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矿山生态修复的“四大法宝”

时间:2019-08-29 来源:北极星环境修复网  作者:佚名   点击:

  北极星环境修复网讯:矿产资源是非常重要的非可再生自然资源,它既是人类社会赖以生存和发展不可或缺的物质基础,也是经济社会可持续发展战略实施的资源保障。

  我国是世界上为数不多、矿产资源种类较齐全的国家之一。随着经济、社会的发展,我国已成为矿产品生产和消费大国,煤炭、钢铁、有色金属、水泥等产量和消费量均居世界第一。在促进经济发展的同时,矿产资源的开发利用也造成了严重的生态破坏和环境污染,成为制约我国经济、社会长远发展的重要因素。

  党的十八大以来,生态文明建设被空前重视。而矿山地质环境的修复无疑是绿色矿山建设与生态文明建设关联密切的一环。

  2015年,中共中央国务院下发的《关于加快推进生态文明建设的意见》明确把发展绿色矿业、加快绿色矿山建设作为重要任务。

  在2016年召开的十八届六中全会上,中共中央总书记习近平强调指出,加强矿山地质环境恢复和综合治理。

  2016年12月,国务院总理李克强在党外知识分子《关于加强矿山地质环境保护与治理的建议》上作出重要批示。

  如何在勘查调查生态修复等方面,充分体现绿色发展理念,尊重自然,顺应自然,保护自然,既找到金山银山,又留住绿水青山,是地质人和矿业工作者必须解决的时代命题。

  2018年,原国土资源部、财政部等六部委再次出台《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,将绿色发展理念贯穿于矿产资源规划、勘查、开发利用与保护的全过程,引领和带动传统矿业转型升级。《全国矿产资源规划(2016年~2020年)》提出了加快历史遗留矿山地质环境问题的治理,重点开展524个重点治理区的矿山地质环境治理工作。

  自然资源部中国地质调查局“十三五”科技创新发展规划明确提出,将大型资源基地资源环境综合调查作为重要矿产资源领域4项主要任务之一,在重要矿产资源调查、地质灾害防治与地质环境保护、国土资源开发与保护、基础地质支撑等计划中,部署了一系列地质环境调查项目。

  作为自然资源部中国地质调查局的直属单位,成都矿产综合利用研究所(以下简称“成都综合利用所”)始建于1953年,一直扎根西南,先后深入1000多个矿区开展矿产开采、矿物加工、尾矿处理、环境恢复等工作,积累了大量资料。

  近年来,成都综合利用所适应新时期新形势对矿山环境治理的新要求,发挥自身的专业技术优势,积极投入到推进生态文明建设大潮中,努力推进矿山生态修复和可持续利用。适应新形势下山水林田湖草完整生态系统对环境治理的新要求,改革传统的项目管理方式,转到现代的、适应新形势的管理模式上来,在投身矿山生态环境治理的实践中取得了积极成效。

  在矿山开采过程中,大量土地因失去利用价值而成为废弃地,如露天采场、废石场、尾矿库、塌陷区等。矿山修复,就是对矿业废弃地污染进行修复,实现对土地资源的再次利用。在自然条件下,矿山废弃地经过自然演替恢复环境大约需要上百年。因此,通过人工干预恢复矿山废弃地的生态环境显得尤为必要。可以说,矿山生态修复既是缓解土壤流失、荒漠化的重要步骤之一,也是挖掘其蕴含的价值的重要手段之一。

  我国对矿山废弃地生态修复的研究起步较晚,开始于20世纪80年代,20世纪90年代以后才初步形成一定的规模,研究领域主要集中在煤矿废弃地和有色金属尾矿库植被覆盖等。目前,国内对矿区废弃地的研究主要是与土地开发、土地整理相结合的研究,根据实际情况,将废弃矿山开发改造成工业用地、耕地、旅游景观和旅游用地、仓储用地、养殖用地、军事用地或绿地。

  矿山环境问题因为矿产资源的不同,其废弃矿山的治理关键也不相同。煤矿废弃地的环境问题为采空区、塌陷区、煤矸石堆等,其治理关键是对采空区的治理和对煤矸石堆的处理;有色金属矿山如铜矿、铅锌矿,除了对矿坑进行治理,还要对废弃渣堆进行化学处理,防治废渣堆等通过雨水的淋漓作用污染附近的土壤和地下水;废弃采石场则主要进行滑坡、泥石流等地质灾害的防治以及植被的恢复。总体上说,成都综合利用所将矿业废弃地主要分为四类: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;矿体采完后留下的采空区和塌陷区形成的采矿废弃地;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;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。

  在不断的实践探索中,成都综合利用所逐渐形成了矿山生态修复的四项法宝:

  1.化“危”为“安”,边坡治理穿绿衣

  边坡治理的主要工作是要稳定边坡。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。随后,要对已经处理的边坡进行复绿,使其进一步保持稳定。

  2.化“废”为宝,尾矿焕发新生机

  对于一直致力于矿产综合利用研究的成都综合利用所来说,尾矿的生态修复可以说是他们的金字招牌了。

  尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源。将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地,给周围的生态环境造成很大的伤害,还要投入处理和维护费用。而进行尾矿资源的综合回收与利用,不仅可以充分利用矿产资源,扩大矿产资源利用范围,延长矿山服务年限,也是治理污染、保护生态的重要手段,还可以节省大量的土地和资金,解决就业问题,造福于人类社会,实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。所以,在全球矿产资源供应紧张的形势下,开发利用好长期累积的大量尾矿,是我国矿业可持续发展的必然选择。

  在具体治理方面,成都综合利用所对占用大量土地的尾矿进行二次开发,提高尾矿的综合利用率;对开发用量大、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;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。除此之外,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。

  由成都综合利用所承担的地质调查二级项目“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”便是一个很好的案例。该项目针对攀西地区矿山地质环境问题,对矿产资源集中开采区矿山地质环境问题及危害进行调查,并探索矿山废弃物资源综合利用途径,旨在实现废弃物资源化、减量化和无害化。该项目开展了尾矿可利用调查和综合利用技术攻关,成功研发了适宜攀西地区铜矿、钒钛磁铁矿和稀土矿等尾矿综合利用技术,为矿山地质环境保护与治理提供了新途径。

  3.化“污”为良,加快矿山生态重建

  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:一是异地取土措施: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;二是废弃地改造措施: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;三是土壤增肥改良措施: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。

  2017年,成都综合利用所根据原国土资源部“三深一土”科技创新战略指示精神,积极开展了土壤治理研究工作;构建矿山污染耕地土壤微生物治理技术模型,研究成果将应用于攀西地区耕地土壤重金属污染治理,也可在全国范围内其它同类型重金属污染的耕地推广应用;组建了土壤修复实验室,在峨眉基地建立面积1200平方米的土壤试验田,作为土壤治理技术的孵化与示范。

  4.化“贫”为“春”,植物修复展新颜

  植物修复是矿山生态修复的常用技术。该技术可在稳定被污染土壤及防止地下水二次污染的同时修复污染土壤,既不破坏土壤结构,又减少了修复费用,因此已成为重金属污染修复技术的研究热点。

  一般的矿山废弃地都是极端贫瘠、土壤结构不良等恶劣环境,重金属耐性植物不仅能适应这种土地,还能耐重金属毒性,甚至部分耐性植物还能富集高浓度的重金属,因而被广泛应用于重金属污染土地的修复。同时,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。

  

  原标题:矿山生态修复的“四大法宝

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