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将“地球伤疤”变身生态绿地 矿山生态修复成热门领域

发布日期:2020-05-18 15:26:46 作者:中科盛联

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。为了发展经济,人类社会自工业革命开始,不断对矿产资源进行无节制过度开采。这让曾风光无限的地球开始慢慢出现多处“伤疤”。

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原因是因为,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。而这些废弃地除了造成土地资源浪费外,还容易引发多种自然灾害及环境污染。但在自然条件下,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。

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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,将一个个“地球伤疤”变身生态绿地。可以说,矿山生态修复既是缓解多种环境问题的重要步骤之一,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。

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近年来,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。

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,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,我国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

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。

  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。

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。

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而这四大法宝的核心还是在于技术,国家级高新技术企业——中科盛联,自成立以来,一直致力于对尾矿等大宗固废的资源化处置进行研究,并通过自主研发的环保技术及“地球医生”“环保医院”等理念为多地解决了生态修复问题。2018年起,更是携技术、人才与理念入驻国家第一个资源枯竭型城市——阜新,对当地废弃矿坑进行因地制宜地治理与修复,目前已经成功将当地的“地球伤疤”转化成矿坑上的赛道城,不仅解决了煤矸石等尾矿问题,也为当地经济带来了活力,成为该城市新的城市名片。