土壤改良技术在重金属矿山尾矿库环境治理中的应用探讨

王振生++赵岩

摘 要：重金属矿业废弃地的重金属污染和植物生长条件的严重恶化导致了矿区废弃地植被恢复和生态重建的效率低下、速度十分缓慢。因此，有效治理重金属污染并选择适宜的恢复植被品种是进行重金属矿业废弃地植被重建和生态恢复的关键。该文以瓦房店市李官镇华铜尾矿库治理项目为例，在分析预测矿区土地破坏与污染状况的基础上，结合项目区地形地貌等特点，运用矿区废弃地生态恢复的土壤改良和先锋物种的选择方法，根据当地气候条件及土壤特点，对适宜的植物品种进行了严格的筛选和组配，提出了尾矿库环境治理方案，以重建生态系统。

关键词：土壤改良 重金属矿山尾矿库 环境治理 地质灾害

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（c）-0126-02

1 项目简介

该项目主要对瓦房店李官镇华铜尾矿库进行土地平整、客土工程、道路工程、种植工程等一系列综合手段，使原有寸草不生的尾矿库通过人为改造，全面恢复被破坏的植被，有效改善瓦房店地区的生态环境、减少地质灾害的发生。

经过在矿山环境治理施工过程中的不断总结和实验研究，总结出一套适合瓦房店地区矿山尾矿库的环境治理技术体系，其中包括适宜植物的选择、地质灾害的防治等，特别是针对尾矿库的特殊条件，为了给植物提供了良好的生长环境，在查阅大量国内外相关资料后，在重金属矿业废弃地生态修复、基质改良和耐性植物种选择上进行了尝试。

改造后的尾矿库由于地势相对平坦，可恢复成大面积优质耕地、林地，故对治理施工结束后未来几年内，项目区进行土壤改良的物种进行了短期规划和建议，前期种植豆科植物改良降低土壤中重金属的含量，中期可选择种植的粮食作物为水稻、玉米、高粱、谷子，还有小麦和薯类，经济作物有甜菜、烟草、大豆等油料作物。在土壤改良完成后再根据地方经济特色及政策，选择与本地区大环境相一致的作物。

2 主要科技创新

（1）该项目针对酸化铜尾矿种子难以萌发的问题，首先利用熟石灰改良酸化铜尾矿，选择加入25%比例的客土，再利用鸡粪增加土壤肥力，对提高植物的存活率有一定的作用。

石灰富含Ca、Mg，施入土壤后会使土壤中Ca和Mg的含量迅速提高，同时较低石灰用量或连续施用石灰的初期，由于Ca2+对土壤吸附位的亲和力比K+强，会提高土壤中K+的活泼度。

铜尾矿沙对植物的生长发育的这些生理指标均构成不同程度的不利影响，通过比较得出在尾矿中添加25%体积比例的客土即可在一定程度上的缓解这种影响。

故选择利用熟石灰改良酸化铜尾矿，再加入25%体积比例的客土，再利用鸡粪增加土壤肥力，通过实践证明植物的成活率可以达到90%以上。

（2）该项目在改良后的土壤上种植豆科植物，为保证成活率，将菽麻、白车轴草、决明等有吸收重金属元素能力豆科植物的种子與禾本科植物白茅种子按1∶1∶1∶2比例混合后以2.0 kg/100 m2播撒在土壤中，最后为保证成活率同时防止草籽被吹走用草帘子加以覆盖。经过2015年一年的生长实践证明，植物成活达到90%以上且土壤中Cu、Pb和Cd等有害元素的含量也有明显下降趋势。

铜尾矿库作为重金属矿业废弃地，其生态恢复的重点在于降低土壤中有毒有害物质，提高土壤肥力，保证植物存活率。该项目在生态恢复阶段首先考虑植物的存活率，其次考虑降低土壤中的重金属含量，豆科植物具有很好的固氮及吸附重金属能力，而白茅作为自然生态恢复草本植物阶段的优势植物在辽宁地区广泛分布，具有适应性强、耐荫、耐瘠薄和干旱、断节再生能力强等特点。

3 客观评价

该项目在重金属矿业废弃地环境治理上进行了成功的尝试，经过近两年的实践，项目区内草本层覆盖度和物种多样性都呈上升趋势；土壤重金属污染程度明显降低，生态恢复效果较为显著。

关于重金属矿业废弃地环境治理技术，欧美等国家对此的基础研究开展较早，积累了大量的经验。我国重金属矿业废弃地环境治理工作起步于20世纪70年代末80年代初，由于当时的政策和技术方面的原因，重金属矿业废弃地环境治理工作在总体上处于零星、分散、小规模、低水平的状态。近几年，我国对于重金属矿业废弃地环境治理不仅向生态恢复转变，还对修复后的土壤肥力以及各项指标进行了研究，使我国的重金属矿业废弃地环境治理逐渐迈上了系统化、整体化和高效化相结合的生态发展阶段。

现阶段辽宁省内重金属矿业废弃地环境治理多倾向于短期复绿，该项目在复绿的基础上讨论了土壤改良并对项目区进行土壤改良的物种进行了短期规划和建议，更加符合国家的“十三五”规划及科学发展观，为日后辽宁省乃至全国矿山重金属矿业废弃地环境治理打下基础，为日后重金属矿山尾矿库环境治理技术的逐渐完善提供依据。

4 应用情况和社会效益

4.1 应用情况

项目区内草本层覆盖度和物种多样性都呈上升趋势，不但改善了生态环境，也会吸引野生动物前来栖居、繁衍，为矿区居民在闲暇时候外出游玩、陶冶情操提供了良好的休闲场所。在促进矿山周围社会经济、生产和自然环境之间的协调发展的同时，减少污染侵蚀和大气飘尘，使尾矿库及周边环境向良性方向转变。

4.2 社会效益

该项目是由瓦房店市政府出资进行治理的矿山环境治理项目，其性质是公益性的，矿山环境治理将产生积极的影响力和号召力，引导更多的社会力量投入到这项利国利民的公益事业上来。此次实施的矿山环境治理工程，通过人工植被恢复，进行自然生态恢复，改善当地的气候，推进瓦房店市李官镇矿山环境治理工作深入进行，逐步提高瓦房店市李官镇形象，也为瓦房店市李官镇社会经济、环境可持续发展做出贡献，达到人与土地和环境和谐共存、互惠互利的理想局面。

参考文献

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