張果員
(河北省煤田地質局第四地質隊,河北 張家口 075100)
礦產資源能夠推動人類的社會進步,是人們生產、生活的重要保障,隨著工業技術的發展,人們對礦產資源的開發強度日益增加。在長期發展下,使人們越來越依賴礦產資源,在長期開采下,會出現很多采礦廢棄地,這些采礦廢棄地對張家口的自然生態環境造成了很大的影響。據了解,采礦廢棄地不僅對張家口地區的土地資源造成一定的破壞,還引起水土流失等自然環境問題,并且在鐵礦開采過程中需要大量土地來堆積尾礦和廢石等廢棄物,使土地功能逐漸失去原本的能力。除此之外,對地下水的污染也非常大,在鐵礦開采中,會涉及到很多含有金屬化合物的圍巖和礦石,這些在作用下形成廢水流入到地下水,從而對當地的水環境造成一定的影響,并且對當地的自然環境也早成了一定的損壞,廢棄地中堆積的尾礦和廢石長時間暴露在外,會造成非常嚴重的揚塵等空氣污染問題。同時,對當地的地表景觀也造成了一定的破壞,這些廢棄地占用和破壞了大量的耕地資源,為解決這個問題,對張家口市采礦廢棄地生態修復技術進行研究,以改善張家口廢棄地的生態環境。
此次設計的張家口市采礦廢棄地生態修復技術,從張家口廢棄地現狀出發,對廢棄地的生態技術進行選擇,主要對土壤和邊坡進行了修復。在此基礎上,進行輔助修復,選取合適的植被進行修復,以及設計截水溝,保證邊坡的穩定性,以此完成了對張家口市采礦廢棄地生態的修復。同時,為了證明此次設計的技術具有一定的實際應用意義,進行實例應用,結果表明,此次設計的技術具有有一定的實際應用意義,能夠為其他廢棄地生態修復提供一定的借鑒意義。
礦山廢棄地造成的生態破壞主要是對土壤因子的改變,所以先對土壤進行修復。對于礦山廢棄地沒有土壤層的地區,采用客土法,在廢棄地上先覆土,然后在進行改良,盡量減輕地表的沉陷面積,對造成的地面裂縫及時處理。在廢棄地中的一些地區毒性較大,需要在廢棄地上鋪隔離層,阻擋有毒物質[1],然后在進行覆土,在進行覆土時需要尋找合適的土源,并采用合適的厚度進行覆蓋。對于有土壤層的廢棄地,采用化學方法進行土壤改良,借助特定的化學物質和改良劑對該地區的土壤進行改良,采用硫酸鈣或者碳酸鈣[2]吸收土壤中的毒性。此外,可以采用城市污泥、堆肥等進行改良,以提高土壤的肥性。在此基礎上,采用生物改良技術對土壤進行修復,利用蚯蚓[3]等土壤動物對土壤結構進行改良,提升土壤的肥力和保水能力,并且對重金屬進行富集,減少重金屬對土壤的污染,以恢復廢棄礦的生態環境。對于廢石場地區的生態修復,在保證邊坡穩定的前提下,采取工程措施與植物措施相結合,對具有安全隱患的邊坡進行治理,采用攔壩、削坡、抗滑樁等措施進行處理,并對邊坡治理時,要有滿足場地要求的排水設施。同時,對尾礦庫進行生態修復,根據尾砂礦的性質進行處理,處理深度取決于場地的利用方向,如果此地鹽分過大,進行去除鹽分處置,采取深度覆蓋的方式進行覆蓋,以此完成對采礦廢棄地生態修復的基本工作,為下一步輔助修復提供一定的基礎。
在上述采礦廢棄地生態修復技術選擇的基礎上,進行輔助修復,以實現張家口市采礦廢棄地生態修復。其中包括對植物修復和截排水措施進行生態修復,在進行植物修復時,選取吸收重金屬[4]能力強的植物進行栽種,以發揮吸收和積累重金屬的作用。考慮到植物在重金屬的較多的生長環境下生長速度慢的情況,在實際的修復中需要耗費很多的時間,所以運用植物修復強化技術,增強重金屬活性,加快植物對重金屬元素的吸收,以此促進植物修復。同時,利用礦尾砂對廢棄地進行叢植菌根接種,以增加植物地上部分的磷含量[5],在實際的修復之前,需要結合礦山廢棄地的重金屬賦存情況對微生物進行篩選。在此基礎上,采用截排水措施,對生態環境進行修復,減少廢棄地坡面水土流失發生概率,加快坡面上賦存的水,在坡面上尋找合適的位置設置截水溝保持坡面的穩定性,以避免在生態修復時產生滑坡和水土流失等災害。在采用植物對廢棄地修復時,可以采用草簾等進行覆蓋,以減少大風或雨水帶來的影響,以保證種子萌發作用,并且防止鳥類對種子造成的傷害。以此完成對張家口市采礦廢棄地生態修復,為證明此次設計的方法具有一定的有效性,將在下一步進行實例論證。
上述設計只是從理論上證明了此次設計的技術的有效性,為了證明此次設計的技術具有一定的實際應用意義,進行實例論證。同時為了保證實驗的嚴謹性,將傳統生態修復技術與本文設計的技術進行對比,主要對比生態修復效果。
實驗采取張家口市某地鐵礦區,該地區在長期開采作用下,對生態環境破壞嚴重,形成很多廢棄地,采用兩種生態修復技術對該地進行修復。采取相同的實驗環境,以植物的生長周期為對比時間,在該時間內對比兩種技術的生態環境修復效果,實驗對比結果如下所示:

圖1 實驗對比結果
通過上述實驗對比能夠看出,本文設計得生態修復技術有效性高,因為該技術能夠對廢棄地合理分析,并且能夠采取合適的修復技術進行修復,而傳統的修復技術沒有本文設計的技術有效性高,因為傳統方法在選擇修復技術時缺少對實際情況的了解,所以導致修復有效性并不高。通過上述對比基本能夠證明此次設計的技術的有效性,具有一定的實際應用意義。
綜上所述,隨著我國土地資源短缺越來越嚴重,對金屬礦山廢棄地的生態修復已經成為亟需解決的問題。在生態環境修復時,傳統的生態修復技術不能滿足目前的生態恢復要求,基于此,本文對張家口市采礦廢棄地生態修復技術進行了研究。
通過生態修復技術選擇和輔助修復實現了對該地的生態環境修復,并通過實例論證,證明此次設計的生態修復技術有效性高,具有一定的借鑒意義。希望通過此次設計的張家口市采礦廢棄地生態修復技術能夠為廢棄地修復提供一定的幫助,以提高土地利用率。