礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù).pptx

1、礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù) 班級 ： 10級環(huán)工一班姓名： 彭河山專業(yè)： 環(huán)境工程學(xué)號： 2摘要環(huán)境可以成為污染從人的活動無論是通過無意釋放事件，如今工業(yè)，如工業(yè)生產(chǎn)過程控制紫金山銅礦濕法廠發(fā)生銅酸水滲漏。這產(chǎn)生了既要限制進入環(huán)境的污染物排放量，而且要修復(fù)現(xiàn)有污染的熱點地區(qū)。整治是長期給予了一個特定環(huán)境清潔車廂（如土壤或水體），以減少特定污染物的水平，到可接受的濃度。 礦山開采的影響礦產(chǎn)資源的開發(fā)在為國家提供重要戰(zhàn)略資源的同時也造成了環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)破壞等嚴重后果。礦冶活動是重金屬污染的主要來源，我國因采礦累計占用、破壞土地達743 萬hm2，且每年仍以4萬hm2 的速度遞增，而全國受礦業(yè)影

2、響的土地復(fù)墾率卻只有13.3，且其中主要是煤礦山相對較高的復(fù)墾率貢獻，而金屬礦山的復(fù)墾率相對較低，這與發(fā)達國家75的復(fù)墾率相差甚遠 此外，礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用所造成的土壤重金屬污染由地球化學(xué)鏈、食物鏈進入生物體，給礦山及其周邊地區(qū)居民的食品安全、生態(tài)安全甚至社會和諧帶來嚴重隱患，因此對礦區(qū)污染土壤的生態(tài)恢復(fù)就顯得十分重要 礦山開采1 礦山開發(fā)中的生態(tài)修復(fù) 1.1 生態(tài)修復(fù)任務(wù) 1.2 生態(tài)修復(fù)的時序 1.3 生態(tài)修復(fù)的內(nèi)容1.1 生態(tài)修復(fù)任務(wù) 礦山生態(tài)修復(fù)的主要任務(wù)，是在目前技術(shù)經(jīng)濟水平的條件下，將受到開發(fā)影響的主要環(huán)境問題，通過科學(xué)、系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)攻城和長期的生態(tài)撫育措施，使被破壞的、受損的礦

3、山環(huán)境功能逐步恢復(fù)，使之生態(tài)環(huán)境自身可持續(xù)良性發(fā)展，逐步形成自我維持的繁衍生態(tài)平衡體系。礦山的主要生態(tài)修復(fù)對象包括：露天采礦場地、地下開采的采動影響區(qū)、排土場、選礦尾礦庫、堆浸場、輸送管線填埋區(qū)、道路、各工業(yè)場地等。 1.2 生態(tài)修復(fù)的時序 礦山生態(tài)修復(fù)的時期，目前傳統(tǒng)的是在開采完成后再來修復(fù)。隨著復(fù)墾工作的深入，和對礦業(yè)開發(fā)歷程的理解，正確的復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)活動，應(yīng)伴隨礦山全部開發(fā)過程，實施全程動態(tài)恢復(fù)。也就是生態(tài)恢復(fù)工作，應(yīng)貫穿在礦山建設(shè)期、運營期和關(guān)閉期，以及后延的生態(tài)撫育期的全部開發(fā)過程。伴隨生產(chǎn)時序，實施及時的復(fù)墾工程，恢復(fù)措施，使其被破壞的工業(yè)場地得以科學(xué)的、及時地恢復(fù)。1.3 生態(tài)

4、修復(fù)的內(nèi)容一、礦區(qū)不同的開發(fā)階段，蘊含著不同的生態(tài)修復(fù)重點內(nèi)容。在礦山基本建設(shè)階段，礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)的主要方面，是礦山開拓階段形成的道路、邊坡、受影響的場地，表土的剝離、貯存和保護，場地恢復(fù)的規(guī)劃設(shè)計，植被品種的選擇及小區(qū)試驗、設(shè)計，恢復(fù)工程材料的篩選和獲取 。1.3 生態(tài)修復(fù)的內(nèi)容二、在礦山運營階段，應(yīng)按開發(fā)建設(shè)時序，在運營期長達1030年的范圍內(nèi)，可按工程進展劃分時間段，不同的時間段有不同的復(fù)墾生態(tài)恢復(fù)任務(wù)、對象。在尾礦庫、排土場、堆浸場、露天采礦場地，已經(jīng)最終完成的堆筑作業(yè)的邊坡、臺階、平臺或局部場地，應(yīng)是此階段的及時、動態(tài)安排復(fù)墾工程的重點。在大面積完成頂部平臺、沉積灘、臺階、道路等場

5、地，應(yīng)集中安排復(fù)墾工程，生態(tài)恢復(fù)措施。1.3 生態(tài)修復(fù)的內(nèi)容三、在接近開采完成或閉礦階段，應(yīng)重點完成各類場地的生態(tài)恢復(fù)工程，補充修復(fù)質(zhì)量不能保證正常成活場地的恢復(fù)工作。對于建有永久建筑的場地和設(shè)施，應(yīng)評估其質(zhì)量和依據(jù)需要決定保留和拆除。使即將關(guān)閉的礦區(qū)，保留的設(shè)施為當(dāng)?shù)厮茫荒苓z留污染場地。拆除的建構(gòu)筑物和設(shè)施，清理后根據(jù)最終的利用取向，實施復(fù)墾或利用，合理安排各得其所 生態(tài)修復(fù)后的景象實施持續(xù)幾年的生態(tài)撫育和跟蹤，確?；謴?fù)修復(fù)的質(zhì)量，實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)取得可持續(xù)、自我維持的良性循環(huán)機制。經(jīng)過人工強化的復(fù)墾工程，生態(tài)修復(fù)等措施，經(jīng)過幾年、十幾年的生態(tài)循環(huán)和演替，礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)一定可以逐漸朝著恢復(fù)到采

6、前的生態(tài)環(huán)境發(fā)展。2 礦區(qū)主要生態(tài)修復(fù)技術(shù) 2.1 采礦區(qū)生態(tài)修復(fù)2.2 排土場復(fù)墾 2.3 尾礦庫復(fù)墾2.4 廢石邊坡復(fù)墾技術(shù)2.1 采礦區(qū)生態(tài)修復(fù) 露天礦采場開采后，多形成坡度陡的巖石邊坡，以及寬度不大的臺階。凹陷露天坑底部，常有積水，應(yīng)因地制宜的開展采區(qū)以臺階為主的復(fù)墾工程，覆蓋300500mm的表土，種植草灌為主的鄉(xiāng)土品種，有條件的邊坡可噴植被層，合理安排復(fù)墾區(qū)的保水與排水。對周邊的植林防護林帶和露天采區(qū)的景觀，進行總體設(shè)計和實施。采礦區(qū)生態(tài)修復(fù)2.2 排土場復(fù)墾 排土場復(fù)墾技術(shù)，包含單一廢石堆場的復(fù)墾技術(shù)。作為金屬廢棄場地的排土場，常為酸性排土場，這類堆場生態(tài)復(fù)墾的特殊性，是硫化礦物

7、的廢石，酸度常在pH 12或更低，常規(guī)技術(shù)復(fù)墾植被難以正常生長。因此，需要處置酸性污染后才可建立植被。近十多年來，國內(nèi)外對此類堆場的治理做過大量的實驗研究，示范工程發(fā)展也很快，出現(xiàn)了從源頭治理工程，以及堆存后的治理工程的兩種不同的治理程序和效果。其中，源頭治理措施，主要是通過對廢棄物產(chǎn)酸特性、產(chǎn)酸潛勢研究后，提出防止措施和實施酸性控制工程，以及氣候生態(tài)恢復(fù)工程。堆存后的治理工程，重在場地酸性的去除，建立人工植被層。國內(nèi)暢行的是后者。主要是難以實現(xiàn)酸性物排放和治理時序的科學(xué)結(jié)合，而在廢棄堆體形成后，多只能按處理生長基質(zhì)酸性設(shè)計恢復(fù)生態(tài)工程。從源頭研究產(chǎn)酸機制、采用控制產(chǎn)酸過程、防止酸性產(chǎn)生措施的

8、研究，本領(lǐng)域的研究在國內(nèi)尚未有成熟的技術(shù)和規(guī)模工程化治理。排土場復(fù)墾2.3 尾礦庫復(fù)墾一、尾礦庫植被恢復(fù)的技術(shù)難點是尾砂粒徑粗、沒有土壤的團粒結(jié)構(gòu)，內(nèi)聚力極低、持水能力差、營養(yǎng)成分低下，甚至存在不同程度的有毒有害成分，植被品種賴以生存的微生物幾近為零，風(fēng)蝕嚴重，晝夜溫差大尾砂極端溫度可達50以上等惡劣生境。在查明和確定礦山廢棄的廢石、尾礦、廢渣堆場等污染物處置完成后，可進行礦山各類廢棄堆場的復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)工程，完成最終堆場穩(wěn)定化和生態(tài)化處置 。2.3 尾礦庫復(fù)墾二、在本領(lǐng)域先進、成熟的技術(shù)，是尾礦庫有土復(fù)墾的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)和無土復(fù)墾生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。該技術(shù)是針對有色金屬礦山尾礦的專業(yè)技術(shù)，具有針對性

9、符合所在地自然特點、場地及邊坡穩(wěn)定性好、復(fù)墾后場地穩(wěn)定符合安全要求，植被覆蓋度高，在缺乏土壤的地區(qū)可實施無土覆蓋復(fù)墾生態(tài)恢復(fù)工程。相對一般復(fù)墾技術(shù)相比，該復(fù)墾技術(shù)成本低、綜合復(fù)墾工程質(zhì)量為前沿水平。該技術(shù)成功實現(xiàn)了尾礦庫邊坡上不需要覆土直接建立植被層，實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定，水土流失控制達到90%以上，為缺乏土源的地區(qū)提供了行之有效的植被穩(wěn)定邊坡的復(fù)墾生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，受到業(yè)主單位的歡迎，推廣潛力巨大。尾礦庫復(fù)墾2.4 廢石邊坡復(fù)墾技術(shù) 國內(nèi)對石質(zhì)邊坡實施生態(tài)防護始于20世紀80年代中期，90年代后期得到了迅速發(fā)展。由于石質(zhì)邊坡的特殊立地條件，土質(zhì)邊坡植被護坡常用的技術(shù)，如液壓、固相噴播技術(shù)、挖溝植草技術(shù)、

10、植生帶技術(shù)及三維網(wǎng)綠化等技術(shù)并不適用。厚層基質(zhì)噴附技術(shù)，已經(jīng)成為我國坡面防護及植被恢復(fù)工程的一種常用技術(shù)，在全國各地得到普及推廣。厚層基質(zhì)噴附技術(shù)，是將人工配制的植物生育基質(zhì)與植物種子、防侵蝕材料等混合在一起，采用專用設(shè)備（噴射機），通過高壓空氣將其噴射出去，附著在邊坡表面的一種植被建植方法。技術(shù)優(yōu)點：一是能在坡面上形成較厚的植物生長發(fā)育所需的有機質(zhì)層；二是使植物種子有比較自然的發(fā)芽過程，保證噴撒的種子有較高的發(fā)芽率和存活率；三是噴播速度快；四是適用范圍廣；五是有效防止水土流失，植被覆蓋度達到85%。目前，噴播技術(shù)廣泛的應(yīng)用于公路、鐵路以及部分廢棄采石場邊坡，技術(shù)相對成熟。而噴播技術(shù)應(yīng)用到采礦

11、廢石堆場的研究還未見報道。將實用的噴播技術(shù)引進到采礦廢石堆場邊坡生態(tài)恢復(fù)，對全面實施礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)，將起到推動作用 廢石邊坡復(fù)墾技術(shù) 3 我國礦山生態(tài)恢復(fù)實例 3.1 銅陵有色集團公司與北京礦冶研究總院合作，采用澳大利亞無土復(fù)墾技術(shù)治理尾礦庫。中澳礦山復(fù)墾專家，通過4年的技術(shù)合作，投資170余萬元，成功地在五公里尾礦庫砂灘上試種了德比黑麥焦羊毛、小冠花等7種草，以及柳樹、楊樹、樟樹、冬青樹等8種樹。使自然生態(tài)環(huán)境得到了恢復(fù)。該公司還成功地在獅子山銅礦楊山?jīng)_尾礦庫壩面和正在使用的水木沖尾礦庫壩坡進行了無土復(fù)墾。自1994年以來，該集團公司投入300多萬元用于尾礦庫的無土復(fù)墾。同時，根據(jù)實際

12、對鳳凰上礦的林沖尾礦庫，實施復(fù)土治理，取得了較好的效果 。3 我國礦山生態(tài)恢復(fù)實例3.2 孝義鋁礦采用工程復(fù)墾與生物復(fù)墾相結(jié)合的方法，提出了以采剝工藝為依托，邊采礦邊復(fù)墾為原則，建立了剝采排土與復(fù)墾聯(lián)合工藝系統(tǒng)，使礦山復(fù)墾周期縮短到3-5年。在實驗小區(qū)種植技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，進行了大面積的推廣。復(fù)墾土地1180畝，復(fù)墾率達74%，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，同時邊坡植被減少了礦區(qū)水土流失 。實例分析一、河南欣安生態(tài)建設(shè)有限公司擁有國內(nèi)最先進的礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)-BS活性土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)。實例分析二、廢棄礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理按其治理目的和功能，總的可分為1、生態(tài)恢復(fù)型2、景觀再造型3、土

13、地利用型1 生態(tài)恢復(fù)型生態(tài)恢復(fù)型：對礦山廢棄地進行治理，對裸露、受損和被污染礦區(qū)進行植被重建和生態(tài)修復(fù)，使其恢復(fù)成和周邊自然生態(tài)（包括生物多樣性和植被景觀）最近的狀態(tài)，通常也俗稱為“礦山復(fù)綠”。2 景觀再造型景觀再造型：不是對廢棄礦山一味地削破、復(fù)綠，而是保留和利用其部分特殊的地形地貌、巖石，進行藝術(shù)化的人工景觀再造、重塑和修飾，如保留好的景觀石，加上摩崖石刻，形成溪水、瀑布等，形成公園化的生態(tài)環(huán)境景觀。也即礦山公園。3 土地利用型土地利用型：對廢棄礦山的治理的主要目的是為了利用礦區(qū)尤其是底部的土地資源，使其成為農(nóng)業(yè)用地（復(fù)墾）、林業(yè)用地、建筑用地、魚塘水面等。實例分析三、河南欣安生態(tài)建設(shè)有限

14、公司自主研發(fā)的“BS活性土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)”，是充分研究和汲取當(dāng)今世界最先進的生態(tài)修復(fù)技術(shù)成果和理念，在現(xiàn)有客土噴播及高次團粒技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷深化，引入土壤菌理論，集成創(chuàng)新形成的特別適應(yīng)于礦山廢棄地、高陡巖石邊坡等特殊困難立地條件生態(tài)修復(fù)的高新技術(shù)。實例分析四、 BS活性土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)內(nèi)容：1、BS活性土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研制出具有高生物活性、高纖維、高團粒結(jié)構(gòu)、最適宜植物生長的土壤基材，植物不僅能在團粒保水劑的濕潤以及客土、肥料支撐條件下迅速發(fā)芽，形成根系網(wǎng)，健康生長發(fā)育，還克服了目前土壤基材活性化不足，缺乏可持續(xù)肥力供給和植被容易退化的難題。實例分析四、 BS活性土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)內(nèi)容：2、在

15、無土巖石、沙化或生土基面，能夠加速巖石風(fēng)化土壤化過程，模擬產(chǎn)生“生土熟土化”、“熟土腐植化”，增加土壤自身“造血”功能，促進土壤基材中肥力的持續(xù)性釋放，有利于保持土壤基材養(yǎng)分供給與消耗平衡，恢復(fù)巖石、土壤、微生物、植物四者之間的自然循環(huán)以及平衡。實例分析四、 BS活性土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)內(nèi)容：3、降解污染物，凈化土壤，解除重金屬等污染對土壤的危害和對植物生長的脅迫作用，為植物提供適合的微生態(tài)生長環(huán)境，再造自然的土壤和植物循環(huán)體系，實現(xiàn)植物群落的可持續(xù)生長和發(fā)育，永不退化，促進特殊困難立地植被群落的可持續(xù)演替，在短期內(nèi)形成期望的植物群落，達到恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境功能的目的和效果。實例分析五、BS活性土壤

16、生態(tài)修復(fù)技術(shù)流程：第一步，針對不同困難立地條件下的（包括廢棄礦山、各類巖石邊坡、土質(zhì)邊坡、垃圾場等）待綠化基面進行基礎(chǔ)處理和框架鋪設(shè)。一般用金屬網(wǎng)或繩網(wǎng)通過鋼筋、水泥或其他材料固定在巖面或地表。第二步，利用特種噴附機械將經(jīng)過特殊生產(chǎn)工藝制成的活性團粒植生基材與計量混合攪拌后的植物種子以及其他添加材料分層噴附到經(jīng)過處理的坡面。第三步，鋪設(shè)無紡布，管理養(yǎng)護。4 礦山生態(tài)恢復(fù)工作發(fā)展方向 4.1 完善政策法規(guī)，盡快實施對小型礦山有效管理。 4.2 加強技術(shù)合作，多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)。 4.3 擴大對重金屬超富集植物的篩選。 4.4 建立金屬礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)示范工程。 4.1 完善政策法規(guī)，盡快實施對小型

17、礦山有效管理。關(guān)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)小礦山的調(diào)查表明，小型礦山破壞土地十分嚴重，生態(tài)回復(fù)率幾乎為零。因此，應(yīng)盡快修定和完善有關(guān)土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)的政策法規(guī)，制訂土地復(fù)墾法和生態(tài)恢復(fù)指南。建議成立專門的小型礦山管理機構(gòu)，或者將對小型礦山的管理權(quán)限下放給縣級政府，讓當(dāng)?shù)卣磭液偷胤降姆ㄒ?guī)政策實施管理。4.2 加強技術(shù)合作，多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)。礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，與生態(tài)、地質(zhì)、土壤、肥料、作物栽培、林業(yè)、農(nóng)田水利、環(huán)境保護、毒理、美學(xué)、農(nóng)藝、地理等許多學(xué)科有關(guān)。因此，生態(tài)和環(huán)境保護界等各方面的學(xué)者應(yīng)和采礦界的技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)，加強應(yīng)用基因工程改良植物性狀、利用現(xiàn)代微生物技術(shù)加速土壤的改良和熟化

18、、酸性排土場和尾礦庫的植被恢復(fù)、重金屬污染土地的修復(fù)等方面的研究工作，使我國金屬礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)工作能在短時期內(nèi)取得較大進展和突破，盡快與國際接軌。 4.3 擴大對重金屬超富集植物的篩選。我國金屬礦山廢棄地重金屬污染嚴重，而植物修復(fù)對其治理有較好的前景和優(yōu)勢。因此應(yīng)積極開展適合我國國情的超富集植物的篩選，這對金屬礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工作具有重要的理論意義和實踐價值。 4.4 建立金屬礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)示范工程。國內(nèi)對單個礦山的案例研究較多，而對礦山廢棄地生態(tài)重建所面臨的共同問題研究較少。建議將礦業(yè)廢棄地劃分為不同的類型，按不同類型選取一些典型礦山作為示范工程，集中優(yōu)勢科研力量和資金，在統(tǒng)一目標、統(tǒng)一規(guī)劃下攻克礦山生態(tài)恢復(fù)中關(guān)鍵性、共性的難關(guān)，構(gòu)建同類型礦山生態(tài)恢復(fù)可行模式，開發(fā)成套技術(shù)。這應(yīng)是今后金屬礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)研究的重點。 參 考 文 獻 1 劉功良，王菊芳等， 重金屬離子的免疫檢測研究進展，生物工程學(xué)報.2006,22（6）2 龍健, 中國南方紅壤礦區(qū)復(fù)墾土壤的微生物生態(tài)特征研究, 環(huán)境科學(xué)學(xué)報.2005年5期3 高陽 礦山廢棄地生態(tài)重建研究進展生態(tài)學(xué)報.2001，21(11)4 趙曉英，恢復(fù)生態(tài)學(xué)及其發(fā)展，地球科學(xué)進展.1998，13（5）：474-4805 任海，彭少麟， 恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論M.北京：科學(xué)出版社，20016 劉樹序，汪文生， 我國冶金礦山