金属矿山废弃地生态恢复技术

SeriesNo.372金

June　2007

　　属　　矿　　山

METALMINE

总第372期

2007年第6期

金属矿山废弃地生态恢复技术

王英辉

1,2

3

　陈学军

2

(1.中国地质大学;2.桂林工学院)

摘　要　金属矿山开采后的废弃地(如尾矿库),。简述了恢复生态学在废弃地治理方面所应用的理论基础,、植被恢复、区域生态系统重建等途径,、改良土壤肥力及区域生态。

关键词　EcologicalRestorationTechnologyforMetalMineWasteland

WangYinghui　ChenXuejun

1,2

2

(1.ChinaUniversityofGeosciences;2.GuilinUniversityofTechnology)

Abstract　Thesurfaceofthewasteland(suchastailingsreservoir)discardedbymetalminesafterminingcanformanextremelyworseecologicalenvironment,whichneedstoberestored.Thepaperbrieflydescribesthetheoreticalbasisofecologicalrestorationthatisusedintheharnessingofthediscardedland,summarizestheecologicalrestorationtechnologyformetalminesincludingtheengineeringtreatment,vegetationrestorationandreconstructionofregionaleco-environmentsystem,presentsthepracticeinChinainlandreclamation,rehabilitationofheavymetal-pollutedvegetation,improvementofsoilfertilityandrestorationandrebuildingofregionalecologicalsysteminthewastelandofmetalmines,anddiscussesthetrendoftheecologicalrestorationofmetalminewastelandinChina.

Keywords　Metalmine,wasteland,Ecologicalrestorationtechnology,Ecologicalrestorationpractice

　　矿产资源开采是迄今最大规模改变地球表面景

观和破坏地表生态系统的有组织的人类活动。中国现有国营矿山企业8000多个,个体矿山企业达到23万多个。如此大规模的矿山开采对土地和环境的破坏是惊人的。据统计,全国矿区累计被破坏的

622

土地达2.88×10km,并且每年以大约467km的速度增长,使本已稀缺的土地资源呈加速减少的趋[1]

势。以金属矿山为例,废弃物的排放、堆存不仅破坏和占有大量的土地资源,而且导致区域重金属污染(表层土壤、地表水、地下水),土地退化,农作物减产和品质下降,直接危及到人体健康和矿产业的可持续发展。因此矿区废弃地的生态恢复是迫切需要解决的问题。1　恢复生态学

恢复生态学是研究生态退化及生态恢复机理和过程的科学。1973年在美国召开“受害生态系统恢复”国际会议之后,“恢复生态学”一词被提出;1993年《RestorationEcology》杂志创刊,标志着恢复生态学走向成熟。1995年美国生态恢复学会提出,恢复

4

是一个概括性的术语,包含改建(rehabilitation)、重建(reconstruction)、改造(reclamation)、再植(revege2tation)等含义。生态重建(reconstruction)并不意味着在所有场合下恢复原有的生态系统;生态恢复的关键是恢复生态系统必要的结构和功能,并使系统能够自我维持。1996年在美国召开了恢复生态学国际会议,专门探讨了矿山废弃地的生态恢复问题。恢复生态学是对社会经济活动导致退化的生态系统、各类废弃地和废弃水域进行生态治理的科学技术基础。它应用了许多生态学理论,主要有:①限制性因子原理(寻找生态系统恢复的关键因子);②热力学定律(确定生态系统能量流动特征);③种群密度制约及分布格局原理(确定物种的空间配置);④生态适应性原理(尽量采用乡土物种进行生态恢复);

3广西壮族自治区自然科学基金项目(编号:桂科攻0663012)。王英辉(1970—),女,中国地质大学环境学院博士研究生,桂林工学院材料与化学工程系高级实验师,541004,广西壮族自治区桂林市建杆路12号。

⑤生态位原理(合理安排生态系统中的物种及其配置);⑥植物入侵、生物多样性理论(引进物种时强调生物多样性);⑦缀块-廊道-基底理论(从景观层

[224]

次考虑生境破碎化和整体土地利用方式)等。2　我国金属矿山废弃地生态恢复技术与实践2.1　金属矿山废弃地生态恢复技术

起步较晚,而目前近2/3的矿产资源处于中后期开

采阶段或接近枯竭,在未来的几十年将有不少矿山关闭,大量的废弃地需要复垦。因此,根据中国国情,深入研究不同类型废弃地的复垦技术体系和模式、促成理论研究和实践的结合是中国矿山废弃地复垦工作的当务之急。何书金和苏光全筛选出了影的4类14,6个等级,为全国9]

金属矿山废弃地包括尾矿库、排土场、废石堆、露采场、污染土地和塌陷地等。矿山废弃地生态恢复是指运用恢复生态学理论将受损生态系统恢复到接近于采矿前的自然状态,有益用途的状态,)调的其他状态,是过程的结果,开采活动的干扰都超过了开采前生态系统的恢复力承受限度,若任由采矿废弃地依靠自然演替(naturalsucces2

[5]

sion)恢复,可能需要100～1000a。尤其是金属矿开采后的废弃地(如尾矿库),其表面形成极端的生态环境,自然条件下植物几乎无法定居。因此人工协助恢复在绝大多数情况下是十分必要的。金属矿山废弃地的生态恢复通常包括以下途径:

(1)废弃地前期处理。前期处理包括排土场、尾矿库区的工程处理和熟土覆盖,采矿场的修整和

[6]

填埋。

(2)废弃地植被恢复。以生态恢复学为指导,综合考虑废弃地的物理条件、土壤养分状况、水分条件等进行适当的植物种类选择。矿区废弃地土壤物理性状较差,缺肥、缺水,氮、磷及有机质含量较低。针对这种情况,首先要选择耐贫瘠、耐干旱的先锋植物种类进行植被恢复。在群落结构配置上应以草灌植物为主,有条件的地方可以客土移植较为耐旱的乔木。采取植物措施后,必须制定有效的管护措施,在种植当年的干旱季节要及时浇水,有条件的还应给予施肥,以保证成活率和安全过冬,使之迅速形成

[7]

草被覆盖。

(3)目标生态系统重建。在进行矿区废弃地生态重建时,要依据矿山岩土性质、区域自然与社会经济特点以及区域发展方向等来确定生态重建的最终目标。目前矿区废弃地目标生态系统重建主要有重建为耕地、林地、牧业用地、旅游休闲用地等几种形[8]

式。

2.2　我国金属矿山废弃地生态恢复实践2.2.1　矿山废弃地复垦

境保护复垦领域的首次技术合作项目。1993—1997

年该项目按综合性系统工程开展尾矿库复垦研究,研究内容包括库区复垦设计、无土建立植被、坝体稳定性研究、复垦区社区发展、复垦政策与指南等专项。项目采用先进的复垦理念和技术,获得了国家科技进步二等奖,并被国家环保总局评为最佳实用推广技术。我国一些已取得较好成果的金属矿山废弃地复垦的案例见表1。

表1　我国部分金属矿山废弃地复垦实例

矿山或治理者

复垦任务及效果

　　1998—2005年以来,开展了大规模自行复

中国铝业贵州垦活动,植树5.9万株,排土场复垦面积29.11

坡地复分公司第一铝万m2,采空区复垦6.0万m2,矿区荒山、

矿垦绿化8.25万m2。废弃排土场、采空区植被覆

盖率达80.7%[10]。　　采场、排土场复垦18万m2,复垦率74%。

孝义铝土矿,平

将工程复垦与生物复垦有机结合,建立了剥采、

果铝业公司铝

排土与复垦联合新工艺,获得有色金属协会科技

土矿

进步二等奖[11]。　　五公里尾矿库复垦,建立了13多hm2无土

铜陵有色集团

植被,提出了“兼绿 …… 此处隐藏：9643字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……