1 我国矿山开采及环境现状
随着中国经济的不断发展,相关行业对矿产资源的需求也在不断增加。据统计,截至2015年底,我国已发现170多种矿产,各类矿山总数超过10万个,占地面积超过250万km2[1]。中国固体矿产资源的特点决定了矿山综合利用的资源类型和固体废弃物的大量存在。矿业开发促进了社会进步和经济发展,但同时矿山固体废弃物也造成了一定规模的环境破坏,不仅造成了土地资源的破坏,还诱发了矿区周边的耕地抛荒和地质灾害[2]。据魏岩2我国矿山生态恢复技术的研究进展等人的研究,我国矿区破坏的土地总面积已达2.88万,并以约467km2的速度随着矿山的开发而逐年增加。为了保护当地环境和矿山企业的生态可持续发展,矿山土地复垦应尽可能恢复原有的生态和生物结构,复垦后的环境应恢复到原来的水平甚至更好基于生态学原理,矿山生态恢复是将受损的生态系统从一种类型转变为另一种类型,进而完成矿山废弃地环境的生态交替。根据生态修复的定义,不难看出,修复主要从两个方面进行。一个是弱生态负荷的压力,减少人类行为对生态系统的干扰,使生态系统向好的方向进化;二是充分利用生态系统的自我修复和调节能力,使受损的生态系统逐步恢复。在生态系统恢复过程中,如果仅仅依靠自然恢复能力是非常缓慢的,但人工植被抚育无疑会加快这一过程,尤其是人工生态系统模式的建立,可以带来巨大的经济效益和社会效益,在矿山废弃地植被复垦与重建过程中也会带来生态效益矿山生态恢复的前提是土壤基质的改良,要对土壤团粒结构、土壤pH值、保水保肥能力进行相应的改良。魏源(1)优选植被物种的原则是速生,所选物种具有耐瘠薄、耐酸碱、抗逆性强的特点。(2)所选物种应具有一定的固氮能力,最好具有改良土壤相关性状的功能,以缓解养分缺乏的问题。(3)优先选择优良乡土树种和先锋植物。(4)在树种选择过程中,既要考虑经济效益,又要考虑植物性能,包括水土保持效果、抗旱防洪、抗风沙和抗病虫害等。(5)草本植物是生态修复初级阶段的首选品种[1-3]。在现有的生态修复案例中,有马桑、刺槐、沙柳等。均可作为生态修复树种,对护坡起到水土保持和土壤稳定的作用[10]。等人的研究表明,土壤剖面和理化性质应通过工程处等措施进行改造,改造后再进行下一步的生物种植。在实践中,矿山生态退化区的生态恢复过程中存在许多制约因素,如地形呈阶梯状、土壤缺乏、基质中存在潜在污染物等。此外,退化区土壤保水能力差,肥力低,不利于植被生长。针对以上问题,首先要结合地形、水文、基质等环境因素的特点。在矿山不同退化区域,以及植被多样性、盖度等生态指标,建立矿山退化区域不同区域生态复垦植被恢复评价指标,确定各区域植被恢复等级,绘制研究区域植被分布及恢复图,确定重点恢复区域,明确生态恢复关键节点区域。在此基础上,通过实地调查,确定了限制性生态因子(水分、养分、风蚀等。)在矿山生态退化不同区域的生态恢复过程中,明确了矿山生态退化不同区域水土的时间空分异特征,找出了矿山生态退化区域植被演替规律和影响生态恢复的关键因素。根据不同生态退化区的特点,按照恢复生态学原理,采用生境重建的方法,对防风固基技术、基质微生物改良技术、保水和养分调控技术等早期生境重建技术进行了对比筛选。综合利用养分调控措施改善微生境环境,筛选出适用于风蚀水蚀严重矿区尾矿库的下垫面改良技术,形成矿山生态退化区下垫面改良和基质养分调控技术体系。。它通过人工改善植被、水系、土壤等条件,恢复和提高生态系统的功能,并采取相关措施综合治理生物修复、水处理和农林利用,逐步完成矿区的恢复。但由于地质水文条件的差异,不同矿区的恢复策略也有所不同。在实际工作中,根据各矿区的自然环境条件和当地社会经济发展情况,按照经济可行、技术合理、方案简单、效益最佳的要求,结合项目特点和矿山实际情况,采取相关措施,快速恢复受损土地。根据上述原则,目前我国矿山系统恢复的技术措施主要包括改良矿区土壤基质以恢复土壤生态系统2.2先锋物种筛选和群落结构优化和筛选耐瘠薄抗旱的速生先锋植被品种,并进行抚育和优化。初步构建恢复区生态系统后,结合区域水文地质条件,有针对性地进行多种植被,因地制宜地综合利用矿山群落结构根据矿山不同退化区域生态恢复技术的要求和研究区域生态恢复等级的划分结果,分别对恢复等级区域的不同植被恢复技术进行了评价和筛选。根据具体坡位和坡度,采取相应的治理方法,在不同生态退化区筛选适宜品种,根据矿区不同地段养分、水分等生态限制因子,合理配置各类先锋物种,集成应用退化区表土剥离复垦、外来土壤植物种植、尾矿砂种子包衣养分调控等技术手段。,制定适合矿区生境特点的先锋树种营养调控配方和种植方法,完善相关抚育措施和材料,努力实现矿区生态退化区先锋植被直接种植,减少先锋树种数量。在矿区土地生态退化区不同区域形成最佳先锋植被物种,形成先锋物种抚育强化技术体系。矿山生态修复植物物种的选择应遵循以下原则:。。20世纪80年代以来,我国矿山土地复垦取得了很大进展。但由于技术等因素,目前的复垦工作还没有系统地分析复垦区的环境、经济和社会因素的影响,没有系统地研究矿区土地的布局和矿区受损土地的发展方向。基于以上原因,我国土地复垦率约为12%,与先进国家的65%相比仍有较大差距2.1矿区土壤基质的改良。
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