摘要：针对矿山环境中的复杂地质应用生态修复技术，有望应对生态污染风险，理应加强技术推广。本文简要分析了生态污染危害性，并围绕地形重塑层构建技术、团粒喷播修复技术、矿物回收利用技术、工程治理与改良技术要点予以阐述，同时通过客观评估生态污染状况、仿真模拟生态修复成效、合理划分生态治理空间等实践路径，确保矿山地质环境得以优化，提高生态效益。

　　关键词：矿山环境；复杂地质；生态修复；土壤改良

　　根据自然资源部公布的有关数据，我国现有163个已查明矿种，且仅在2022年露天煤矿产量已达到10亿吨，其它矿山均得到有效开采，面对如此丰富的矿产资源，关注经济效益的同时，也要注重矿山环境复杂地质下产生的污染问题，有关人员应制定可行性生态修复方案，善于运用先进的生态修复技术，重新恢复地貌景象，进而践行可持续发展目标。

　　1矿山环境中复杂地质生态污染危害性

　　1.1危及环境安全

　　于矿山环境中复杂地质下采矿，易产生生态污染，具体包括土壤污染、空气污染以及水源污染等，遭受污染后将危及环境安全。一般情况下，采矿项目尤其是露天矿开采工程，容易因空气中弥漫着悬浮颗粒物，继而降低控制质量。通常可以结合空气污染指数分析污染程度，即该指数偏大，证明当前复杂地质条件下空气污染严重。

　　此外，因采矿作业期间需要依靠疏降排水方式维护现场安全，这就造成所使用的水量及水域范围较大，若未及时予以处理，将加剧水源污染。而且无论是煤矿还是金属矿，都可能在场地内残留污染物，特别是重金属成分，在未予以有效回收时，将渗透于土壤内，进而导致土壤污染。表明生态污染可能会对生态安全带来重大威胁。

　　1.2引发地质灾害

　　矿山在复杂地质条件下采矿难度相对较大，此时需要投入更多资金和人力，并且为了提高开采量，还会使用大型设备，此时受地质环境影响，可能在水土流失等情况下引发地质灾害（滑坡、泥石流等），不但会破坏地质完整性，而且将增加采矿风险，违背绿色发展理念。因此，为促进采矿事业长远发展，需要积极采用生态修复技术削弱生态危害性。

　　2矿山环境中复杂地质生态修复技术要点

　　矿山环境中针对复杂地质应用生态修复技术，有助于改善生态环境，保障生态安全。本文主要归纳了几种适用性广泛的生态修复技术，经过应用各种技术即可提升矿山地质生态质量，为后续采矿工作的可持续发展给予依据。

　　2.1地形重塑层构建技术

　　于矿山复杂地质条件下进行采矿作业，常需要通过剥离地层、矿石切割等措施获取矿产资源，此时会对原有完整的地形造成破坏。而生态修复过程阶段可以运用地形重塑层构建技术重新恢复原始地形特征，这样方能减轻采矿行为对地形地层的损毁。此项技术在踩坑坑底、踩坑边坡等场景内具有显著的适用性。特别是在露天矿环境中的复杂地质现场，能对已破损或者已出现大范围地层裸露情况的地形予以修复。

　　此处列举祁连山木里矿区生态修复技术应用实例归纳技术要点，该矿区现场多分布着多量的废渣石，高度范围在数米至数十米之间，高差最大为173m，整体体积范围4.89亿m3，且边坡稳定性不佳。在尚未修复前具有崩塌、滑坡等地质隐患，同时还有深达42m的积水坑。为保证该区域能够重新恢复原始面貌，专门利用下述地形重塑层构建技术实施方案处理生态问题。

　　其一，针对深坑底予以再造。木里矿区内东西侧具有4.05km×0.62km×40m（150m）深基坑，故此有关人员专门以梯田台阶再造方式（1：2的坡率，10m/台阶的放坡高度，6m～10m的宽度）提升基坑周边地形稳定性，以便借助梯田台阶增强水土保持能力，也能为后期在改良后土壤上配置植物创造有利条件。

　　其二，针对浅坑底予以回填。深基坑因其深度较大，造成常规回填方式缺乏可行性。而对于浅坑底，为提高生态修复效率，可以按照10°~15°坡度标准对其进行回填处理，且重塑层构建时依据原始地形走势，从而保证回填后地形岩层逐渐恢复原有面貌。

　　其三，针对积水坑予以整治。积水坑主要指的是木里矿区中内有积水的坑底。因积水渗透后会对周边水系带来危害，需要利用代填、归流等手段清除积水。前者是指将基坑同临近水源进行连通设计，依靠高度差导出积水。后者是在连通后凭借水体自净能力，将积水流入活水水系中。如果难以保证积水坑内积水顺利排出，可以直接以埋深形式进行整治，此时可以最大化降低危害。

　　其四，针对边坡予以整形。渣土边坡则利用10m/台阶的高度标准和低于20度的坡角要求，对前期进行覆土（就地取土）、压实（压实度＞0.85）操作。该矿区内设置了5m高到24m高，坡度为18°的边坡台阶，随即对边坡土壤予以改良，并在上方栽种绿植，以多种生态修复方式重塑地层。

　　2.2团粒喷播修复技术

　　矿山环境中的复杂地质生态修复工作中，因其地质条件恶劣，造成单纯凭借传统植物配置等技术，难以达到预期效果。此时可以运用团粒喷播修复技术先行净化环境。

　　首先，有关人员在矿区内针对复杂地质场地，可以先将废石等杂物清理干净，因该技术实则是为了促进植物茁壮成长，应兼顾植物生长需求予以清场，而且还需要由上到下有序铺设金属网，其坡顶最少控制50cm的延伸长度，随即以C25混凝土材料予以加固，网片交叉分布后，采用铆钉（铁质）进行锚固，要求木桩搭建数量在3个/m2之上，该步骤能够适当提升边坡稳定性；其次，相关人员需要按照不带种子+带种子混合料分次喷射方式，至少对混合料进行10min的有效搅拌。其中混合料中基质应以适宜种子繁殖的腐殖土为主，并在喷射于矿区边坡后以一周灌溉1次或2次水的形式打造湿润环境，严格按照种子栽培步骤给予有利保障；最后，被成功喷射在边坡且呈现团粒分布形态后，应观察矿区内场地植物种子长势，若长势缓慢，还需找到具体原因，以便借助团粒喷播修复技术改善地质条件，为生态环境的有效恢复带来助力。

　　需注意的是：该技术应用环节理应控制好种子、基质、混合料、锚杆等材料质量，尽量选用高羊茅、刺槐等草本灌木，且基质成分中含水量宜低于30%，土壤粒径应低于2cm，也可适当加入粒径6mm的木纤维辅助原料，且锚杆应以Ф10圆钢材质搭配Ф14螺纹钢材质为主，确保此技术体现出实践修复价值。

　　2.3矿物回收利用技术

　　矿物回收利用技术的应用不仅仅具备生态修复作用，还对经济效益有积极影响。然而，考虑到复杂地质下矿物回收利用难度较大，且投入的分选设备要求较高，故而还需创新矿物回收利用渠道，以此增强技术适用性。一般情况下，相关人员在回收矿物阶段需关注回收利用过程是否存在环境污染危害，而且还需重视回收率，这样才能进一步提高生产效益。

　　比如适用于金矿、钨矿等金属矿区的湿法冶炼方法，联合蒸馏、萃取工艺促进矿物高效回收。而且目前昆山捷斯安环保成功研发出了一款湿法冶炼装置，包含压滤机、浸出槽、萃取塔、电积槽等元件，经过此设备即可快速完成矿物冶炼回收任务。之后可以将回收矿物用于微晶玻璃、碱性滤料等利用场景中。

　　2.4工程治理与改良技术

　　2.4.1工程治理技术

　　生态修复技术作为恢复矿山环境中复杂地质地形原有面貌的重要保障，还需积极运用工程治理技术减小生态污染危害。通常在现场采矿结束后需要设立警示牌，以免人为破坏加大毁损力度。比如可以确立生态修复区，在其周边安装防护栏，而后在该空间内进行有效治理。又或是在35°以下坡度工程治理其区域内，以土工格、植生袋增强水土保持能力。而对于35°坡度之上但尚未达到70°的其区域，以绿化管理等手段进行治理。至于高坡度(>70°)矿区工程治理方法，以栽种攀爬植物以及喷浆护坡工艺改善生态环境。

　　关于工程治理技术的运用，应结合矿区采矿工况优选治理手段，以古汉山矿工程为例，具体以地面水污染治理工作为重点，制定了井下加固联合污染防治方案，其中在该工程采矿场地内共有12个分支孔和2个主孔，孔深为125m，工期时间280d。联合方案中以15MPa以上注浆压力对引发水污染的孔洞进行注浆操作，每分钟注浆量700l。经过对注浆加固及巷道掘进施工内容的规范化管理，致使采矿后水污染得到了充分治理，且早期污染防范效果良好。

　　2.4.2土壤改良技术

　　矿山生态环境的修复实则是借助植物维护生态平衡，而矿山环境下复杂地质之所以出现毁损情况，主要在于矿区土壤难以支撑植物正常生长，因此需要借助土壤改良技术改善植物生长条件。一方面，可以直接针对矿区内复杂地质条件的土壤实施翻耕处理，保证翻耕后土壤透气度、肥沃度等参数符合植物生长要求。另一方面，可以先行栽种狗尾草、高粱、玉米等禾本科植物，经过该植物的先期生长，能够进一步改善土壤环境，此后再栽种毛竹、樟树等植物将从土壤内充分汲取养分。

　　另外，还可以配制土壤基质，以此达到土壤改良目的。此处以高寒矿区渣土土壤改良基质为例。先将渣土内5cm以上直径碎石进行有效过滤，之后配制厚度15cm左右的基质层，搅拌有机肥（750kg/亩～1000kg/亩）和羊板粪（28m3/亩～33m3/亩）后将土壤层厚度控制在25cm，最终在该基质辅助下能够优化渣土土壤环境，矿区内复杂地质生态环境也能在土壤得到深层次改良后逐渐趋于平衡，自此在上述生态修复技术保障下促进矿山环境的良性恢复。

　　3矿山环境中复杂地质生态修复技术实施路径

　　3.1客观评估生态污染状况

　　在矿区复杂地质环境中运用上文提到的多项生态修复技术时，应当充分知晓当前生态毁损及污染状况，而后在评估后确定生态修复方向。事实上，选择生态修复技术前期，需要结合评估结果考虑技术适用性，由此达到最佳生态修复效果。通常以毁损面积和毁损区域土壤类型为评估重点。

　　以鞍山台上山铁矿开采区为例，经过现场勘测后发现其中因采矿作业被毁损的区域包括果园、旱地以及林地、农村宅基地等，其面积分别为63.6743hm2、3.1563hm2、90.8608hm2、2.195hm2，且整体有待修复的区域共计205余hm2，证明该矿区处于严重的生态污染状态，应当善于运用多样性技术加强生态修复。评估好生态污染水平后，以建设排水沟、清场整形、覆土等多项技术措施复垦土地，随即对比修复前后毁损土壤生态环境恢复情况，达到既定修复目标后保持现有工作成果。

　　3.2仿真模拟生态修复成效

　　关于生态修复技术应用效果的研究，是判定矿区生态修复工作成果的重要途径，也能有助于出具可靠的技术方案，以免空投资金，导致矿区环境达不到理想化修复效果。具体可以在上文提到的土壤污染、水源污染以及空气污染等场景中进行仿真模拟分析。

　　此处单纯以土壤污染生态修复成效的仿真模拟分析进行阐述，第一步为建立物理控制网格；第二步从土壤环境仿真模型中观察其污染物浓度水平；第三步对比生态修复技术应用前后浓度变化情况，具体可以根据土壤微波功率吸收密度变化情况分析修复状况。

　　通过仿真模拟分析验证土壤在落实上述多则技术后，污染物浓度（化学污染物、重金属、有机物）确实呈现下降趋势，整理西南地区锡矿山土壤生态修复成效时，其浓度从280mg/kg经过48个月逐渐降至40mg/kg左右，尤其是有机物污染物浓度低于10mg/kg，证明所采用的生态修复技术具备实践价值。为取得理想的修复成果，还需控制好修复周期，以便矿区复杂地质下土壤生态环境得以显著改善。

　　3.3合理划分生态治理空间

　　待应用仿真模拟分析法知晓生态修复技术应用成效后，需合理划分矿山环境中复杂地质生态修复区，由此指引有关人员有序借助生态修复技术维护生态平衡，进而达到远期修复目的。尤其对于已产生严重危害的废弃矿区，正如内蒙古林西县废弃矿区，可在生态修复过程中分为下述几种生态治理空间，这样方能重构和谐的生态系统。

　　其一，防护林区，该矿区专设1.58254万米的防护林带，以花棒、柠条锦鸡儿等带有固沙功能的植物为主。

　　其二，灌木林区，为促使采矿后光秃的土层，将黄柳等沙生植物在此林区内划分成多个单元，以便抵御恶劣环境。

　　其三，经济林区，共栽种了3.12km2的山杏、沙棘等植物，并在该区域内开设光伏发电项目，借此保护矿区环境安全之余提高开发效益。

　　其四，种植区，设有专门种植中药材和牧草的种植区。即牧草按照4：1比例晒制成干草，使之在5cm高度标准下逐步增强生长力，甚至废弃矿区所种植的中药材也为该区域农业经济发展带来了促进作用，生态治理空间可作为技术保障予以推广。据了解，该矿区内以防风、麻黄以及甘草中药材为主，其种植面积多达200亩左右。

　　其五，植被恢复区，因废弃矿区完成采矿任务后，尽管提到的土壤改良技术修复生态环境，也不能短时间达到预期效果，此时需要为种植的植物创造适宜生长的环境，因而可以考虑在该空间内播撒易于繁殖的种子。如该矿区专门按照等比例交叉撒种方式，促使冰草种子和披碱草种子得到有效保护。同时随着种子在该区域内的自然生长，还能同其它生态治理空间形成协调关系。此外，为体现生态修复的重要性，还可以选种沙柳等耐旱型植物，并注重植物的美观度，促使原本被污染、被闲置的废弃矿区，经过生态修复技术的应用后重新得到保护和关注，甚至可以将其打造成富有绿色气息的“景观空间”。正如该矿区内设有8489m的生态景观防护林，促使来往人员远眺或近距离观赏时，可以深刻感知生态修复必要性和有效性。其它矿区面对复杂地质条件同样可以运用此方法营造良好的生态保护氛围。

　　4结论

　　综上所述，矿山环境中复杂地质发生生态污染问题，将危及环境安全，有可能诱发地质灾害，因而需要运用地形重塑层构建、团粒喷播、矿物回收利用、工程治理和土壤改良技术，充分消除采矿后地质环境所受到的不良影响，并且需要借助评估生态污染、模拟修复成效、划分生态治理空间等路径，为生态修复工作的开展给予明确指引，深化生态修复技术在生态环保中的影响力。