采礦廢棄地生態(tài)恢復的主要措施和技術(shù)

■朱成劍 ■江西銅業(yè)集團公司永平銅礦，江西 鉛山 334506

時下，采礦廢棄地的生態(tài)恢復問題越來越受到人們的關(guān)注，沒有經(jīng)過相關(guān)治理的采礦廢棄地在水土流失、土地沙漠化、環(huán)境污染等方面存在許多重大的隱患，產(chǎn)生的影響對經(jīng)濟的發(fā)展與人們的生活構(gòu)成嚴重的威脅，從而，恢復采礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的任務刻不容緩。

1 采礦廢棄地的景觀生態(tài)特征與環(huán)境影響

1.1 采礦廢棄地的景觀生態(tài)特征

從景觀生態(tài)學上而言，采礦廢棄地相比采礦前表現(xiàn)出的景觀異質(zhì)性更大。因為，采礦行為在一定意義上來說就是對原本相對均勻的景觀進行異質(zhì)化的過程，采礦前均質(zhì)的景觀遭到破碎，并出現(xiàn)廊道、斑塊等鑲嵌格局的特征。而當采礦的干擾超過生態(tài)系統(tǒng)本身的恢復能力就會導致生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化、生物多樣性逐漸遞減、物質(zhì)循環(huán)能力降低，以及外來物種入侵，加劇到一定程度下，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生態(tài)平衡就會遭到嚴重的破壞。此外，還會造成各種生態(tài)過程與區(qū)域生態(tài)格局的連續(xù)性，并造成污染進一步擴散。

2 采礦廢棄地的環(huán)境影響

2.1 景觀碎裂化

景觀退化包括功能退化與結(jié)構(gòu)退化，前者指在景觀異質(zhì)性的改變下會造成服務功能與穩(wěn)定性衰退的現(xiàn)象，而后者則指各生態(tài)系統(tǒng)之間的各種功能斷裂抑或減少的現(xiàn)象。采礦活動容易造成采空區(qū)，導致地面塌陷，造成橋梁、道路等地面設(shè)施遭到變形破壞，甚至造成地貌變得支離破碎、千瘡百孔，從而影響了環(huán)境服務功能。

2.2 污染及擴散

采礦活動產(chǎn)生的有毒礦物元素與礦井廢水都會給周邊地區(qū)造成一定的污染，大量有害氣體諸如二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮以及礦物灰塵都在威脅著人們的健康，并對空氣質(zhì)量造成惡劣的影響。此外，礦井廢水中含有許多利用率較低的懸浮物與污染物質(zhì)，直接排入環(huán)境后導致土壤與地下水的質(zhì)量嚴重下降，而堆放在露天中的礦物經(jīng)雨淋及人為的污染會對水系造成嚴重的污染，并加劇土壤的污染程度，不利于植物的生長。

2.3 誘發(fā)災害

采礦廢棄地的植被遭到破壞后，水系變得紊亂，并形成采空區(qū)，在水土流失的加劇下，容易帶來諸如山洪、泥石流等巨大破壞力的災害，甚至會對荒漠化進一步加劇。因為，沙塵暴的形成與人們的采礦活動存在一定的關(guān)聯(lián)，尤其是采礦廢棄地裸露的地面，無疑是形成沙塵暴的幫兇。

3 采礦廢棄地生態(tài)恢復的措施

3.1 毒性處理與污染處理

一般而言，采礦廢棄地生態(tài)恢復過程中最難處理的問題當屬毒性問題，從而只能在污染不嚴重之時采取相關(guān)治理措施。耐酸性植被的種植與用石灰石覆蓋，可以消除采礦廢棄地的酸性。針對重金屬礦存留在廢棄物的殘余金屬物質(zhì)，可通過植被的種植來吸收毒性，對于毒廢物，只能用無毒物質(zhì)去覆蓋，建立起環(huán)境隔離區(qū)。在采礦固體廢物的處理上，為了促使微生物的生長并增強生命力，當前主要通過有機合成化肥的播撒，外加種植一些植被來解決。針對采礦廢棄物的問題，可通過一定的封閉來處理。針對礦井廢水的處理，可利用生態(tài)技術(shù)與工程措施相結(jié)合的辦法，具體包括阻止地表水流入采礦區(qū)域與封閉廢棄礦井所有巷道，以達到減少廢水補給量與隔絕空氣氧化的目的。對于廢水中的礦物成分可通過微生物來中和或者除掉，然后選擇利于物種生長的濕地基質(zhì)，并種植可廢除水中礦物離子的耐酸性植物。而在采礦廢棄地的徑流水系問題上，可設(shè)置污水處理系統(tǒng)與雨污分流系統(tǒng)來處理污染，并改造修復河道，從而達到解決問題的目的。

3.2 基質(zhì)改良

采礦廢棄地中許多諸如鉀、鈣、鎂、磷等營養(yǎng)元素缺失后難以自然恢復，從而，只能通過人為來恢復了。針對采礦廢棄地的土壤問題，可新覆土再改良或者直接改良，在改良的材料上種類較多，諸如化學肥料、表土、綠肥、有機廢棄物、固氮作物等材料均可。出于生態(tài)效益與社會效益的考慮，采用“以廢治廢”的方法也可以達到很好地處理效果，因為生活垃圾、污水污泥動物糞便中含有許多有機質(zhì)，在慢慢釋放過程中可以提高基質(zhì)的肥力并緩解一定的金屬離子的毒性，只是，改良后的廢棄地不適合用作農(nóng)地。而從長遠發(fā)展的目標來看，對于采礦廢棄地基質(zhì)的改良，利用固氮植物與菌根植物改良是生態(tài)效益與經(jīng)濟效益最佳的方法。

3.3 植被恢復

可想而知，采礦廢棄地的表土與植被一般都已經(jīng)被破壞得相當嚴重，而且整個生態(tài)系統(tǒng)都已經(jīng)受到了嚴重的破壞。在恢復植被的過程中，必須做到減少災害、控制水土流失并防治土壤遭到侵蝕。如果采礦廢棄地破壞的程度不是很嚴重，可以通過生態(tài)演替來恢復，但時間會漫長些。那些在采礦廢棄地自然定居的鄉(xiāng)土植物對于恢復植被群落具有重要的作用，她們既可以適應極端的生長條件，又具有極強的可塑性，從而可以與栽培的植物組成多層次的群落植物，構(gòu)建一個多結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)。

3.4 工程安全處理

采礦廢棄地容易形成一定的采空區(qū)，從而易導致地面崩裂與陷落，甚至會引發(fā)坍塌等一系列災害事故。所以，必須通過相應的工程處理來解決采礦廢棄地潛在的相關(guān)隱患問題，并進一步減少災害與事故的發(fā)生率。許多露天的礦山的采礦方式多為下挖開采，挖掘面近于直立，如果遇到降水，挖開的山巖會解體，從而會加大崩塌與滑坡事故的發(fā)生，此外，降雨造成的采坑積水容易墜入發(fā)生傷亡事故。因此，對于采礦廢棄地的礦坑與危巖體需要進行擋土墻、攔沙壩、護坡等相關(guān)安全設(shè)施。

4 結(jié)語

在我國過去的發(fā)展階段里，礦業(yè)為我國的經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的推動作用。但是，我們也應該看到，在采礦量不斷增加的同時，采礦廢棄地也在不斷地上升，在人為的干擾下，那些采礦廢棄地的生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能嚴重退化。因此，了解采礦廢棄地的生態(tài)特征與對環(huán)境的影響，進而實行相關(guān)有效措施，對采礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)的恢復具有重大的作用。

［1］王存存，陳東田，王永佼.礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復和可持續(xù)發(fā)展研究［J］.中國農(nóng)學通報，2007(07):502－505.

［2］汪成成，劉紅民，劉暢，高英旭，劉陽，姜韜.我國礦區(qū)廢棄地復墾技術(shù)研究綜述［J］.遼寧林業(yè)科技，2014(01):36－38+51.

［3］郭維君，蔣孝文，陳學軍，楊明顯，陳書文，覃世福.金屬礦山重金屬污染廢棄地土壤修復技術(shù)研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2010(22):11954－11956.