任 岳 龚巍峥
(1 河南省地质环境勘查院 河南郑州 450000 2 郑州市土壤污染防治利用工程技术研究中心 河南郑州 450000)
矿产资源是我国未来发展的重要保障。我国疆土辽阔,资源丰富,建国初期至今,开发矿产资源已经发展成为我国的经济支柱,在带来经济上发展的同时,还带来了一系列生态环境问题。近年来,我国矿产资源的开发规模越来越大,未做好后期的规划管理措施,以至于出现了很多矿山生态资源被破坏、矿山废弃地的增多等问题[1]。矿产资源的过度开发会造成一系列的生态环境问题,对我国的社会经济发展造成了相对严重的后果。因此,我国目前十分注重矿山生态修复治理问题的解决。
虽然我国矿产资源的储备量在世界排行是数一数二的,但是我国人口密度较大,人均量相比较少。从这一情况来看,我国还是属于资源较为匮乏的国家。其矿产资源的特点包括:大型矿场较少,经济增长、人口数量对矿产资源的压力,潜在的资源危机压力及生态危机压力。近年来,我国对于矿产资源的利用率较低,造成了一定的资源流失、浪费情况,甚至有些地区出现了较多的环境污染问题。目前,我国所拥有的小型矿山企业数万余座,分布在我国的各个区域。在一些经济发展较为落后的地区,小型矿产企业的开采技术已经过时,在人才方面也相对匮乏,在没有安全保障的情况下开采,出现了一定的资源浪费的现象。由于当前矿山土地被破坏的情况愈来愈重,出现了几乎无法修复的状态,并且我国小型矿山数量较多,相关部门无法对其进行行之有效的管理,矿山的生态修复问题也愈加严峻[2]。从大数据上来看,我国因开采矿山所破坏的土地已经达到近二百万平方公顷,并且速度还在不断上升;每年因开发矿山所占用的耕地面积以达到近百万平方公顷;因采矿所破坏的森林面积也到了数十万平方公顷;我国有色金属矿产地,每年都会有数百万吨的废弃物排放,现已累计数亿吨,所占土地面积也达到近十万公顷。因此,科学合理的进行矿山数生态修复措施是十分必要的。
由于开发矿产资源所酿成的环境问题主要包括以下三个因素:地质、生态以及环境污染问题。
因开发矿产资源所造成的地质环境问题主要包括:泥石流、山体崩塌、边坡失稳、涌水外排等一系列问题。由于矿山的地质水文环境较为复杂,在对其进行勘探和开采的过程都较为困难,在进行地下开采的过程中,岩石采空所造成的地面坍塌,致使人民的生命财产安全得不到保证。在开采矿山的过程中,一旦出现了不好的天气情况,例如:暴雨天气。极易造成水土流失、山体滑坡的现象。
因开发矿产资源所造成的生态的环境问题主要包括:砍伐林木植被、压占破坏土地、水土流失、水资源的浪费、减少野生动植物可栖息的环境等一系列问题。在开发矿产资源的过程中,对大量的土地资源产生破坏并占用的情况,在一定程度上加大了我国的土地资源人均量较少的情况。由于开采矿产资源会对周围的地下水位造成下降,致使出现土地表面缺水的现象。有很大一部分地区的土壤已经出现支撑力不足、水分缺失等情况。由于大量植被被破坏,造成了大面积土壤生产力下降的情况,导致这些受损的土地丧失了原有的能力,致使大量的森林和草场以及动物的栖息环境被破坏,并且这些受损的生态环境不易修复,不利于我国的生态发展[3]。
因开发矿产资源所造成的环境污染问题主要包括:大气污染、水污染、辐射污染、土壤污染等一系列问题。在矿产资源的开发过程中,所涉及的一些流程使用大量的汽车作为运输工具,会引发严重的尾气排放问题,在风力的作用下,致使局部空气受到污染,对附近的居民健康产生一定的威胁。在矿山的废弃水进行排放时,大量的放射性物质会严重污染当地原有的水系统,从而对当地的水生态安全产生了相对严重的不良影响。同时,矿山长期排放废弃物所产生的有毒有害物质,极易造成氧化分解,在排放这些有毒有害物质后,不仅污染了土壤和水资源,还渗入地下,污染了地下水。开采矿山所留下的废置物品没有进行合理的处理,对周围的土壤、附近的农作物、当地的居民健康以及动植物的生长都造成了严重的影响,不利于人类与自然环境的和平相处。
针对我国矿山环境问题而展开的生态治理与修复,从上个世纪的七十年代便开始了。但由于当时我国的政治环境不稳定,各项事业建设甚至出现了倒退的现象,因而,矿石的修复工作在很长的一段时间内都处于小规模的进度开展,且无较大的发展进程。但自进入21 世纪以来,我国的生态理念与环境建设被高度地提倡,并予以众望,矿山环境问题便成为了我国发展建设中的一项不可忽视的项目工程。因而,实现好矿山环境的生态治理与修复成为我们技术分析的重点。
矿山地区的地质地貌,在历经长年累月的资源开采和自然侵蚀后,出现了许多的纵横沟坎,或者是形成了曲角不一的斜度陡坡。针对此类情况,治理人员可采用填平回整的修复处理方式,可以良好的就沟壑和斜陡问题进行改善。通过对因矿山资源无序开采而造成的地表裸露情况进行稳固与强化,可在一定程度上保持矿山基底建设的稳定性。而针对于明显的地质塌方、塌陷等问题,可适当的对矿区的土地资源进行复垦工作,尽可能地消除其土地破坏后的影响,但考虑到其破坏程度和现今的复垦效率,只能够尽量地以当前土地最适宜潜力水平为复垦标准,努力使其再次融入正常的生态循环之中[4]。另外,相关治理人员还可以借助于挂三维的植草技术,利用植物生长而天然形成的防护表层,覆盖于矿山坡面之上,能够有效地减少暴雨侵袭所带给土体的伤害,从而缓和矿山地区的水土流失问题,帮助周边的地貌条件得以巩固和加强,借此来提高坡体的抗冲刷能力和抗腐蚀能力。
矿区土壤问题的解决通常情况下是存在多种修复手段的。从物理手段上来讲,修复人员可采取客土法就矿山土壤进行治理,这种方法操作简单,就是将洁净的、无污染的土壤资源灌注于受破坏的土壤之中。以此,来降低土壤整体间的污染程度,实施效果明显,且见效速度极有保证。但此种修复法存在一项明显的劣势,便是未能有效地清除污染源,污染物体仍旧存在,极易造成清洁土壤的损害,使得修复治理反复进行,加重成本多耗。从化学手段上来讲,治理人员可采用固化稳定的方式,这种修复治理方式专门针对于土壤中的有毒污染物和金属类污染物,有助于将土壤污染物转化成活力性因子不高的物质形态,从而降低污染物的移动率和扩散率。但固化的污染物其稳定的时间性上存在缺陷,且不易自行溶解,在人工的运输和消耗上投入过大。针对上述现象,可适当的采用土壤的淋洗修复技术,治理人员将水或者是具有溶解效能的化学试剂液注于受污染土壤之中,此种方法的土壤渗透和淋洗力较强,可以有效地吸附污染物,或是直接将污染物从土壤中溶解、分离出。且清洗干净的颗石、砾块可再次进行资源的回收利用,既减少了土壤中的污染成分,又达成了对于土壤资源的集约化处理。除以上两种土壤修复手段外,治理人员还可以借助于生物修复技术,在本文中着重讲述植物对于土壤污染的净化修复。可采用的处理手段包括植物萃取(phytoexteaction),该技术是利用对承受、吸附染污力较高的植物,例如羽叶鬼针草(Bidens pinnatum)和香根草(Vetiveria zizanioides)等。将分散的污染物转移、运输到到地面上的植物茎叶部分,以便于治理人员的发现和处理,并且回收下来的茎叶还可以在处理后再次进行加工利用。以此种技术修复含有重金属的矿山区土壤,不失为一种可优先考略的趋向。
矿山地区由于在初期开采时的计划工作未能合理地规划到位,导致当地的生态平衡状况被打破,进入可持续的发展新阶段以后,人们逐渐开始探寻搜索科学有效的方式技术来解决这一问题,而植被的绿色养殖和营林配造是当前最适宜生态的一项修复手段[5]。
首先,在进行物种选择时需要依照“以修复为主、以经济适用为辅”的理念,再结合矿山地区的水土与生态关系链,综合考虑植被物种的利用优势。并且,植被的养殖修复是一段长期的过程,需注重对植被的保水、打养等活动来保证其生长和存活几率。其次,根据矿山区域的地形特点和地质特点,可采用物种喷播的方式来快速造林,作用于边坡等倾斜土壤,效果要优于挂三维的植草技术,且能够在较短的时间内取得一定的成效。
进入新时代的生态理念建设时期,自然生态已经不再是发展国家建设的牺牲品,而是同样成为当今建设事业中不可或缺的一项。本文针对矿山地区的生态失衡问题进行了探讨,着重力在于能够很好的运用技术手段对当地的水土生态进行修复治理,从而有效避免因矿区过度开采引发的生态问题而制约我国整体经济的向前发展。