矿山修复,又称为矿山生态修复,即对矿业废弃地污染进行修复,实现对被破坏的生态环境的恢复,以及对土地资源的可持续利用。矿山开采过程中会产生大量非经治理而无法使用的土地,又称矿业废弃地。我国是矿产资源丰富的大国,建国以来,特别是改革开放后矿业迅速发展,但大规模的开发同时带来了生态环境问题。截止2018年底,全国矿山开采占用损毁土地约5400多万亩,其中正在开采的矿山占用损毁土地约2000多万亩,历史遗留矿山占用损毁约3400多万亩。尤其是在南方丘陵地带,矿山开采对山体和植被破坏较为严重,野生动植物自然栖息地受损,滑坡、山洪等灾害和塌陷事故时有发生。随着生态文明建设的日益推进,矿山生态修复成为一个重要的环境治理议题。
为解决矿山生态修复历史欠账多、现实矛盾多、投入不足等突出问题,按照党的十九大“构建政府为主导、企业为主体、社会组织和公众共同参与的环境治理体系”的要求,坚持“谁破坏、谁治理”“谁修复、谁受益”原则,通过政策激励,吸引各方投入,推行市场化运作、科学化治理的模式,加快推进矿山生态修复。
修复分类:
1、由剥离表土、开采的岩石碎块和低品位矿石堆积而成的废石堆积地
2、矿体采完后留下的采空区和塌陷区形成的采矿废弃地
3、开采矿石经选出精矿后产生的尾矿堆积形成的尾矿废弃地
4、采矿作业面、机械设施、矿石辅助建筑和道路交通等先占用后废弃的土地
矿业废弃地多以重金属污染和矿山酸性排水污染为主,治理内容以生态修复和污染治理为主。矿山污染修复受地形地貌、气候特征、水文条件、土壤物理化学生物特征、表土条件、潜在污染等因素的制约,因此,修复技术和实施方案的选择需要考虑各因素的影响。
生态修复措施:
1.边坡的治理措施
边坡治理主要工作就是要稳定边坡。该过程的任务是清除危石、降坡削坡,将未形成台阶的悬崖尽量构成水平台阶,把边坡的坡度降到安全角度以下,以消除崩塌隐患。之后就要对已经处理的边坡进行复绿,使其进一步保持稳定。
2.尾矿的治理措施
对占用大量土地的尾矿进行二次开发,加大尾矿的综合利用率;开发用量大、投资少、有销路的尾矿以实现规模经营和多品种开发的资源化、商品化使其变废为宝,真正成为经济商品中的一部分。还要对尾矿坝中的废水进行处理以达到国家标准,实现浮选废水适度净化后全部回用和零排放。对于未处理的采空区、废旧巷道和硐室的矿山,利用井下采空区排放尾矿是一种处置尾矿行之有效的办法。
3.土壤基层改良
矿山开采造成生态破坏的关键是土地退化,也就是土壤因子的改变,即废弃地土壤理化性质变坏、养分丢失及土壤中有毒有害物质的增加。因此,土壤改良是矿山废弃地生态恢复最重要的环节之一。可以采取的措施包括:(1)异地取土措施:在不破坏异地土壤的前提下,取适量土壤,移至矿山受损严重的部位,在土壤上种植植物,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用对受损土壤进行修复。(2)废弃地改造措施进行表土改造之前,设法灌注泥浆,使其包裹废渣,然后再铺一层粘土压实,造成一个人工隔水层,减少地面水下渗,防止废渣中剧毒元素的释放。(3)土壤增肥改良措施:添加有效物质,使土壤的物理化学性质得到改良,从而缩短植被演替过程,加快矿山废弃地的生态重建。
4.矿山重金属污染的植物修复
重金属耐性植物不仅能耐重金属毒性,还可以适应废弃地的极端贫瘠、土壤结构不良等恶劣环境,部分耐性植物还能富集高浓度的重金属,因而被广泛地用于重金属污染土地的修复。考虑到引种可能会带来的生态问题,且乡土植物对当地气候条件的适应性,立足本地筛选重金属耐性植物十分必要。
5.矿山水资源的修复
矿山开采中对水的损害分别体现在对地表水和地下水的影响。地表水、地下水的污染可以通过构筑人工湿地,通过耐受植物、微生物的作用对污染物进行去除。还有一方面就是由于过度采水造成的地表水缺乏、地下水水位下降,这就需要通过适当引水,缓解水缺乏压力,构建蓄水系统逐步解决这一问题。
6.微生物修复措施
矿山废弃地的生态恢复,只是土壤、植被的恢复是不够的,还需要恢复废弃地的微生物群落。完善生态系统的功能,才能使恢复后的废弃地生态系统得以自然维持。微生物群落的恢复不仅要恢复该地区原有的群落,还要接种其他微生物,以除去或减少污染物。
微生物的接种可考虑以下两种:一是抗污染的菌种,这些细菌有的能把污染物质作为自己的营养物质,把污染物质分解成无污染物质,或者是把高毒物质转化为低毒物质;二是利于植物吸收营养物质的微生物,有些微生物不但能在高污染条件下生存,而且能为植物的生长提供营养物质,比如说固氮、固磷,改善微环境。
我国矿山的生态环境破坏比较复杂,要从根本上遏制矿山生态环境进一步恶化,就需要根据我国生态环境建设的实际情况,建立各方面参加的多渠道投入机制,才能推动矿山生态环境恢复治理的开展,防止增加新的污染和破坏,逐步恢复矿山生态环境的良好状态。