露天废弃矿山生态修复技术的优化研究论文

2025-05-29 16:13:46 来源: 作者:xuling
摘要:本文首先简要分析了露天废弃矿山对生态环境的影响,然后对露天废弃矿山生态修复价值进行介绍,详细论述了露天废弃矿山生态修复技术的具体应用,主要包括基质改良技术、植物修复技术、微生物修复技术、辅助修复技术等以及谈论了露天废弃矿山生态修复技术的应用实例。
摘要:本文首先简要分析了露天废弃矿山对生态环境的影响,然后对露天废弃矿山生态修复价值进行介绍,详细论述了露天废弃矿山生态修复技术的具体应用,主要包括基质改良技术、植物修复技术、微生物修复技术、辅助修复技术等以及谈论了露天废弃矿山生态修复技术的应用实例,最后对露天废弃矿山生态修复技术的注意事项进行相应的总结,主要包括注重景观的合理构造、加强矿区植被重建、加大水污染治理力度等,以此来不断提升露天废弃矿山生态修复水平,取得理想的技术应用效果,进而全面落实和践行生态环境保护理念。基于此,文章就露天废弃矿山生态修复技术展开探讨。
关键词:露天;废弃矿山;生态修复技术;应用
出自于工业发展需求,我国矿山企业对寻找新的矿区有着较高的关注度,旨在实现矿物资源的有效开发,并将实际利用效率提升上来。众所周知,矿产资源具有不可再生资源的性质特点,人类的开采速度,明显超出了矿物的形成速度以及负荷范围。一些企业出自于短期经济利益的角度,没有将绿色开采理念贯彻落实到位,其开采行为并不合法合规,造成资源流失问题比较严重,甚至加剧了环境的破坏指数。其中,经过开采,在废物、废石等长期堆积过程中,极容易导致水土污染问题,因为生物链是不断循环的,因此最终会对人类自身造成严重威胁,其经济损失不可估量。由此可以看出,在露天废弃矿山,加强生态修复势在必行。
1露天废弃矿山对生态环境的影响
首先,在露天采矿过程中,树木的砍伐现象比较严重,这对于矿山的植被景观造成了极大的影响,如果开采技术不合理,也会导致相关地质灾害问题的出现,如裂缝等,进而严重威胁到植被的生存过程;其次,在各类机械设备运转过程中,难免会释放出刺激性气味,这不仅会影响到土壤、空气的质量,造成重金属污染的出现,而且在长期发展过程中,也会对人类身体健康带来严重的隐患;最后,在矿产开采时,生物的多样性严重降低,继而威胁到生物圈,影响到生物的正常栖息,并且这种影响程度具有不可逆性的特点,再加上地质结构变化明显,自然灾害频繁出现,比如在采矿过程中,面对地表塌陷等问题的发生,极容易引发地质灾害。
2露天废弃矿山生态修复价值
2.1有利于不断改善生态环境
在经济不断发展的背景之下,极大地促进了矿产资源开发行业的发展,但是在这一过程中,环境保护问题迫在眉睫。众所周知,在矿山开采时,不仅会影响到当地自然环境,而且也会对生态的失衡埋下隐患,如果缺少对修复工作的高度重视,会使地区的发展面临生存危机。对此,在碳中和理念不断推进过程中,生态修复技术得到了广泛应用,可以使被开采的矿山得到明显修复,防止地区生态环境的恶化,与生态文明建设需求相一致。同时,也可以不断协调矿产资源开发与地区生态环境之间的关系,将良好的生产生活环境提供给当地居民,在整体上不断践行环境保护工作。
2.2有利于推动旅游资源的开发
借助合理的修复方法,可使生态整体面貌尽可能地恢复到以前,避免自然环境的破坏程度更加严重。目前,各个地区对旅游业发展的重视度较高,积极开发旅游资源,为当地经济发展带来一线生机。其中,废弃矿山得到了有效的开发,其实施效果显著。而且县市政府对专项资金的投入度较高,深入考察和了解废弃矿山的周边环境,并从地区的气候特点出发,为制定修复措施提供有力的依据。总之,加强矿山生态修复,可以赋予旅游产业全新的生命力,共同提升经济效益与社会效益,同时实现特色化旅游文化的开发,形成独树一帜的品牌美誉度。
2.3有利于促进绿色生产建设
加强矿山生态修复,在促进当地产业发展的基础上,对于绿色生产理念的渗透也具有极大的帮助。其中,基于相关工作人员的角度,应与矿山所在地区的实际情况相结合,保证治理措施的科学性与合理性,注重土地利用效率的不断提升,再加上先进技术、设备的应用,最终为节能减排目标的实现助益。在具体修复过程中,环保理念会得到全面落实,更好地推进绿色生产,这对于地区经济的发展影响深远。
3露天废弃矿山生态修复技术
3.1基质改良技术
第一,物理改良。通常来说,废弃矿山基质结构并不理想,而且土壤养分流失严重,再加上重金属毒性的存在,给生态修复带来了极大的挑战。在金属矿山的情况下,会严重破坏土层,加之土层过薄的影响,因此客土法比较适合应用。在确定覆土厚度时,应对物理性质等要素进行深入分析,土地恢复的类型,主要包括农业与林业,其中,农业的覆土厚度最低为50cm,最高为100cm,而对于林业,最低为10cm,最高为30cm。此外,在基质改良中,为了将土壤养分提升上来,秸秆经过发酵后比较具有应用价值。
第二,化学改良。在露天废弃矿山中,酸碱化问题的发生率较高,所以在此类土壤的改良方面,可加强碳酸氢盐、石膏等使用。其中,借助石膏可以有效缓解土壤碱化程度,进一步强化水的渗透力,进而使土壤基质出现明显的改观。而借助碳酸氢盐,在与石灰共同使用过程中,可以使酸性得到一定的中和,进而不断改善土质。另外,因为露天废弃矿山中各类植物对一些营养物质的要求较高,所以要想将实际改良效果提升上来,如铅锌尾矿库,可混合添加粪肥和石灰,以此来不断提升尾砂的改良性,但是要控制好其用量。同时,城市污泥也具有一定的应用优势,尤其在改良土壤和提升土壤肥力等方面。但是因为城市污泥属性的影响,即从属于固体废弃物,所以在具体使用前,应对检测环节进行严格把关,免受二次污染问题的威胁。
3.2植物修复技术
基于碳中和理念视角,该技术与绿色环保理念相符,为了将生态修复效果提升上来,对于修复单位来说,应对植物修复工作予以高度重视,朝着生态文明建设水平不断前进。在具体应用过程中,应将植物合理种植在废弃矿山的土层上,以此来进行植物群落的构建,进而使土壤环境得到不断改善,为碳中和目标的实现奠定良好的根基。同时,要想将能耗指数控制在合理范围内,修复单位可对二氧化碳的排放量进行管控,防止污染到周边环境。另外,在植物品种的选择方面,杨树或柳树等可优先考虑,其有着较强的适应性,通过在矿山修复中的应用,可以避免经济成本发生浪费,同时为修复效果的提升助力。
3.3微生物修复技术
对于此项技术来说,在现代化技术类型中占据着重要的地位,能够不断优化矿山周边的土壤环境,而且也有助于各类植物的生长,为植物提供充足的营养,进而给予植物生长一定的保障。如丛植菌根,将其应用在铁矿尾砂基质,可促进磷物质的吸收。在具体应用时,应合理选择微生物群落,并培养各类微生物,不断强化自身的适应能力,进而使土壤结构的改善效果得到提升。
3.4辅助修复技术
通过自然恢复,虽然在生态系统固碳方面的应用优势显著,但是辅助修复技术的应用也非常之关键,通过与生态修复技术的结合,可共同致力于生态修复水平的稳步提升。
首先,边坡稳定技术。在矿山长期废弃的影响下,高陡边坡的出现难以预防,进而极容易引发矿山安全隐患。为了将坡面的稳定性提升上来,应加强边坡稳定技术的合理运用,如削坡卸载等。其次,截排水措施。要想最大程度地预防水土流失,并使坡面降水得到迅速排放,可在坡顶处设置截排水沟,将对坡面基质的冲刷力控制在合理程度内,进而帮助到生态修复工作的顺利开展。此外,可使坡面基质得到稳定性的要求,免受滑坡等情况的威胁。最后,覆盖措施。在选择覆盖材料时,草帘、无纺布等比较适合应用,防止雨水过渡冲刷种子及基质,而且在促进种子生长方面也极具优势,保证良好的保温效果。
3.5边坡治理技术
边坡在废弃露天矿山中比较常见,为了有效维护生态环境,在矿山污染治理方面,应注重边坡稳定性的提升,对路堑边坡进行及时清理,将崩塌隐患的发生率降至最低。现详细分析其修复方法:第一,挡土墙法。有关于挡土墙的长度,一般来说,最低为3m,最高为12m。在边坡土体松散指数较高的情况下,应进行挡土墙材料的精心配制。第二,边坡比法。在这一过程中,应加强安全平台等合理设置,边坡坡度和高度也要加以全面管理、控制,最大程度地规避安全隐患。第三,削坡平台法。这在土质岩石边坡中比较适合应用,且高度应在1500m以上,如果地表破碎岩坡坡度超出合理范围内,应对周边杂物进行及时清理,为削坡平台法的使用提供条件。
4露天废弃矿山生态修复技术的应用实例
第一,工程概况。以某废弃露天矿山为例,开采的矿石主要在建筑行业内得到了广泛应用。矿山具有降雨量充足、气候温和的特点,地形坡度最低为10°,最高为30°。通过实地调研,一般碎屑岩和松散土体,为矿区岩土的主要类型,大量砂石土和黏土随处可见;植被覆盖范围并不大,但是周边山体植物的种类比较多;在具体治理过程中,主要以露天采矿边坡为主,治理面积高达5000m2,为了实现修复技术的合理运用,应与矿山区域生态环境紧密结合,并深入分析其污染指数。
第二,修复工作思路。根据矿区地质环境,再从污染程度出发,应向不同的修复模块进行划分,保证修复技术的高度可行性与合理性。其中,高次团粒喷播技术,在露天采矿边坡修复方面比较普及,客土工艺技术,则比较适合应用于采场平缓区,进而使土壤结构得到不断改善,也要进行树木的合理种植,使边坡的水土流失问题得到适度缓解。此外,在自然复绿区域,可种植灌木和乔木等,通过补种修复,将植被的覆盖面积、覆盖范围拓展开来。
第三,生态环境污染修复措施。在修复技术方案制作方面,应将因地制宜原则落实到位,将环境污染程度作为出发点,并对矿区的地形特征进行深入分析,保证修复方案的可行性与科学性。具体来说:①浮石清理工程。基于施工人员的角度,应对浮渣、浮石等进行及时清理,以便于后期的修复和治理。②地形治理工程。在清理多余土壤时,应加强挖掘机和铲土机的正确使用,保证土方的高度平整,规范填平低洼地势。③复绿工程。在边坡平缓区域,可进行草籽的种植,而在高次团粒喷播复绿施工时,应注重绿化条件的重点改良,并加强生态层的塑造,然后通过混合料的搅拌,实现在边坡上的均匀喷洒。④排水工程。要想将多余的积水充分排放出去,应进行排水沟的合理挖设,加强排水沟网络的积极构建,进而为矿区排水能力的提升创造有利条件。⑤植被养护工程。在养护工作中,既要合理施肥与补苗,也要加强病虫害的重点防治,其中,对于养护人员来讲,应对不同植被的生长特征进行全面剖析,并充分考虑外部因素,进而合理设置养护措施。以乔木为例,如果在干旱季节种植,应不定期进行浇水,且少量多次进行;如果在雨季,浇水次数则要合理掌控。
5露天废弃矿山生态修复技术的注意事项
5.1注重景观的合理构造
5.1.1植物营造设计
在矿山废弃地内,其生态环境不容乐观,要想确保植物的健康生长,应精心进行植物的选择,其中,应深入分析当地的气候和水文情况,对具有抗逆性的植物加以优先考虑,并保证根系发达,实现养分的充分吸收。同时,在植物群落设计方面,应合理搭配植物,尤其在初期绿化方面,必须要保证树种良好的适应力,必要时对经济类作物进行添加。
5.1.2水体营造设计
在工业废水中,有害物质的数量不计其数,在潜移默化中对区域生态环境造成了极大的影响,因此应注重水体修复,将污染物的扩散程度控制在合理范围内,同时满足当地水资源的净化需求。同时在矿山开采后,因为工业废水的有害元素较多,应将净化处理进行落实,在运用生态自我修复的基础上,紧密配合人工手段,不断提升工业废水的净化效果,同时为水资源的合理利用开辟道路。
5.2加强矿区植被重建
在碳中和方面,明确提出了对减排增汇的要求,因此在具体治理时,应从自然发展规律出发,全面保护自然生态系统。在矿区植被重建方面,CBS植被混凝土技术喷浆型比较适合应用。具体来说,应在大坡度岩面上放置立体塑料网,然后进行锚固处理,随即借助压力喷混机,在岩面的网架上均匀喷涂混合材料,其中,第1层先要完成固化,然后再进行第2层的喷涂。需要注意的是,为了取得良好的喷涂效果,应加强分层模式的应用,且下一层的喷涂必须要在上一层固化后进行。
5.3加大水污染治理力度
污水在开采过程中比较常见,也是生态环境污染的重要一大诱因。目前,人们越来越重视水资源的节约性,对水资源回收再利用的关注度与日俱增。通过废水处置与沉淀过滤,在继续开采等方面具有一定的应用优势,同时借助除酚和消毒等流程,可以防止有害物质的出现,进而在根本上给予水质安全一定的保证。一般而言,经过曝气处理,在废水和空气相互接触后,有助于氧化反应的产生,从而为废水的有效处理提供条件;混凝沉淀,可以有针对性地处理废水中的悬浮物,在过滤净化以后,达到工业和生产用水的标准,再通过活性炭来清除水中的杂质,避免造成不必要的伤害。
5.4加强复绿后养护管理
在植被养护方面,露天废弃矿山地理条件具有一定的特殊性,因此对养护工作的要求较高。一方面,施肥。通常来说,第一次施肥的时间,应在苗木移植成活后进行,以后间隔半年左右即可。同时,有关于施肥的具体时间,可在傍晚进行。另一方面,病虫害防治。在病害的防治方面,为了将病害防治效果提升上来,应从病虫害的发生规律出发,定期进行喷药,如果处于易发时期,每月可至少喷施1次。在害虫的防治方面,生物防治法、物理防治法均比较适宜。
6结语
总之,面对露天废弃矿山,加强生态修复技术的应用是至关重要的,可不断践行生态环境保护理念,实现生态环境污染问题的有效治理和防范,使地表地貌得到合理的修复,形成环保、健康的区域生态系统,进而不断协调生态环境与经济社会发展之间的关系,切实维护好人居环境。
