废弃铅锌浮选尾矿库表层植被培育

王红利，李军辉

(甘肃省小陇山林业实验局江洛林场，甘肃徽县742305)

废弃铅锌浮选尾矿库表层植被培育

王红利，李军辉

(甘肃省小陇山林业实验局江洛林场，甘肃徽县742305)

废弃铅锌浮选尾矿重金属含量高、持水性差，易发生水力侵蚀和风力侵蚀造成尾矿流失污染环境。通过尾矿库表面植物栽植固化表层形成植被，封存保护尾矿，防止地表径流和风力侵蚀导致尾矿粉泄漏，造成环境污染，保护生态环境。

尾矿库；植被；培育；研究

甘肃省陇南市铅锌矿矿产资源非常丰富，其辖区的西成铅锌矿带、锑矿分别成为我国第二大铅锌矿体和第三大体矿体，陇南市铅锌采矿量150t/年，选厂能力8675t/日[1]。由于开采、浮选铅锌矿时间跨度长，早期管理措施不到位、技术手段不先进，随着时间的推移，开采、浮选铅锌矿在带来巨大经济效益的同时，给当地生态环境造成的破坏带来的不良后果也日益显现，废弃的铅锌浮选尾矿库既占用了大量的土地，破坏了原地环境，尾矿粉又会由于长期裸露发生各种化学变化而污染环境，且水土流失又容易造成泥石流、滑坡、扬尘等灾害导致尾矿粉泄漏，污染土壤和水源，破坏当地生态环境。因此，必须对废弃尾矿库进行综合治理，固化封存尾矿、防止流失，控制污染，改善当地生态环境。

1 铅锌尾矿库现状

陇南市共有尾矿库106座，占全省的尾矿库的56.7%[2]。矿山尾矿库所存尾矿由于是地下原岩组成并伴有各种残矿和选矿药剂，主要成分有碳酸钙、二氧化硅、硫酸铜、二氧化硫以及微量的铅锌等重金属，输送尾矿的水蒸发后表面土体结构松散，胶结性比较差，使库内堆积物上相当长的时间内很难有植物生长，因尾矿组成物质和物质结构的特点，易发生水力侵蚀和风力侵蚀造成重金属扩散。当铅锌等进入环境后，也能对其他生物产生一定的影响，会导致种群数量下降，物种丰富程度降低，生物多样性减少，进而导致当地生态平衡遭到破坏[3]。该现象一直是尾矿库闭库停用后如何植被长期不能恢复的主要原因所在。只要解决好此类问题，才能有效实现铅锌浮选尾矿库的植被恢复，做到合理治理、一劳永逸。

2 研究对象基本情况

实验研究的尾矿库位于甘肃省小陇山林业实验局江洛林场赵湾营林区内，占用林地面积20余亩，海拔1300m，年平均气温12℃，无霜期220天左右，原地类为灌木林。1990年修建尾矿库，2010年闭库停用进行隐患排查治理。尾矿库形成的边坡坡度比较大(30°～40°)夏季遇降雨边坡将主要以面蚀、沟蚀、重力侵蚀为主，并在秋冬春季干燥季节容易遭受风力侵蚀，引起扬尘，使得尾矿粉外泄，造成环境污染。

3 植被培育遵循的原则

3.1 注重长远发展的原则

考虑到长远生态的发展和矿山固体废弃物重金属含量高等特点，应按照植被次生演替的基本序列进行植被恢复。并且，所选择的植物应不含人、野生动物、禽可用果实的植物为宜，避免重金属随人、野生动物、禽食物链转移。

3.2 因地制宜、因害设防、适地适树的原则

植被培育选择主要以乡土植物和乡土树种为主，根系发达、固土保墒能力强的植物。本次研究主要选用在矿山植被恢复中表现良好、抗性强、耐瘠薄的当地乡土树种——刺槐和旱柳。

3.3 科学有效，顺应自然的原则

通过改善尾矿库表面植物生长环境，栽植和诱导乡土植物入侵，促进植物群落的形成和演替生长，形成稳定合理的植被类型，固化尾矿。

3.4 保持尾矿库综合治理与环境保护协调发展的原则

尾矿库植被培育不能代替库体加固和防洪设施，只能作为尾矿库表面尾矿粉固化和预防地表径流形成的手段之一，尾矿库的闭库后的处置以安监部门的意见为主。

4 植被培育采取的方法

在尾矿库植被培育研究中，我们采取先封固尾矿表层，在培育植被的方法进行。首先对尾矿库采用铺设黄土和林中腐殖土的方法覆盖尾矿粉，然后在覆盖土层中栽植植物对尾矿库进行植被培育，改变小环境诱导植物群落形成，达到培育植被用生态措施封固尾矿粉的目的。这样的培育措施技术含量低，简单易行成本低、效率高，在很短的时间内能尽快封固尾矿表层，并形成植物容易成活生长的表层土壤，有效防止尾矿粉流失和植被的快速恢复。

第1年冬季，在计划治理的尾矿库尾矿粉表面人工铺设当地粘性很强的黄土40cm，并洒水浇湿，使其板结固化。

第2年春季土壤解冻后，人工在以铺土的尾矿库上挖1.7m×1.8m株行距，按照三角形配置的方式开挖1m×1m×0.8m植树坑，并在植树坑内倒入从尾矿库附近林区中挖来的含有当地植物种子的腐殖土。

在处理好的植树穴内重新挖80cm×80cm×50cm的植树穴，选用符合国家《主要造林树种苗木质量分级标准(GB 6000—1999)》刺槐、旱柳2年生的Ⅰ级苗，在苗高5cm处截干后栽植。栽植时严格按照“三埋两踩一提苗”的步骤进行，确保苗木根系舒展无窝根。天晴时连续浇水1个月，浇水以雾化喷淋为主，不能漫灌，防止形成径流带走覆盖的土壤。未栽植植物的空白土层和播撒苜蓿以及其他本地豆科植物，使其尽快形成草坪。秋季对栽植的树种开展成活率调查，对死亡的进行补植补栽。

5 植被恢复后取得的效果

根据近3年跟踪调查情况看，刺槐和旱柳当年栽植成活率为95%，但生长缓慢，新梢生长刺槐当年平均生长为5cm，第2年平均生长为10cm，第3年新梢平均生长为15cm。旱柳当年新梢生长平均为6cm，第2年新梢平均生长8cm，第3年新梢平均生长16cm。当年尾矿库覆土表面已有苔藓产生和杂草生长，盖度在46%以上；第2年尾矿库覆土表面已有匍匐荀子、蔷薇等当地小灌木萌生，植被在逐渐形成，盖度在70%以上；第3年尾矿库覆土表层已被乔、灌、草形成的植被完全覆盖，稳定的植物生态系统已经基本形成，在强降水的极端天气下，无破坏性的地表径流形成，基本达到了覆盖、固化尾矿粉的目的，起到了综合治理的效果，并起到了保护环境的作用。

[1]程慧波.基于矿产资源影响下的甘肃省陇南市城市化发展研究[D].兰州：兰州大学，2016：14-15.

[2]李鸿玮.陇南市尾矿库调查报告[J].中国石油和化工标准与质量,2011(12):233.

[3]何九军.甘肃成县厂坝铅锌矿区铅锌矿产资源的开采对区域生态效应的影响及治理措施[J].山东化工，2015，44(13)：166.

2017-03-27

甘肃省小陇山林业实验局局列科技支撑项目资助(2016.5)

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.04.029

X171.4

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