有色金屬元素礦山地質測試生態修復研究與實踐

楊東旭

（遼寧有色勘察研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110000）

隨著社會的不斷發展，礦產資源的開發速度也在不斷加快。然而這不僅僅帶來了需求的滿足與經濟的發展，更帶來了礦山周邊生態環境的全面崩壞。作為一種與礦業開發相伴而生的問題，礦山生態環境問題已經越來越受到人們的重視。其中對礦山生態環境影響最大的現象就是金屬礦產資源的露天開發[1]。在開發金屬礦山后，會產生大面積的廢棄地。如果不對這些廢棄地進行生態修復，就會導致廢棄地的水土流失問題，并且會產生大量揚塵以及廢水，直接影響當地生態環境，甚至會誘發一些地質災害如崩塌、泥石流等現象的產生，妨礙礦山生產并威脅當地居民的人身財產安全。因此，必須對金屬礦山廢棄地積極的進行生態修復。與其他種類的金屬礦山相比，有色金屬元素礦山的生態修復有著更大的技術難度，并且修復方式區別于其他種類金屬礦山的生態修復。

1 有色金屬元素礦山地質測試生態修復方法

1.1 地質測試

有色金屬元素礦山的生態修復需要對其進行地質測試，并對其進行生態系統的修復，使其生態系統產生逆轉性的變化。其生態修復需要遵循循環再生原理、自生原理、協調與平衡原理以及整體性原理等[2]。有色金屬元素礦山地質測試主要是測試廢棄地的植被生長基質、土壤酸堿度、土壤持水性、土壤結構、保水能力、植被條件等。特別是有色金屬元素礦山很多都伴有硫化礦，很容易將土壤性質氧化成酸性，對植物的生長非常不利，所產生的礦山酸性廢水會對周邊陸生生態環境、水生生態環境以及土壤環境造成巨大破壞，增加生態修復的難度。并且有色金屬元素礦山所產生的廢水中通常含有各種重金屬元素，也會影響植被的發育與生長，甚至對周邊動物產生一定的毒性作用。

因此首先要對有色金屬元素礦山進行場地整治，并利用工程技術措施進行生態修復[3]。利用SLIDE軟件，結合有色金屬元素礦山地區的土質特征與現場地形，并利用一些工程技術措施對礦山地區的高陡邊坡進行穩定性分析。同時還要對礦山地區場地治理措施進行優化，使土壤逐步恢復保水保肥功能，為植物生長與土壤改良創造必要條件，主要包括縱橫條溝合理布置、竹樁抗滑、邊坡條梗處理以及平臺條梗處理等。

在此過程中需要結合一些水土保持治理技術，如溝壑治理技術、崩崗治理技術等。還需要結合一些邊坡治理技術，如危巖治理技術、巖石邊坡支護和治理技術、滑坡治理技術、樁錨擋土技術、重力式擋土技術等。只有從根本上對有色金屬元素礦山生態修復工程中的不確定風險進行處理與解決，才能順利進行礦山生態修復并最大程度的維持生態修復的成果。

1.2 生態修復

對有色金屬元素礦山進行生態修復需要對有色金屬礦廢棄地進行基質改良與植物改良。基質改良需要生物方法與物理化學方法相結合。生物方法通常是利用土壤動物、土壤微生物與植物對土壤的理化性質進行改善。而物理化學方法則是利用酸堿中和的原理對基質酸性進行中和，使其pH值達到適合生物生存的范圍。還需要在土壤中添加一些有機添加劑，利用有機添加劑的固化作用與螯合作用來降低土壤的重金屬含量，避免土壤中的重金屬元素影響植物的生長以及發育。在完成基質改良后，必須在基質中添加一定的K、P、N等營養成分，通過實踐發現復合肥與有機肥相結合可以達到最好的效果。

植物改良則是通過植物對有色金屬元素礦山土壤中的重金屬元素進行提取或穩定，并對基質中的有機污染物以及有害重金屬進行徹底的清除。

主要是利用植物能夠穩定重金屬的原理，也就是利用植物根部所特有的一些化學成分對基質中的有機污染物以及有害重金屬進行轉化，使其化學性質發生改變，并變得相對無害。

或者通過輸送養分以及水分使土壤基質中的有機污染物以及有害重金屬發生位置的轉移，使其從基質中轉移到植物的葉、莖、根中。可以選用一些對重金屬環境具有較強適應能力的植物，這種植物通常可以富集大量重金屬元素。轉移后需要對這些富集重金屬的植物進行金屬冶煉回收以及收割焚燒等處理，然后重新進行植被種植工程，保證有色金屬礦地區土壤的安全性。

2 實驗結果與討論

為了保證有色金屬元素礦山地質測試生態修復方法的有效性，設計仿真實驗。在實驗過程中，以某有色金屬元素礦山為實驗對象，對其進行地質測試生態修復。為了保證實驗的有效性，使用傳統礦山生態修復方法與本文提出的有色金屬元素礦山地質測試生態修復方法進行比較，觀察實驗結果。二者的生態修復速率對比如圖1所示。

通過圖1可知，使用有色金屬元素礦山地質測試生態修復方法對有色金屬元素礦山進行生態修復的速率要遠高于實驗傳統礦山生態修復方法的生態修復速率，并且經歷一段時間后，其生態修復速率仍然在上升，證明該方法生態修復的持久性與完整性。

圖1 二者的生態修復速率對比

3 結語

有色金屬元素礦山應在進行采礦活動時同步進行生態修復，并根據礦山周邊的自然環境以及廢棄地特征等要素，針對性的對生態修復方案進行規劃與實施，從根本上對有色金屬元素礦山生態環境問題進行治理。