论采矿地的生态恢复

时间:2023-06-18 10:12:02 公文范文 来源:网友投稿

【摘要】 采矿在为我国带来巨大经济收入的同时,也对环境造成极大的破坏。采矿地生态自行恢复的速度极为缓慢,因此需要借助一些外力,以加快采矿地生态的恢复速度,最大限度的将采矿地生态恢复成理想状态。

【关键词】 采矿地;生态恢复;基质改良

随着我国采矿时间的不断增加,采矿带给人类巨大的财富,属于我国社会经济快速发展中不可或缺的经济基础,属于重要的基础产业,但是也造成严重的环境污染、废渣以及废弃地等问题,总体可归纳成以下五类:(1)生态景观破坏严重;(2)土壤缺乏营养;(3)生物多样性破坏;(4)土壤基质污染;(5)地下水与下游水质遭到影响[1]。采矿地的生态环境破坏严重,自然恢复需要时间是50—100年,恢复速度极为缓慢,尤其是土壤的自然恢复时间更长,是100—10000年,因此,为了提高采矿地的生态环境,加速生态环境的恢复,需利用人工进行修复,以尽快恢复采矿地的生态环境。在采矿地生态恢复过程中,工作人员需要对当地生态环境的复杂性进行调查与分析,以获取准确的采矿地生态环境信息,提高采矿地生态恢复的契合度。

一、基质改良实施措施

1、表土覆盖

土壤属于生态系统中生物多样性与基质的一种载体,因此在土壤恢复中,需要先解决采矿区土壤的恶基质,将其转变为适于植物生长土壤。表土覆盖属于一种有效的措施,也就是回填表土,大量的实践证明,没有进行表土回填的采矿地,其恢复速度受到极大的限制,要想短时间内在不进行表土覆盖的条件下恢复生态是不可能的。表土属于物种生存的非常重要的一种种子库,为生物植被的恢复提供可靠的种源,哪怕是通过人工播种,表土所提供的种子库也占到60%,在经过前3年后,植被恢复比例增加到70%[2]。回填表土不仅能够提供种子库,而且也能够保证土壤的质量,为植被的生长发育提供必需的微生物。在表土覆盖的过程中,工作人员比较重视土壤覆盖的深浅,太薄,无法充分发挥土壤回填的作用,太厚,又会增加工作人员的工作量。但是回填表土在实际操作中的作用是显而易见的,因此只要条件允许的话,在采矿前,尽量挖掘表土将其放置一旁,为采矿结束后的表土回填提供方便。

2、生物改良措施

有人指出施肥,在植被生长前期具备较高的有效性,但是等豆科植被形成后,即可停止施肥。在实际操作过程中,采矿区杂草的控制严重影响造林的质量,施不施肥对植被的恢复影响性较小,有的甚至会产生不良影响,若是基质中养分不足的话,可利用采矿区中的废物,主要是矿物废渣、余泥[3]中存在高含量的养分,提高废物利用率。采矿地生态环境的恢复关键是基质改良,存在的问题均能够找出有效的解决方法,但是也存在部分处理难度较高的生态恢复情况,主要原因如下:(1)硫铁矿含量较高,造成土壤酸化严重;(2)重金属污染严重;(3)土壤理化性状严重;(4)土壤养分缺乏严重;(5)排水不畅等。

生物改良主要通过在生态环境恢复的极端条件下,利用耐性良好的绿肥作物、菌根真菌、固氮植物、固氮微生物等对采矿地对应的理化性质进行改善。生物固氮的利用,是替代传统中使用的有机肥与化肥。特别是含毒量较少的采矿区中,具备很大的潜力,可选用槐树、红三叶草、桤木、红三叶草、相思等植被。例如澳大利亚在改善草地草类的研究中,通过豆科植物的利用,降低风、水所产生的侵蚀,以有效改善土壤的微生物、化学与物理性质。而俄罗斯生态恢复过程中,将菌根接种技术[4]、微生物肥料应用到真实的实践中,取得良好的应用效果。

二、植被种类与人工播种的选择

1、选择植被种类

采矿地的生态恢复所使用植被一般具备生长速度快、生态功能明显、抗逆性强以及改土效果好等特点,因此树种选择颇受到重视,通常选择豆科植物或是禾草等物种,主要是因为该类植物的生命力较为顽强,且生长速度较快,具备良好的耐瘠性[5]。禾本植物中,工作人员最先选用狗牙根,但是随着使用时间的不断延长,人们发现其在模拟采矿地中的生态恢复表现不够突出,近年来,百喜草与香草根逐渐应用于采矿地的生态恢复中。而在豆科植物的选择过程中,工作人员注重生长速度较快,且播撒属于非侵入性的豆科类植物。现阶段草本豆科植物、木本豆科植物等在采矿地生态恢复中得到广泛应用,尤其是豆科与非豆科进行间种操作时,其生态恢复效果更为明显。

2、人工播种

若是采矿地面积过大,人们需要选用多层次、多种类植物进行搭配,能够充分体现人工播种所具备的优势,不仅能够有效降低工作人员的工作量,而且能够提高生态恢复的时间,其优势主要体现在以下几方面:(1)虽然回填土在我国采矿地生态恢复中得到广泛的应用,但是土壤中的种子库无法满足植被恢复成当地类型的要求,主要是因为,回填土中存在物种的种类不全,且回填土中种子的发芽率与密度均较低,尤其是堆放时间较长的土壤,其种子发芽率更低;(2)采矿地中的土质极差,水土流失危险系数较高,人工播种后,植被生长速度较快,能够在短时间内覆盖表土,降低水土流失的发生率[6]。因此在采矿地生态环境恢复的过程中,工作人员需选用人工播种,将采矿地当地的种植类型混在一起,撒入土壤中,以提高回填土的发芽率,在改良后基质中也适用。

3、植被恢复的修复作用

采矿地生态恢复过程中重要的是植被修复,也就是利用植物净化土壤中的有机化合物与重金属,例如:植物降解、植物固定、植物吸收、植物挥发等,植物根部还可对采矿地中的水体进行清除过滤,有效改良采矿地的基质,提高植物修复的作用。因此工作人员可通过选择具有较强吸收能力与较大生物量的种类,以提高植物吸收所产生的生态恢复作用。经过大量的实践证明,香根草具备以上两种要求,在Cd浓度是0.33mg·kg-1采矿地中种植时,能够吸收的量为218gCd·hm-2[7],因而在采矿地生态恢复过程中,具有超富集植物的称谓。截止目前,世界上已发现具备很强吸收能力的植物超过400种,植物所具备的超富集作用主要是其在长时间的环境适应与自然交替中所获取的一种能力。

结语

综上所述,我国采矿过程中对生态环境造成巨大的破坏,因此在后续采矿地生态恢复过程中所需的资金成本投入也非常大,因此需要不断进行探究,以获取效果良好、资金成本投入较低的一种生态恢复技术,以实现采矿地的可持续发展。

参考文献

[1] 黄义雄,方祖光.南方高岭土采矿废弃地生态恢复试验研究[J].水土保持通报,2003,23(4):13-16.

[2] 钟均华.紫金山采矿废弃地的生态恢复技术[C].//2012海峡科技专家论坛暨海峡两岸地质灾害防治学术研讨会论文集.2012:84-85.

[3] 王婧静.金属矿山废弃地生态修复与可持续发展研究[J].安徽农业科学,2010,38(15):8082-8084,8087.

[4] 胡振琪,王培俊,李晶等.中国矿山迹地的生态恢复[J].资源与生态学报(英文版),2012,3(4):289-296.

[5] 王锐,王世东,陈秋计等.采煤沉陷区土地生态恢复模式研究-以潞安矿区为例[J].湖南农业科学,2009,(10):61-63.

[6] 张世雄.露天矿开采的快速排土护坡与生态恢复技术[J].中国矿业,2009,18(9):87-89,103.

[7] 向慧昌,廖伯营,丁凤玲等.大宝山矿区生态恢复的基本思路与途径[J].安徽农学通报,2013,(22):80-81,107.

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