矿山生态修复的研究进展(共17篇)
1.矿山生态修复的研究进展 篇一
摘要:地质环境修复与生态设计是实施“山水林田湖草”环境工程的重要组成部分,本文以渣石堆设计为例,通过个例探讨渣石堆的成因、分布、危害因素来优化设计的具体措施与步骤,达到环境治理与生态修复的目的。
关键词:矿山环境治理;生态修复;渣石堆设计;地质灾害
胶东半岛区域内矿产资源丰富,随着国民经济的大发展,区域内矿产开采程度较高,伴生的各类地质环境灾害问题日益明显。对于地质灾害防治而言,最基本的任务可能是:①科学描述地质灾害体的特征及其成因的地质环境,自然衍化过程或人为引发因素,初步判断地质灾害体的发展趋势,解决其是什么(What)的问题;②给出地质灾害的成因机理,建立地质灾害概念模型和变形破坏力学模式,评价其稳定性或变化性,预测对人类社会生存与发展的危害性或变化性,解决为什么(Why)的问题;③提出防灾减灾对策、工程方案、结构设计、施工技术工艺和工程效果检测评估等,解决怎么办(How)的问题。地质环境修复与生态设计是解决怎么办(How)的具体措施之一,是指依据实际的地质灾害类型有针对性的采取工程防护措施,对破坏的土地及潜在的地质灾害体进行整理,使其恢复可供使用的状况。本文以“丁家金矿矿山环境治理与生态修复”为例,重点探讨矿山环境中渣石堆的防治设计及生态修复设计工作。
1项目背景
下丁家金矿区开采历史悠久,地质环境条件复杂,小型断裂构造发育。现阶段矿区内山体已遭到严重破坏,渣石堆遍布,且分布杂乱无章。导致了大量土地破坏、潜在不稳定高边坡的形成、泥石流诱发松散堆积体、新的崩塌滚石、地面塌陷及地裂缝等一系列潜在的地质灾害隐患。
2治理与修复设计思路
设计的目的是不良地质环境向良性转化,消除安全隐患,改善视觉效果,从而与周围的环境融为一体为。在工程地质调查、勘察的基础上,结合堆积区原始地形、地貌特征,兼顾安全、成本控制等,确定设计内容为:渣石堆边坡修整设计;挡土墙设计;盖板涵设计;截水沟工程设计以及生态修复工程设计。
2.1渣石堆边坡修整优化设计
目的是提高松散堆积体自然条件下的稳定性,满足修整后边坡坡角小于松散堆积体自然休止角。在充分考虑防治地质灾害危害和生态修复的双重作用的基础上,将治理区内现状堆积的渣石堆,依据竖向标高,自下而上重新规划坡体标高,边坡坡率≥1:1.5,分级放坡,坡体表面压实度≥90%,理顺坡面,保证坡体的稳定性。
2.2挡土墙优化设计
目的一是在通过修整坡体坡度后,通过埋压坡脚提高渣石堆整体稳定性;二是在极端气候条件下防止渣石体滚落,对交通及人员安全造成影响。通过稳定性验算,在渣石堆坡脚处设计挡土墙,上边墙宽1000mm,外侧坡为1:0.05,内侧坡为1:0.35,外露面采用块石镶面。砂浆强度M7.5,毛石强度不低于30Mka、中部厚度不小于20cm的毛石,墙顶、外露面采用1:2水泥砂浆勾缝、抹平。
2.3盖板涵优化设计
目的是有效疏散地表水体,防止地表水对坡体冲刷。根据渣石堆周边地形现状,东侧为三处沟谷,雨季时地表汇流水量较大,对坡体冲刷现象严重。故此在汇水区主动截流,增设1m~4m盖板涵及两侧附属沟槽,以解决雨季汇水对坡体冲刷问题。
2.4截水沟工程优化设计
目的一是在雨期山体汇水量较大,防止其对治理坡体进行冲刷;二是减少渣石体滚落到安全区以外,造成不必要的安全隐患。根据现场渣石堆与原始地形地貌相对位置关系,截水沟位置设置于与原山体原貌衔接处外1m,截水沟出水口的位置根据总体设计图沿坡体向外一侧自由排放,一侧进入板涵内;截水沟为浆砌片石,砂浆强度M7.5,形状为矩形,上边宽90cm,下底宽40cm,深度50cm。
2.5生态修复工程优化设计
所谓生态修复是指通过人工方法,按照自然规律,恢复天然的生态系统。依据渣石堆特点,设计既要充分考虑坡体条件、土壤成份,又要结合区域人文地理环境及生态要求,做到与当地自然环境相协调。根据以上条件,生态环境修复设计应选择适合当地气候条件的黑松、紫穗槐等作为主要绿化树种。黑松种植于南侧道路挡土墙外,用以遮挡挡土墙;紫穗槐种植于坡体,起到护坡固土的作用。
3结论
回顾并总结以往胶东地区中小型矿山环境治理与生态修复设计经验,得出以下重要认识:(1)渣石堆在不同的自然条件下,极易产生滑塌、滚石、泥石流等,对周边群众的生产、生活等构成了较大威胁。(2)设计的根本目的是回答How的问题,设计必须使不良地质环境向良性转化,消除安全隐患。(3)工程设计首先在满足安全的条件下,充分考虑不利因素,采用多种设计措施相结合的方式并结合当地自然环境进行优化设计,最大程度使设计效果与自然环境融合。(4)生态修复工程设计的根本原则是必须与当地生态环境相一致,不能违背生态发展的自然规律。
参考文献
[1]DZ/T0219-2006,滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].[2]GB50003-2011,砌体结构设计规范[S].[3]GB/T15776-2006,造林技术规程[S].[4]刘传正,重大地质灾害防治理论与实践[M],北京:科学出版社2009.
2.矿山生态修复的研究进展 篇二
1 开展矿山废弃地生态修复研究的意义
矿山废弃地会对周围地区的环境产生严重的影响。没有覆盖的疏松堆积物在风力和水力的作用下, 水土流失加剧, 土地沙化, 大风时灰尘飞扬污染环境, 影响农作物生长和人类健康, 暴雨时会冲积大量泥沙而堵塞河道、破坏水利设施。另外, 矿山废弃物中往往含有各种污染成分, 会侵入地表及地下水, 造成土壤和水资源的污染, 导致土壤质量下降、作物减产、生态平衡遭到破坏甚至危害人类生存和健康。据有关资料显示固体废弃物的污染可持续500年之久, 未经处理的尾矿污染物也可达到100年以上, 更有资料表明, 我国每年因固体废弃物污染环境所造成的经济直接损失超过90亿元, 间接损失约300亿元。因此矿业废弃地的生态修复, 既是一项当前保护和改善人类环境的工作, 又是一个长久造福子孙后代的伟大事业, 对于我国人均占有耕地面积很少的现状尤为重要。
2 我国矿山废弃地生态修复的研究现状
矿产资源开采所引发的环境污染和生态破坏问题, 是当前人们十分关注的环境保护重要内容之一。改革开放以来, 由于经济的高速发展, 工业原料、能源的需求量日益增大, 合理开采矿山资源为振兴地方经济起了重要作用。但矿业生产过程又是一个破坏生态环境的过程, 伴随这个过程而产生的地貌变迁、土壤侵蚀、大气和水体污染、生态失衡、农业生产受损甚至引发社会纠纷等问题, 已严重影响了人们的生活, 破坏了经济的可持续发展。
近代我国矿山水土流失综合治理技术研究工作开始于20世纪50年代末60年代初, 是随着国民经济和社会主义建设的发展自发开展起来的。20世纪80年代, 许多矿区都已经相继开展了一些矿山水土流失综合治理技术, 并积累了很多宝贵经验。20世纪70年代, 我国东部平原煤矿矿区零星地开展了沉陷地的生态恢复工作, 生态恢复后的土地和水面用于建筑、种植水稻和小麦、栽藕或养鱼等。2 0世纪80年代以来, 我国矿山水土流失综合治理技术工作取得了较大进展, 但从总体上看, 矿区环境的恶化趋势还没有得到有效的遏制[1]。1988年10月我国《土地复垦规定》的出台, 使我国矿山水土流失综合治理工作步入了法制轨道, 矿山废弃地恢复的速度和质量都有较大的提高[2]。从1989年到1991年, 国家土地部门先后在河北、江苏、安徽、山西、湖南、辽宁等省开展了23个土地生态恢复试验点, 至1992年底己生态恢复的土地达3.3万hm2, 1994年国家又在江苏铜山、安徽淮北、河北唐山创建了三个生态恢复综合示范工程。各地矿区、当地土地管理部门为取得大量生态恢复的经验和推广生态恢复理论及技术成果, 也建立了许多生态恢复的示范基地。20世纪80年代初, 矿山废弃地生态恢复率在0.7%-1%, 在80年代末期的生态恢复率为2%左右, 90年代的生态恢复率达13.33%。我国有关废弃地生态恢复的理论研究起步于20世纪80年代, 90年代以后才初具规模[3]。
近十年来, 矿山废弃地生态恢复的研究有了突飞猛进的发展。主要的研究机构有:中国矿业大学、山西农业大学、中山大学和香港浸会大学等。形成的两大研究领域是:以中国矿业大学和山西农业大学为代表、以煤矿废弃地为对象、以土地利用为主要目的的生态恢复理论与技术研究;以中山大学和香港浸会大学等为代表、以有色金属矿山废弃地为研究对象、以环境污染的控制和自然生态系统的恢复为主要目的的理论与技术研究。在煤矿方面, 中国矿业大学对开采沉陷耕地破坏的机制及其生态恢复提出了一些新技术。
3 镁矿废弃地的特性
近年来, 随着经济的发展, 很多地区尤其辽宁省菱镁矿区的乡镇工业迅速发展, 菱镁矿煅烧排放粉尘日益增多, 尤其是在滨海地区土壤盐碱化严重、降水量大的条件下, 难以复垦的镁矿矿区对周边环境影响巨大, 使得滨海地区镁矿矸石山复垦技术研究成为近年来的一个主要研究热点和难点问题。菱镁矿粉尘进入土壤后会使土壤生产力降低, 土壤质量恶化。粉尘污染土壤后, 会引起土壤的一系列变化, 如土壤中磷素及多种微量元素的有效性降低, 土壤中植物营养元素比例失调, 粉尘污染土壤也使土壤理化性质恶化, 土壤颗粒分散性增强, 结构破坏, 孔隙度降低, 渗透性能下降, 从而影响土壤中植物的生长, 减慢光合作用速率和希尔反应幅度, 使耕地大面积减产, 甚至撂荒, 造成巨大的经济损失。长期吸入粉尘能引起多种疾病, 危害人类健康和生命。
4 国内外关于镁矿废弃地研究的现状
国内外针对煤矿、铁矿等矿山恢复技术的研究相对较多, 但关于菱镁矿污染及修复的研究还处于初步了解阶段, 从本世纪30年代, 国外的一些土壤工作者开始对镁质碱化土壤进行研究, Caboun等 (1996年) 研究了斯洛伐克Jelsava-Lubenic地区菱镁矿粉尘污染的影响, 结果表明, 在受到菱镁矿粉尘高度污染的地区, 排除粉尘再入。无疑, 这些早期的生态恢复实践积累了一些宝贵的经验。20世纪80年代以后, 在较大规模理论和政策的介入下, 情况有了很大改观。
3.安徽省矿山生态环境现状研究 篇三
关键词:矿山生态环境;安徽省
安徽省是煤炭资源大省,煤炭资源分布广泛,全省含煤面积约18000平方公里,约占全省总面积的13%。我省煤炭资源分布很不均一,主要分布在淮北、亳州、阜阳和淮南等两淮矿区,皖南地区分布较少。其中,两淮煤田保有煤炭储量占全省的99%以上。因此,查清近些年来两淮煤田煤炭资源勘查、利用现状是非常有必要的。随着煤炭开采规模的逐渐增大,造成了当地农林生产用地的紧缺,更严重的是污染、侵蚀、损毁和破坏了当地生态系统循环,对我省经济社会可持续性发展造成了严重的后果[1]。因此,加强矿山生态环境建设和保护,确保矿产资源合理化开发已成为当今社会资源与环境可持续发展的热点、难点问题。
1.安徽省煤炭开采生态环境基本现状
1.1.煤矸石污染现状
据统计,两淮煤田煤矸石山堆积多达70余座,占两市固体废物总面积的40%以上。其中,淮北市拥有大型煤矸石山7座,占地面积约52平方公里,占淮北市固废堆放地面积的36%;淮南市拥有大型煤矸石山10余座,占地面积约140平方公里,占淮南市固废堆放地面积的40%。煤矸石露天堆放占用了大量的耕地,同时矸石中的有害物质,通过径流、淋溶和大气粉尘方式,对周边地区空气、土壤及水体造成了不同程度的破坏。
1.2 矿区废水污染及水土流失现状
矿区内废水来源主要于矿坑排水、选矿水及煤矸石淋滤水等。据2005年调查,我省排放的矿山废水(矿坑水、选矿废水、酸性废水)量达1.46亿吨,约有一半的废水未经或稍作处理即直接或间接地排入附近的沟、塘中,对周边生态环境,尤其是对地表水环境危害较大。经过对其取样化验分析,得出矿山废水以悬浮物、硫酸盐、硫化物、氟化物、细菌为主(表1);进一步对矿山地下水的水质分析可以看出,五项毒物和重金属离子普遍检出,局部地段个别组份超标严重(表2);其次矿山周边土壤中氟、砷、汞、铬、铜、镉等普遍超过当地土壤环境背景值(表3)。
1.3 煤炭开采造成土地破坏现状
采煤塌陷是我省煤矿山开采最突出的一类环境地质问题,其发生、发展,挤占、毁坏了大量农田,影响农业生产,对房屋建筑、道路、水利工程以及矿山自身安全都存在严重的威胁。据不完全统计,我省采煤塌陷区面积约25054km2,塌陷中心深度05~220m,部分塌陷区已积水成湖、连接成片。
以淮南采煤塌陷区为例,2013年底为220 km2,约占全市面积的8.5%。主要分布在九龙岗—大通塌陷区、谢李塌陷区、新李塌陷区、潘集塌陷区、张集塌陷区、新集塌陷区等六大塌陷区。据1995至2010年淮南煤炭矿区土地利用/覆盖面积遥感解译(图1~图4),提取结果结果见表4。
从表4中可看出,在1995-2010年期间,受煤炭开采驱动力的影响,淮南矿区内土地利用/覆盖结构变化较大,主要表现为耕地的减少,其它用地类型的增长,特别是城镇用地和沉陷区的大幅上升。
图1~图4表明,1995-2010年间耕地面积总体呈逐年减少趋势,由1995年的351508km2减少至2010年的318574km2;城镇用地面积则呈逐年增长趋势,所占比例由1995年294%增加至2010年的829%;沉陷区面积增长也较快,面积几乎成倍增长,由1995年的2643km2增长到2010年的9539km2;分析2005年的LISS3遥感影像发现,该影像上水域面积明显增多,很多积水沉陷区与河流、湖泊连成一片难以区分开。经查证影像获取时间正是在当年汛期淮河流域一次洪水之后,导致积水面积较大;园林地面积大体也呈增长趋势,但涨幅较小。其中,在2000-2005年间增长幅度较大,这与该时期对矿区环境的综合治理有关;工矿用地总体也呈增长趋势,2000年后涨幅较大。
1.4 地貌景观破坏现状
矿区地表形态的改变,不仅导致土地资源的丧失,还因沉陷区囤积大量积水,改变了其原有生态系统,气候变化,水系紊乱,从而对整个矿区的景观生态环境造成巨大影响。在煤炭开采驱动下,导致土地资源贫乏,人地矛盾突出;区域生态退化,景观破碎化严重,生态环境亟待恢复[2]。
2.安徽省矿山生态环境问题的原因
2.1 矿山环境保护与管理工作比较薄弱
矿山企业重经济效益,轻环境保护,重经济评价,轻环境评价,大部分矿山企业未编写矿山环境保护与综合治理方案,未编制矿山环境保护规划。矿山企业涉及的部门较多,矿山环境管理队伍缺乏,矿山环境监测工作滞后,不适应形势的要求[1]。
2.2 矿山环境历史遗留问题多,恢复治理资金短缺
全省采矿历史悠久,有些历史采矿形成的矿山环境问题难以找到责任人。尤其是解放前及计划经济时期产生的矿山环境问题较多,缺乏治理资金,造成矿山环境治理任务重。
2.3 小型矿山盲目生产,加剧了矿山环境的破坏
我省部分小型矿山在开采过程中,不能按照矿山环境保护与综合治理方案的要求,开展礦山环境保护工作,且乱采滥挖,使本来就很脆弱的矿山环境进一步恶化。
2.4 无约束和激励机制,矿山环境治理多为“末端治理”
我省大部分矿山企业走的是“先破坏、后治理”的路子,没有制约采矿人破坏矿山环境的机制。在治理和保护矿山环境方面也缺乏在税收和财政等方面的激励机制,因而使得大部分矿山重开发利用,轻资源节约和环境保护,重经济效益和发展速度,轻环境效益和发展质量。
综上所述,我省许多矿山缺乏可持续发展的战略思想,盲目开采矿产资源,轻视或忽略了矿山环境保护;企业侧重于经济效益,缺乏足够的治理资金,矿山环境保护治理工作投入不足,客观上导致矿山环境破坏不断加剧。应努力使危害严重的矿山地质灾害点基本得到整治,将矿山地质灾害的防治从过去零散的、被动的应急状况转变为有组织的、主动的和有预见性的局面[3]。
3.安徽省矿山生态环境治理对策
3.1 提高煤矿开采工艺
随着小煤窑的关闭,曾经被粗放开采破坏的生态地质环境得以缓解;现代化机械采煤技术使煤炭开采走向工业化、集约化道路,资源利用率大大增强,煤炭开采对生态环境的破坏力得到减弱,大大缓解了矿区周边环境污染。
3.2 积极探索矿山地质环境保护与治理新模式
鼓励企业采用先进的开采方法,少破坏少缴保证金。目前,全省80%以上新建大、中型金属矿山采用了地下充填方法,50%以上新建露天开采矿山,采用了自上而下分层开采方法,有效的减少了矿山地质环境破坏。同时,鼓励民间资本投入,探索“开采式治理”、“废弃地变建设用地”等矿山地质环境治理新模式。
3.3 制订生态环境修复计划
矿山生态环境修复首先应根据土地损毁类型确定统筹的生态修复技术方案,建立生态修复方案等级,优化生态修复流程,提出最佳生态修复技术方法。在进行矿山生态修复整体规划时,除本着宜农则农,宜林则林,宜建则建的基本原则外,还必须考虑生态修复时还应考虑主导因素(土壤、水、热等)对复垦利用方向的影响以及废石的综合利用问题。
参考文献:
[1]刘越岩,刘成付.2005.矿物土地复垦与土地重建研究[J].环境科学与技术,28:154-156.
[2]彭建,蒋一军,吴健生,等,2005.我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技[J].地理科学进展,24(2):38-48.
4.矿山生态修复的研究进展 篇四
为了探讨典型汞矿山汞的生态效应及汞对大鼠海马c-fos基因表达及学习记忆的影响,对我国贵州万山汞矿汞污染生物效应进行了基因水平实验室模拟研究.通过初步的污染状况研究及其资料收集分析发现,水土气环境介质样品以及农作物、植物和动物体中的汞含量,多数都超过了国家标准及对照地区,有的超出幅度很大;c- fos 基因表达水平增强可能是急性暴露甲基汞致大鼠学习记忆障碍的.重要环节,是汞对学习记忆损害的分子机制之一;原癌基因c-fos 的超额表达与甲基汞的分子毒作用密切相关.
作 者:程金平王文华 贾金平瞿丽雅 郑敏 丁振华 作者单位:程金平,王文华,贾金平(上海交通大学环境科学与工程学院)
瞿丽雅(贵州省环境保护科学研究所)
郑敏(上海交通大学生命科学技术学院)
丁振华(厦门大学生命科学技术学院)
5.矿山生态修复的研究进展 篇五
湖南省矿山生态环境污染防治现状及其恢复治理研究
简述了湖南省矿山生态环境污染破坏的现状,即矿业废水、废气、废渣污染,矿山开采以及由其引发的次生地质灾害对土地的`占用和对植被的破坏等;介绍了湖南省短期(~)和长期(~)恢复治理的重点区域、重点工程以及实现矿山生态环境保护与恢复治理任务所需要的政策措施和技术措施.
作 者:谢玲琳 罗伟奇 王群 XIE Ling-lin LUO Wei-qi WANG Qun 作者单位:谢玲琳,罗伟奇,XIE Ling-lin,LUO Wei-qi(湖南省地质研究所,长沙,410007)王群,WANG Qun(湖南省国土资源厅,长沙,410002)
刊 名:地质科技情报 ISTIC PKU英文刊名:GEOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): 24(3) 分类号:X37 关键词:生态环境 矿业“三废” 次生地质灾害 防治 湖南省6.矿山生态修复的研究进展 篇六
差巴嘎蒿生物网方格在辽西北流动沙丘生态修复中的应用研究
摘要:利用辽宁西北部沙漠化地区雨季湿度大、蒸发量小的特点,采用一年生差巴嘎蒿枝条生物网方格进行了3年的固沙试验研究.试验研究表明:人工移栽的差巴嘎蒿的成活率明显高于机械移栽的成活率.两种处理所在的沙丘上的.流沙第二年得到了有效的控制,植被恢复的速度明显高于对照.深入研究了差巴嘎蒿生物网方格固沙的方法,分析了生物网方格固沙的原理,为辽西北沙漠化地区流动沙丘的治理与生态修复提供了新的理论依据与技术支持.作 者:李春龙 谭国栋 孙钰 葛岩 丁阳 LI Chun-long TAN Guo-dong SUN Yu GE Yan DING Yang 作者单位:李春龙,谭国栋,葛岩,LI Chun-long,TAN Guo-dong,GE Yan(辽宁省水利水电科学研究院,沈阳,110003)孙钰,SUN Yu(铁岭市水利勘测设计院,铁岭,112000)
丁阳,DING Yang(辽宁省水文水资源勘测局,沈阳,110003)
期 刊:水土保持研究 ISTICPKU Journal:RESEARCH OF SOIL AND WATER CONSERVATION 年,卷(期):2007, 14(2) 分类号:X171.1 关键词:流动沙丘 差巴嘎蒿 沙地治理 生态修复7.矿山生态修复的研究进展 篇七
1 矿山废弃土地的特点
矿山废弃土地之所以废弃, 就是因为它不适宜耕种, 这主要是由于采矿后遗留在地上的只有矿渣、废土 (生土) 或者是被压板结的土壤也就是含有的营养成分差的土壤, 这种土壤失去了生物赖以生存的环境, 和必要的条件。而这种环境的恢复需要人力来干预才能恢复, 也就是人工复垦和生态恢复。
2 复垦与生态恢复
2.1 什么是复垦和生态恢复
简单地说复垦就是对已经损毁的土地进行整治, 使它恢复耕作功能;生态恢复是指再现原有的生态系统结构功能, 也就是有限度地复原。其实生态恢复, 也适用于现在因为过量化肥、农药使用给土地带来的危害。
2.2 国外复垦与生态恢复现状
随着进入工业社会脚步快慢, 各国对矿山废弃土地的复垦和生态恢复的进程有所差异, 我们有必要分享一下复垦和生态恢复较好的几个国家的经验。
1) 美国是以法律来约束复垦, 1977年的《露天开采控制和复垦法令》规定一边开采一边复垦, 并要求复垦率达到100%, 当然实际美国现在复垦率是85%。
2) 德国在重视法律约束的同时进行废弃土地上各种树木的适应性的研究, 并指导矿山根据自己矿的实际情况种植枫树、橡树或山毛榉。当然他们对有些矿特别是近年来, 将复垦模式转向复合型的模式, 也就是增加了休闲用地、景观用地的比例。当然德国之所以取得很大的成绩, 主要是德国有健全的机构、严格法律和稳定资金来源。
3) 澳大利亚的矿山在开采之前必须进行环境影响评估, 还必须有详细的复垦计划和实施方案, 这就是所谓的以高科技为先导、多专业大联合的综合治理开发模式, 复垦后的结果与原貌相差无几, 这也是他们不愧为有专业的采矿对土地拨动最少的国家。
4) 最为老牌的工业国家英国也同其他国家一样, 利用法律手段和资金支持复垦, 英国复垦主要是对土地污染的修复, 它们将矿区土壤改良成高产农林用地, 其技术水平领先世界。
2.3 国内复垦和生态恢复现状
我国复垦的历史悠久, 方法多样, 也不乏像“浙江绍兴东湖”, 虽历经2000多年开采, 但经过不懈改造形成享誉中外风景旅游胜地。但是近年来特别是改革开放以来, 我国进入经济发展快车道, 由于人们对环境保护意识的淡薄我国的复垦率非常低, 1980年是1%, 2005年是12%。现在我国也陆续生效了《土地管理法》、《全国土地开发整理规划》、《土地复垦条例》等等法律, 使我国的复垦和生态恢复进入到法制轨道。
3 矿山废弃地生态恢复技术
上面已经说过矿山废弃地之所以废弃, 就是应为它不适合耕作, 因为它含有有害元素 (重金属) 、贫瘠 (氮、磷、钾和有机质的含量低) 、板结等。必须通过人工干预来改良土壤、丰富植被和协调水系的条件, 达到废弃土地治理的目的。
3.1 土壤的修复和重建
修复的方法既可以采用物理改良的方法, 也可以化学改良的方法, 物理改良就是在采矿前, 将土壤分层取走进行保存, 待开采完后再将各层土壤回填, 这样既保持了原有的植物种子库及微生物, 对土壤扰动较小。而化学改良则是修复土壤的酸碱平衡度, 另外如果土壤表面被污染严重, 那就要考虑找别处的土壤来替换了, 当然也可以采用先种树的方法来改良土壤, 至于种什么树需要根据当地的实际情况来决定。
3.2 生物恢复
主要是利用土壤中的微生物、植物、及土壤中的昆虫的活动及代谢物来改变土壤得结构、酸碱平衡度、微量元素 (氮、磷、钾) 含量, 也就是让它们带走有害物质 (重金属) , 留下有益物质 (有机碳和水等) , 从而达到修复土壤的目的。当然各个矿要根据自己的实际情况选择适合当地条件的修复方法。
3.3 植物修复
植物修复技术就是利用植物提取、吸收土壤中的有害物质包括重金属, 比如用沙棘固氮作用能大幅度提高土壤的氮积累。当然重金属超富集植物的种植, 经过几次收获, 会大幅降低土壤中的重金属含量。适当的选择所种植的植物品种, 会使土壤的理化性质和肥力随种植年限增长而稳步改善。植物物种的选择应当遵循以下原则。1) 首先要选择在恶劣环境下成活率高的植物。2) 根据当地的情况选取能够提高土壤肥力的树种。3) 优先选取本地的土著物种。
3.4 昆虫修复
我们经常会看到土壤中的昆虫有蚯蚓等, 它们可以分解落叶、是生态体系中土壤大循环体系中的初级消费者, 它的分泌物被土壤吸收, 这有利改善土壤的物理结构、增加土壤肥力、降低土壤中重金属的含量。
3.5 废水控制与处理
废水是矿山开采中必然产物, 它是很多污染的源泉, 因此必须作好废水的控制和处理, 减少废水的排放对环境的影响, 特别是对水系 (包括河流及地下水、地表水) 的影响。
4 小结
我国虽然复垦历史悠久, 但在矿山废弃土地复垦和生态恢复的技术研究上, 以及对环境保护的法律意识上, 毕竟落后于西方发达国家, 我们的复垦率只有发达国家平均水平的1/5, 这就是我们的差距, 也是我们做好复垦和生态恢复的动力。虽然矿山废弃地土地复垦和生态恢复是一项多学科、多部门的复杂的系统工程, 但是只要我们树立环保意识, 严格坚守法律准则, 借鉴国外的先进技术, 结合我国的实际情况、保证环保资金的稳定投入, 我们就能推动我国的矿山废弃地土地复垦和生态恢复事业不断发展。
参考文献
[1]孙君.我国矿山环境恢复治理存在的主要问题及对策[J].中国地质矿产经济, 2003.
[2]王英辉, 陈学军.金属矿山废弃地生态恢复技术[J].金属矿山, 2007.
8.矿山生态修复的研究进展 篇八
2013年12月20日,农业部渔业局在北京市专门召开会议,集中研究蓬莱溢油生物资源养护与渔业生态修复任务有关工作。天津、河北、山东、辽宁省(市)渔业主管部门以及黄渤海区渔政局、中国水产科学研究院、黄海水产研究所等单位有关同志参加会议,农业部渔业局李彦亮副局长、黄渤海区渔政局罗汉亚书记、资环处姜波副处长到会指导工作。 会议由渔业局资环处姜波副处长主持。各省渔业主管部门以及黄渤海区渔政局、中国水产科学研究院、黄海水产研究所有关同志总结汇报了蓬莱溢油生物资源养护与渔业生态修复项目2013年实施情况,重点介绍了资金使用和任务完成情况;研究了2014年项目实施方案,提出了问题和建议。 姜波副处长表示,从汇报和材料看,各省都按时完成了2013年放流任务,在项目实施过程中高度重视资金的使用和管理,基本都成立了项目领导小组,以政府采购方式公开、公平、公正确定苗种供应单位,并进行了公证和公示。明年是蓬莱溢油生物资源养护与渔业生态修复任务的最后一年,也是最重要的一年。部局要认真开展项目督查和全面总结验收工作,各地要做好充分准备,将该项工作顺利总结收尾。 李彦亮副局长做了总结发言。他要求各省、市渔业主管部门和项目实施单位要再接再厉做好项目实施和管理工作:一是要抓好项目监管工作。放了什么、放了多少、放的效果都要心中有数;二是要抓好项目总结验收工作。各地一定要毫不放松地抓好项目资金使用管理。明年项目就要结束了,要认真写好项目总结报告和效果评估报告,对项目有一个好的交代,通过三年项目实施,圆满完成蓬莱溢油生物资源养护与渔业生态修复任务。农业部在2012-2014三年内,积极组织实施渤海生物资源养护与渔业生态环境修复项目,具体包括渤海生物增殖放流、渤海生物修复示范区和渤海渔业资源生态环境监测评估等三项内容。目前该项目已经顺利实施二年。该项目的实施,将有力改善渤海水生生物栖息环境,增加生物多样性,使渤海海域生物资源得到有效恢复,渔业水域生态环境明显改善,渤海沿岸养殖和捕捞渔民将获得良好的渔业收益,实现渔业和渔区经济持续、健康发展,促进渔区社会更加和谐稳定。
nlc202309042146
9.矿山生态修复的研究进展 篇九
(1999年2月4日 国土资发[1999]36号)
各省、自治区、直辖市土地(国土)局(厅)、地质矿产厅(局),海南省国土海洋环境资源厅,重庆市矿产资源管理办公室:
为了实施可持续发展战略,在今后的地矿行政管理工作中,必须切实加强矿山环境保护工作。几十年来,风国矿业发展迅速,有力地保证了国民经济发展对矿物原料的需求。但矿产资源开发活动也程度不同地造成大气、水源和土壤的污染,破坏自然景观和植被,诱发地质灾害等一系列矿山环境问题。
保护环境是我国一项基本国策,在庆科资源开发中搞好矿山生态环境的监督管理是各级地矿行政部门的一项重要职责。根据最近国务院领导的有关指示,特作如下通知:
一、广泛、深入地宣传《矿产资源法》、《环境保护法》、《土地管理法》和《土地复垦规定》等法律、法规,增强各级政府特别是地矿行政主管部门、土地行政主管部门、采矿权人和广大群众的环境保护意识,将矿山生态环境保护工作摆到突出的地位,努力实现经济效益、社会效益、资源效益和生态环境效益的有效统一。
二、各级地矿行政管理部门应商环境保护及其他有关部门,不断完善矿山环境保护的法规、规章,做到有章可循、管理到位。坚持预防为主,制定矿山环境保护规划,有效地调控矿业活动及其对土地和生态环境的影响。
三、加强矿山开采中的土地复垦工作。在建设项目尤其是露天采矿项目的前期论证中,必须包含土地复垦的内容并作相应的资金预算。对不符合要求的,土地行政主管部门不得出具建设项目用地预审报告,也不得办理新的用地审批手续。地矿行政主管部门要依法对土地复垦进行监督,对违法或不履行复垦义务的要认真查处。
四、在采矿审批中,要严格审查环境影响评价报告,对矿山环保责任的落实情况要进行严格的监督检查;加强对因矿山开采造成的地质灾害的监测、预防和治理;加大执法力度,努力实现有效保护、合理利用矿产资源与创造良好的矿山生态环境同步达标。
五、露天采场作业必须遵守自上面下、分水平台阶开采的原则,其水平台阶的高度、宽度应符合有关的技术规范要求。在铁路、国道、省道、旅游公路两侧的直观可视范围内,不得进行露天开采。
六、对已造成矿山环境破坏的,要根据“谁污染,谁治理”的原则,结合矿业秩序根本好转的目标要,调查研究的基础上,依照不同矿种、不同地区、影响环境的不同程度,制定切实可行的整治规划,并地矿行政主管部门依法指导、监督实施。
10.矿山生态修复的研究进展 篇十
矿产资源开发利用中的矿山生态环境保护
矿产资源开发利用中的矿山生态环境保护问题越来越引起高度重视,加强矿山生态地质环境保护,强化生态地质环境监督管理已经到了刻不容缓的地步.本文以浙江省丽水市为例,对矿山生态地质境环状况进行分析研究,并提出了加强矿山生态地质环境保护管理工作的`措施建议.
作 者:赵力强 李贵成 董威武 作者单位:丽水市国土资源局,浙江,丽水,323000刊 名:资源・产业 PKU英文刊名:RESOURCES & INDUSTRIES年,卷(期):20046(2)分类号:F407.1关键词:生态环境 保护 措施 矿山
11.矿山生态修复的研究进展 篇十一
1 矿山采选对环境的影响
矿山采选对环境的影响主要表现在两个阶段:前期主要是在开采过程中对矿山周边植被的破坏、水土的流逝以及空气的污染;后期则主要是矿石开采后的选洗和冶炼过程中的空气、水以及噪声环境污染问题见表1。就矿山采选对生态环境的影响来说, 主要表现在以下几个方面。
1.1 自然资源影响
矿山采选对地域环境影响直接表现在自然资源的影响方面, 矿山开采之前一般都会被草地、植被、森林等植物所覆盖, 在开采过程中必然会涉及到附着物的破坏, 例如对树木的砍伐、草地的铲除、土地的破坏, 此外, 矿石采集后所产生的大量废石堆积又影响到了自然景观。矿山采选项目周期长、规模大, 堆积的矿石和废石容易诱发周边山体滑坡、地面塌陷、水土流失, 植被退化等等, 影响了矿山周边生物的多样性。因此, 在矿山项目采选前要合理做好规划和地质灾害评估, 以期将环境影响降低到最小。
1.2 生态环境影响
矿山采选根据规模和矿种的不同, 对周边生态环境的影响也有较大差异。主要表现在矿石经雨水渗流入地表水和地下水, 对水体造成影响;矿石采选过程中, 机械以及爆破产生较大的噪声污染;在采、选矿时还会产生许多有害的废气、废渣, 如烟 (粉) 尘、二氧化硫、重金属等等, 对周边空气影响也是巨大的, 影响了周边居民的生产生活。
2 矿山采选生态环境影响评价
2.1 矿山项目生态环境影响评价特点
与其他行业生态环评相比, 矿山采选属于工业建设项目, 它是对煤炭、金属、非金属、石油、天然气等矿产资源开采规划和项目实施对环境可能造成的影响进行分析、预测和评估的法律制度[2]。矿山采选项目生态环评的主要目的在于通过做好矿山项目前期规划和设计, 以减少在开发过程中对周边生态环境的影响, 并根据评价得出的客观评价结果, 采取切实可行的防治对策。因此, 就矿山采选行业来说, 其生态环境影响评价特点:一方面体现了环评的复杂性。矿山生态环评需要与矿种、地质条件、采选方式、周期以及规模得出相应的评价结果和防治对策, 因此, 矿山生态环评工作的可复制性较差。另一方面, 矿山采选生态环评的体系性。与其他行业的单项评价不同, 矿山采选环评涉及到生态、重金属渗漏、景观破坏甚至是潜在的塌陷、流失流等等复杂的地质灾害, 因此, 在评价时要充分考虑各种对环境可能造成的影响因素, 并形成体系性的评价和防治措施;此外, 矿山生态环评还表现在其累积性。矿山采选的周期长、影响深远, 既要考虑对当前生态环境的显在影响, 也要充分考虑采选对生态环境的潜在、长期累积后的环境影响, 评价时要体现这种对生态环境的累积性影响。
2.2 矿山生态环评因子
矿山采选环评体现了复杂性、体系性和累积性, 在开展环评时, 要根据矿山采选的规模大小以及采选方式的不同, 选择不同的评价因子。通常情况下, 矿山采选对生态环境的影响大小与其规模大小和周期长短矿是呈正比关系, 即采选规模越大、周期越长, 对周边的生态环境影响是深远的, 此外, 与矿山本身的矿种也有较大关系, 例如富矿往往比贫矿的环境影响小。以矿山的开采为例, 其对生态环境的影响主要表现在生物群落、区域环境、水土、泥石流、地表沉降、地震等见图1。
2.3 矿山采选项目生态环评程序
矿山采选工作周期长、影响大, 对其生态环境影响评价工作也要考虑到各个环节, 结合行业环评特点的基础上, 也要严格遵守环评的技术导则。具体来说, 首先要做好矿山项目的总体了解, 编撰矿山采选项目建议书;然后是确定环评大纲;最后是实地调查, 编写出高质量的环评报告书。
2.4 矿山采选生态环评方法
矿山生态采选生态环评涉及到的项目多、内容广、周期长, 所选择的评价的方法也不近相同, 目前常用到的环评方法主要有综合污染指数法、生态环境状况指数法、回归过量分析法、模糊集理论法等等。其中, 较常用到的方法主要有景观指数法、生态环境状况指数法、潜在生态危害指数法等。 (1) 景观指数法。景观指数法主要是选取那些能够全面真实反映矿区生态环境状态的指标体系[4], 这些体系主要包括描述植物的种类组成、丰度分布及群落结构特征的各项指数[5]。景观指数法是通过获取空间格局的信息作为简单变量, 来浓缩景观格局信息, 从而反映出矿山采选给予生态景观结构组成和空间配置的特征的影响, 并以此作为量化景观结构与功能[6]。 (2) 生态环境状况指数法。根据《生态环境状况评价技术规范 (试行) 》 (HJ/T192- 2006) 中所提供的生态环评方法中, 推荐运用的是生态环境状况指数法, 该方法是结合选取的参数、构建相应的评价模型、分配影响因子权重、指数分级等等来构建出综合评价指数, 从而把整个生态环境的现状和影响进行量化, 较为直观的反应出该项目的生态环境影响状况, 为项目生态环境影响提出具体的防治解决对策。 (3) 潜在生态危害指数法。潜在生态危害指数法 (The Potential Ecological Risk Index) 是瑞典著名地球化学家Hakanson提出的应用沉积学原理评价重金属及生态危害的方法。这种方法综合考虑了重金属的毒性、重金属在沉积物中普遍的迁移转化规律和评价区域对重金属污染的敏感性。它既能反映某一特定环境中不同污染物的影响, 也能反映多种污染物的综合影响, 给出潜在生态危害程度的定量划分方法。
3 矿山采选生态影响防治及修复措施
我国是矿产资源大国, 随着项目环评工作的开展, 矿山采选生态环评在我国理论和实践中取得了可喜的成绩。针对矿山采选对于生态环境的影响和破坏需要结合该类项目的特点, 提前做好应对措施, 以降低对生态环境的影响, 以获取经济效益和环境效益的有机统一, 推动经济社会和环境的可持续发展。这其中, 必要的生态环境影响和修复措施是不可缺少的, 也是环评报告中重点内容之一。
根据不同的采矿方法, 选择有针对性的防治措施, 以露天采选为例, 首先要尽量减少矿石堆积量, 防治发生滑坡和泥土的流失, 提前做好生物物种保护, 减少对物种多样性的影响;掌握矿山采选周边的珍稀物种的数量和规模, 提前做好移植或迁徙工作。而对于坑采来说, 则要重点做好矿石采选过程中以及采选之后的地面塌陷预防, 以减少诱发地震的可能性, 在具体环评时, 要尽可能的详细估算好各相关的数据, 对于后期坑采后的区域要做好采空区的回填或植被再造。在采取相关防治措施, 应本着从源头处着手, 提前做好采选时污染物排放量的掌握, 根据采选规模可能产生的生态环境影响, 制定科学合理的防治方案, 重点是要做好矿山采选过程中的生态保护和后期的生态修复工作, 切实提升矿山采选的社会效益、经济效益和环境效益。
参考文献
[1]刘永祺, 丁厚灿, 陈西平, 等.矿山开发建设项目环境影响评价的特点与方法探讨[J].四川环境, 1999, 18 (1) :50-52.
[2]黄霞.齐冉.矿山环境影响评价法律制度评析[J].中国国土资源经济, 2011 (1) :32-34.
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[4]葛纯朴.基于景观生态学理论的矿山生态环境整治研究[D].武汉:中国地质大学, 2007:35-38.
[5]邬建国.景观生态学——格局、过程、尺度与等级[M].北京:高等教育出版社, 2000:13-94.
12.生态修复总结 篇十二
一、概述
1生态学及生态修复概念
生态学是研究生物体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。当前生态学主要由无机环境、生产者、消费者和分解者四个部分组成。生态修复是指在生态学原理指导下,以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合和技术再造,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。
2生态修复概述
生态修复所需要修复的是关键种(key species)、功能群(functional group)和生态过程(Ecological process)三个类型,而生态修复所需要的是植物、微生物和原生动物。
进行生态修复首先要进行诊断(Diagnose),对生态系统进行调查诊断,判断生态系统的破坏状况,然后构建和修复生态系统结构(Build and restoration),最后调整和强化生态功能,提高稳定性和自净能力(Repairing、strengthening、improving)。
生态修复的原则:
1地理学原则:要考虑生态修复地域性差异 2生态学原则:受限制性因子的影响 3系统学原则:整体和单一相互连接 4社会经济学原则 5美学原则
环境问题生态学根源主要包括:代谢失衡(metabolic imbalance)、系统无序(system disorder)、管理失调(managerial dissonance)
二、水环境生态修复技术
水环境生态修复部分主要介绍了富营养浅水湖泊生态修复、河道污染治理技术、生态浮床技术以及人工湿地等。
在富营养浅水湖泊生态中,主要探讨了三种修复思路。第一种是进行杀藻除藻。可通过投加化学药剂进行杀藻除藻,虽然可以快速杀除藻类,但是化学药剂的投加会对水环境产生污染。第二种是进行营养盐的控制。可以通过截污对外源营养盐及污染进行控制,通过清淤挖泥对内源营养盐进行控制,还可以钝化营养盐。第三种是进行生物控制。包括以浮游动物、鱼类控制浮游植物的生物调控和以水生高等植物控制水体营养盐及浮游植物的生物调控。
水生态修复中常用的植物有三种:沉水植物、浮叶植物和挺水植物。
在河道污染治理中,用的方法较多,包括物理方法、化学方法、生物方法以及生态方法。常用的物理方法有截流分污、引水冲污、底泥疏浚和曝气复氧。化学方法主要包括化学除藻和重金属的化学固定。生物方法则是进行生物接触氧化,投加微生物,而生态方法就是建设生态工程修复。城市河流治理及修复是个复杂的工程,涉及到水利、环境、生态等多个学科,修复过程受到河流流量、污染物成分及含量、环境条件等多因素影响,且治理、修复工艺均有一定的使用范围。在实际工程中需统筹考虑、合理配置以实现城市河流的治理及修复。对于污染严重的城市河流,需结合物理法、化学法对其水质进行改善,然后以生物法进行水质净化,恢复其中的生态系统,最终实现对该河流的治理及修复。
生态浮床技术是以水生植物为主体,运用无土栽培技术原理,以高分子材料等为载体和基质,应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则,建立高效的人工生态系统,以削减水体中的污染负荷。即:把特制的轻型生物载体按不同的设计要求,拼接、组合、搭建成所需要的面积或几何形状,放入受损水体中,将经过筛选、驯化的吸收水中有机污染物功能较强的水生植物,植入预制好的漂浮载体种植槽内,让植物在类似无土栽培的环境下生长,植物根系自然延伸并悬浮于水体中,吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有机污染物质,为水体中的鱼虾、昆虫和微生物提供生存和附着的条件,同时释放出抑制藻类生长的化合物。在植物、动物、昆虫以及微生物的共同作用下使环境水质得以净化,达到修复和重建水体生态系统的目的。生态浮床需考虑以下几种因素:物理结构、科学引种、时空配置、净化机制和植物管理。
人工湿地由天然湿地发展而来,通过模拟天然湿地的功能与组成,根据条选择合适的地形位置建造的人工生态系统,简言之就是人工建造和监工控制的、工程化的沼泽地。随着人工湿地的发展,人工湿地不仅仅局限于污水处理,还是具有园林绿化以及景观效果的作用,存在着很大的应用价值。人工湿地作为一种新型的污水处理技术,其本身还具有基建费用低、运行费用少、耐冲击负荷强等特点,但是在其应用中还是存在一定的问题需要解决。人工湿地是一个复杂的人工生态系统,绝大数的湿地由四部分组成:水体、基质、植物和微生物。当前人工湿地处理的对象水体十分广泛,包括生活污水、工业废水、矿渣废水等。我们一般根据污水在人工湿地中流动的方式可以将人工湿地分为三种:表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地。如今对于生态工程的设计、建设、运行等方面进行了广泛的研究,但是生态工程的后期管理也是非常重要的,生态工程有其自身的局限性,后期管理不善,不仅对污水的处理产生效果,甚至可能会产生新的环境污染。
三、污染物土壤生态修复技术
土壤污染主要分为无机物污染和有机物污染。无机污染物主要包括酸、碱、重金属,盐类、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、以及由城市污水、污泥带来的有害微生物等。对污染土壤的生态修复主要有植物修复和微生物修复两种。
植物修复的原理包括植物转化、根滤作用、植物萃取和根际土壤化学等。植物转化指通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物进行分解,或者通过植物分泌出的化合物的作用对植物外部的污染物进行分解。根滤作用通过植物根的强烈吸持作用,从土壤中吸收重金属和有机物。植物萃取是通过种植一些特殊植物,利用其根系吸收污染土壤新能源中的有毒有害物质并运移至植物地上部,通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。
微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群,在适宜环境条件下,促进或强化微生物代谢功能,从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术。微生物修复的实质是生物降解,即微生物对物质的分解作用。
污染物土壤修复要进行现场调查和评价。通过现场调查,制定调查方案并组织实施。根据前期的调查,可经过必要的室内试验等对方案进行优选。修复方案一般分为原为修复、异位修复和综合修复。原位修复,即直接在污染物残留部位进行修复处理。其工艺相对简单,成本较低,但受环境影响大,处理时间较长,易使污染物扩散。原位修复适用于污染情况较为稳定或者需要长期治理及不易进行异位修复的污染区域。异位修复,即将污染土壤运至专门场地进行处理,可以防止污染物向地下水或更广大地域扩散。异位修复处置时间短、效果较好、易于控制,但成本相对较高。综合修复,即针对不同情况选取几种方法联合处理。其最大特点是各种修复方法的合理组织、取长补短、适用范围广、综合效果好,是较为实用的处理方案。
四、固体废弃物生态修复技术
固体废弃物按其来源可以分为矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业废弃物和放射性固体废弃物。对于废弃物的处理通过物理的手段(如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)和热解气化等化学作用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。对于有机废弃物可以通过堆肥和生物方法进行处理,但是针对矿业和工业固体废弃物的处理就有了很大的局限性,但有研究表明可以对固体废弃物在生态工程中再利用。
13.矿山生态修复的研究进展 篇十三
本文介绍了武汉市金口垃圾填埋场502万立方库区通过好氧生物反应器,加速老填埋场稳定化的生态修复技术。这一工程是世界范围内迄今为止规模最大的老填埋场生态修复的成功案例。修复后的填埋场减少了对周边的环境污染,成为第十届中国国际园林博览会场址,具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。
一、引言
我国生活垃圾无害化处理是从20世纪80年代起步的。长期以来,我国大多数城市解决生活垃圾的出路,大都以填埋作为最主要的方法。由于受经济发展水平的限制和技术的制约,很多大中城市初期投资建设的填埋场未按卫生填埋场的标准进行设计,后期亦未采取有效的防护措施,因此出现了一个只有在我国才有的概念――存量垃圾,即堆放于非正规生活垃圾堆放点和不达标的生活垃圾处理设施中的生活垃圾。
根据《中国城乡建设统计年鉴》的统计数据,截至2013年底,我国已有卫生填埋场、简易填埋场和以填埋为主的综合处理场共计1549座,总占地面积36262公顷,综合处理能力421776吨/日。而在未来的5-15年内,将有1469座填埋场陆续被填满。除此之外,各地还存在着大量小规模的垃圾堆放点。这些“存量垃圾”正在引发严重的环境污染和生态安全问题。比如,填埋气中含有甲烷和硫化氢等,不但带有难闻的恶臭,还会引发温室效应、污染大气,带来爆炸和火灾等安全隐患;垃圾渗沥液中更是含有大量的氨氮、重金属等有毒有害物质,污染地下水、地表水及土壤,严重威胁着人民群众的身体健康。而随着近年来我国城市化进程的快速发展,城区面积不断扩大,原有的填埋场已从城市边缘变为城市的中心或居住区,不仅占用了大量的土地资源,而且正在成为我国可持续发展和城市化进程中的突出制约因素。
国家技术标准《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》(GB50869-2013)规定:“填埋场土地利用前应作出场地稳定化鉴定、土地利用论证。”但是在自然状态下,老填埋场的存量垃圾稳定需要一个漫长的过程,通常至少需要50-100年。因此,如何对老填埋场进行有效治理,使其在短期内快速转化为安全稳定、可以利用的建设用地,是一个亟待解决的重要问题。
国发【2010】9号《关于进一步加强城市生活垃圾处理的工作意见》指出,各省(区、市)要开展非正规生活垃圾堆放点和不达标生活垃圾处理设施排查和环境风险评估,并制定治理计划。国务院于2012年4月19日转批的《国家环境保护“十二五”规划》中将存量垃圾的治理列入生活垃圾无害化的六大重点任务之一,明确提出了对垃圾简易处理或堆放的设施和场所进行整治,对已封场的垃圾填埋场和旧垃圾场要进行生态修复、改造的建设任务。“十二五”期间,预计实施存量垃圾治理项目1882个,其中不达标的填埋场改造项目503个,封场项目802个,非正规堆放点治理项目577个。国务院在2012年128号文《住房城乡建设部、发展改革委、环境保护部关于开展存量生活垃圾治理工作的通知》中给予了211亿元的资金支持。结合“十二五”期间,全国各地对未来的存量垃圾治理工作所制定的计划,保守预计,“十三五”期间,国家将有超过180亿元的资金支持存量垃圾治理工作。
二、金口垃圾填埋场及园博会背景介绍
武汉市连接中国内陆东西部,截至2014年末,全境面积达8494.41平方公里,常住人口约1033.8万人,城市生活垃圾年清运量高达295万吨,垃圾无害化处理已成为武汉市可持续发展的迫切需求。
武汉市金口垃圾填埋场位于汉口西北郊金口张公堤外侧,场地主体为规则的四边形,全场用地面积超过40万平方米,是上世纪1998年为解决汉口地区的垃圾出路而兴建的,投入运行以来已累计填埋垃圾量约502万立方米。由于金口垃圾填埋场选址和建设时间较早,当时的建设标准和要求又比较低,加之资金投入有限,从而造成了填埋场的“先天不足”。此后,由于周边居民的不断投诉,武汉市政府决定提前关闭金口垃圾填埋场。2005年7月1日,这座当时武汉市规模最大的垃圾填埋场提前“退役”。关闭后,虽然管理部门对填埋场进行了封场,但是积存的垃圾仍然产生填埋气体、垃圾渗沥液等污染物,对周边环境产生二次污染,存在着比较严重的安全隐患。
2012年,金口垃圾填埋场所在的区域被选定为2015年在武汉市举行的第十届中国国际园林博览会主会场,这是国内首次在封场后的垃圾填埋场上修建园林并作为园博会主会场。这一大胆的创意无疑具有深远的创新示范意义。而为了确保园博会的成功举办,必须采取妥善措施,对金口垃圾填埋场进行无害化处理,将没有异味、没有污水、垃圾堆体稳定的一方“净土”,完整地交付给园林设计方。
三、填埋场场地调查
经过充分的工程地质勘察和污染调查后(主要包括全线地形、地貌、岩性、地质构造、不良地质、水文气象、地震等工程地质条件和填埋气、渗沥液、垃圾土、周围大气、水、土壤等污染状况),工程技术人员将金口垃圾填埋场污染区划分为四个分区(见图)。
北部扩征区为Ⅰ区,南部填埋库区分为三区,其中Ⅰ区呈直角梯形,垃圾堆填时间较长;Ⅱ区近似长方形,是大填埋区的西半部分,为垃圾堆填时间较短区;Ⅲ区近似长方形,是大填埋区的东半部分,主要为垃圾翻填区,垃圾填埋时间较短;Ⅳ区同样近似长方形,为沿张公堤的堤防控制区,垃圾填埋时间较长(分区简略介绍)。
根据场地污染调查的情况和填埋场场地稳定化利用的判定要求(GB/T25179-2010)(表1),金口垃圾填埋场修复后作为永久性公园,各项指标至少应达到中度利用要求;部分人流密度较大的区域(如北门),应达到高度利用的要求。根据前期的场地调查,现状场地I区与Ⅱ区接近低度利用场地标准要求,为非稳定区;Ⅲ区与Ⅳ区垃圾接近中度利用场地的标准要求,为基本稳定区。四个区域均不能满足拟建工程的建设要求,需要进行生态修复。
四、填埋场治理技术及比较
目前,国内外对存量垃圾的治理通常采用以下几种技术(表2)。
1.规范封场技术,即采取覆盖封场的方法,在保持堆体厌氧环境下,人为控制污染物的有序排放。该技术成本不高,工艺简单,主要包括堆体整形坡度、渗沥液和填埋气导排、防渗、封场覆盖等工序,是我国目前应用最多的老填埋场修复技术,如杭州天子岭填埋场、深圳玉龙坑垃圾填埋场和宝安阿婆髻垃圾填埋场、湖北省枝江填埋场等。
2.开挖筛分/转运,即将垃圾全部挖出后进行筛分处理或转运至其它的填埋场进行回填处理,主要工序包括挖掘、筛选、回填、外运等。该技术可彻底消除污染源,但通常投资较高,且存在爆炸等安全隐患。国内应用实例有北京北天堂垃圾填埋场和三海子郊野公园等。
3.好氧修复技术,即以好氧生物反应器为核心的垃圾填埋场治理成套技术,美国、德国、意大利等国已成功应用20年,如德国Kuhstedt、意大利Landfill C、美国NewRiver Regional等,我国的首个实例是北京黑石头消纳场(2008年)[1]。该技术可广泛应用在有垫层或无垫层的正规或非正规的垃圾填埋场,适用于封场后或正在运行的垃圾填埋场[2]。其基本原理是将垃圾填埋场视为一个巨大的“容器”,在填埋堆体中埋设注气井、注液井和排气井,使用高压风机,通过管道和注气井,将新鲜空气加压后注入垃圾深处,同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出,并对反应物的温度与垃圾气体进行监控,同时将收集的渗沥液和其它液体回注至垃圾堆体,激活垃圾中的微生物再生,以此营造一个比较理想的有氧反应环境,使反应达到最佳状态,从而加速垃圾场场地稳定[3]。该技术的最大优势是治理周期短,一般厌氧自然降解过程需要50-100年,才能完成的垃圾降解稳定化历程[4],在1-3年内即可完成,并且在修复过程中气体产物为二氧化碳,而非传统厌氧过程中的甲烷,从而大大减少了温室效应。另外,垃圾渗沥液通过回灌直接消耗在垃圾填埋场中,水质得到改善,外排量减小,污染强度降低[5]。
五、金口垃圾填埋场治理方案和效果
金口垃圾填埋场的治理方案从设计、建设、运行、验收等,都经过了专家的多次考察、比选、论证,充分参考并优化了国内外现有的经验,并且与园博会建设相衔接,在建设和运行中对出现的各种问题及时采取有效的解决措施,力求经济性与治理效果双赢。
工程技术人员结合前期调查,Ⅲ区与Ⅳ区填埋龄为基本稳定区,可直接采用规范封场修复;I区与Ⅱ区填埋龄相对较短,若采取规范封场修复,将对场地用于园博会及其后续城市公园形成长期的环境与安全隐患,所以并不可取;若采取原地筛分处置的办法,预计总费用约4-4.4亿元,且工期过长,不能满足要求。经过综合对比,依据好氧反应器原理的好氧快速降解方法在短期内实现简易垃圾填埋场治理具有其它方案不可比拟的优势,因此最终采取了Ⅲ区与Ⅳ区规范封场、I区与Ⅱ区好氧修复技术的综合治理方案,总投资约2亿元。主要工程内容包括堆体整形、堆体覆盖、地下防渗墙建设、好氧修复系统安装及调试(各种井、管道、风机、泵、控制与检测、监控、预警系统等),填埋气和渗沥液导排、收集、监测系统、DTRO成套设备及辅助设施、浓缩液处理设施、填埋气体火炬燃烧系统(含脱硫、储气罐),填埋气体氧化燃烧系统等。经过十二个月的满负荷好氧修复运行后,金口垃圾填埋场所有技术指标均达到了国家标准《生活垃圾填埋场稳定化场地利用技术要求》(GB/T25179-2010)规定的中度利用要求,使这处恶臭扰民、污水横流的“毒地”从此消失,整个场地变身为林木幽幽、花谷茶坡的山体景观,成为园博会主景区-荆山景区,与张公堤相呼应,实现了“生态山轴”和“景观山轴”的总体生态格局。除此之外,园博会创新性地在垃圾场上方的荆山上展示了部分生态修复的工程管道和催化氧化燃烧器、修复控制系统及渗沥液处理工艺流程,未来还将规划设计一处室内展馆,展示金口垃圾填埋场生态修复的全过程,包括技术、目标、成效等,进行科普示范。
金口垃圾填埋场的生态修复是世界范围内目前规模最大的原位好氧修复老垃圾填埋场的成功案例,其修复难度、工艺复杂程度更是未有先例。该项目对废弃的垃圾填埋场进行生态修复治理,将垃圾填埋场变废为宝,不仅极大地改善了周边的环境状况,彻底消除了垃圾长期堆填造成的环境污染和安全隐患,提供了一条生态城市的发展思路,而且园博会结束后园址可以保留,可为整个城市带来良好的社会效益和经济效益,为武汉市创建更加清洁、卫生的城市,发展武汉城市旅游作出贡献。
2015年12月10日,在法国巴黎举行的第21届联合国气候大会上,武汉市凭其对垃圾填埋场生态修复后建设园博园的成功范例,一举获得“C40城市气候领袖群第三届城市奖”。这是中国内陆城市在应对气候变化领域获得的第一个国际奖项,是我国环境修复领域的创举,其对城市的环境修复、生态环保和资源利用有着重要的指导意义、示范意义和前瞻意义。
参考文献
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[3]李睿.填埋垃圾原位好氧加速稳定化技术研究[D].2013
14.矿山生态修复的研究进展 篇十四
潘集矿位于淮南市潘集区境内, 属于典型的高潜水位类型矿区, 开采沉陷后, 地表沉陷区形成大面积积水, 造成严重内涝, 土地破坏程度大, 生态环境恶化, 严重制约了当地经济的可持续发展, 并带来一系列的社会和环境问题。近年来, 潘集区被定为淮南“亿吨煤”基地和“煤电一体化”基地建设的主战场, 采煤沉陷区将不断扩展, 矿区生态环境随着工业三废 (废水、废液、固废) 的产生, 破坏也日趋严重, 因此在矿业持续稳定发展带来经济效益的同时, 治理和改善矿区的生态环境尤其重要, 围绕潘集矿采煤沉陷地破坏和修复这一课题做研究, 采取必要的治理修复措施, 建立适合该矿区的修复模式, 走“环境治理”和“经济发展”相结合的道路, 这必将为“潘集生态环境修复科技示范区”建设奠定坚实基础。
2 采煤沉陷对生态环境的影响
2.1 煤炭资源开采概况
潘集矿区境内有五大煤矿, 其中属于大型矿井的有潘一、潘二、潘三3对, 潘北、朱集大型矿井已于2007年8月建成投产。潘一、潘三矿设计年产300万t, 通过技改, 现分别能达到年产原煤600、500万t;潘二矿经技改后到2008年年产原煤量将由原来的100多万吨达到280万t;设计年产400万t的潘北煤矿已建成投产, 该矿井地质储量6.4亿t, 设计可采储量2.87亿t;朱集矿设计生产能力400万t/a, 届时五大煤矿总设计年产3 400万t。
在潘集区内, 除了几大矿井的投产运行, 还将建设大型坑口电厂以及煤矸石电厂, 现在潘集电厂正在规划建设中, 田集电厂 (4×60万kW) 已建成运行, 同步安装烟气脱硫设施、高效静电除尘器、烟气连续监测装置, 选用电厂北面的潘一矿沉陷区作为综合利用灰渣的贮灰场, 潘集电厂投产后的粉煤灰将填充潘三矿东部沉陷区。显然, 伴随煤炭开采和坑口火力发电厂的建设, 将产生大量的废渣 (主要为粉煤灰和煤矸石) , 这些工业废物长期堆积, 不仅严重污染环境, 而且导致资源的浪费和破坏, 给人们的生产、生活及社会安定造成不良影响。
2.2 煤炭资源开采对土地的破坏
采煤沉陷严重破坏土地资源[1], 采空沉陷在破坏土地的同时也扰乱了原来的稳定的土壤结构, 水肥沿倾斜的地面和开裂渗透流失, 形成严重的跑水、跑肥、跑土的“三跑土”土壤肥力下降, 盐渍化严重[2]。在雨季, 地面存放的矸石山和粉煤灰由于受雨水冲刷或风吹, 大量矿物质粉尘、煤灰流入积水坑后又流到田间, 造成土地综合污染。潘集区的采煤沉陷区原来皆为耕地和村庄, 目前沉陷区总面积为2 746 hm2, 人均沉陷地0.051 hm2, 预计到2010年人均沉陷地将扩大到0.053 hm2。
2.3 煤炭资源开采对水体的危害
采煤沉陷对水环境影响主要表现在对地表水的破坏, 矿区水文地质条件受到严重改变, 进而影响区域地表水体, 减少了地表水资源, 改变了地表水与地下水的循环方式, 开采沉陷范围内的地表水溃入井下也会导致灾害性突水事故的发生, 同时矿井水的水质受到一定程度的影响。采煤时由于抽出地下水, 所含的有毒化合物被排放后, 严重污染水源地。沉陷区不断扩展, 致使矿区水生态环境不断恶化, 有些沉陷水域已出现富营养化。淮南煤矿区沉陷积水面积随着煤炭开采由1992年的6 709 hm2扩大到2003年的11 000 hm2左右, 扩大速率约为390 km2/a, 煤矿沉陷区水深一般3~10 m, 老的沉陷区可达20 m之深[3]。
3 采煤沉陷地的破坏趋势及修复情况
3.1 采煤沉陷区生态破坏发展趋势
沉陷不仅破坏土壤、水体, 对植被的危害也十分严重, 大量的植被和树木被毁;沉陷造成土地坑洼不平, 积水成坑, 土地条件严重恶化, 形成坑、坡、泡、湖, 土地荒芜化, 土壤结构和破坏也遭到破坏, 导致土地贫瘠化;动物群系受到干扰;地面矸石山、粉煤灰等矿山废弃物成堆不仅影响生态景观, 而且一旦受雨水淋溶、风吹则污染水体、农田和居住环境;湿地夏季污水散发难闻的气味, 雨季脏水四溢, 威胁民宅、农田和交通安全, 破坏植被, 改变生态, 干旱时, 矸石山受高温影响, 散发大量气体严重污染空气。
据有关预测, 随着老矿的续采和新矿建成投产, 2004~2007年间沉陷区面积每年将以100 hm2幅度增加, 2008~2015年间沉陷区面积每年将增加200 hm2[4]。预计到2010年沉陷地面积可达3 804 hm2, 其中相对稳沉坡地面积1 300 hm2, 常年积水面积1 500 hm2, 湿地面积1 004 hm2。到2015年全区沉陷区总面积将达到4 906 hm2, 占本区土地总面积8.3%, 占耕地面积13.76%, 届时矿区的生态环境、自然景观、土地利用结构以及农村社会经济条件都将发生巨大变化。
3.2 采煤沉陷区修复现状
潘集区境内现有6万多亩采煤沉陷地, 在已被利用的沉陷地中, 由于多种原因, 产值较少, 经济效益低, 其中低产田1 020 hm2, 低产水面820 hm2, 粮食每公顷年产仅3 690 kg。存在的主要问题有: (1) 虽然沉陷地已被不同程度利用, 但是耕作粗放, 投入减少, 管理水平低, 广种薄收。大部分沉陷地一年只种一季, 只种不管, 处于半抛荒状态, 同时由于沉陷地面倾斜不平, 水系被破坏, 种植业一般以旱粮为主, 极少种植水稻, 产量很低。 (2) 大量农村剩余劳动力逐年增加, 成为严重的社会问题。 (3) 随着沉陷地的不断扩展, 矿区的生态环境、自然景观将受到不同程度的破坏。
3.3 生态环境修复潜力评价
潘集采煤沉陷区基本上分为东、中、西三大片, 分布是潘一矿、潘二矿、潘三矿3个沉陷区。潘一矿沉陷区又分为秦庄、潘庄、杨集、转塘4个片;潘二矿沉陷区分为新庄、西湖、陶王村3片;潘三矿沉陷区分为集南、夏圩、张圩、荣庄和秦万村5个片。根据沉陷区的稳沉程度、土地条件、恢复难易和恢复前景, 对复垦潜力进行评估, 因地制宜分别采取高效农业、生态农业和常规农业等治理模式。对稳沉沉陷区, 由于地表不再变动, 以治理为主, 土地条件适宜的, 尽量复垦为耕地;对基本稳沉沉陷区, 以治理改造为主, 选择适宜方向, 开展综合治理;对未稳沉的沉陷区, 由于地下仍在采掘, 地表仍将下降, 主要以利用为主, 不搞永久建设。
4 潘集区采煤沉陷地生态修复总体规划
潘集区采煤沉陷地的生态修复是在当地人民政府的支持下, 联合高校申报的安徽省“十一五”科技攻关项目, 开展区内田集电厂储灰场 (采煤沉陷地) 原状粉煤灰生态化处置利用与沉陷地生态修复模式系统研究及示范, 建成采煤沉陷地生态修复科技示范点, 为实现“生态潘集”建设目标奠定基础。该项目研究范围包括两类工程, 即非充填和粉煤灰充填复垦采煤沉陷地生态环境修复, 整个项目成果将两类工程有机结合, 统一规划, 实施系统生态环境修复工程, 生态修复的总体规划如图1所示。
5 采煤沉陷地生态修复模式的建立
5.1 非充填采煤沉陷地生态修复模式
针对规划区沉陷地破坏的基本情况, 结合其社会经济发展状况, 在合理借鉴国内外先进复垦经验的基础上, 可采取的工程修复技术有:疏排法、挖深垫浅法、围堰分割法、平整土地法[5]。利用这些措施进行采煤沉陷区的非充填复垦, 建立生态修复模式。
(1) 建立生态农业综合养殖场。
该模式利用开采沉陷形成积水的有利条件, 通过挖深垫浅、疏导水系、完善农田灌溉水利系统, 把沉陷前单纯种植型农业, 复垦成种植、养殖和畜牧加工相结合的生态农业。具体工程措施将浅积水区再挖深, 形成沉陷塘做为精养鱼塘, 种植水生植物或其他水产养殖, 然后用淤泥造地种植农作物, 或栽植果树, 在沉陷边坡地种植果树和牧草, 周围还可以建立小型的禽畜养殖场, 这样可充分利用禽畜粪便肥塘养鱼, 塘泥肥田, 植物秸秆和牧草作饲料, 由此形成一个以食物链为纽带的综合养殖小基地。
(2) 发展水产养殖模式。
由于该区煤层较厚, 属于典型的多煤层开采, 因而形成的稳定的深层沉陷区深度较大, 范围较广, 水体深, 可改造发展水产养殖, 采用围网和拦网方式建立渔场, 若条件允许可以建立机械化网箱渔场, 要求分布在较大的水域中央, 成本较人工设网低。网箱利用太阳能作为能源, 定时投放饵料, 分层饲养, 一般可分5层, 不同鱼种搭配投放[6]。淮南谢三矿利用沉陷区水面养鱼, 每亩水面平均产鱼200~300 kg, 其经济效益较原来相应面积的农耕地要高得多。同时可考虑在周围配套发展简单的禽畜养殖、果树蔬菜种植及农副产品加工业, 按照生态学食物链原理进行合理的组合, 实现以水产养殖为主, 种、养、加综合经营的模式。
(3) 浅层沉陷区挖塘造地模式。
利用挖深垫浅法将造地和挖塘相结合, 这种方法是改造沉陷浅积水区、季节性沉陷积水区的最佳方法。浅积水区由于水浅不能养鱼, 雨季地涝不宜耕种;季节性积水沉陷地的土壤结构随着季节的变化而不同程度的发生变化, 湿雨季节变湿呈沼泽状, 干燥季节呈板结状[7]。鉴于这类沉陷特点, 通过挖深沉陷量大的区域获得土方, 填充抬高下沉量小的区域, 平整后用于农作物种植或栽植果树发展果品业, 而挖深部分则用于养鱼或进行其他水产养殖, 开发渔业、养殖业。
(4) 生态园林重建模式。
依照规划区沉陷地破坏的基本特征, 综合利用各类工程复垦措施, 将成片稳沉的采煤沉陷区进行挖深垫浅、场地平整, 在沉陷水域栽种各类观赏性植物, 平整的土地用来建造林带, 以高大的乔木为主体, 乔灌草合理配植, 在绿化带周围, 水塘周边布置园林椅, 建造亭台楼阁等娱乐休闲场所, 同时完成道路、水、电等基础设施配套建设, 按照生态景观学原理合理规划, 以发挥最大的生态效益和景观效益。
(5) 发展生态旅游业。
利用大水面、深水体、优水质的沉陷区发展旅游业, 这是一种新型的修复模式, 将传统的生产型复垦转变为服务型开发, 在沉陷水域兴建游乐设施, 岸边进行园林种植和亭阁建设, 发展旅游业, 同时在复垦的土地上开发具有旅游价值的农业资源、农产、田园风光, 将农业和旅游业相结合, 建立起以农业养旅游、以旅游促农业的互动机制, 打造一种新型的“农业+旅游业”性质的生态旅游模式。
5.2 充填采煤沉陷地生态修复模式
(1) 煤矸石充填沉陷区造地复田、营造基建用地模式
潘集矿区煤矸石较多, 已形成大小不等的矸石堆、矸石山, 不仅占用大量土地, 而且对周围大气和水体造成二次污染, 改造利用方式之一是将其充填塌陷区造地覆田, 先取出塌陷区的表土堆放于一边, 用矸石回填到一定高度, 压实后覆盖一层表土, 作为农林种植用地, 另外在塌陷凹地边缘处采用挖深垫浅办法, 使垫高部分土地恢复耕地, 挖深部分积水后, 发展水产养殖业。再者, 煤矸石回填复地后可供矿区或城镇生活及生产基建用地。如利用张集矿井环境特点, 以岳张集镇为中心建设的城镇规划区, 则是将塌陷边缘下沉量不大的地区, 采用煤矸石分层回填分层振压的方法, 进行宅基地的回填, 作为矿井和农村塌陷区搬迁的宅基地。矸石的利用规划如图2所示。
(2) 粉煤灰充填造林、覆土造田模式。
燃煤电厂排出的粉煤灰是电厂难以解决的固体废弃物, 建设筑灰场既压占土地, 又污染环境, 并耗费大量资金, 将粉煤灰通过管道或运输方式送往塌陷区造地复田或复土造林, 是一个极有成效的利用方式。经验表明, 在粉煤灰上覆盖一层30~40 cm厚的土层, 再植树造林效果良好, 可种植的树木如水杉、龙柏、杨树等。因此, 建议淮南采煤沉陷区应在粉煤灰填充后的区域重点发展林业生产, 以提高生态效益和经济效益。粉煤灰充填复垦系统示意图如图3所示。
5.3 动态沉陷区的可利用模式
潘集区的几个大型矿区开采时间不长, 属于典型的兴盛型矿区, 目前地下的煤炭开采正在进行, 因此形成一定规模的动态沉陷地, 如何提高这部分土地的生产潜力至关重要。这些区域开采沉陷的特点是地层尚不稳定, 地表形态在不断的变化中, 水域面积和水体深度变化较大[8], 深浅不一, 可考虑鱼、鸭混养短期粗放式经营, 在无积水或浅积水处进行土地平整建立可移动蔬菜大棚栽培复垦模式, 也可以因地制宜地重点发展水产、水禽和水生蔬菜, 在沉陷坡地进行季节性农作物种植, 但不适宜大量投资进行农田-鱼塘生态系统的综合整治与综合开发。
6 结语
近年来, 潘集区加大了矿区采煤沉陷地开发利用的力度, 多个项目申报成功, 预计全区实现土地开发复垦整理面积3 200 hm2, 新增耕地1 400 hm2。目前, 2003年的工程项目已实施完成, 沉陷区的农业生态环境及农业生产得到了较好的恢复与发展, 2004、2005年工程项目正在实施中, 本文是以建设“生态潘集”为宗旨, 针对2006年的复垦项目而进行的修复模式研究, 需要进一步提高科技投入, 将沉陷区生态农业、种植业、工业、旅游业等有机的结合起来, 实现经济、社会和生态效益的最大发挥, 为淮南其它矿区日后的修复提供科学依据。
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15.河道生态修复技术措施浅析 篇十五
摘要:根据国内外的河道生态修复技术措施,以赣榆县青口河为载体,分析确定了河道生态修复的原则,河道生态修复技术应根据不同河段的环境要求和土壤理化性质来选定,分河段分析了每段应采取的具体修复措施,从河堤、滩面、水域,提出各段生态修复技术措施及后续管理工作,并提出对河道生态修复后的`水环境稳定性及管理技术的探讨是今后河道生态修复的一个重要研究课题.作 者:张勇 祁德超 高之栋 作者单位:张勇(江苏省赣榆县水利局)
祁德超,高之栋(江苏省赣榆夹谷山水土保持试验站,赣榆,222100)
期 刊:亚热带水土保持 Journal:SUBTROPICAL SOIL AND WATER CONSERVATION 年,卷(期):, 22(1) 分类号:X171.4 关键词:河道 生态修复 技术措施
16.矿山生态环境监察 篇十六
(一)收集信息。掌握辖区内所有矿山企业基本情况,制定生态环境监察计划,确定监察重点。
(二)现场检查处理。现场查看相关资料,检查环境影响评价、“三同时”及环保验收的执行情况,检查污染治理设施运行、处理情况及污染物排放情况,查看生态破坏和恢复情况,做好现场检查记录。发现有环境违法行为的,进行制止并现场取证。
(三)提交报告。根据现场检查情况进行综合分析,编制矿山生态环境监察报告,向主管部门提出处理建议。
(四)行政处罚。对依法应给予行政处罚的按行政处罚程序进行处理。
(五)移交移送。将环保部门职责外的案件及时移交移送至有关部门。
(六)定期复查。按期进行复查,监督企业对处理决定的落实情况。
(七)总结归档。查处过程中的文字材料及音像资料,及时分类归档。
矿山生态环境监察内容:
(一)建设项目
建设项目包括新建、改建、扩建和技术改造项目。按照“预防为主”的方针,对矿山建设项目实行全过程生态环境监察,即对项目的施工建设、试生产(运行)、生产及闭矿前后等全过程进行执法监察,应及时发现企业环境违法行为并予以处理。建设项目在不同阶段的生态环境监察要点为:
1、施工建设阶段
(1)建设项目的环保审批手续是否齐全、完备。
(2)检查项目是否在国家明文规定禁止开采的区域内:是否在依法划定的自然保护区、生态功能保护区、风景名胜区、森林公园、饮用水水源保护区、基本农田保护区等进行探矿和采矿;是否在崩塌滑坡危险区、泥石流易发区和易导致自然景观破坏的区域内采石、采沙、取土;是否在铁路、重要公路两侧一定距离以内,重要河流、堤坝两侧一定距离以内采矿。
(3)项目的性质、规模、地点、生产工艺等是否符合环评及其批复要求,有无重大变更,是否依法履行相关变更手续。
(4)需要配套建设的环境保护工程是否与主体工程同时建设。
(5)环境影响评价文件及环保部门审批意见中提出的污染防治及生态保护措施是否落实。
(6)施工现场环境保护状况(包括矿山基建对耕地的占用,对动植物资源的影响、污水的排放、固体废物的堆放、生态的恢复以及噪声、扬尘等)。
(7)是否缴纳排污费。
2、试生产(运行)阶段
(1)对已进入试生产(运行)的建设项目,检查企业是否向环保部门提交试生产(运行)申请,是否得到环保部门同意。
(2)项目生产工艺和各项环保措施,是否按照环境影响评价文件及其审批意见的要求逐一落实。
(3)环保设施是否与主体工程同时运行,各种污染物排放是否达标,排放量是否达到总量要求。
(4)是否开展了生态恢复工作。
(5)尾矿库是否采取防扬散、防流失、防渗漏和防污染等措施。
(6)试生产(运行)时间是否超过3 个月,督促企业及时提交竣工验收申请。
(7)是否制定突发环境事件应急预案,并有突发环境事件应急装臵、设施和场所。
(8)是否按时办理排污申报登记、缴纳排污费。
(9)编制试生产阶段环保措施执行情况环境监察报告,作为竣工验收的依据之一,并加强对建设项目“三同时”的执法监察。
3、正式生产阶段
(1)建设项目环保设施竣工验收手续是否齐全。
(2)是否办理排污申报登记、排污许可证及缴纳排污费。
(3)污染治理设施是否正常运转;污染物排放是否控制在总量范围内。
(4)水环境保护是否达到要求:
①水重复利用率是否达到环境影响评价文件及其审批意见中的要求。
②污水处理是否达到要求,排放污水是否符合排放标准。
(5)固体废物是否按要求进行贮存或处臵:
①露天贮存废渣、废矿石等,是否设臵了专用的贮存设施、场所。
②尾矿是否排入尾矿设施,尾矿设施是否有防流失、防扬散、防渗漏等措施,是否存在超量储存等环境安全隐患。③尾矿、矸石、废石等矿业固体废物贮存设施停止使用后,矿山企业是否按照环保规定进行封场。
(6)大气污染防治措施是否到位:
①存放煤炭、煤矸石、煤渣、煤灰、砂石等,是否采取防燃、防尘措施。
②采矿作业区和料场,其运输、装卸、加工、倾倒矿石、废渣、尾矿等,是否采取封闭覆盖堆放或喷洒覆盖剂等措施,防止扬尘污染。
③选矿作业区是否建设大气污染防治设施。
(7)生态恢复工作是否按计划和要求实施。
(8)对环保行政主管部门下达的限期整改项目,督促建设
单位按要求积极整改。
(二)已建成项目
已建成项目包括正处于生产阶段或闭库前期的矿山。
1、项目是否在国家明文规定禁止开采的区域内。
2、采矿、选矿工艺、技术、设施是否符合国家产业政策规定。
3、环保审批手续办理情况和“三同时”竣工验收情况。
4、污染治理设施管理、维护、运行情况。
5、污染防治、生态保护和恢复等措施的落实情况(内容同正式生产阶段)。
6、尾矿库设施是否存在因超量储存、超期服役等导致垮坝引发突发环境事件发生的风险,是否存在超标排污、污染环境等问题。
7、是否制定突发环境事件应急预案,是否有事故应急装臵、设施和场所。
8、闭矿手续办理情况及闭矿后的生态恢复情况。
9、排污申报登记、排污许可证及缴纳排污费情况。
17.浅谈重金属污染土壤生态修复研究 篇十七
1 重金属的危害
重金属污染是指铜、锰、镉、汞、锌、砷等重金属对于土壤的污染, 重金属对于人体健康影响巨大, 主要的危害有致癌、致疾、致突变。随着世界工业化的发展, 在世界范围内也发生了多例重金属污染事件, 例如日本发生的“水俣病”, 就是因为重金属“镉”的超标, 从而造成了人体肝脏的损伤, 进而造成骨质疏松和软化, 从而危机生命。当前我国的重金属污染较为严重, 发生过多起重金属中毒事件, 而且重金属在土壤中的潜伏时间较长, 具有很强的隐蔽性、不可降解性, 从而对于土壤的破坏时间较长。土壤中的重金属可以通过作物被吸收到人体内, 从而在人体内积累, 造成肝脏等气管的中毒衰竭。
2 污染土壤取样分析
修复重金属土壤污染的首要措施就是进行污染区域的采样工作, 通过试验分析评价土壤的受污染程度, 并确定土壤取样中的重金属种类.通常会采用内梅罗污染指数法对土壤的污染状况进行评价, 明确造成污染的污染源, 同时研究各个重金属元素的存在形态和土壤的物理化学性质, 再制定相应的土壤生态修复方案。
3 金属污染土壤生态修复方法
3.1 物理修复法
物理修复法是采用物理措施对于重金属污染物进行清除, 从而降低地域土壤的重金属含量。例如可以采用填埋的方式来降低金属的暴露, 防止重金属污染物的进一步扩散, 或者利用水泥灌注的方法, 把土壤中流动的重金属物固化, 降低土壤中重金属的移动性。或者利用机械挖掘的方式把深层的土壤挖掘出来, 是土壤中的重金属含量更低。但是物理修复法有局限性, 不能彻底地解决重金属污染的问题, 同时土壤的挖掘、运输费用较高, 对于修复场地的要求较高。
3.2 化学修复法
化学修复法往往运用于重金属污染面积较大的区域, 同时化学修复法可以彻底的解决重金属污染的问题, 降低了土壤生态修复过程中的环境破坏。最常用的修复技术有化学还原、化学氧化、化学淋洗、电化学修复等, 化学淋洗法是采用化学溶剂把土壤中的重金属迁移出来, 为重金属的去除提供方便, 化学氧化、还原修复主要采用化学氧化剂、还原剂与重金属产生氧化、还原反应, 降低重金属的毒性及在土壤中的移动性。原位修复是化学氧化、还原修复的主要方式。此外, 还可将直流电通入污染土壤中, 采用的电化学法去除污染土壤中的重金属离子。
3.3 微生物修复法
生物修复发是当前使用最广泛的修复技术之一, 主要是利用微生物的分解作用来降低土壤中重金属的含量。微生物作为生态环境的重要组成部分, 能够有效地吸附固定土壤中的重金属物, 同时也可以改变重金属的价态、形态, 提高重金属降低的效率, 例如采用具有氧化还原能力微生物可以把重金属沉淀出来、但是微生物修复技术有明显的缺点, 微生物对于生存环境的要求较高, 如果土壤环境较为恶劣, 就会造成微生物的死亡, 其吸附固定的重金属又重新返回土壤。因此在一些重金属污染较为严重的矿区, 微生物修复方法具有很强的局限性, 采用植物生态修复法更为方便有效。
3.4 植物修复法
植物修复方法是指利用植物的作用把土壤中的重金属固定、吸收、分解等, 并修复当地土壤的生态环境。植物修复方法包括: (1) 植物提取, 利用积累植物吸收土壤中的重金属, 并在地面上进行累积, 通过作物的收割把重金属从土壤中分离出来, 通常采用持续性植物萃取技术, 直接从土壤中吸收重金属, 或者是采用诱导性制备萃取技术, 在累积重金属的同时添加各种活化物质, 提高重金属的萃取效率; (2) 植物固定法, 是指利用植被的扩展根系把重金属固定住, 植物根部通常会分泌出一些粘性分泌物, 可以把土壤中的重金属吸附固定, 同时可以改变土壤的性质。植物修复技术具有双重的优势, 可以降低修复过程中对于环境的破坏, 同时其修复范围较广, 其次是修复成本低廉, 可以把吸附的重金属回收利用, 此外制备修复可以环境的美化程度, 更有助于改善生态环境。但是制备修复技术也有缺点, 即一种植物只能处理一种重金属, 同时修复的周期较长。
4 结语
当前我国的生态环境不容乐观, 尤其是土壤的重金属污染为人民健康带来了极大的危害, 因此开展土壤重金属污染生态修复工作迫在眉睫, 需要结合具体情况综合利用多种修复手段来处理土壤重金属污染。
摘要:随着我国经济的发展, 生态环境造成的破坏也越来越严重, 尤其是重金属污染威胁着居民的身体健康, 已经引起了各方的广泛关注, 但是重金属污染的治理较为困难, 需要采取各种方式联合使用才能取得良好的修复效果。本文阐述了重金属污染土壤的危害性, 并提出了几种土壤污染的生态修复策略。
关键词:重金属污染,土壤生态修复
参考文献
[1]赖发英, 郭成志.重金属污染土壤生态修复和利用的初步研究[J].江西科学, 2009, (3) .
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