微生物技術在礦山生態修復中的運用

（中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院有限公司，云南 昆明 650000）

生態、經濟、社會、環境、安全效益都是利用生態修復礦山污染的作用，它對整個社會的可循環發展和全人類的發展前進都有著非常重要的意義。早在二十世紀二十年代，國外礦山開發就已經開始研究礦區污染區域的二次開墾和修復生態。

從20世紀80年代末到60年代初，中國已經開始研究利用生態修復礦山的生態污染。而到了二十世紀八十年代末有相關法律開始頒布，我國的礦區生態污染修復研究才有了質的飛越。這里簡要介紹了微生物技術在礦山生態修復中的意義作用，以及一些方法，希望以此為礦山的生態修復加速助力。

1 微生物對礦山生態修復的原理

1.1 微生物技術的適用性

用原地本來就有的微生物或者被人類培育過的，適合生長的微生物，在最合適該生物生存的環境下，利用微生物自身循環代謝對周圍的生態有利影響，降低礦山被污染區域的土壤中有害污染物的活性或使有害物自然降解為無害物的修復技術。毫無疑問，相較于傳統的化學或物理修復技術，利用微生物修復的技術使用的成本更低，對礦山土壤和代謝活動的負面影響更小，這在一定程度上能讓人類避免有害污染物通過轉移影響進入體內，也能避免造成對環境的二次傷害。

1.2 微生物技術的降解作用方式

總的來說，修復礦山生態可以通過：①通過微生物自身代謝分泌的胞外酶降解；②微生物先把礦山污染區域污染物吸納進細胞內，再通過胞外酶去代謝降解。

2 原位——生物修復技術

2.1 原位生物修復技術釋義

原位生物修復技術需多采用適合的降解環境、添加營養劑等幫助改善土壤。如提供氮和磷等生物營養物、菌株。而為了能加速降解污染物，我們也經常加入些經過人類培養和馴養的微生物。

2.2 原位生物修復的方法

2.2.1 投入培養菌法

人類直接參與微生物培養，使用經過人類培養的微生物或菌劑商品，介入被污染的區域。在投入微生物后，還需要投入一些營養物質，為微生物的后續生長營造適宜的環境。

2.2.2 翻耕充氧法

通過對土壤翻耕并充入混合均勻的氧氣，達到使土壤更通透的目的。再加入合適的營養物質，調整土壤的干濕度和酸堿度等，進而為微生物生長創造良好的環境條件，同時有利于生物降解在不同土壤條件下的進行，使污染物能更好的被化解和清除。

2.2.3 生物通氣法

生物通氣法是一種向土層的含水層以上的土壤層通入空氣或氧氣，為好氧的微生物提供載體，促進污染物被生物降解的技術。

但這個方法只能應用于多孔結構的土壤。同時，生物通氣法的硬件設施所需費用較低，維護日常進行降解的費用也低，具有較大實用性。

3 礦區生態修復的重要性

礦區由于不合理的開發已造成許多的環境生態問題。露天的礦區采礦場、礦區塌陷區等，使得原本地貌被損壞殆盡或者用來低效的堆放廢棄物，而后期又無治理的措施，資源利用率極低。而且，長此以往容易造成礦區土壤的營養物質不足，保土、保肥能力差等。所以說，我們必須重視對礦區的生態修復。

通過生態修復，使礦山污染廢棄區的草地覆蓋率大幅度提升，有利于固水固土，也利于生物生存。此外還利于營養物質保存，為生物提供更好的棲居環境。同時，利于改良土壤，改善礦區周圍環境。

此外，這些措施能改善礦區的生態環境，改善局地小氣候，減少土壤侵蝕和空氣中大顆粒物，最終減輕礦區風沙侵害狀況。降低礦區發生山體滑坡、礦區泥石流危害的概率，保證礦區附近工作或居住人員的安全。

4 礦區分區塊生態修復

4.1 采礦區

礦區的土壤條件使植被成活率大大降低，而為了降低植被維護的資金投入，植被應當選擇適宜當地氣候，最易生存的種類。固氮類的樹種更能在艱難的環境條件中生存，而氮類的豆科的植物則更為合適，所以豆科植物最好擺在最前面位置。我們要認真分析礦區條件，選用不同的適合不同礦區地域條件生長的植物。

此外還需考慮植物的立地條件。根據不同植物的需要，我們采取的技術也應隨之而變。如在采礦區域，平臺的坡度不大，但土壤結實，透氣性不好，此時可采用外土噴灑技術或用魚鱗坑的方式規整。

4.2 塌陷區

根據礦區各煤層的厚度和穩固性不同，對由于人類開采導致的塌陷區可以采取使用礦渣填充和二次開墾措施治理。另外，非填充區的塌陷可以根據礦區的自然環境情況，使用堵塞縫隙、植樹造林和綠化等措施。

在復墾塌陷區結束后，需要在以后的三年中繼續采用生態恢復措施，使之提高經濟、社會、生態效益。

4.3 廢石區

廢石區的生態修復需要以保證邊緣斜坡的穩固為前提采取相關工程、植物措施。

但最主要的措施仍是廣種植被。對不能保證完全安全的邊緣斜坡采取工程措施。主要是修建河壩、削坡梯級開發、攔滑設施等。此外，植物選擇的物質主要性質應當是抗污染能力強的同時品質也好。選擇范圍廣泛，如沙棘、樺樹、楊樹等。最后，在植樹種草區域要設置良好的排水設備和有效的固水肥措施。以上措施的綜合利用將對該區域的生態修復起到加速作用。

4.4 尾礦區

在閉庫后，礦區工程的設施已經基本完成并且已達標的前提下，恢復尾礦區生態環境。尾礦的性質不同，我們需要根據具體情況采取不同的措施。若為酸性、堿性，則需要根據場地的利用方向進行更深層的處理。

4.5 排矸區

主要方法有穩定斜坡，改良土壤質量，選擇合適樹種種植等方法。而由于排矸區的特殊地形，穩定邊坡工作就要放在生態修復第一位。主要用水平方向階面去整理地面，把坡面的土壤固定好，最終還要把該區域的相對高度降低。在堆放矸石前，要用機器平整地面，在堆放矸石的時候也要分層進行堆放。此外還需在邊坡位置設置一個對水勢的導流位置，這能達到減少坡面被水蝕的情況，起到固定邊緣和斜坡的作用。

5 結語

需明白，礦山生態修復是一項造福人類的大工程，需要長期、不畏艱難的堅持。而由于我國國情，生態修復技術進程較晚，相關的法律目前還未健全，這些問題都隨著大量礦山開發過程中暴露的生態環境問題日益活躍在人們的眼前。提高礦山生態修復技術，落實相關法律，為礦山修復提供內和外的保障已勢在必行。以生態學理論為生態恢復指導，把各方因素綜合運用，如此才能使礦山生態恢復的效果達到生態可持續的目的。