè)方面。

（1）液壓噴射播種法，這種方法主要可以適用于有一定角度的斜坡地質(zhì)，其液壓噴射力強(qiáng)可以將草種以及植被種子呈均勻彌散狀分散，并且其效率高，普遍適用于大區(qū)域范圍內(nèi)的植被恢復(fù)處理。由于整個(gè)噴射過(guò)程均屬于機(jī)械自動(dòng)化，在確保土壤適宜，并且種子具有較高活性的前提下進(jìn)行播種，能夠在較短時(shí)間內(nèi)建成大面積的綠化草坪，從而大力促進(jìn)礦山生態(tài)建設(shè)。

（2）多孔混凝土種植法，混凝土上長(zhǎng)草技術(shù)在天津外河改造工程中開(kāi)展了野外大面積實(shí)驗(yàn)，目前綠草長(zhǎng)勢(shì)良好?；炷辽祥L(zhǎng)草技術(shù)是在無(wú)沙大孔混凝土中摻加部分酸性聚合物及聚丙烯纖維等高分子材料預(yù)制砌塊，同時(shí)在砌塊孔隙中充填腐殖土、種子、緩釋肥料、保水劑等混合材料，并在混凝土表層采用植物纖維覆蓋，從而創(chuàng)造出植物易于生長(zhǎng)的環(huán)境，并且能夠加固礦山地質(zhì)的穩(wěn)定，避免滑坡水土流失等現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）混合噴漿種植法。植被混凝土是根據(jù)邊坡地理位置、邊坡角度、巖石性質(zhì)、綠化要求等來(lái)確定水泥、沙壤土、腐殖質(zhì)、保水劑、長(zhǎng)效肥、混凝土綠化添加劑、混合植綠種子和水組成比例的，混合植綠種子是根據(jù)生物生長(zhǎng)特性混合優(yōu)選而成，其植物能四季常青、自然繁殖，技術(shù)核心中最關(guān)鍵的技術(shù)是混凝土綠化添加劑可以增強(qiáng)護(hù)坡強(qiáng)度和抗沖刷能力，而且使植被混凝土層不龜裂，同時(shí)可以改善植被混凝土物理、化學(xué)特性，營(yíng)造較好的植物生長(zhǎng)環(huán)境。

3 生態(tài)景觀的構(gòu)建

礦山關(guān)閉后留下的巖石堆、機(jī)械設(shè)備和采礦留下的典型地貌等，是一些非常重要的資源，具有極高的歷史、科研、審美及市場(chǎng)價(jià)值。礦區(qū)廢棄地生態(tài)景觀建設(shè)是在原有景觀的基礎(chǔ)上，合理開(kāi)發(fā)新的旅游資源，合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)景觀，將自然資源和歷史文化資源轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)造生態(tài)效益。該法主要適用于臨近城區(qū)或者風(fēng)景區(qū)，人流量較大，有造景需求的礦山污染。根據(jù)礦區(qū)污染改造后主體的功能不同，大致可分為城市開(kāi)放空間、礦業(yè)遺跡旅游目的地、博物館等。

4 結(jié)論

遵循生態(tài)學(xué)原理，恢復(fù)土壤、植被、土壤微生物和動(dòng)物的綜合利用，采取工程措施和生物措施相結(jié)合，進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，礦山生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)后的合理完整的功能恢復(fù)，能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的自然維度。