礦山生態修復技術與行業現狀分析

陳進斌

摘 要：礦產資源的開發帶來巨大的經濟利益的同時也使當地原有的生態環境遭到破壞。因而，生態環境保護也越來越受到相關部門和學者的重視。文章主要介紹礦山生態恢復的概念、理論、生態恢復技術以及礦山生態恢復的行業現狀，以期能夠為我國的礦山生態恢復工作提供有價值的參考。

關鍵詞：礦山；生態恢復；行業現狀

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0071-02

引言

礦產是經濟發展的基礎性資源，為我國高速的經濟發展做出巨大貢獻，礦產資源為一次性能源、工業原料以及農業生產資料的供給比例分別為95%、80%、70%以上。其對發展的重要性不言而喻，因而，普遍處于較高的開采程度，但是這種高強度的開采對礦山生態環境破壞是很嚴重，并且是不可逆的。特別是，不合理的礦山開采行為給礦山周邊帶來嚴重的生態環境問題，諸如，土壤退化、自然景觀破壞、地質災害頻發、水資源污染、生物多樣性降低等，這些環境問題加劇礦山生態功能的喪失，最終導致礦山變為廢棄地。一般將尾礦、矸石、廢礦坑、采礦玻璃土和洗礦廢水沉淀物等占用的土地稱之為礦山廢棄地，廣義上講，機械設施、礦山道路、采礦作業面和礦山輔助建筑物等在運營結束后也成為礦山廢棄地。通常，廢棄地中各類型占地的構成分別為：59%為采礦本身用地，20%為排土場，13%為尾礦，5%為廢石堆，3%為塌陷區。現階段，全國各類礦區因開發占用而損壞的和土地面積高達200萬公頃，而且每年的遞增速率仍達3.3萬到4.7萬公頃。自20世紀80年代以來，我國的礦山治理取得不錯的成效，截止2014年，國家用于礦山生態環境恢復的資金投入累計高達901億元，廢棄地的復墾系數由原先的5%提高至當前的15%，卻仍低于國際平均水平，更遠低于歐美發達國家80%的水平。因此，我國的礦山修復仍有很大的市場潛力。為此，本文綜述礦區的生態環境恢復的研究進展和行業現狀，以期為研究者提供合理的參考依據。

1 礦山生態恢復的基本概念

1.1 礦山生態恢復的概念

廣義而言，生態恢復是指遭自然或人為破壞的生態系統，經過一定的恢復其結構和功能均能夠得以重現。但是，礦區的生態恢復很多時候并不能將生態環境完全恢復成未受破壞前的樣子。因此，需要根據對礦山生態環境的具體目標來恢復其所必須的部分，用以達到可供利用。目前，因生產建設或自然災害損壞的礦山仍是我國礦山生態恢復的工作重點，運用生態恢復技術與合理的工程整治措施使得礦山恢復為可進行活動及具備生態功能的狀態。對礦山生態恢復而言，恢復生態系統必要的結構是基礎，生態功能的實現和自我維持是其生態恢復的成敗的關鍵。

1.2 礦山生態恢復理論

礦山生態恢復是學科基礎是恢復生態學，生態演替理論是其理論依據，即引入礦山的先鋒植物經演替最終達到與環境相適應的頂級群落。實現礦山生態恢復需要運用的原理包括整體性原理、結構穩定與功能協調原理、自身原理與循環再生原理。然而，自然更新演替是一個漫長的過程，一般而言，恢復礦山廢棄地的植被最少需要50～100年；若廢棄地完全沒有表土，恢復時間可能要超過1000年。因此，人為設計常應用于礦山生態修復過程中，如諸多工程措施，用以有效地減少演替時間，從而較快地達到預期的治理目的。

2 礦山生態恢復的技術方法

土壤和植被的修復是礦山生態恢復的關鍵點。根據礦山的具體情況，土壤的修復可以采用的修復方式包括物理方式，化學方式以及生物方式。物理修復的方法有客土法，換土，去表土等。以上方法的就是通過不同的方式去獲得適合植物生長的土壤環境，土壤的來源應盡量選擇礦山周邊地區，避免引起生物入侵等后果。土壤覆蓋深度的研究表明，10～15cm的土壤深度對植被的恢復具有良好的效果。

化學方式修復土壤多應用于由灰燼、砂質和巖土組成的礦山廢棄堆場。一般是將復雜的化學改良劑加入到土壤中，提供營養元素的同時形成保護土壤表層和植物根系的保護膜，還能起到涵養水分的作用。

生物修復也是在礦山生態恢復常見的技術之一，如植被修復、土壤動物和微生物修復。利用植被原位處理污染土壤的方法稱之為植物修復。選擇作為礦山生態修復植被，不僅要優先選擇當地優良、先鋒樹種和固氮樹種，同時還要具備生長較快、適應性較強、抗逆性好、經濟價值高等特點。

在生態系統中，土壤動物和土壤微生物往往處于消費者和分解者的位置，在生態系統功能的維持方面有著重要作用。因此，在礦山生態恢復過程中加入有益的土壤動物或微生物可以加快礦山土壤的修復進程。土壤中的有害有毒物的濃度會因為微生物的代謝活動而減少，與此同時，其接種優勢可增加土壤活性、加速改善以及縮短修復周期。而土壤動物的修復既可以改良土壤理化性質，其排泄物可以促進植物的生長發育。此外，土壤動物還有富集土壤重金屬污染物的能力。然而，動物修復應當在植物修復效果達到一定成效后施用才能達到顯著的成果。

3 礦山生態修復的行業現狀

礦山生態修復是我國環境修復領域的另一大市場，以 2015年的湖南地區對重金屬污染投資規模為基礎測算，礦區治理投資規模高達4000億，其中土壤修復投資規模在2000億以上。隨著人們對環保呼聲的日益高漲，環保部對礦山生態修復的相關法律法規也在逐步成型出臺。但是，我國的礦山治理起步晚，高額的礦山修復保證金是很多礦山企業對污染熟視無睹的原因之一，因此，礦山污染現象比較嚴重。

高額的環境治理費用以及未有良好的商業回報模式是影響相關產業未起步的原因。目前，在土壤污染修復中，有三大類，分別為場地修復、耕地修復以及礦區修復。場地修復多位于城區內，修復后往往有較高的商業價值，因而商業模式基本成型，是三大板塊中，技術和市場均較為成熟的市場。耕地問題直接關系到食品安全問題甚至是國家安全問題，政府主導的大面積示范工程開始大量出現。而礦區選址的相對偏僻，開發后生態環境往往較差，因此，對市場模式仍在探索中。但就土壤環境本身而言，礦山開發后，對土壤有很大的危害，而且這種危害是隱蔽的、緩慢累積的，具有不可逆性，故而，礦山環境修復與治理勢在必行。endprint

4 結束語

綜上所述，關于礦山生態恢復的研究不僅關系到我國土壤的再利用，也關系到經濟發展、社會發展以及生態環境優化等諸多方面。盡管礦山生態環境的修復受到資金、政策、標準以及技術等因素的困擾，隨著我國越來越重視環境保護，礦山生態環境治理也會逐漸成為工作的重點之一。而環境生態恢復治理在“十三五”中將有更大的發展，因此，在未來的工作中要在人才、資金以及技術方面對礦山的生態治理投入更大的支持力度，以保障其長足有效的發展。

參考文獻：

[1]周宏春，王瑞江，陳仁義.中國礦產資源形勢與對策研究[M].北京：科學出版社，2005.

[2]魏遠，顧紅波，薛亮，等.礦山廢棄地土地復墾喻生態恢復研究進展[J].中國水土保持科學，2012，10：107-114.

[3]李藝，李明順，楊勝香，等.廣西鳳凰錳礦區生態環境問題及恢復治理對策[J].地球與環境，2007，355：267-272.

[4]陳繼強，黃土龍，王杰，等.某廢棄采石場地質環境治理方案探討[J].現代礦業，2015，8：48-50.

[5]楊延軍，白中科，周偉，等.露天采石場密集區復墾模式研究[J].中國土地科學，2010，24：35-40.

[6]方曉明.礦山生態修復工程及技術措施[J].科技創新與應用，2017：144-145.

[7]李海英，顧尚義，吳志強.礦山廢棄地生態恢復技術[J].金屬礦山，2007：4-12.

[8]王婧靜.金屬礦山廢棄地生態修復與可持續發展研究[J].安徽農業科學，2010，38：8082-8084.

[9]李玉倩，王德利.新常態下礦山地質環境的生態修復[J].中國資源綜合利用，2017，5：69-71.

[10]石書靜，李惠卓.我國煤礦區土地復墾現狀研究[J].安徽農業科學，2010：5262-5263.

[11]余作岳，彭少麟.熱帶亞熱帶退化生態系統植被恢復生態學研究[M].廣州：廣東科技出版社，1996.

[12]胡振琪，趙艷玲，程玲玲.中國土地復墾目標與內涵擴展[J].中國土地科學，2004，18：3-8.

[13]孟猛，宗美娟.礦山生態恢復原理與技術[J].中國礦業，2010，19：60-62.

[14]Prach K， Walker L R. Four opportunities for studies of ecological succession[J]. Trends in Ecology & Evolution，2011，26：119-123.

[15]李成玉.關于礦山廢棄土地的復墾與生態恢復研究[J].科技風，2014：98.

[16]王林，曹珂，車軒，等.礦山廢棄地生態修復研究進展[J].現代礦業，2013：170-172.

[17]李慶科.礦山生態恢復的研究進展[J].保護環境與循環經濟，2012：106-108.

[18]鄧如興.礦山廢棄地生態治理研究進展[J].內蒙古煤炭經濟，2013：8-10.endprint