礦山生態修復研究范文
時間:2023-12-28 17:39:16
導語:如何才能寫好一篇礦山生態修復研究,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:礦山開發區 生態修復技術 工程措施 問題分析 方法探究
中圖分類號:X171.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)08(b)-0026-02
我國的礦產等資源雖然相對來說比較豐富一些,但是,不得不承認的是,我國的人均能源消耗量也是十分突出的。這就導致我國的一些礦產的開發區出現過度開采的情形。因此,就這種情況而看,我國應該采取一系列的措施來對相關的礦產開發區進行一些修復施工。當然,我國所采取的關于礦產開發區的修復方法是多種多樣的,但是,效果最好,利用最廣的一種修復方法就是生態修復。
1 礦山開發區進行生態修復的具體的措施介紹
1.1 治理邊坡
不管是對于礦山開發區來說,還是其他的一些山體結構,邊坡都是十分重要的存在。因此,在礦山開發區進行修復的時候首先就是要考慮邊坡的治理情況。如果在進行礦山開發的時候,邊坡出現不穩定的情形,很大程度上會導致相關的開發人員以及設備的損傷。只有采取一些措施保持邊坡的穩定性,才可以避免山體滑坡、坍塌等現象的出現。具體可以采取的舉措包括以下幾點:首先就是要盡量保持礦山路面的平整性;其次就是要對懸崖進行修整的工作,最好是使其形成一個水平的臺階狀;然后就是在邊坡的面積范圍內種植綠色植物,在美好環境的同時保證它的持久性。
1.2 治理尾礦
一般來講,對于任意一座礦山開發區來講,尾礦都是占地面積最大,但是利用效率確是最差的一個地方。因此,在關于尾礦的修復措施上一定要格外注意對尾礦的二次利用以及它的綜合效益水平。主要采取的方法就是利用井下踩空區這種方式來進行尾礦的排放,進而能夠使其在整體的礦山開發區中達到最優的利用水平。除此之外,還可以將尾礦這種不能夠充分開采的地區進行商品化以及資源化,從而達到廢物再次利用的最終目的。
1.3 關于植被修復
除了上述這些措施之外,利用生態的方式對礦山開發區進行修復的時候還可以運用植被達到這一目的,尤其是對于遭到重金屬污染的礦山開發區而言,這種方式更具有效果。一般來講,就算進行植被種植這種修復方法,所采用的具體工序也是不同的,根據相關的操作步驟的不同,具體的可以分為兩類。第一種方式就是對礦山開發區進行直接的植被覆蓋,這種方式簡單快捷,而且所耗費的資金也不是特別昂貴。但是,這種方法的缺點就是見效比較慢。第二種則是采取覆土植被的方式進行礦山開發區的修復工程。一般來講,這種方法比第一種的應用更為廣泛,這主要是因為在具體的操作中,這種方式不僅僅是具有第一種的簡單操作這一優點,而且還可以在保證資金投入量的同時提高相應的效率,簡單地講,就是這種修復方式操作簡單而且成效快。
1.4 治理水資源
在礦山開發區的具體開采工程中難免會出現對自然資源的一些傷害,其中又以對水資源的破壞以及浪費最為嚴重。 水是我國最重要的資源,任何人都不可能離開水而生存。因此,在對礦山進行修復時一定要注意對水資源的修復。一般來講,礦山開發區的水資源包括地表水和地下水兩種,在對水資源進行修復,是可以采取人工濕地的方法以及種植植被的方法。值得注意的就是關于地下水的水位問題,一定要將其控制在合理的范圍之內。
1.5 治理礦山的土壤
總的來說,對土壤進行優化改良的方式不在乎以下三種:第一種方法就是利用異地進行取土的這種操作模式。這種修復模式所利用的原理就是對礦山開發區中完好的土壤進行移植,也就是說利用優質的土壤對已經遭到破壞的地區進行填補修復。第二種方法則是對廢棄地進行改造,一般來講,礦山開發區的各種土地資源都是不可棄的,所以,我國是一直秉持著治理的理念來對礦山進行整體的修復的。最后一種則是采取對土地增肥的方式來進行土壤的改良。這樣一來,就可以達到重復利用礦山資源的目的,而且還有利于提升相關礦山開發區的綜合產量。
1.6 利用微生物以及地下動物的能力來進行礦山開發區的治理
一般來講,我國的礦山開發區在經過長久的利用之后都會產生不同程度的土質硬化等問題,因此,在對其進行修補的時候合理適當地利用微生物以及地下動物等生物資源是十分有效的方法。通常情況之下,這些微生物都可以利用自身的特性在進行地底活動的時候都會從某種程度上達到對土壤進行疏松的目的,這樣一來,可以在不浪費任何資源的情況下合理并且有效地對礦山開發區進行生態修復。值得一提的是,在利用微生物對礦山開發區進行修復的時候可以利用的微生物主要包括兩種,其中一種就是抗污染的菌種,這種微生物菌種的最主要功能就是可以將礦山開發區的有害物質通過一系列的手法轉化為無污染的物質,從而大大地提高了礦山開發區的綜合利用能力。除此之外,它還可以降低一些有毒物質的毒性,使得這些有毒物質對礦山開發區的危害降到最小。
2 結語
綜上所述,我國的礦產等資源雖然豐富,但是,卻經不起我國這龐大人口的綜合利用。因此,在對其進行開采的時候一定要注意做到相關礦山開發區的修復工作。只有這樣,才可以保證我國的相關礦產資源在進行有效利用的時候不會對相應的礦山環境造成壞的影響。
參考文獻
[1] 曾華星.礦山生態修復可持續發展分析[J].能源研究與管理,2014(4):17-19.
[2] 李蓮華,高海英.礦山開采的環境問題及生態恢復研究[J].現代礦業,2009(2):28-30.
[3] 郭寧.礦山環境評價及審查的主要問題[J].西昌學院學報:自然科學版,2010,24(2):66-68.
[4] 馬康.廢棄礦山生態修復和生態文明建設淺論以北京門頭溝區為例[J].科技資訊,2007(35):146.
篇2
全面實施生態修復治理,從實踐上實現生態涵養實施了國家水土保持工程、京津風沙源工程、國家農業綜合開發土地治理和山區小流域綜合治理等工程,累計治理水土流失面積615平方千米,建成9條生態清潔小流域,水源涵養和植被凈化功能明顯增強。實施了永定河上游水質改善工程,推進永定河流域點源污染治理和沿線25個村的面源污染治理,新建污水處理設施119套,每年處理永定河三家店攔河閘上游污水200萬立方米。實施了永定河河道生態修復工程,有效改善了濕地生態系統。
推進生態涵養與生態產業同步發展在大力加強生態修復的同時,以溝域經濟為載體,加快培育替代產業,積極推進生態產業發展,努力實現生態建設與經濟社會發展的良性互動。按照生態修復與生態產業相結合的思路,結合地方產業發展特點和工礦廢棄地位置,分別將廢棄礦山、舊灰窯、采石場建成休閑公園、特色種植養殖基地等,引進社會資本參與生態修復,積極發展休閑旅游、生產業和高新技術產業,使生態修復與經濟社會發展初步實現良性互動。
門頭溝區廢棄礦山生態修復工作取得了顯著成效。全區森林覆蓋率達到35.57%;林木綠化率達到56.63%;水土流失初步治理率達到92.6%,退化土地治理率達到81.1%;礦山土地治理面積13093畝,礦山土地復墾率達到57.83%,受保護地面積占到全部陸地面積的49.7%,有力地保護了生物多樣性,使區域內生態系統結構和功能進一步改善,環境質量明顯提升,城鄉環境面貌大為改觀。門頭溝區生態修復存在的主要問題短期行為,后期維護管理不到位門頭溝區生態修復工作依托的是生態修復項目的實施,項目完成后,后續管護資金跟不上,無法維持生態修復工程的持續性,使生態修復的效果得不到有效保護。
配套資金不足,資金籌措難度大門頭溝區是典型的石質山區類型,山高、坡陡、土層薄、水源匱乏等自然條件造成生態修復難度大、成本高,而生態修復又是一項長期的系統工程,生態修復的范圍急需進一步擴大,因此門頭溝區生態修復工作任重而道遠,這就需要充足的資金作為堅實后盾予以保障。目前來看,財政資金方面主要存在的問題,一是由于本區財力的限制,資金明顯不足,籌措資金難度較大;二是一些預算單位項目申報時研究報告缺乏可行性,導致項目批復延誤或者不被立項。
生態修復處于示范階段,地區間發展不平衡幾年來,重點對108、109國道沿線、風景名勝區周圍可視范圍內的廢棄礦山山體進行了修復,其他大面積廢棄礦山還沒開始修復,急需總結成熟的經驗進行大面積推廣,加大生態修復力度。
門頭溝區開展生態修復的對策加強宣傳,樹立長期堅持的意識生態修復是一項復雜的系統工程,需要長期艱苦努力地工作,應充分利用媒體廣泛宣傳,做到人人關心、參與、支持生態修復工作,使生態修復工作能夠長期堅持下去。
篇3
[關鍵詞]礦山開采;地質災害;恢復治理
0引言
礦山的建設生產有力地促進了當地經濟的發展和社會進步,但同時也對當地地質環境與土地資源造成了一定程度的影響[1-2],為了更好地實現礦產資源開發與生態環境保護的協調發展,促進礦山社會經濟可持續發展,應及時防治地質災害隱患、修復被破壞的水土環境、復墾被破壞的土地[3-5]。
1礦山地質環境問題
根據多年的調查分析,礦山開采主要會產生5個方面的問題:①礦山開采塌陷導致的地面塌陷、地裂縫地質災害,并伴生崩塌、滑坡地質災害;②礦渣堆放產生的地面壓占及污染問題;③礦山開采導致含水層破壞,影響周邊居民生活用水;④礦井水污染問題;⑤礦區植被破壞問題。
2礦山地質環境恢復治理措施
(1)預防措施。按照“統一規劃、源頭控制、防治結合”的原則,根據礦區特點、生產方式與工藝,在生產過程中,采取合理的預防與控制措施,最大程度地減少礦山地質環境問題的發生。預防措施主要包括保護性開采、留設保護煤柱、提前搬遷等,通過這些措施的實施,可以避免和減緩地質災害造成的損失,為開展礦山地質環境恢復治理創造良好的基礎條件。(2)地質災害治理措施。對于危害周邊居民生命財產安全的地質災害,必須及時采取措施進行治理,減輕或消除礦山地質災害危害。(3)礦渣綜合利用措施。礦渣的堆放不僅會壓占土地,造成原生植被的破壞,而且會對周邊土壤造成污染。因此,應大力推行礦渣綜合利用技術。例如,煤矸石主要利用方向有煤矸石發電、煤矸石生產建筑材料、利用煤矸石生產氯化鋁和聚合氯化鋁等高附加值產品、用煤矸石復墾塌陷區及修路等。通過綜合利用礦渣,做到礦渣零堆放,減緩礦山地質環境破壞。(4)飲用水工程措施。礦山的開采會破壞地下含水層,導致含水層結構破壞、水位下降、水質變差,當涉及到周邊居民生活用水的含水層被破壞時,會嚴重影響居民生活。在開采影響居民飲用水含水層前,應提前布局飲用水工程,如利用深井或水庫作為水源,布置管道引水工程。(5)礦井水處理措施。礦區內礦井水直接排出會污染周圍環境,礦井需設置井下水處理站,礦井井下排水經處理后可作為場地生產消防用水水源及井下生產防塵灑水水源。(6)植被恢復措施。礦山開采一般不會造成植被大面積死亡,因此礦區植被恢復措施一般為植被補植。植被應選擇適合當地生態環境的種類,例如在山西多選側柏,因其較耐寒、耐干旱、耐貧瘠、可在微酸性至微堿性土壤上生長,且整體存活率、環境適應度和觀賞度較好。
3恢復治理效果
以山西某礦為例,該礦多年來花費了大量精力用于礦山地質環境恢復治理工作,主要采取了地裂縫充填、崩塌治理、農村道路修復、河道堆積物清理、村莊搬遷、植被恢復、供水工程建設、礦井水處理及監測等措施。通過多年治理消除了礦區內大部分地質災害,避免了礦區內村民住房遭到破壞,解決了周邊居民飲水問題,礦山地質環境得到明顯地改善,緩解了礦山生產與周邊居民的矛盾。
4結論
(1)礦山地質環境恢復治理應按照“統一規劃、源頭控制、防治結合”的原則,根據礦區特點、生產方式與工藝,在生產過程中采取合理的預防與控制措施,最大程度地減少礦山地質環境問題的發生。(2)地質災害治理是礦山地質環境恢復治理的重中之重,應及時消除地質災害隱患,保證周邊居民生命財產安全。(3)通過礦山地質環境恢復治理,可使礦山地質環境得到明顯改善,緩解礦山生產與周邊居民的矛盾,促進社會和諧發展。
[參考文獻]
[1]趙禹.煤礦采煤沉陷區土地復墾技術的實踐研究[J].山東煤炭科技,2020(10):190-197.
[2]牛磊,趙志芳,曾詩卉.生態文明建設背景下的礦山環境恢復治理研究綜述[J].科技資訊,2018(9):34-35.
[3]張夏,苑泉.礦山生態環境修復治理研究[J].技術與市場,2020,27(12):175-176.
[4]武強,劉宏磊,陳奇,等.礦山環境修復治理模式理論與實踐[J].煤炭學報,2017,42(5):1085-1092.
篇4
關鍵詞 生態修復;生態修復產業化;北京門頭溝國家生態修復示范基地
中圖分類號 F062.9;X32 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2012)04-0060-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.04.012
20世紀80年代以來,生態退化、環境污染等問題日趨惡化,成為困擾我國社會經濟可持續發展的重要因素,引起了有關政府部門和相關科學家的關注和重視。在此背景下,國家有關部委及地方政府在“七五”、“八五”期間分別從不同角度進行了有關生態恢復的研究和實踐,開展了“生態環境綜合整治與恢復技術研究”[1]、“主要類型生態系統結構、功能及提高生產力途徑研究”[2]、“亞熱帶退化生態系統的恢復研究”[3]、“北方草地主要類型優化生態模式研究”[4-5]和“內蒙古典型草原草地退化原因、過程、防治途徑及優化模式”[6-7]等課題,對生態恢復理論和實踐研究都有所加強。此外,進入“九五”和“十五”時期,我國還先后實施了長江中上游地區防護林建設工程[8],水土流失治理工程[9];以及農牧交錯區[10]、風蝕水蝕交錯區[11]、干旱荒漠區[12]、丘陵山地干熱河谷和濕地[13]等生態脆弱地區退化生態環境恢復與重建工程;沿海防護林建設工程[14],等等。這些生態建設實踐與工程,尤其是在實踐上已獲成功的一些生態恢復技術和案例,為生態恢復和環境治理積累了寶貴的經驗。但進入21世紀,尤其是最近幾年,我國明顯偏重了生態修復的技術集成和產業化示范工作,包括民勤沙漠化防治與生態修復技術集成試驗示范研究[15],鄱陽湖濕地生態修復、重建技術集成研究與示范基地建設[16],等等。
而門頭溝國家生態修復示范基地建設便是由科技部和北京市科委牽頭組織開展的一項專門針對我國生態修復產業化建設的系統工程[17]。該工程在一期主要完成各種生態修復技術的示范及應用研究基礎上,在二期著重開展了生態修復技術的集成及產業化支撐體系建設方面的研究??梢?,不論是政府的政策走向,還是社會的現實需求,都要求生態修復向技術集成化和區域產業化方向發展,要求擁有不同技術優勢的生態修復企業通過資源、信息和市場的共享,實現對整個生態修復行業的跨越。
1 生態修復與生態修復產業化
生態修復是對區域受損害自然生態系統過程和功能的重建,發展到現在,往往偏重于環境領域的技術研究和應用示范。部分學者認為,生態修復是在生態學原理指導下,以生物修復為基礎,結合各種物理修復、化學修復以及工程技術措施,通過優化組合,使之達到最佳效果和最低耗費的一種綜合的污染環境修復方法,主要包括污染土壤、污染水體、污染大氣修復三大方面[18-19]。到目前更多的學者則認為,生態修復區域生態退化的后果不僅僅是自然生態系統結構和功能的破壞,還包括生態系統為人類生存和發展提供的物質與服務能力的下降,使區域經濟、社會發展受阻,它包含了對自然、經濟和社會人文3個方面的修復[20-21]。其目的應該在于恢復“社會―經濟―自然復合生態系統”合理的結構、高效的功能和協調的關系[20]。
隨著傳統生態修復在區域實踐過程中產生的“經濟瓶頸”,尤其是面臨區域產業轉型問題的突顯,生態修復的產業化以及如何轉變區域產業發展模式實現自我修復已成為國內外學者關注的焦點[22]。而國內一些地區也展開了相應的生態修復產業化的基礎及應用示范研究。
在基礎研究方面,如吳言忠等以礦區土地復墾為例,先分析了土地復墾組織管理在責任主體、產權界限、復墾資金、復墾機制和生態功能等方面存在的問題, 并提出土地系統、資金系統、社會系統和管理系統等土地復墾產業化的組織模式,進而分析了土地復墾產業化的組織結構和業務流程[23];波等通過分析礦區生態重建和景觀生態規劃, 提出了景觀生態規劃的原則, 并分析了礦區生態重建景觀結構的模式[24];李萌等從礦區的生態經濟系統分析切入,建立了礦區產業替代模型,并對礦區生態修復中的產業轉型和產業替代的價值轉化規律進行了研究[25];張義豐等對山區溝域經濟發展及其空間組織模式進行了大量研究,并以北京為例指出,北京溝域經濟的發展一定程度上有助于協調好山區生態保護與經濟發展的關系,促進山區的綜合開發[26]。
應用示范研究方面,如江蘇宜興西南山區張渚鎮竹園村在廢棄采石場生態修復背景下發展休閑農業園[27];平朔煤礦區在循環經濟與可持續發展理念指導下構建了以煤為主,電、化、氧化鋁、建材并舉的黑色產業鏈和圍繞復墾土地開展生態重建,種、養、加一體化發展的綠色生態產業鏈[28];等等。
2 門頭溝生態修復產業系統的總體設計
作為門頭溝國家生態修復基地建設二期項目中“門頭溝生態修復產業化能力建設”的一項重要工作內容,本研究擬通過在門頭溝區內的王平鎮規劃構建一個新型的產業生態系統和典型示范園區,來帶動門頭溝區新興產業的孵化和傳統產業的轉型。
王平鎮生態修復產業的系統結構設計(圖1)由“自然生態修復示范產業、人文生態修復主導產業和經濟生態修復引導產業”三大部分組成,三大產業系統相互支撐,協調發展。在各類型自然生態修復示范基地建設的基礎上,引導以生態修復技術交易和生態建設咨詢為主的經濟生態修復產業,最終依托本身固有的生態資源和在已修復好的景觀上發展以生態休閑旅游為主的人文生態修復主導產業。其產業發展基本模式為:政府配套服務、企業主動修復、共同開拓市場。而產業孵化中心與生態修復示范區(帶)的互補作用是推動其產業化發展的主要動力。
自然生態修復示范產業主要圍繞礦山生態修復示范、農田生態保育示范和濕地生態建設示范3大體系構建。礦山生態修復示范以煤礦開采區和采石場廢棄地的修復示范為主,農田生態保育示范以山區緩坡和煤矸石山的修復示范為主,濕地生態建設示范以永定河河道景觀生態修復示范為主。通過破壞后的景觀遺存和修復后的景觀現狀對比分析,集中展示礦山生態修復技術,水保農業、節水農業和生技農業技術,及濕地生態修復技術的成果。
人文生態修復產業主要圍繞觀光度假、鄉村旅游、健康服務和人文關懷4大主導性產業體系構建。發展旅游業是整個門頭溝區實現產業轉型后藉以穩定區域經濟總量的主要途徑,但不能僅僅局限在傳統的觀光度假旅游產品的開發上,更應該發揮門頭溝特有的自然景觀、純樸民風、和保存完好的古村落及歷史文化遺跡的優勢,去滿足北京城市人口親近自然、回歸田園、心靈洗禮、身體保健等方面的需求。
圖1 王平鎮生態修復產業體系結構圖
Fig.1 The industrial framework of ecorestoration for Wangping
經濟生態修復產業主要圍繞產品物流、市場交易、技術培訓和建設咨詢4大引導性產業體系構建。其關鍵在培育針對門頭溝區特點的自然生態修復技術交易市場,和孵化整合各相關自然生態修復技術及產品、服務供應行業。生態產品的物流主要以王平鎮精品農業產品、各類型生態修復技術產品的展銷為主,通過構建產品虛擬信息平臺將其以網絡的形式集中展示;生態市場的交易主要以不同生態修復技術成果的轉讓和硬技術的軟組裝,通過統一的市場交易平臺打包進行開發與銷售,最終實現生態修復的經濟產出;生態技術的培訓主要針對全國乃至世界生態修復行業發展需求進行專業人才的培訓與學術交流;生態建設的咨詢則是輔助于生態市場交易,而滿足各類型客戶對修復所需產品的選擇與決策。
3 不同類型生態修復產業鏈(網)的構建
3.1 自然生態修復產業
3.1.1 濕地生態修復產業
首先,生態修復產業孵化中心在吸引濕地生態修復類企業時,根據對方技術及資金實力,要求其在濕地生態修復示范帶內劃定適當面積區域進行主動修復,包括核心技術和建設方案的策劃與提供;而對于工程建設中的其他預算投資則由當地政府、修復企業、及上級主管部門和社會團體等進行多方籌資,充分發揮當地政府和修復企業兩大利益主體在示范帶建設及市場拓展方面的合力最大化;其次,對已修復好的示范帶進行包裝和維護,在保證恢復當地濕地生態景觀及自然凈化功能的同時,為當地居民提供休閑娛樂的場所,同時作為此類型生態修復的成功典范,供專家及國內外生態修復需求客戶市場進行調研學習,最終實現其社會-經濟-自然復合生態服務功能;最后,需要整合該濕地生態修復示范帶和孵化中心內的各相關資源,在客戶參觀完示范帶后,再回到孵化中心進行具體項目的相關咨詢和協議簽訂(圖2)。
3.1.2 農田生態保育產業
在生態修復產業孵化中心內吸引農田生態保育類企業,并要求其在示范區內選擇適當面積農田進行主動修復,完成農田物理、化學及生物環境的綜合保育,并作為示范成果的展示,納入孵化中心重點技術服務咨詢體系中去,利用孵化中心的資源及市場優勢在國內外進行技術的推廣和產品及服務的推銷;在農田生態保育類企業進行生態修復的同時,根據政府需求及王平鎮農業發展規劃要求,在各自選擇區域內種植特色農林產品,并通過“生態保育型企業管理+農戶分紅+政府服務”的機制,利用孵化中心內生態農業產品物流服務中心優勢,將生產出來的特色精品農果產品推向北京高端消費品市場;示范園區除了具備以上兩個以生態農產品銷售和農田生態保育技術咨詢服務的經濟功能外,還可以通過建設采摘園等方式與周邊鄉村發展農家樂等旅游產業,以此來擴展其社會服務功能和增加經濟效益(圖2)。
3.1.3 礦山生態修復產業
工業企業主體型發展模式:主要是針對目前王平鎮內存在若干大型煤矸石制磚企業而選定,是作為規劃初期礦山生態修復產業的一種發展模式,即煤矸石制磚企業開采煤矸石山,同時通過與王平鎮政府簽訂合同,按照開采規模承擔開采區生態修復任務,或交納相應的生態修復資金給政府,作為未來地面采空區生態修復提供資金儲備。生態修復型企業主體型發展模式:該發展模式是作為同濕地生態修復產業發展模式相配套一致的部分統一納入王平生態修復產業園區主體產業體系中去,即要求礦山生態修復型企業在入駐生態修復產業孵化中心時,選擇在礦山生態修復示范區內劃定適當面積區域進行主動修復,并發揮孵化中心功能對已修復好的示范帶進行一定包裝和維護,作為此類型生態修復的成功典范,供專家及國內外礦山生態修復需求客戶市場進行調研學習,最終完成具體項目的相關咨詢和協議簽訂。
地產開發企業主導型發展模式:該產業發展模式主要
圖2 王平鎮濕地、農田、礦山等自然生態修復產業鏈網圖
Fig.2 The ecoindustrial networks of natural ecorestoration for Wangping
是針對目前該區域內存在大量需修復礦山及土地而選定的,作為規劃后期礦山生態修復產業的一種主要發展模式,即通過吸引房地產開發企業在區位優勢及自然條件較好的地塊發展新興的生態修復地產業,首先地產開發商提供部分資金給土地及礦山生態修復企業,在待修復的地塊進行生態修復,其次通過項目承包方式聯合建筑及其他相關土建企業在修復好的地塊進行房地產開發,主要建設高檔別墅和休閑保健類度假村來實現自然生態修復產業向人文生態休閑產業的功能轉化和產業升級。
3.2 經濟生態修復產業
經濟生態修復產業主要圍繞王平鎮生態修復產業孵化中心建設展開,主要圍繞生態農業產品物流服務、生態修復行業市場交易、生態修復技術培訓和受損生態系統建設咨詢四個方面進行構建(圖3)。
3.2.1 生態農業產品物流服務中心
依托北京城區內各大型超市和龐大的高端消費市場,在孵化中心內配置統一的采購、包裝和配送等生態農產品物流服務中心。包括京白梨、葡萄、櫻桃、核桃等主要的農果產品進行統一采購,按照一村一品和精品農業發展目標,分階段分任務擴大規模,同時制定采購過程中的質量控制要求;將采購來的所有農果產品進行統一包裝,包裝廠不設在孵化中心內,但需要在區位及地勢條件較優越的鄉村進行布設建廠,并按照服務中心制定的農產品質量控制要求進行;包裝好的農產品主要面向北京市區內的各大型超市和政府采購進行統一配送,此市場定位要求中心與北京市區大型超市及政府機關建立起良好的信息溝通和貨物供應保障渠道;最重要的就是要提供生態農產品的檢測和標識服務,從源頭保證配送到相應市場上的產品要達到真正生態產品的要求。
3.2.2 生態修復市場交易平臺
依托門頭溝區生態修復已經取得的大量成果,建立初步的生態修復技術庫,同時不斷收集與整理擁有其相關核心技術的各類型企業信息,形成一個涵蓋各類型生態修復技術和企業信息的數據信息管理系統,最終吸引擁有其核心技術的核心企業入駐孵化中心;收集與整理國內外不同類型的區域生態修復需求信息,同樣建立與技術信息和企業信息相配套的市場信息平臺;王平鎮生態修復市場交易信息平臺的重要功能就是,在建立好供需市場信息平臺的基礎上,根據國內外不同修復市場需求進行技術的組裝和企業的合作,通過項目的包裝實現成熟生態修復技術的最終產業化。
3.2.3 生態修復技術培訓中心
王平鎮生態修復產業孵化中心的另一個重要組成部分就是其生態修復技術培訓中心的建設。不同于以物質產品的生產和銷售為主要盈利手段的傳統產業,生態修復產業主要是以提供生態服務及技術咨詢為主要盈利方式,因此,作為服務的重要手段,培訓部門的設立顯得十分重要。包括定期開展國際大型生態修復理論及技術研討會議,吸引全世界生態修復領域的專家、學者、企業、政府和民眾的目光;定期召集國內外著名生態及生態修復領域專家在培訓中心開展面向全國范圍各大中小城市領導干部的培訓,讓生態觀念及生態修復的科學內涵在政府決策者
圖3 王平鎮產品物流、市場交易、技術培訓及咨詢等經濟生態修復產業鏈網圖
Fig.3 The ecoindustrial networks of economy ecorestoration for Wangping
圖4 王平鎮休閑療養、民俗文化等人文生態修復產業功能體系圖
Fig.4 The ecoindustrial networks of social ecorestoration for Wangping
層面得到普及;向國家人事及其他相關部門申請成為生態修復類工程師及行業認證的培訓機構,分期舉辦全國生態修復技術培訓班,對培訓的學員按綜合考試成績頒發工程師技術資格認證證書,對開展生態修復的企業實體頒發行業資格認證證書。
3.2.4 生態修復及建設咨詢中心
王平鎮生態修復及建設咨詢中心的建設,是實現其生態修復產業化的最關鍵部分,也是生態修復市場交易平臺最終打開國內國際兩個市場的重要補充。它既充當了市場交易信息平臺中上游技術供給市場和下游技術需求市場進行聯系的紐帶,同時更重要的是他需要通過不同的項目管理承包(PMC)方式對其進行項目的包裝,使生態修復項目得到切實有效的實施。具體可根據市場交易信息平臺提供的國內外生態修復需求信息,合理選擇擁有代表核心技術的生態修復企業A作為PMC承包商;以A企業為核心,組織項目管理及實施體系,針對特定的技術市場客戶要求,把相關配套的各生態修復技術提供企業B、C、D等納入整個項目實施及管理體系;在建設咨詢中心進行項目承包管理的同時,對已完成的項目進行歸檔信息整理,并對其修復后的效果和進展情況進行跟蹤服務和配套指導。3.3 人文生態修復產業
3.3.1 山區休閑旅游度假產業
主要圍繞安家莊區域內山體、森林、河流等自然景觀資源,以及村落人文景觀資源的保護與合理開發展開(圖4)。由于該區域面積有限,并且作為門頭溝區山體生態環境完全未受到破壞的一個典型區域,建議吸引一家綜合實力較強的大型旅游企業入駐,對三個景區的資源進行整合,并建立合理的土地承包轉讓機制,形成“企業―政府―農民”較好的合作機制,形成合力,吸引并留住更多的京區游客,開發旅游市場。
3.3.2 鄉村民俗休閑療養產業
主要圍繞韭園、東西落坡村區域內的鄉村聚落和歷史文化景觀資源的保護與合理開發展開。其主體市場是為京區老年人提供療養保健、銀發夕趣和余熱發揮等服務項目,同時兼顧京區中青年夏日周末居家旅游及背包旅游、探險旅游群體。重點是要突破傳統農家樂和鄉村旅游發展模式,把握住北京市城區內老年人保健、學習需求的潛在市場,以銀發經濟為突破口,形成北京地區知名度較高的銀發服務中心之一。
4 生態修復產業化的意義及面臨的問題
門頭溝國家生態修復示范基地建設近5年的實踐證明,在特定的待修復區域范圍內,生態修復技術往往缺乏穩定性、抗干擾性和可持續性的動態監測與效果評估。前期的生態修復科技示范工程只是在一個一個的點上開展,尚未在該區域內實現技術集成應用與展示;生態修復科技資源“飛進來飛出去”和“形象工程”的現象普遍存在,尚未真正扎下根來產生集聚效應和經濟效益。而我國許多城市正在經歷著經濟增長方式的關鍵轉型期,尤其是資源枯竭型城市,這種問題更為突出。因此,從生態修復的“單點應用”以及外部不經濟性走向“區域集中”和拉動區域經濟增長,以及生態修復產業化模式的開發應成為待修復區產業結構調整和區域功能定位的重點。
同樣,區域生態修復的產業化建設也是一個系統工程,需要政策、資金、科技、人才、國際合作、社會參與等各方面的保障。只有把這些硬件、軟件和心件有機組合起來,才能真正的把生態修復的產業化推向前進。
參考文獻(Reference)
[1]
趙桂久.生態環境綜合整治與恢復技術研究取得重大成果[J].中國科學院院刊,1996,(4):289-292. [Zhao Guijiu. A Great Achievement for Integrated Environmental Management and Ecological Restoration Technology Research[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 1996,(4):289-292.]
[2]沈善敏.我國主要類型生態系統結構功能與提高生產力途徑研究[J].應用生態學報,1996,7(3):332-336. [Shen Shanmin. Study on the Structure and Function of Major Ecosystems in China in Relation to the Approach of Increasing Productivity[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 1996,7(3):332-336.]
[3]彭少麟.中國南亞熱帶退化生態系統的恢復及其生態效應[J].應用與環境生物學報,1995,1(4):403-414.[Peng Shaolin. Rehabilitation of the Degraded Ecosystem and Its Ecological Effect in South China’s Subtropical Region[J].Chinese Journal of Applied and Environmental Biology,1995,1(4):403-414.][4]任繼周,朱興運.河西走廊鹽漬地的生物改良與優化生產模式(北方草地優化生態模式研究系列專著) [M].北京:科學出版社,1998.[Ren Jizhou, Zhu Xingyun. Salt to Biological Improvement and Optimization of Production Model in Hexi Corridor(Optimize Ecological Model of the Northern Grassland Series of Monographs)[M].Beijing: Science Press,1998.]
[5]許鵬. 新疆荒漠區草地與水鹽植物系統及優化生態模式(北方草地優化生態模式研究系列專著) [M].北京:科學出版社,1998.[Xu Peng. Desert Salt Grass and Plant Systems, and Optimizing the Ecological Model in Xinjiang(Optimize Ecological Model of the Northern Grassland Series of Monographs) [M].Beijing: Science Press,1998.]
[6]山薇,楊曉東.內蒙古草地資源開發利用現狀、存在問題、發展潛力與對策[J].中國草地,1997,(5):61-64.[Shan Wei, Yang Xiaodong.A Primary Discussin on the Development Potentialities and Strategy on Grassland Resources in Inner Mongolia[J].Grassland of China,1997,(5):61-64.]
[7]李金花,潘浩文,王剛.內蒙古典型草原退化原因的初探[J].草業科學,2004,21(5):49-51.[Li Jinhua,Pan Haowen,Wang Gang.Degradation Causes of Typical Steppe in Inner Mongolia[J].Pratacultural Science,2004,21(5):49-51.]
[8]李世東,陳應發.論長江中上游防護林體系建設[J].防護林科技,1999,(3): 25-27,34. [Li Shidong,Chen Yingfa.Protection Forest System in Upper Yangtze Basin[J].Protection Forest Science and Technology,1999,(3):25-27,34.]
[9]郭厚禎,熊鐵.長江上游重點水土流失區治理工程的戰略意義[J].人民長江,1993,24(5):37-40.[Guo Houzheng,Xiong Tie.Control Works Treating Soil Erosion in Upper Yangtze Basin[J].Yangtze River,1993,24(5):37-40.]
[10]彭珂珊.農牧交錯區生態環境恢復與重建的可持續發展思路[J].洛陽農業高等專科學校學報,2001,21(4):245-248.[Peng Keshan.Sustainable Development on Restoring and Rebuilding the Ecological Environment in Agricultural and Pastoral Crisscross Area[J].Journal of Luoyang Agricultural College,2001,21(4):245-248.]
[11]查軒,唐克麗.水蝕風蝕交錯帶小流域生態環境綜合治理模式研究[J].自然資源學報,2000,15(1):97-100.[Cha Xuan,Tang Keli.Study on Comprehensive Control Model of Small Watershed Eco Environment in Water and Wind Crisscrossed Erosion Zone[J].Journal of Natural Resources,2000,15(1):97-100.]
[12]周志宇, 朱宗元, 劉仲齡,等.干旱荒漠區受損生態系統的恢復重建與可持續發展[M].北京:科學出版社,2010.[Zhou Zhiyu, Zhu Zongyuan, Liu Zhongling, et al. Arid Desert Area of Restoration and Reconstruction of Damaged Ecosystems and Sustainable Development[M]. Beijing: Science Press, 2010.]
[13]紀中華, 方海東, 楊艷鮮,等.金沙江干熱河谷退化生態系統植被恢復生態功能評價:以元謀小流域典型模式為例[J].生態環境學報,2009,18(4): 1383-1389.[Ji Zhonghua, Fang Haidong, Yang Yanxian, et al. Assessment of System Functions after Vegetation Restoration of the Degraded Ecosystem in AridHot Valleys of Jinsha River:A Case Study on Small Watershed of Yuanmou[J].Ecology and Environmental Sciences,2009,18(4):1383-1389.]
[14]仄凌.千里海疆構筑綠色屏障:浙江啟動沿海防護林建設工程[J].浙江林業,2006,(3):6-7.[Ze Ling.Coastline Broad of Trinidad to Build a Green Screen: Zhejiang Coastal Shelter Forest Construction Start[J].Zhejiang Forestry,2006,(3): 6-7.]
[15]中國科學院寒區旱區環境與工程研究所.民勤沙漠化防治與生態修復技術集成試驗示范研究取得新進展[J].中國西部科技,2009,8(2):4.[Cold and arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences.New Progress With Desertification Control and Ecological Restoration Experiment and Demonstration of Technology Integration in Minqin[J].Science and Technology of West China,2009,8(2):4.]
[16]廖奇志, 談昌莉, 張仲偉. 鄱陽湖濕地保護和修復措施研究[J].人民長江,2009,(19):15-17. [Liao Qizhi, Tan Changli, Zhang Zhongwei. Research on Wetland Protection and Restoration Measures of the Poyang Lake[J]. Yangtze River,2009,(19):15-17.]
[17]蔣高明.門頭溝生態修復工程意義重大[J].前線,2007,(11):75.[Jiang Gaoming.Mentougou Significant Ecological Restoration Engineering[J]. Front,2007,(11):75.]
[18]周啟星,魏樹和,張倩茹.生態修復[M].北京:中國環境科學出版社,2005: 156-157. [Zhou Qixing,Wei Shuhe,Zhang Qianru.Ecological Restoration[M]. Beijing:China Environmental Science Press,2005:156-157.]
[19]崔爽,周啟星.生態修復研究評述[J].草業科學,2008,25(1):87-91.[Cui Shuang, Zhou Qixing.the Researching Progress and Prospect of Ecological Remediation[J].Pratacultural Science, 2008,25(1):87-91.]
[20]王如松.系統化、自然化、經濟化、人性化:城市人居環境規劃方法的生態轉型[J].城市環境與城市生態,2001,14(3):1-5.[Wang Rusong.a Transition of Urban Human Settlement Planning towards Ecointegrity, Naturalizing, Low Cost and Humanity Orientation.[J].Urban Environment & Urban Ecology,2001,14(3):1-5.]
[21]黃錦樓,歐金明,王如松.北京市門頭溝生態修復模式探討[J].生態學雜志,2008,27(2):273-277.[Hang Jinlou,Ou Jinming,Wang Rusong.an Approach to the Ecological Rehabilitation Modes of Mentougou District in Beijing[J].Chinese Journal of Ecology,2008,27(2):273-277.]
[22]吳曉青, 陀正陽, 楊春明,等.生態建設產業化道路的再思考[J].云南環境科學,2002,21(3):1-3,6.[Wu Xiaoqing, Tuo Zhengyang, Yang Chunming, et al. Review on Ecological Industrialization[J].Yunnan Environmental Science,2002,21 (3):1-3,6.]
[23]吳言忠,李英德.礦區土地復墾產業化模式研究[J].中國礦業,2007,16(7):51-54. [Wu Yanzhong,Li Yingde. Study on the Model of Land Reclamation Industrialization in Mine Area[J].China Mining Magazine,2007,16(7):51-54.]
[24]波, 吳軍, 楊主泉.礦區生態重建中的景觀生態規劃原則與景觀類型[J].煤炭工程,2006,(6):48-49.[Ling Pengbo,Wu Jun, Yang Zhuquan. Principles of Landscape Ecological Planning and Landscape Type in the Ecological Reconstruction of Mining[J]. Coal Engineering,2006,(6):48-49.]
[25]李萌, 張佑林, 侯祖戎.礦區生態修復中的產業替代[J].統計與決策,2007, (1):34-36.[Li Meng, Zhang Youlin, Hou Zurong. Mining Industry in Ecological Restoration Alternative[J]. Statistics and Decision,2007,(1):34-36.]
[26]張義豐, 賈大猛, 譚杰,等.北京山區溝域經濟發展的空間組織模式[J].地理學報,2009,64(10):1231-1242.[Zhang Yifeng, Jia Dameng, Tan Jie, et al. The Spatial Structure of Valley Economy Development in the Mountainous Areas of Beijing[J]. Acta Geographica Sinica,2009,64(10):1231-1242.]
[27]王雅云,馬錦義, 薛亮. 廢棄采石場生態修復背景下的休閑農業園規劃探討[J]. 江蘇農業科學,2010,(1):174-177.[Wang Yayun, Ma Jinyi, Xue Liang. An Approach to the Abandoned Quarry in the Context of Ecological Restoration Planning of Leisure Agriculture Park[J].Journal of Jiangsu Agricultural Sciences, 2010,(1):174-177.]
[28]白中科, 賀振偉, 李晉川,等. 礦區土地復墾與生態產業鏈總體規劃設計[J].山西農業科學,2010,38(1):51-55,97. [Bai Zhongke, He Zhenwei, Li Jinchuan, et al. Planning of Land Reclamation and Design of Ecological Industrial Chains in Mining Area[J].Journal of Shanxi Agricultural Sciences,2010,38(1):51-55,97.]
Industrialization Model of the Ecological Restoration
―Case Study of National Ecological Restoration Demonstration Base in Mentougou, Beijing
SHI Yao1 WANG Rusong1 HUANG Jinlou1 SHI Xin2
(1.State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for EcoEnvironmental
Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China;
2. Forestry Bureau of Suburban District of Changzhi,Changzhi Shanxi 046000,China)
Abstract
篇5
關鍵詞:采煤沉陷區;復墾區;植物;重金屬富集
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.071
1 研究背景
一直以來,礦山環境地質問題受區域地質環境條件的控制以及影響都很大,地質環境的不同導致區域開礦所帶來的環境地質問題類型也不同,往往差異很大。不同的區域進行開礦活動造成的影響不同:山地區域開礦易引發崩塌、滑坡、泥石流等災害,而植被被破壞以及地面塌陷等現象則是平原盆地區開礦造成的 [1-2]。我們的地質環境使得礦山地質環境問題備受社會各界的關注。為了實現礦產資源開發與地質環境保護和治理工作同時發展,避免和減少礦山地質環境問題,我們在開采煤炭資源的同時解決好采煤沉陷區的環境污染,做好礦山地質環境保護與治理恢復工作,對有效治理生態破壞問題,促進經濟社會和諧穩定具有重大的現實意義和深遠的歷史意義[3]。
安徽省淮南市是以一座能源型城市,主要的礦藏為煤炭,作為中國最重要的煤炭資源城市之一,截止到2014年底,淮南礦業集團公司煤炭開采沉陷區約320萬km2,預計最終塌陷面積將達到687萬km2,其中沉陷區積水面積達最大積水深度將超過20m,相當于100個西湖大小[4]。面對如此嚴峻的礦山地質環境問題,淮南市選取了幾個礦山環境問題較嚴重的采礦區的沉陷區進行復墾活動,重點任務是研究植物修復礦區重金屬污染的土壤方法。
本文針對于大通復墾區、潘一礦復墾區以及新莊孜復墾區種植的植物對土壤中重金屬的富集強度比對,研究適應修復沉陷復墾區重金屬污染土壤的植物種類,以期為接下來此方面的研究工作提供借鑒和研究依據。
2 樣品的采集
2.1 樣品的采集
實驗研究所用的土壤以及植物樣品主要采集于淮南市大通煤礦沉陷復墾區、潘一煤礦沉陷復墾區、新莊孜煤礦沉陷復墾區。經過實地調查發現,三個復墾區中數量多,占優勢的植物共有12種。采樣點依據采樣區域的面積大小均勻分布,同時根據國家標準《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166-2004)中的布點和采樣規范,進行塌陷復墾區土壤樣品的采集。
本次植物以及土壤樣品的采集時間為夏季及秋季,著重考慮復墾區植物與土壤之間的關聯對土壤重金屬的修復影響。對研究區域長勢良好、生長面積較廣的12種植物分地上和地下部分進行采集分析研究。在所研究的三個區域內共采集土壤樣品的工業垃圾522個,主要的采集方式是利用特制采樣器采集土壤垂直剖面樣品,樣品的垂直長度為20cm,同時記錄采樣點的地理位置坐標并對采樣地點、周圍植物生長情況和煤矸石具體填埋深度情況等。
2.2 樣品的預處理與測試
2.2.1 樣品的預處理
采集回來的土壤樣品需要放在聚四氟乙烯的風干盤中均勻攤開,并放置在陰涼、通風、干燥的地方自然風干。風干之后的樣品需要手動撿除樣品中的石子、煤矸石等雜物,最后運用四分法選出300g左右的樣品,放入事先準備好的干凈玻璃瓶中密封保存。把放入玻璃瓶中的土壤樣品拿出,用瑪瑙研缽磨碎,過篩,最后裝入自封袋密封保存。植物樣品采集回來之后,先進行水洗,除去植物表面的灰塵等物質,放在通風干燥處自然風干。然后根據研究目的進行分部位處理,用塑料刀將植物樣品切碎,稱取200g左右于瓷托盤中。在105℃殺青30min后,在50℃的干燥箱中烘至恒重。取出碾碎,過60目的樣品篩,放入玻璃瓶中備用。樣品的前處理過程中,需要寫清楚樣品的標簽 [7]。
2.2.2 重金屬含量檢測
為了保證實驗質量符合國家規定的實驗要求,本實驗選用了國家規定的標準物質土壤標準做為參考樣(GBW-07403),植物樣品利用國家標準樣品(GBW07604),實驗分析表明,回收率較好,從而為接下來的實驗提供了數據準確度的保障。
3 測試結果與分析
3.1 分析方法
研究表明,植物對重金屬的富集能力可以用生物富集系數(BCF)表示。植物對重金屬的吸收是有選擇性的,同時,富集系數越大代表植物越容易從土壤中吸收該元素,代表該元素的遷移能力越強[5-6],如果植物地上部分富集系數越大,則越有利于植物污染的修復,植物地上部分富集系數>1即是超積累植物所需具備特征之一[7-9],2008年,劉足根、楊國華等[10]研究贛南鎢礦區的土壤中重金屬含量,發現了可以用于污染土壤修復的幾種植物,分別是芒箕、龍葵、酸模等,這些植物的地上部分可富集較多重金屬。魏芳雪、楊金香[11]等人以淮南市某煤礦復墾區為研究對象,根據不同植物的重金屬富集系數,研究分析不同植物對不同重金屬的富集能力。結果表明:蘆葦和狗尾巴草對重金屬元素表現出了較強的富集能力,可作為該區域生態恢復的先鋒植物栽種。孟俊[12]研究了淮南市新莊孜礦復墾區土壤中重金屬的污染水平以及植物的富集以及修復潛力,研究結果表明:研究區域土壤中Cd、Hg、Zn等7種元素的含量超過了淮南市土壤背景值。對重金屬元素As和Hg具有較強的富集能力是油菜和蠶豆;對As、Cd、Hg具有較強的富集能力的植物分別是小麥、小薊和野蒿。通過大量的文獻閱讀,可以得出,國外對超富集植物已經展開了一系列的相關研究與報道。
富集系數是指評價土壤―植物系統中重金屬元素遷移富集的難易程度,可將重金屬元素在植物各個部位的濃度與配套土壤中對應元素的濃度作比,可表示為Ai。計算公式如下:
(1)
式中------Ai為元素i富集系數; Li為元素i在植物中含量; Ni為元素i在植物生長介質中的含量(全量)。
在生態修復中,植物的轉運系數也如同植物的富集系數一樣,可以顯示植物修復土壤中重金屬污染能力。同時,轉運系也被用來反映土壤―植物系統中重金屬元素遷移的難易程度,特別對于一些超積累植物,轉運系數已經成為了重要的評價指標之一[13]。
所謂轉運系數,就是植物富集的某種重金屬元素地上部分含量與根部含量之比,用來評價植物將重金屬從地下根部向地上部分的運輸和富集能力。計算公式如下:
重金屬轉運系數(F/R)=地上部分重金屬含量/根部重金屬含量 (2)
3.2 結果分析
通過對三個采煤沉陷復墾區12種長勢良好的植物以及植物所生長的土壤進行重金屬含量檢測,分別計算出這12種植物的富集系數。
由表1可以看出,不同植物對不同重金屬的富集系數差異很大。對重金屬Cu具有富集能力的植物從大到小排列分別是野豇豆、鉆葉紫苑、鬼針草等,其中野豇豆的富集系數高達1.77,是最小值(狗尾草)的8倍。加拿大一枝黃花與蒼耳的富集系數接近0.5,最小的是狗尾草和蘆葦,富集系數僅為0.2;植物對Zn的富集能力比較強的植物是野艾蒿、狗尾草、苦苣,富集系數分別0.77、0.66、0.45,相差不大,但其他幾種植物對Zn的富集系數都小于0.5;鬼針草對Cr的富集能力很強,富集系數達到1.0,鉆葉紫苑對Cr的富集能力也比較強,其他幾種植物的富集系數比較小,僅在0.01~0.16之間;植物對Ni的富集系數最大是鬼針草(0.80),其他植物的富集能力都比較弱;12種草本植物對Pb幾乎沒有富集能力,富集系數最大才達到0.45(野豇豆);植物對Cd的富集系數在0.04~4.00之間,其中狗尾草富集能力最強(4.00),接下來是鉆葉紫苑(1.83)、鬼針草(1.12)菊芋(1.06)。從不同的重金屬來看,植物對銅、鎘的富集能力都比較強,其中鬼針草對銅、鋅、鉻、鎳、鎘五種重金屬都有較強的富集能力,鉆葉紫苑對銅、鉻、鎘三種重金屬有較好的富集能力,野豇豆對銅和鋅兩種重金屬均具有富集能力,分析表明這三種植物對復合污染的土壤可能具有比較好的修復效果。其中狗尾草、野豇豆、鬼針草和鉆葉紫苑的總和富集系數明顯高出其他植物。其中,鬼針草對幾種重金屬的總富集系數高達5.0。
從表2可以看出,12種植物的轉運系數相對都比較大,苦苣對Cu的轉運系數最高達4.00,說明苦苣比較容易對Cu進行遷移,最小是麥冬,僅為0.46;Zn的轉運系數在0.73 ~3.76 之間,其中野豇豆最大,扁竹蘭最小;植物對Cr的轉運系數最大的是狗尾草,最小的是鉆葉紫苑,說明鉆葉紫苑遷移Cr的能力比較??;鉆葉紫苑(0.48)對Ni的轉運系數也是最小,最大是狗尾草(3.43),說明狗尾草對Ni元素遷移比較容易;12種植物對Pb的轉運系數都大于0.5,說明這些植物將Pb從地下部分向地上部分的運輸和富集能力比較強;狗尾草對Cd的轉運系數未能檢測出,其他植物遷移Cd的能力都比較強,轉運系數都大于0.5,在0.05~5.65之間,最大是野豇豆(5.65),最小是鉆葉紫苑(0.05)。由這些分析看出,麥冬根部對Zn、Ni、Pb、Cd四種重金屬向地上部分運輸能力比較強,狗尾草對Cu、Zn、Cr、Ni、Pb五種重金屬較易轉運,鉆葉紫苑對Cu、Zn、Pb三種重金屬的轉運比較好,其他9種植物對Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd六種重金屬的轉運能力都比較強,表明它們可能較適宜在復合污染地區種植。
4 結論
三個采煤沉陷復墾區中的12種植物,對Cu具有高富集能力的植物有野艾蒿、野豇豆、菊芋,等。野豇豆和鬼針草對Zn具有高富集能力。對Cr和Ni具有高富集能力的植物只有鬼針草。對Cd具有高富集作用的植物有菊芋、鬼針草和蒼耳。12種植物對Pb的富集能力都比較弱,說明12種植物對Pb的修復能力比較差,這些植物都不太適合Pb污染的土壤。這些結論都較為符合前人的一些研究結果,從而說明:運用植物修復采礦區土壤的重金屬污染,會具有較為廣闊的發展前景。
參考文獻:
[1]何芳,徐友寧,喬岡等.中國礦山環境地質問題區域分布特征[J]. 中國地質,2010,37(05):1520-1529.
[2]白雪華,劉秋曉,林燕華等.山西省礦山地質環境恢復治理機制改革建議[J].中國國土資源經濟,2014(10):33-36.
[3]張紅珠,王來貴,馮美生等.涉及殘余資源的煤礦礦山地質環境恢復治理項目的思考[C].全國礦區環境綜合治理與災害防治技術研討會,2011.
[4]劉杉,孫功.礦業城市生態環境治理的實踐路徑--以淮南市采煤塌陷區綜合治理為例[J].商,2016(06):48-49.
[5]張前進,陳永春,安士凱.淮南礦區土壤重金屬污染的植物修復技術及植物優選[J].貴州農業科學,2013,41(04):164-167.
[6]歸靜,劉娟,高偉等.草用于干旱地區土壤鎘和銅污染修復的潛力[J].農業環境科學學報,2016(02):281-287.
[7]楊金香,李小龍.不同復墾類型木本植物重金屬吸收積累差異[J].安徽理工大學學報:自然科學版,2012,32(03):33-36.
[8]Fayiga A O,Ma L Q.Arsenic Uptake by Two Hyperaccumulator Ferns from Four Arsenic Contaminated Soils[J].Water Air & Soil Pollution,2005,168(01):71-89.
[9]魏樹和,周啟星,王新.超積累植物龍葵及其對鎘的富集特征[J].環境科學, 2005,26(03):167-171.
[10]劉足根,楊國華,楊帆等.贛南鎢礦區土壤重金屬含量與植物富集特征[J].生態學雜志,2008,27(08):1345-1350.
[11]魏芳雪,楊金香,李小龍.淮南礦區不同植物重金屬修復能力研究[J].淮南職業技術學院學報,2014(04):13-16.
[12]孟俊.新莊孜礦復墾區土壤重金屬污染評價及植物修復潛力研究[D].安徽理工大學,2010.
[13]郭曉方,衛澤斌,丘錦榮等.玉米對重金屬累積與轉運的品種間差異[J].生態與農村環境學報,2010,26(04):367-371.
篇6
關鍵詞:礦山廢棄地;生態環境;恢復;唐山石灰石礦
中圖分類號:X171.4文獻標識碼:A文章編號:16749944(2013)08019903
1我國礦山廢棄地生態環境現狀
礦山廢棄地有兩種定義:①從土地利用的角度來說,礦山廢棄地是在采礦活動中破壞和占用、不經整治而無法使用的土地。②從生態系統的角度來說,礦山廢棄地是一種退化的生態系統,其生態環境特性與裸地相似,對周圍環境有巨大的負面影響。
我國是世界上第三礦業大國,據統計,我國社會生產所需原材料的85%、能源的95%和農業生產材料的75%以上來自于礦產資源。而根據有關部門公布的資料可以了解到:我國已探明儲量并且具有開采價值的礦產資源種類有140余種,分布在全國2000多個縣級地區。我國現在的國營礦山企業有8000多個,個體礦山企業更是達到了23萬多個,這個數字相當驚人。如此巨大規模的礦山開采活動勢必給生態環境帶來極大的負面影響。
2礦山生態恢復技術
生態恢復是指通過人工措施,遵循自然規律,恢復天然的環境生態系統的方法。所有的自然生態系統的恢復和重建都是以植被恢復為前提的,鑒于此種實際情況,要進行礦山的生態恢復,最為重要的任務就是進行礦山植被的恢復,然而又因為陸生植物賴以生存的物質基礎是土壤,生態系統中物質與能量交換的重要場所亦是土壤,所以礦山土壤的恢復便成為礦山生態恢復的關鍵。
2.1土壤恢復技術
2.1.1復坑整平
在一些采礦區由于采礦活動,使得礦區的地面起伏巨大、溝深坑大,這些因素極其不利于土壤的覆蓋。通過復坑整平可以將裸地整理成具有極小平緩坡度的平整地面,使礦區的較大的坡度和溝坎減少或消失。
2.1.2回填蓋土
回填的土壤應該選取適宜本土植物生長的客土,使植物正常生長發育的需要得以滿足,如果沒有合適的客土土質,可以通過改良或添加有機質的方法來增加土壤中營養元素,從而形成適合植物生長的客土土壤。此外還應注意客土回填的厚度,其厚度不得小于0.3m。厚度過薄不利于保持水分和養分,將會影響植物根系的吸收和植物本身的生長。
2.2植被恢復技術
因為不同的礦山廢棄地有著不同的自然環境和社會環境,導致它們的生態恢復也有不同的恢復任務,這也決定了生態恢復目標的不同,選取的植被也不同。例如,如果以污染控制以及水土流失為目標,則應該選擇一些生物量較高、根系較為發達的耐性草本植物,而且應該選用多年生的。如果以農業耕地為目標,在選用植物或作物品種時,應注意有害元素在食用部分的積累情況,要避免有害元素在食物鏈中的大量富集。如果以野生動植物的保護為目標,應該選擇鄉土物種,并且物種的組成種類要多樣化,這樣有利于野生生物的保護??偠灾?,在選取植物的種類時,應盡可能地選擇生長適應性強、成活率高、速度較快、抗逆性好(如抗早、抗澇、抗污染、抗輻射、抗風沙等)、有利于改善土壤的固氮植物。
3我國礦山治理的對策
3.1增加治理費用和加強監督
由于我國的基本國情較為特殊,大多數礦山是在計劃經濟體制下建立起來的,并且絕大多數屬于國營,當時的條件有限,礦山在建設中的環境與生態保護費用投入較少,更沒有實施礦山生態恢復技術的治理措施,因而遺留下較多的環境與生態問題,對這些問題的治理需要國家加大投資。另一方面,對于新建礦山,應該要求企業增加投資,緩解并進一步解決開采過程中產生的種種環境與生態問題。此外,國家務必設立專門的機構來監督礦山治理的費用的具體使用落實狀況,堅決杜絕款項不明出處的現象。
3.2加強合作與交流
我國的礦山企業在礦山的生態恢復問題上應該加強與政府、企業、各部門、國內外生態環境保護單位之間的交流與合作,從而使最新的礦山生態恢復研究成果和最好的生態恢復技術得以推廣,減少由于行政管理體制問題帶來的礦山部門、政府、土地部門和環保部門之間的責任相互推諉的現象,提高礦山生態恢復管理工作的效率。政府應該大力支持那些積極主動進行礦山生態環境恢復的企業,制定一定的優惠鼓勵政策,使企業在礦山生態環境的治理過程中的積極性有極大的提高。
3.3培養創新思維
正確的思想意識能夠指導人們的實踐活動,創新思維能夠及時地促進礦山生態環境保護的進行,能夠積極地促進自然界與人類社會的協調發展。倘若我們不能改變傳統的與陳舊的思維意識,就無法從根本上對礦山的生態環境進行治理與恢復。因此,應該樹立創新思維的發展策略。
4案例——唐山石灰石礦
4.1礦山生態環境現狀及問題
唐山某石灰石礦山目前共有3個采區和3個排土場,采區分別為東部采區、中部采區和西部采區,排土場分別為東部排土場、南部排土場和北部排土場。東部采礦區目前已經封坑,南部排土場用作工業建設場地。目前,礦山存在嚴重的生態環境問題,礦區內的多數企業機械化開采不完善,對礦床破壞程度尤其嚴重,因而造成大量植被破壞。
排土場表面沒有植被,水土流失嚴重,表土破碎,一片荒涼雜亂的景觀。由于破壞嚴重,其附近的耕地被荒廢,水源被污染,空氣混濁,能見度降低。到了雨季時,土場的土壤被降雨沖刷嚴重,氣候干燥并盛行季風的春季與冬季到來時,排土場周圍塵沙飛揚。
4.2治理思路與策略
從唐山石灰石礦生態環境破壞的現狀中,可以進一步得到進行礦山生態環境恢復的方法與措施。治理的對象是由于露天開采石灰石形成的廢棄地,主要有:已經關閉礦坑的東采場、廢棄的東排土場、北部排土場(正在使用中),根據治理對象的不同、對生態環境破壞程度的不同,并結合石灰石礦區復雜的地質狀況,提出具體的治理方法與措施。
一方面,因為唐山石灰石礦山廢棄地土壤貧瘠,另一方面,礦區土壤缺乏營養元素和有機質的狀況較為嚴重,所以必須采取必要的措施對土壤的物理化學性質進行改良。具體方法與措施主要有:人工增肥,綠肥法(通過種植紫花苜蓿等豆科的植物改良土壤物理化學性質),客土法。
2013年8月綠色科技第8期
唐偉,等:我國礦山廢棄地受損生態環境的恢復探討環境與安全
露天開采石灰石礦使原來的地表植被破壞殆盡,僅僅依靠自然恢復礦區的生態環境難以實現,因此需要篩選適宜的植物,用來重新構建人工生態系統,植被品種,一般選擇適應能力強,對干旱、風沙、鹽堿等不良自然條件有極強的忍耐性與適應性,并且具有極強的水土保持功能的植被物種,同時,植被的根系還應該發達,能夠形成固持土壤的網狀根,生長速度快,枝葉繁盛,對風沙有較強的抵抗能力等(表1)。
4.3修復技術
4.3.1生物修復技術
(1)排土場坡面采用了某公司的排土場坡面整體噴植綠化技術。
(2)對地質災害區進行立體防治。喬木根深,能有效防止滑坡,灌木根深適中,可以防止垮塌,草木根較淺,適宜用于治理水土流失,這樣形成多種植物共同保護的立體防治體系。
(3)綠化苗木,以中等苗木為主,輔以大苗和小苗。這樣可以有效地提高成活率,同時也方便運輸,關鍵是可以降低苗木恢復的成本,在資金有限的情況下盡量多地種植苗木。
(4)人工施肥(主要指有機肥),通過種植豆科植物與客土法等對上壤進行有效改良。
4.3.2工程修復技術
(1)回填:充分利用排土場的廢石進行回填,考慮到地下水的保護問題,必須在回填之前做好防滲措施。
(2)覆土:在坡面及臺面上覆蓋土壤,具體厚度應以所要種植的植被為基準。
(3)修建排蓄水設施,對水上流失進行防治,使有限的水資源得以保護和有效利用。
(4)平整臺地,平臺坡度宜在4°~5°以下,稍高于內部,首次平整之后,應先鋪一層1.0~1.4m厚的風化巖土,壓緊實,形成結實的防滲層,然后再進行挖坑,并向坑內部填入土壤。
4.3.3生態恢復技術
(1)整體上礦區遵循利用自然,進而改造自然的客觀規律,用植被來養護植被。
(2)建設動植物區,使野生動植物重新回到原來大自然棲息地。
(3)較平坦地區種植經濟林,有坡度的地區種植用材林,凹凸不平的地區發展漁業。
5結語
我國社會主義經濟發展和建設事業離不開礦產資源,同時,我們也必須看到礦山開采給我們帶來的巨大的生態環境問題。我國的礦山生態環境狀況依然很嚴峻,所以,我們要樹立并堅持社會主義科學發展觀,在有關政策方針的指導下,積極開展與國外先進礦業企業的合作與交流,結合我國礦山的實際情況, 進一步完善我國受損礦山的生態恢復技術,完善礦山廢棄地立法制度,從而達到資源、環境、社會相互協調發展的目的,為我國礦業生產的可持續發展做出貢獻。參考文獻:
[1]徐曙光.澳大利亞的礦山環境恢復技術與生態系統管理[J].國土資源情報,2003(2):1~8.
[2]岳境,鄒繼興.露天礦山地質災害治理方案[J].河北理工學院學報,2007,29(l):129~132.
篇7
礦區的工業園建設
生態工業園是依據清潔生產要求、循環經濟理念和生態學原理,通過物流或能流傳遞等方式,把不同工廠的原料或能源,模擬成自然系統,在產業系統中建立“生產者消費者分解者”的循環途徑和食物鏈網,以形成一個相互依存、相互共生的生態系統,最大限度的利用資源和減少對環境的負面影響,最終達到工業可持續發展的目標,實現經濟發展和環境保護的“雙贏”。
生態工業園建設的理論依據生態工業園規劃建設是一個系統的工程,所涉領域十分廣泛,可持續發展理論、清潔生產理論、循環經濟理論、工業生態學理論都與其有著密切的關系。
生態工業園建設的具體建設方法生態工業園規劃建設的實施途徑有2種,分別是“由上而下”的建設方法和“由下而上”的建設方法。“由上而下”的建設方法適用于能夠相互形成生態鏈的企業群,最適宜“核心企業”模式的生態工業園建設。園區建設者在選出1個或2個“關鍵”企業后,根據特定的資源流動選取其“衛星企業”,而這些“衛星企業”可以利用這些廢物進行產品生產,從而構成生態產業鏈。“由下而上”的建設方法關注園區整個區域及其將來的發展變化,其中涉及多個層次的利害關系,而且他們各自還有自身發展的要求。園區的企業中直接利益相關者起到核心作用,首先要分析他們的責任與利益所在,估計他們的相關性和權重,然后形成EIP設計的方針,最終的計劃將由反復的規劃、平衡過程產生??傊?,生態工業園為經濟高效地解決礦山難題開辟了新的思路和新的途徑,是礦山尾礦綜合治理的一種新興方法。它克服了尾礦利用在選礦廠單一企業層面的局限性,從更深的層次系統消化和利用礦山生產排放的尾礦,并將其資源化,是一種積極、主動地方法。
礦區與農田保護
礦區的開發與農田保護的矛盾首先,我國的煤糧復合區(同時屬于糧食主產區以及煤炭主產區)范圍廣大,這些廣袤的煤糧復合區既要承擔大量輸出糧食的責任,又要承擔大量提供煤炭資源的責任,使得煤糧復合區的矛盾日益尖銳。如何在正常開采煤炭資源的同時不影響糧食產出是一個亟待解決的問題。如果任由煤炭資源自由開采,則不能保障國務院18億畝耕地的要求以及國土資源局16億畝基本農田的硬性要求。但如果僅僅關注保證耕地的要求,禁止煤炭開采,則會大大降低煤炭供應,會嚴重拖延我國經濟發展的復蘇。其次,煤炭資源的開采會直接或間接的對基本農田造成破壞。其分為三類,分別是露天開采造成的破壞、井工開采造成的破壞以及開采廢棄物造成的破壞。
篇8
露天的開采業帶來了很多的問題。首先在對礦石進行開采的時候要對巖石進行層層的剝離,這就需要對巖石進行大面積的破壞,甚至還有一些較深的礦石的進行破石處理的時候要對很多的巖石進行破壞。破壞巖石不僅占用了很大的面積使很多的原本的農田無法耕種,在前期也要對這些地皮的購買上需要很多的購置費用,在礦石的開采的前期需要很大的資金的投入。其次是露天作業受到天氣的嚴重影響,在對礦產進行露天的開采的石油需要工作人員和機器設備的露天的工作,于是工作的效率和設備的效率都收到氣候的影響。最后,隨著我國資源的不斷的開采,目前的露天開采的范圍也不斷的加大,在露天開采的時候慢慢的對很多的較低的品味的礦床以及一些地下的殘礦也進行不斷的開采。
2露天開采所引發的主要的地質環境問題
在對礦產資源進行露天開采后會引發很多的地質環境的問題,這些的問題主要有對土地資源的大面積的占用,對地形地貌的嚴重的破壞,破壞了很多的自然的景觀,影響了生態的平衡,甚至引發了嚴重的地質的災害的發生,如坍塌和滑坡事件的發生就與現在的露天開采具有很大的聯系。
2.1露天開采造成的土地資源的大量的占用
隨著現在的礦產資源的不斷的開采,礦業的開發的活動不斷的持續,很多的地區都對天然的礦產資源進行了不同程度的開發和采集,在對礦區的礦產進行開采的時候,采用露天的開采方式更利于對礦產的資源的充分的利用,于是很多的土地資源都被征用,這就造成了很多的農田和土地受到了嚴重的破壞和影響,在開采中需要對土地的礦石進行爆理,開采完狂時候對開采區的破壞是無法進行修復的,這就造成了農田的失去,和土地類型的轉變,造成了很大的土地的浪費現象。
2.2露天開采對土地的地形地貌以及自然景觀的嚴重的破壞
很多的原生態的山林,因為礦石的開采而導致了當地的山林和丘陵以及很多的植被和生物鏈發生了嚴重的破壞,導致了植物退化,土壤貧瘠,這種嚴重的破壞之后,原有的生態平衡再難恢復,荒山荒地不斷的增加。
2.3露天開采導致的滑坡和崩塌的地質災害的發生
由于對礦石的開采需要對地表進行爆破和挖掘,這就需要對當地的巖石以及地質條件進行研究和考察,在開采中要做好相關的開采的邊界以及開采的深度和很多的參數的確定,在開采中如果對這些的參數沒有做好合理的安排和布局,就很容易造成對一些巖石的爆破的失穩,造成巖土的坍塌和巖石的滑坡的現象的發生。在開采的過程中,進行爆破的時候對開采的邊坡比較陡的地方進行震動的時候或者在自身的重力的作用下,巖土進行了巖體的失穩,這就導致了滑坡和崩塌的現象的發生,這種地質災害對施工的現場和人員設備的傷亡非常的嚴重。
3對礦山的地質環境的保護和恢復治理的措施
3.1對礦山的地質災害的防護
如果已經發生了滑坡的事件,要對現場進行及時的清理和處理,以防事故的進一步的發展,做好臺階的處理。對礦石開采完畢后的閉坑的工作中要對可能發生的事故的隱患做好排查和處理,確保坡度的安全和減少巖石的崩塌的隱患的發生。做好警告牌的設立,和現場的管理和建設工作,做好安全的預防措施,盡量減少施工人員以及設備的破壞。
3.2地形地貌的恢復
對于一些開采后對地形地貌進行破壞的開采的礦區,要做好對廢石場的填埋和修復美化的工作,主要是做好相關的措施來防止水土的流失和防止泥石流的發生。對一些礦場進行植樹造林的綠化處理以及對一些礦坑的臺階進行美化處理。對工業的場地以及生活場地進行美化和生態的修復的工程,要對一些設施進行拆除來挖樹坑,將客土進行回填工作,做好植被的種植和美化鉻規劃,修復生態環境。
3.3做好礦山的地質環境的檢測工作
對開采的礦場進行災害的隱患的檢測和位置的確定,做好測量和檢測結果的記錄,及時發現及時匯報。還要做好水質的檢測,在開采過程中盡量做好水質的保護工作,不要對地表水和地下水進行破壞,設置好水質的監測點,做好檢測和記錄。對土地的占用和地貌的破壞也要做好檢測和報告,每月都要進行如實的調查和匯報。
4結語
篇9
礦產資源開發區往往都處于環境薄弱的地帶,或是一些地質問題常發的山區,而礦產資源的開發又牽扯到礦山環境的地質問題,這些問題的產生主要是受原生地質環境條件的影響。再加上礦山的不斷被開發,受到外部條件增加了影響,原有的問題向復雜化演變。礦山地質環境具有資源性和環境性的雙重特點,地質環境容量大,環境質量好,則有助于礦業的良性發展,反之則會抑制礦山業的正常生產。歷史以來,人類不合理的資源開發活動對地質環境的影響已經超過了自然災害的影響。礦產資源開發活動也稱為礦山地質作用或者剝蝕作用、搬運作用等,礦山地質環境的變化一旦超出了礦山地區地質環境的正常容量,就會有可能出現突發性的地質災害和累積性的土壤環境重金屬污染,嚴重影響到人類的生活環境和安全。為實現礦產資源的可持續發展,促進環境的良性的發展,因此誕生了一項專門研究地質環境變化規律的礦山環境地質學。
2礦山地質環境調查研究的現狀
近10年來,中國地質調查局對國土資源進行了深入而全面的調查,調查范圍涉及到較多方面,包括區域性的礦山環境地質綜合研究、典型礦山環境地質問題專題調查、礦山地質環境調查方法以及全國性礦山地質環境調查與評估等項目,這些調查范圍是國土資源調查項目績效最優的項目領域之一,對人類社會的發展起到積極的效用。主要取得的成果有以下幾個方面:礦山地質環境問題的主要類型和特點:礦山資源的開產具有雙面性,一方面可以獲取經濟效益,另一方面卻對環境造成了破壞。早在改革開放前,我國礦山環境地質問題呈現出了分散、廣泛的發展狀況。原有的礦山環境還沒有治理,新的礦山環境又接踵而來,受破壞的礦山地質問題從一個點逐漸發展到一個區域。礦山地質環境的問題分為多種,根據不同的分類原則,其研究的方法也有所區別。本次調查堅持實用性、科學性的原則,對采礦業導致的結果將礦山地質問題進行分類。礦山環境地質問題與一般的地址環境問題具有一定的區別,礦山環境問題的主要特點表現為:
(1)對于礦山地質環境問題來說,其發生是有一定的規律能源•地礦可遵循的。地質環境問題的嚴重程度與開采的礦產資源種類、開采的方式、地質環境條件、開采規模等因素有密切的關聯,選擇不同時段進行勘探和閉坑會出現不同的礦山環境地質問題。包括原有的礦山環境地質問題,如泥石流、崩塌、滑坡等;也有井下礦山環境地質問題,如瓦斯和煤塵爆炸、礦井透水、礦井害熱等。
(2)礦山環境地質問題時有發生。尤其在西北部地區的陜西潼關礦區,其做法十分危險,該礦區將采礦棄渣型泥石流隨意堆放在高崖陡坡上,極易引發泥石流等災害,如1996年和1994年的兩次重大泥石流事故,至今礦渣型泥石流隱患仍存在,已經被相關部門劃入高頻泥石流發生區。
(3)礦山地質環境問題的影響力較強,且持續時間長,產生的破壞性大,盡管在封閉礦山后的長期時間內也具有一定的影響。
(4)國家政策法規對礦山環境的保護具有一定的規范效用,只有完善相關的法律法規,依法監管,做到有法可依,才可有效降低采礦活動對環境的影響,進一步保護生態環境,防止環境繼續惡化。
3礦山環境地質研究的展望
隨著經濟的不斷發展,社會的不斷進步,人們的生活水平得到明顯提高,同時對環境的質量也有提高,因此,這對礦山地質環境保護的要求也進一步提高。新時期加強礦山環境地質的研究,倡導綠色開采,建設友好生態的礦山開采就顯得十分有必要。需要加強下列幾個方面的研究:
3.1礦山環境地質問題的形成問題對于礦山地質環境問題的形成機理研究主要是在不同的開采方式、礦產類型、地質環境下,對礦產資源開發的礦山環境問題的類型、影響因素和控制措施進行分析,并進行典型礦山地質環境演變的分析。例如,山地礦山泥石流形成機理以及防治、金屬礦山廢棄物礦場土地復墾農作物種植安全等問題;進一步構建礦產資源勘探、開采、閉坑各個階段礦山環境地質問題的模型,全面掌握需要開采的礦山地質情況,為礦山的環境保護提供有效的依據。
3.2礦山環境地質問題評價指標科學合理的礦山地質環境問題的評價指標有助于保證環境的良性發展,因此,礦山環境地質問題的評價需要建立一個科學合理的礦山環境地質問題的評價指標,其中最為關鍵的是制定礦山地質問題的評價指標,同時建立起一個涉及到多指標、多層次的綜合性的評價模型,涵蓋不同類型的礦產環境地質問題評價模型,逐漸形成一個為礦山地質環境監督、管理、預警全方位的技術支持平臺。
3.3礦山環境地質編圖方法礦山地質環境調查研究的對象、范圍、目的各自具有不同的內容,因此需要編制不同尺度和內容的礦山環境地質圖系,編制的重點在于表達方式上的選擇和使用。研究中、小比例尺寸的圖面,將點、線、面合理布局,制定出基本的圖示方案,實現區域性至全國性的合理規劃。
3.4實現礦山地質環境保護與礦業的協調發展為實現礦山地質環境保護與礦業的可持續發展,采取綠色開采礦山的技術、固體廢棄物資源化利用技術、固體廢棄物減量化技術、污染土壤修復技術等,可對污染物質進行有效的處理。同時,進一步完善礦山環境地質保護的相關法規政策,做好審查,包括礦山地質環境損壞鑒定制度、礦山地質環境監管與評估等制度的構建。
3.5實行礦山地質環境動態監測為可以有效觀察礦山地質環境下的礦山在地質作用下的變化情況,可選擇具有典型性的礦區或礦山進行地質環境的動態監測,比如不同礦產類型、不同地質環境、不同開采方式的礦區等等。采用遙感解譯、實地調查、污染監控、GPS監測等方法手段,研究礦產資源勘探、開發和閉坑活動的不同階段礦山環境地質問題的類型、危害及變化規律、形成機理,為科學預測和保護礦山地質環境提供理論依據。
3.6礦山地質環境綜合治理關鍵技術示范研究在國土面積十分龐大的中國境內,具有形式各異的地質環境問題,要想有效處理礦山環境問題就要因地制宜。但在目前,國內缺乏有效的礦山地質環境綜合治理的方法,缺少一定的示范性和技術標準,盡管中央財政有經費資助,但也仍未得到合理的運用。因此,需要選擇具有典型意義的不同礦產、不同地質的環境區域,對其進行環境綜合治理的示范性研究。事前做好礦山地質環境防治的技術標準方案,實現礦山地質環境保護與綜合治理的規范性、合理性。
3.7制定和完善相關的技術標準礦山地質環境的調研、管理、修復等工作項目是礦山地質環境研究的關鍵項目,需要制定一份合理的礦山地質環境動態監測制度和評價指標,如動態監測技術規范、礦山地質環境評價指標、礦山地質環境恢復治理技術、管理賠償辦法等相關制度,為實現礦山地質環境的科學管理、依法監管、合理賠償創造有利的環境。
3.8礦產資源勘探、開發及閉坑一體化研究在礦山開產的新時期中,在當前環境問題十分嚴峻的形式下,對礦產的看他和開發、閉坑等工作項目不能再走以前的老路,也不能一味地模仿國外發達國家的模式,需要建立起符合國情的治理模式,開發出資源開發與環境保護協調發展的綠色礦產道路。需要樹立起全新的資源開發意識,在資源勘探、開發到閉坑這個過程,全面分析資源開發對環境影響,做到最大限度地保護環境。在開發的過程中提取一定的有效信息,積累一定的經驗,為日后的資源開發前預防、開發過程中的治理、開發后的修復等重要工作提供有效的依據。
4結語
篇10
青海省礦山地質環境現狀
青海省東部地區采砂場地質環境破壞現狀。青海東部地區人多地少,土地利用粗放,可供耕作的土地資源十分有限。加之基礎建設又主要集中分布于此,以建材類資源為主的礦產資源開發,導致青海東部地區大大小小的采砂坑場遍布了湟水流域各大支流。不僅挖損、壓占了大量耕地資源、破壞了地貌景觀,而且造成了大面積的含水層結構破壞和水土流失,嚴重影響了青海東部地區的自然地貌景觀和水土涵養。青海東部地區采砂場主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一帶。據調查:區內累計過采面積達13337hm2之多。壓占挖損土地、地貌景觀改變、含水層結構破壞、水土流失等環境地質問題十分突出。具體表現在以下幾方面:采砂過程中,由于地質環境保護等措施缺失或未能落實到位,尾礦隨意堆放,采坑不能及時回填處理,致使采區堆積了大量的固體松散物,在挖損、壓占大面積耕地資源的同時,也嚴重阻礙了溝道的泄洪能力,松散而隨意堆放的尾砂料為泥石流儲備了大量的物質來源,嚴重威脅著下游居民的生命財產安全;另一方面在開采過程中未能按一定的邊坡開挖比進行合理開挖及缺乏必要的安全意識,局部地段已形成高5~20m、長數百米的高陡邊坡,在流水侵蝕和重力作用下常失穩致災坍塌,威脅當地居民安全。
青海省三江源區、內陸河源頭區砂金礦區地質環境破壞現狀。青海省三江源區、內陸河源頭區系純牧業區,經濟發展水平十分滯后,草場植被是當地牧民群眾賴以生存和發展的物質基礎,畜牧業是當地唯一的主體經濟,牧業生產方式以自然放牧為主,經濟結構單一。由于江河源頭區砂金資源豐富,采金歷史悠久,最早可追溯至上世紀20~30年代,受當地豐富的砂金資源的誘惑、經濟利益的驅動及當地亟待改變的貧窮落后面貌,同時也限于當時特殊的歷史時期,造成礦區長期處于無序的亂采濫挖狀態之中,致使原本就很脆弱的原始生態環境及草場植被遭到了嚴重破壞,自然生態環境日趨惡化。據調查,三江源地區及內陸河源頭區的群采砂金活動累計損毀土地面積高達20000多hm2,該類礦山自上世紀90年代末全面禁采關停后,礦山地質環境治理責任人由于歷史原因已經滅失。2004~2011年年底,地質技術人員赴野外對已破壞的礦區進行了實地調查。調查成果為:開采方式有兩種,即群眾性開采及大規模機械化開采。過采區主要分布于河谷開闊處的低階地及河漫灘地帶,地表原始生態環境多為河谷階地草原和河漫灘裸地,砂金礦過采對礦山地質環境的破壞程度十分嚴重。過采區內幾乎未經過平整,砂堆如山、連綿不斷,溝坑遍布、縱橫交錯。過采區面積1061.6hm2,挖損破壞河道長度數百公里,遺留采金坑塘數以萬計,其中大的坑塘長150m,寬100m,面積近15000m2,坑深10m以上。面積在500~1000m2的坑塘更是隨處可見,且多呈串珠狀相連,坑塘周邊的廢棄砂礫堆積松散,高出原地面5~15m,與塘底相對高差達10~20m。砂堆數萬個,其中高4~23m,方量大于5000m3的砂堆數量眾多,高2~8m,方量在1000~5000m3的砂堆遍布過采區,多呈渾圓狀,受礦體延展方向控制,部分相鄰的砂堆則構成了沿溝谷方向展布的條狀砂梁,由于堆棄高度過大,加之近水一側的側蝕作用,其頂部多變形開裂,易發生坍塌從而加劇水土流失。
青海省北部煤、鈾礦區地質環境破壞現狀。青海省北部分布有較豐富的煤炭資源,亟待改變的貧窮落后面貌以及當時特殊的歷史時期,導致煤礦的開采長期處于無計劃的亂采濫挖狀態之中,致使原始生態環境遭到了破壞,自然生態環境日趨惡化,礦山安全隱患隨時危及人民群眾生命安全。目前該類礦山主要有祁連縣默勒煤礦、門源回族自治縣紅旗煤礦、瓜拉煤礦、西寧市大通煤礦。煤礦區多為上世紀80年代中期群眾無序開采形成,歷經20多年的反復開采致使礦區地質環境和土地植被遭到嚴重破壞,生態環境日趨惡化。采煤對區內地質環境的破壞主要表現為對草地土壤層的破壞、地形地貌景觀破壞、河流改道、土地生產力的破壞以及由此引發的土壤侵蝕、水土流失等問題。據實地調查,采煤區歷經多年的采挖,破壞現象極其嚴重。主要表現在以下方面:采煤破壞草地數千公頃,以剝離和占壓為主。對原有地形地貌景觀破壞程度大,采煤礦井和祼露的尾礦堆隨處可見。開采方式以井采為主,有硐、豎井、斜井等沿山體走向展布。尾礦堆主要分布在礦井四周,多呈不規則橢圓狀順坡堆放,尾礦堆積較為凌亂,一般高2~3m,最高達4m,直徑3~10m,最大達20m。礦井治理和尾礦回填、整平整治難度大。由于采煤棄渣隨意堆放引起河道改向,地表水溢流對凸岸的沖蝕作用強烈,致使漫灘面積增大,低洼地多成積水塘。采煤對土地生產力的破壞程度率達80%以上,造成大面積土地沙礫化,水土涵養能力下降。礦井井口四周發育圓弧形崩滑體,地質災害隱患大。
青海省礦山地質環境治理方法及成效
礦山地質環境治理,是一個地質學、生態學、生物學等多門學科緊密結合的系統工程。礦山地質環境問題以野外調查、分析可行性研究工作為基礎,針對不同地層巖性,不同礦種(類),不同規模,不同開采方式,產生的地質環境問題亦不同,工程治理措施和方案也不盡相同。工程治理措施和效果是解決礦山地質環境問題的關鍵,近年來該類項目得到了中央財政、地方財政資金來源的支持,使礦山地質環境治理工程得以實施,并取得非常大的成果。
砂金礦山地質環境治理方法及成效。通過對青海境內砂金礦區采取宜牧則牧的原則進行了地質環境治理,其主要方法為:首先是通過采取復坑平整措施將過采區高低不平的裸地整理成一定坡度(盡可能平緩)的平順地面,以減少降水對坡面的沖蝕作用,控制水土流失。其次利用改土、客土回填等手段改善裸地的土壤狀況,為沒有土壤或母質的裸地坡面創造土壤環境。再通過工程措施、植物生態重建技術、利用人為工程手段或措施在植被恢復困難的裸地坡面上,為植物生長創造與其相適應的土壤環境、水分環境等一系列必要的生存條件,引入先鋒群落完成地面的初期覆蓋,防止該地區的侵蝕和水土流失,為本地物種的重新侵入和目標群落的形成創造前期條件。治理成效:(1)修復河道確保河流行洪暢通,減少泥石流地質災害發生的機率。(2)原始地貌得以基本恢復。(3)恢復被破壞的草地資源,使植被覆蓋率達到70%以上。
#p#分頁標題#e# 采砂(石)場地質環境治理方法及成效。通過對青海東部地區采砂(石)場采取礦山地質環境治理和土地復墾相結合的治理方式,宜農則農、宜林則林的原則,采取了削方、填筑、覆坑平整、客土回填、支渠、農渠、生產路、防洪堤、人工栽植樹木等多項治理措施對破壞區進行了治理。取得了以下成效:(1)基本修復了采砂(石)場及其周邊的地質環境,消除了地質災害隱患;(2)有效增加了耕地面積,提高了土地利用價值,促進了地區經濟發展,將原本廢棄的土地生產力破壞嚴重的礦山用地建設成為高效、高產、優質的耕地,治理后經濟效益十分明顯。
煤礦、鈾礦山地質環境治理方法及成效。通過青海省煤、鈾礦老礦區的地質環境治理項目的實施,采取尾礦回填、整平尾礦恢復原始地形地貌、封堵礦井、整治修復河道、地質災害防治、人工種草、圍欄封育恢復植被等多項治理措施。取得了以下成效:(1)加強洞口圍巖穩定性,減少了采礦引發的地質災害發生機率,防止出現新的偷采盜采行為;(2)基本恢復了原始地質環境,植被得到恢復,原本滿目蒼痍的地貌得到基本修復。
青海省礦山地質環境治理工程成果
青海省東部地區采砂場礦山地質環境治理工作始于2007年,截至2011年度財政投資投入約13500萬元,綜合治理面積1666.6hm2,其中新增耕地約33hm2,恢復耕地近133hm2。青海省三江源地區、內陸河江河源頭區砂金礦山地質環境治理工作始于2004年,截至2011年度財政投資投入約42000萬元,綜合治理面積7628.1hm2,其中恢復草地近7000hm2。青海省北部煤礦礦山地質環境治理工作始于2005年,截至2011年度財政投資投入約1000萬元,綜合治理面積166.6hm2。從2004~2011年下達的礦山地質環境治理工程共計48項,累計投資約5.65億,預計未來產生社會、環境、經濟效益可達到投資的5倍。項目工程量超出原定計劃,通過國土資源部、省財政廳、省國土廳、地方政府及國土資源部門驗收,48個項目工程質量均達到優良全部通過驗收。通過礦山地質環境治理工程有效增強了牧民群眾保護生態環境的意識,增進了民族團結,有利于社會穩定。水土流失得到有效控制,生態環境得到明顯改善,最終實現土地可持續利用,促進經濟、社會、生態的和諧發展,推進社會主義新農村建設,保護人民生命和財產安全,促進生態環境與經濟社會的和諧發展。