尾矿库生态修复实践及效果分析

张计武，王秀梅，马文强

（天津华勘环保科技有限公司，天津 300171）

尾矿库主要是由拦截的筑坝与围地圈成，地区主要用于存放周边及附近矿山开发的金属矿与非金属矿，经过筛选与初步处理后，被丢弃的矿渣，或用于堆放工业生产废渣的场所。根据矿山工程不完全调查数据显示，我国每年在尾矿库内排放的矿石废渣高达8000.0万t，截至目前，尾矿库内堆放的矿渣已超过10.0亿t。市场内除了极少部分尾矿库得到有效治理与应用后，大部分尾矿库处于一种荒废状态[1]。在深入对尾矿库区域地质环境进行调查时发现，如不及时对尾矿库进行生态修复，不仅会对周边地质环境与土质造成影响，同时，其中含有的大量有色重金属物质也会对地下水造成污染，从而造成尾矿库区域生态环境被破坏。因此，本文将开展尾矿库生态修复实践方法的设计，致力于通过本文此次研究，解决区域存在的生态问题，为我国其他尾矿库地区的生态环境治理提出指导。

1 尾矿库生态修复实践方法

1.1 采集尾矿库区域地质环境样本

为了满足对尾矿库区域的生态修复需求，在实施相关实践行为时，需要调派专业的地质勘查人员，对尾矿库区域地质环境样本进行采集。其中，地质勘查人员需要综合尾矿库区域的总治理面积，确定待修复区域的生态污染等级。在采集样本数据时，需要将采集行为划分为两次实施，第一次采集时间为选择尾矿库区域后，直接采集样本数据，第二次采集时间应与第一次采集样本的时间间隔2个月。在采集尾矿库区域地质样本过程中，应选择具有较明显异质性的地段进行勘查，且采集的样本至少为3种，分别为尾矿库中心区域与尾矿库两个边界区域。在完成对样本的采集后，对样本进行编号，分别为样本①、样本②与样本③。在第二次采集尾矿库区域地质样本时，在相同的区域进行同样的采集样本操作，按照上述方式对二次采集样本进行编号。

上述采集的尾矿库区域地质环境样本，每个独立样本均由3～5个子样本混合构成，且每个独立样本的采集深度应均在地质层10.0cm～20.0cm范围内，样本的质量应在1.0kg左右[2]。在完成对样本的采集后，将其运送回实验室，并将其放置在干燥通风位置，清理矿石渣中的植被残留组织。在此基础上，分别将样本过30.0目与100.0目筛，将其放置在样本存储区域，以便后期有关技术人员对样本进行生态环境理化分析。

1.2 导出尾矿库生态修复干扰因子

根据对尾矿库区域的地质背景调查，调查与采样的尾矿库已严重超过使用期限，因此，影响尾矿库生态修复的外界干扰因素较多[3]。下述将对尾矿库生态修复干扰因子进行整理与总结，如下表1所示。

表1 尾矿库生态修复干扰因子

根据上述表1对尾矿库生态修复干扰因子的分析，以生态修复理论作为支撑，引进AHP（多层次分析法），构因子层次结构。在此过程中，根据尾矿库生态建设需求，将其划分为三个层次，分别为：生态修复最终目标层、生态恢复目标层、影响因子控制层。对因子层次结构的描述，可用如下图1表示。

图1 描述尾矿库生态修复因子层次结构

根据上述图1所示内容，对尾矿库生态修复因子的重要性与权重进行比对，为了确保比对结果的准确性，需要对不同因子进行标度量化。对标度及其量化对照值进行描述，如下表2所示。

表2 尾矿库生态修复因子标度与量化描述

按照上述表2中内容，完成对尾矿库生态修复因子量化的描述，为了进一步感知其重要性，可采用对因子构建判断矩阵的方式，对其输入量与上层代入量进行重要性排序。为保证检验矩阵输出结果具有一致性，设定CI指标。根据上述描述，对尾矿库生态修复因子的判断可用如下公式计算。

公式（1）中：CI表示为因子一致性；λmax表示为判断矩阵中的最大影响因子特征；n表示为判断阶层数。输出计算结果，将CI与标度RI进行对比，得出结果在0.1范围内时，代表输出的尾矿库生态修复干扰因子具有实际意义。

1.3 基于尾矿库理化指标选择区域覆盖植被种类

在完成上文相关分析后，参照《土质环境监测技术规范》文件内容，使用电极测定法，对尾矿库土壤PH值进行确定。在此基础上，结合生态修复理论，从基质层面入手，对植被物种迁入后的耐久性分析，追踪植被的生态功能形成过程，以此确定生存适宜度最高的植被种类，在尾矿库区域进行大范围种植。每间隔1个月实施一次尾矿库土质采样与样本分析，以此确保对尾矿库生态的有效修复。

2 实践应用效果

为了证明本文提出的尾矿库生态修复实践方法具备一定有效性，选择某尾矿库作为此次实践的试点研究场所，采集区域土质环境样本，对其进行理化分析，在此基础上，应用本文提出的生态修复实践方法。对其进行生态修复处理。经过实践修复后，调派专业的地质勘查工作人员，进行地区土质样本的获取。实践结果如下表3所示。

表3 尾矿库生态修复实践效果

根据上述表格中信息可知，在对尾矿库区域进行生态修复实践处理后，区域内土质PH值由软性转变成了碱性，由早期的几乎无植被覆盖，实现大范围植被绿化，且土层中重金属物质的含量也显著降低。基于其整体层面分析，修复后的尾矿库，更加适宜动植物生存，当区域内植被覆盖率超过50.0%时，证明区域生态环境具有一定的可自我调节能力。因此，综合对尾矿库区域的实践研究后发现，本文设计的尾矿库生态修复实践方法，在投入市场真实的应用后，对于区域生态环境具有较好的恢复能力，可满足区域生态环境修复需求，解决尾矿库存在的生态污染威胁。

3 结语

经过一段时间的修复实践，整理对尾矿库地区的修复成果可知，本文设计的尾矿库生态修复实践方法，在投入市场真实的应用后，对于区域生态环境具有较好的恢复能力，可满足区域生态环境修复需求，解决尾矿库存在的生态污染威胁。因此，可在后期的相关研究中，尝试将本文提出的修复方法，应用到市场内其他尾矿库区域内，致力于通过本文的研究，解决地区生态环境问题，实现我国社会生态环境的可持续发展与建设。