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分析礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與治理論文
一、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)保護(hù)與綜合治理工程技術(shù)體系
從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看,一個(gè)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境整治工程包括了一系列的工程措施,從前期的規(guī)劃到后期的工程措施、生物措施,構(gòu)成一整套礦區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合治理的工程技術(shù)。實(shí)踐證明礦區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的清潔生產(chǎn)技術(shù)、礦井水處理、尾礦利用、大氣污染防治、土地復(fù)墾、生態(tài)重建等綜合治理工作,既可以消除污染、美化環(huán)境,又可以得到相當(dāng)程度的經(jīng)濟(jì)效益,將廢棄物資源化與礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)整治結(jié)合起來(lái)是適合解決我國(guó)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要途徑。
根據(jù)礦區(qū)環(huán)境問(wèn)題涉及礦物開(kāi)采、加工、儲(chǔ)運(yùn)及使用的全過(guò)程這一特點(diǎn),礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)保護(hù)、綜合治理不僅僅是一種事后措施,而且更主要的是一種超前預(yù)防措施。礦山開(kāi)采工藝分為露天開(kāi)采和井工開(kāi)采,由于開(kāi)采方式的不同,土地破壞形式、生態(tài)恢復(fù)方式、綜合治理方法亦有所不同。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)保護(hù)、綜合治理根據(jù)礦區(qū)生態(tài)破壞方式,可將其分為露天礦生態(tài)環(huán)境保護(hù)、采礦沉陷地生態(tài)環(huán)境保護(hù)和尾礦的綜合利用。
二、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)保護(hù)與綜合治理措施
(一)礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建技術(shù)途徑
1、露天礦破壞土地工程復(fù)墾途徑
根據(jù)露天礦山生產(chǎn)工藝特點(diǎn),露天礦山的土地復(fù)墾、生態(tài)重建可分為事前措施和事后措施,事前措施主要包括合理規(guī)劃礦區(qū)規(guī)模,優(yōu)化開(kāi)采工藝,以預(yù)防為主,盡量減少礦區(qū)土地生態(tài)破壞,同時(shí)為破壞的土地復(fù)墾創(chuàng)造有利條件。
(1)合理規(guī)劃礦區(qū),保障資源效益與生態(tài)效益雙贏
首先將土地復(fù)墾、生態(tài)重建作為一項(xiàng)重要內(nèi)容納入礦區(qū)開(kāi)發(fā)規(guī)劃之中,制定明確的土地復(fù)墾、生態(tài)重建法規(guī)、條例,并嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí),應(yīng)將土地復(fù)墾費(fèi)用納入礦山成本核算,明確土地復(fù)墾資金渠道,實(shí)行“誰(shuí)復(fù)墾,誰(shuí)受益”的政策。其次,加強(qiáng)礦山設(shè)計(jì)與安全管理基礎(chǔ)理論研究工作,在保證生產(chǎn)安全的前提下,提高礦石采出率,縮小礦山地面境界,減少礦山對(duì)土地、生態(tài)環(huán)境的破壞。
(2)露天礦生產(chǎn)過(guò)程中的優(yōu)化控制與土地復(fù)墾
按礦山層賦存條件、地形條件、巖土特性,以及剝離廢棄物排棄方式不同,露天礦土地復(fù)墾可分為外排土方式的復(fù)墾和內(nèi)排土方式的復(fù)墾。采用外排土方式的采空區(qū)可以用地下開(kāi)采排出的矸石、電廠粉煤灰或其它固體廢棄物復(fù)墾,也可將外排土場(chǎng)的巖土重新運(yùn)回采空區(qū)。為保證巖土的剝離、回填與采礦工程之間互不干擾,應(yīng)合理布置回填區(qū)和剝離區(qū)之間的工藝順序,并保證表土層仍排放在地表。
2、井工開(kāi)采沉陷地工程復(fù)墾措施
(1)農(nóng)業(yè)復(fù)墾
整渠道平整土地:在沉陷區(qū)均勻沉降的地段,土地的平整度變化不大,可以修復(fù)原來(lái)的渠道,土地平整后即可恢復(fù)到土地原有的生產(chǎn)水平。
挖溝抬田:在塌陷洼地的邊緣不太深的區(qū)域,分段開(kāi)挖深溝,將取出的土就近攤平,抬高地面造成臺(tái)田。此法挖溝與造田相結(jié)合,成本較低,土地的復(fù)墾率較高。溝深、寬與溝間距應(yīng)按塌陷深度和排水條件具體設(shè)計(jì)。
挖塘抬田:塌陷較深的或排水條件較差,深溝取土尚不能滿足造田之需,可挖塘(擴(kuò)塘)取土造田。此法土地復(fù)墾率雖較低,但開(kāi)發(fā)利用了塘面,如發(fā)展養(yǎng)魚(yú)塘,或發(fā)展珍貴水產(chǎn)養(yǎng)殖,其經(jīng)濟(jì)效益更高。挖塘造田的土地復(fù)墾率一般在 50%左右,與挖塘取土的深度成正比,與造田填土的厚度成反比。造田時(shí)需注意將肥沃的表土放在表層。挖塘方法分為機(jī)械開(kāi)挖和水力開(kāi)挖,機(jī)械開(kāi)挖就是先將水塘水抽出到機(jī)械可工作的位置,利用機(jī)械設(shè)備把土倒出復(fù)田。水力挖塘機(jī)組的挖塘造田的功效較高成本較低,在我國(guó)的南方的一些礦區(qū)采用的較多。
填土造田:填土造田就是利用露天礦的剝離土(第四系表土)或煤矸石來(lái)填平沉陷地,把沉陷地填成一片平地,填土造田的土地復(fù)墾率較高,復(fù)墾土地后甚至超過(guò)土地的原有生產(chǎn)能力,其缺點(diǎn)是土地恢復(fù)成本較高。
(2)園林復(fù)墾
園林復(fù)墾是城市沉陷區(qū)的復(fù)墾的一項(xiàng)重要內(nèi)容,所謂園林復(fù)墾就是根據(jù)沉陷的現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)進(jìn)行園林規(guī)劃,再根據(jù)園林規(guī)劃將沉陷區(qū)復(fù)墾成適合園林用地要求的土地。沉陷區(qū)適宜園林的地塊一般都與城區(qū)相連,園林復(fù)墾一般是根據(jù)沉陷區(qū)的地勢(shì)造園,沉陷區(qū)水域一般都規(guī)劃成人工湖,開(kāi)挖湖區(qū)的廢土堆砌成假山等,園林復(fù)墾的費(fèi)用較低,但在復(fù)墾之前要先作好園林規(guī)劃設(shè)計(jì),這樣可以節(jié)省大量工程費(fèi)用。
(3)建筑復(fù)墾
沉陷區(qū)在城市中或在城市的郊區(qū),在地質(zhì)條件適合的區(qū)域應(yīng)優(yōu)先考慮建筑復(fù)墾,這樣的土地的利用價(jià)值也非常高。根據(jù)我國(guó)幾個(gè)城市的采煤沉陷區(qū)的土地利用情況,恢復(fù)成城市建設(shè)用地能使土地的利用價(jià)值得到最大的發(fā)揮,從投入和產(chǎn)出的關(guān)系上看,恢復(fù)成建設(shè)用地,土地能夠獲得 10 倍或幾十倍的升值,在經(jīng)濟(jì)上是最合算的一種土地復(fù)墾方式。作為建設(shè)用地的同時(shí)也控制了城市向周邊農(nóng)村擴(kuò)展,也節(jié)省了大量的農(nóng)田占用。但是建筑復(fù)墾對(duì)復(fù)墾區(qū)的地質(zhì)條件要求非常嚴(yán)格,在作建筑用地的同時(shí)一定對(duì)其地質(zhì)情況做出適宜性評(píng)價(jià),以及相關(guān)的建筑基礎(chǔ)處理,盲目地進(jìn)行建筑復(fù)墾會(huì)發(fā)生新的地質(zhì)災(zāi)害。
(4)林業(yè)用地復(fù)墾
在沉陷區(qū)不適合前 3 項(xiàng)復(fù)墾條件的區(qū)域都可以進(jìn)行林業(yè)復(fù)墾,林業(yè)復(fù)墾的用地要求條件不高,絕大部分地塊只要簡(jiǎn)單平整即可滿足林業(yè)用地的要求。
(二)礦區(qū)生物復(fù)墾技術(shù)途徑
1、生物復(fù)墾技術(shù)措施
(1)綠肥法。這種方法的實(shí)質(zhì)是在復(fù)墾區(qū)種植多年生或一年生豆科草本植物。這些植物的綠色部分在土壤微生物作用下,除釋放大量養(yǎng)分外,還可以轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì);其根系腐爛后也有膠結(jié)和團(tuán)聚作用,能改善土壤理化性質(zhì)。
(2)施肥法。本方法以施用大量有機(jī)肥料來(lái)提高土壤中的有機(jī)物含量,改良土壤結(jié)構(gòu),消除過(guò)粘、過(guò)砂土壤的不良理化特性。
(3)化學(xué)法。該方法主要用于酸堿性土壤改良。中和酸性土層一般用石灰作摻合劑,變堿性為中性常用石膏、氯化鈣、硫酸等作調(diào)節(jié)劑。
2、生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾技術(shù)
生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾技術(shù)是指根據(jù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,應(yīng)用復(fù)墾工程技術(shù)和生態(tài)工程技術(shù),通過(guò)合理配置植物、動(dòng)物、微生物等,進(jìn)行立體種植、養(yǎng)殖和加工等體系。生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾技術(shù)有多種類(lèi)型,最典型的是塌陷區(qū)水陸交換互補(bǔ)的物質(zhì)循環(huán)類(lèi)型。它充分利用塌陷區(qū)形成積水的特點(diǎn),根據(jù)魚(yú)類(lèi)等各種水生生物的生活規(guī)律、食性以及在水中所處的生態(tài)位置,按照生態(tài)學(xué)食物鏈原理進(jìn)行合理組合,實(shí)現(xiàn)農(nóng)—漁—禽—畜綜合經(jīng)營(yíng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)類(lèi)型。
3、植被重建工程技術(shù)
植被重建工程就是在建好的土地生境上按社會(huì)需求,建立人工植被,形成人工植被群落,在一段時(shí)間后獲得一定的效益。它涉及到植物生理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、造林學(xué)、牧草學(xué)和農(nóng)作物栽培學(xué)等理論,它是在生態(tài)學(xué)理論指導(dǎo)下,將各學(xué)科的理論、技術(shù)協(xié)同起來(lái),相互聯(lián)系,相互促進(jìn),調(diào)節(jié)控制,統(tǒng)籌安排。其主要包括植物的篩選與引種,植物的栽培與管理兩部分內(nèi)容。目前我國(guó)礦區(qū)植被重建多采用草、灌、喬合理配置的模式。
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