采矿废弃地生态恢复的主要措施和技术

■朱成剑 ■江西铜业集团公司永平铜矿，江西 铅山 334506

时下，采矿废弃地的生态恢复问题越来越受到人们的关注，没有经过相关治理的采矿废弃地在水土流失、土地沙漠化、环境污染等方面存在许多重大的隐患，产生的影响对经济的发展与人们的生活构成严重的威胁，从而，恢复采矿废弃地生态系统的任务刻不容缓。

1 采矿废弃地的景观生态特征与环境影响

1.1 采矿废弃地的景观生态特征

从景观生态学上而言，采矿废弃地相比采矿前表现出的景观异质性更大。因为，采矿行为在一定意义上来说就是对原本相对均匀的景观进行异质化的过程，采矿前均质的景观遭到破碎，并出现廊道、斑块等镶嵌格局的特征。而当采矿的干扰超过生态系统本身的恢复能力就会导致生态系统逐渐退化、生物多样性逐渐递减、物质循环能力降低，以及外来物种入侵，加剧到一定程度下，生态系统的稳定性与生态平衡就会遭到严重的破坏。此外，还会造成各种生态过程与区域生态格局的连续性，并造成污染进一步扩散。

2 采矿废弃地的环境影响

2.1 景观碎裂化

景观退化包括功能退化与结构退化，前者指在景观异质性的改变下会造成服务功能与稳定性衰退的现象，而后者则指各生态系统之间的各种功能断裂抑或减少的现象。采矿活动容易造成采空区，导致地面塌陷，造成桥梁、道路等地面设施遭到变形破坏，甚至造成地貌变得支离破碎、千疮百孔，从而影响了环境服务功能。

2.2 污染及扩散

采矿活动产生的有毒矿物元素与矿井废水都会给周边地区造成一定的污染，大量有害气体诸如二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮以及矿物灰尘都在威胁着人们的健康，并对空气质量造成恶劣的影响。此外，矿井废水中含有许多利用率较低的悬浮物与污染物质，直接排入环境后导致土壤与地下水的质量严重下降，而堆放在露天中的矿物经雨淋及人为的污染会对水系造成严重的污染，并加剧土壤的污染程度，不利于植物的生长。

2.3 诱发灾害

采矿废弃地的植被遭到破坏后，水系变得紊乱，并形成采空区，在水土流失的加剧下，容易带来诸如山洪、泥石流等巨大破坏力的灾害，甚至会对荒漠化进一步加剧。因为，沙尘暴的形成与人们的采矿活动存在一定的关联，尤其是采矿废弃地裸露的地面，无疑是形成沙尘暴的帮凶。

3 采矿废弃地生态恢复的措施

3.1 毒性处理与污染处理

一般而言，采矿废弃地生态恢复过程中最难处理的问题当属毒性问题，从而只能在污染不严重之时采取相关治理措施。耐酸性植被的种植与用石灰石覆盖，可以消除采矿废弃地的酸性。针对重金属矿存留在废弃物的残余金属物质，可通过植被的种植来吸收毒性，对于毒废物，只能用无毒物质去覆盖，建立起环境隔离区。在采矿固体废物的处理上，为了促使微生物的生长并增强生命力，当前主要通过有机合成化肥的播撒，外加种植一些植被来解决。针对采矿废弃物的问题，可通过一定的封闭来处理。针对矿井废水的处理，可利用生态技术与工程措施相结合的办法，具体包括阻止地表水流入采矿区域与封闭废弃矿井所有巷道，以达到减少废水补给量与隔绝空气氧化的目的。对于废水中的矿物成分可通过微生物来中和或者除掉，然后选择利于物种生长的湿地基质，并种植可废除水中矿物离子的耐酸性植物。而在采矿废弃地的径流水系问题上，可设置污水处理系统与雨污分流系统来处理污染，并改造修复河道，从而达到解决问题的目的。

3.2 基质改良

采矿废弃地中许多诸如钾、钙、镁、磷等营养元素缺失后难以自然恢复，从而，只能通过人为来恢复了。针对采矿废弃地的土壤问题，可新覆土再改良或者直接改良，在改良的材料上种类较多，诸如化学肥料、表土、绿肥、有机废弃物、固氮作物等材料均可。出于生态效益与社会效益的考虑，采用“以废治废”的方法也可以达到很好地处理效果，因为生活垃圾、污水污泥动物粪便中含有许多有机质，在慢慢释放过程中可以提高基质的肥力并缓解一定的金属离子的毒性，只是，改良后的废弃地不适合用作农地。而从长远发展的目标来看，对于采矿废弃地基质的改良，利用固氮植物与菌根植物改良是生态效益与经济效益最佳的方法。

3.3 植被恢复

可想而知，采矿废弃地的表土与植被一般都已经被破坏得相当严重，而且整个生态系统都已经受到了严重的破坏。在恢复植被的过程中，必须做到减少灾害、控制水土流失并防治土壤遭到侵蚀。如果采矿废弃地破坏的程度不是很严重，可以通过生态演替来恢复，但时间会漫长些。那些在采矿废弃地自然定居的乡土植物对于恢复植被群落具有重要的作用，她们既可以适应极端的生长条件，又具有极强的可塑性，从而可以与栽培的植物组成多层次的群落植物，构建一个多结构的生态系统。

3.4 工程安全处理

采矿废弃地容易形成一定的采空区，从而易导致地面崩裂与陷落，甚至会引发坍塌等一系列灾害事故。所以，必须通过相应的工程处理来解决采矿废弃地潜在的相关隐患问题，并进一步减少灾害与事故的发生率。许多露天的矿山的采矿方式多为下挖开采，挖掘面近于直立，如果遇到降水，挖开的山岩会解体，从而会加大崩塌与滑坡事故的发生，此外，降雨造成的采坑积水容易坠入发生伤亡事故。因此，对于采矿废弃地的矿坑与危岩体需要进行挡土墙、拦沙坝、护坡等相关安全设施。

4 结语

在我国过去的发展阶段里，矿业为我国的经济发展起到了重要的推动作用。但是，我们也应该看到，在采矿量不断增加的同时，采矿废弃地也在不断地上升，在人为的干扰下，那些采矿废弃地的生态结构与功能严重退化。因此，了解采矿废弃地的生态特征与对环境的影响，进而实行相关有效措施，对采矿废弃地生态系统的恢复具有重大的作用。

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