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礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)精選(九篇)

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礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

第1篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:礦區(qū);土地修復(fù);生態(tài)恢復(fù)

中圖分類號:X753 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)06-0066-02

1 引言

礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用通過能源和資源的供給為經(jīng)濟社會發(fā)展提供動力,但必須看到,在實際生產(chǎn)過程中,由于礦產(chǎn)資源的分布具有地域性,同時很多礦產(chǎn)資源埋藏在地下非常深的位置,對這些礦產(chǎn)資源進行開采,如果保護措施不當(dāng),勢必會破壞生態(tài)景觀以及造成土地壓損;另外,在礦產(chǎn)資源開采過程中也會形成各種有毒性的廢棄物,長期堆放成為持續(xù)污染源。也就是說,礦產(chǎn)資源的開采會對當(dāng)?shù)赝恋刭Y源、水資源、大氣資源、動植物資源、生物多樣性等造成嚴重的負面影響,并影響到民眾的正常生產(chǎn)和生活。從某種程度上來說,礦區(qū)土地資源的開發(fā)與利用合理與否,是制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素??梢姡槍ΦV區(qū)的廢棄地和生態(tài)破壞進行有效的生態(tài)治理,對于生態(tài)環(huán)境的改善恢復(fù)、促進礦區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。

2 礦產(chǎn)資源開采對環(huán)境的負面影響

2.1 造成重金屬污染及大面積擴散

礦山開采特別是重金屬的開采過程比較繁瑣,要經(jīng)過選礦、采礦以及冶礦等一系列的活動,在這些過程中造成重金屬污染的排放是不可避免的。在實際開采過程中,廢棄物往往隨意堆放,有些里面含有大量的硫化礦物和原生硫化物,在持久的雨水淋濾和自然氧化的作用下,會慢慢滲入到礦區(qū)的土壤之中。一般來說,硫化礦物氧化反應(yīng)需要一定的條件,其因素包括三方面:一是溫度和時間;二是硫化物質(zhì)的含量是必要條件;三是包括水、氧氣、氧化鐵桿菌等方面的外界環(huán)境因素,這是最重要的條件。相關(guān)研究表明,這3個條件同時具備了便會產(chǎn)生酸性廢水。再加上圍巖中往往都含有砷、鉻、鎘、鉛等重金屬,并且含量都較大,在礦物開采過程中酸性廢水不可避免的要與這些重金屬金屬混在一起,在化學(xué)反應(yīng)的作用下就會成為礦區(qū)的重要重金屬污染源。

2.2 造成生態(tài)景觀的破壞

礦產(chǎn)資源的開采活動會對地表的生態(tài)景觀及土壤表層造成破壞,并可能引起其發(fā)生重大變化。在礦產(chǎn)資源的露天開采方面,要進行露天開采第一步工作是將礦區(qū)表層土壤剝離,在開采中要有專門的場地堆放數(shù)量巨大的廢石、尾礦、礦渣等,這些都會對植被和地表景觀造成破壞;在礦產(chǎn)資源地下開采方面,因大面積的地下開采會造成巖體內(nèi)部受力不均、地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)、覆巖層支撐不足等問題,甚至?xí)纬纱竺娣e的地下采空區(qū),如果繼續(xù)在礦區(qū)范圍內(nèi)進行生產(chǎn)和生活活動,會有引起地裂縫、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的危險,造成房屋、道路、電網(wǎng)、管道等基礎(chǔ)設(shè)施的損毀,影響居民正常的生活。另外,各種采礦活動還會造成耕作土壤支離破碎,影響正常的耕作和地表景觀的生態(tài)服務(wù)功能。

2.3 影響水循環(huán)過程

礦產(chǎn)資源的露天開采,會對表層土壤造成損害,造成兩方面的嚴重后果:一是破壞植被,削弱水分涵養(yǎng)方面的功能,二是降低地表徑流的滲透性。對于礦山資源的地下開采,會因深度礦井的修建而改變地下水流動的方向,進而引起河溪斷流問題。另外,在礦山開采中也會對地面河流及河流區(qū)域的生態(tài)功能造成直接的影響,一是將未處理的廢水直接排入河流,這會對河流造成嚴重的水體污染,二是將河床作為廢石堆放場。

2.4 造成生物棲息生境破壞,降低生物多樣性

礦產(chǎn)資源的開采過程中為了修建開采場地和廢石堆放場,需要砍伐礦區(qū)的林木和草類,這會對礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成顛覆性的破壞;開采中有毒廢棄礦物的隨意堆放或者處理不當(dāng)會對礦山的生態(tài)環(huán)境造成毒害,形成嚴重的污染,造成動植物的死亡??傊亮魇?、地面沉降、土壤退化、水體污染以及擴散到大氣中的各種有害氣體會對生物多樣性造成嚴重的負面影響。

3 我國礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)發(fā)展歷程及存在的問題

礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)是綜合利用生物技術(shù)、工程等技術(shù)將礦山資源開采中被破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到與周圍的自然環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)、接近原生生態(tài)環(huán)境、具有有益用途狀態(tài)。我國在礦區(qū)土地修復(fù)和生態(tài)修復(fù)方面取得了巨大進展,本部分主要介紹我國礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)發(fā)展歷程及存在的問題。

3.1 我國礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)發(fā)展歷程

我國礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)工作起步較晚,是從20世紀50年代末期開始的,如今已走過了60年的歷程,根據(jù)發(fā)展特點可以將之分為4個階段:一是20世紀50年代,由于受到當(dāng)時經(jīng)濟社會發(fā)展和技術(shù)水平等多方面的限制,主要以礦山土地的可耕種恢復(fù)為目標,開展的實際工作和相關(guān)研究的規(guī)模非常小,整體發(fā)展較為緩慢。二是20世紀70年代,我國頒布了《土地復(fù)墾規(guī)定》,從此礦區(qū)土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)工作步入有組織的修復(fù)治理和快速發(fā)展的階段。此階段主要以土地資源利用的持續(xù)穩(wěn)定為主要目標。三是90年代以后,隨著礦區(qū)土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)理論研究的深入以及認識觀念的轉(zhuǎn)變,通過引入生態(tài)學(xué)理論來促進礦山廢棄地基質(zhì)改良。第四階段是21世紀以來,此階段生態(tài)恢復(fù)理念的理念發(fā)生了巨大變化,主要以礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康與環(huán)境安全為恢復(fù)目標。

3.2 我國礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)存在的問題

(1)在我國礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)理論和實踐方面,普遍存在過度追求恢復(fù)目標和成本節(jié)約,不根據(jù)礦山實際進行恢復(fù)的狀況。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)追求短平快,為了在短期內(nèi)達到礦山植被覆蓋或覆綠目標,不是根據(jù)實際情況選擇與礦山生態(tài)環(huán)境相應(yīng)的物種,而是選擇生長快速的樹種和草皮,到最后在此政策導(dǎo)向的作用下形成單一的草地或純林,相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也不強。

(2)雖然我國已經(jīng)有礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)方面的法律法規(guī)制度,并逐步完善,通過相應(yīng)的法律法規(guī)明確了礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)的責(zé)任和基本準則。但也存在兩方面的問題:一是缺乏詳細的相關(guān)標準,主要表現(xiàn)為沒有礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)統(tǒng)一的評價指標體系和評價標準。二是沒有具體規(guī)定相關(guān)主體在土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)中的職責(zé)和義務(wù),這就造成了一系列問題,主要表現(xiàn)礦山資源的開采混亂、相應(yīng)的權(quán)利關(guān)系不明確、責(zé)任相互推脫等問題。這就造成了礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)工作往往流于表面形式,形成礦山資源管理中的難點和盲點。

(3)對礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)的監(jiān)督主體和監(jiān)督形式單一,不能形成有效監(jiān)督?,F(xiàn)階段,我國礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)工作的監(jiān)管體制的不健全,監(jiān)督主體僅僅是政府部門,面對眾多的監(jiān)督對象,監(jiān)督成本高和監(jiān)管不力的現(xiàn)象非常明顯,不能進行有效的監(jiān)督。

(4)礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)的科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展不夠協(xié)調(diào)。礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)是一項多專業(yè)、多學(xué)科交叉融合的復(fù)雜、龐大的工程,而在我國的實踐中對礦山廢棄地所進行的土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)工作大多是迫于法律和國土管理部門的壓力而開展的,并且是礦山業(yè)主自己組織實施。由于其專業(yè)性不夠,相應(yīng)的土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)的意愿也不高,在具體操作中不能真正進行科學(xué)的土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)。同時缺乏相應(yīng)的研究機構(gòu)、咨詢機構(gòu)、社會組織和專業(yè)技術(shù)人員??梢?,我國的現(xiàn)實情況是研究機構(gòu)在理論研究與實踐上不同步,應(yīng)該加強。

(5)對礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)的前期工作重視不夠。礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)具有很強的系統(tǒng)性,需要進行大量前期工作,否則會加大礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)的工作難度,相應(yīng)的效果也不佳。目前,在實踐中大部分礦山都沒有開展礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)前的準備工作,比如進行礦區(qū)基本狀況和資源調(diào)查和分析,對于采用何種恢復(fù)技術(shù)也沒有相應(yīng)的支撐,從而在很大程度上增加了礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)工作的難度,也會降低礦山生態(tài)恢復(fù)效果。

4 礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)的策略

當(dāng)然,礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)是一項系統(tǒng)工程,需要政策和技術(shù)的共同支撐。從土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)整體進程而言,未來應(yīng)加強以下幾方面的工作。

4.1 增強管理者的環(huán)境意識,加大公眾參與程度

一般來說,有效進行礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)工作的關(guān)鍵因素包括切實可行的政策、經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的意識等方面。因此,應(yīng)改變政績考核方式,不再僅僅考察經(jīng)濟增長單一指標,可在實際操作中結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H構(gòu)建具有操作性的綠色GDP考核指標體系。另外,當(dāng)?shù)鼐用竦膮⑴c和認識程度也在很大程度上影響礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)效果。因此,有效推進礦區(qū)土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)不僅需要建立以綠色GDP政績考核為核心的約束和激勵機制,更需要各參與主體生態(tài)環(huán)境保護意識的提高,并積極主動以各種有效形式參與到礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)之中。

4.2 建立礦區(qū)生態(tài)補償機制

根據(jù)我國實際構(gòu)建切實可行的礦區(qū)生態(tài)補償機制,以促進污染者付費、受益者獲得補償、開發(fā)者自覺保護、破壞者恢復(fù)局面的形成。并通過法律法規(guī)的形式對補償機制的補償方式、補償主體和受體、補償額度進行明確的規(guī)定,加強礦區(qū)生態(tài)補償?shù)睦碚撗芯?。并設(shè)立專門的礦區(qū)生態(tài)補償基金,??顚S?,基金主要來源于政府的專項撥款和征收礦區(qū)生態(tài)補償費。

4.3 從源頭考慮,樹立預(yù)復(fù)墾和清潔生產(chǎn)理念

長久以來,我國比較重視礦區(qū)破壞后的事后土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù),而對于開采前(事前)和開采過程中(事中)的預(yù)防重視不夠,影響礦山土地修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)效果。因此,應(yīng)建立全過程的治理和恢復(fù)模式,即從開采源頭、生產(chǎn)過程和采后治理的一系列過程中,都注意生態(tài)環(huán)境的保護,在生產(chǎn)過程中解決礦山生態(tài)環(huán)境問題。在開采方式上,加大礦產(chǎn)資源綠色開采技術(shù)的推廣力度,最大限度減少礦山開采中的塌陷、矸石占地以及環(huán)境污染。拋棄傳統(tǒng)的礦區(qū)“先破壞、后恢復(fù)”模式,在實踐中推廣動態(tài)預(yù)生態(tài)恢復(fù)技術(shù),實現(xiàn)事前預(yù)防一事中清潔生產(chǎn)與治理結(jié)合一事后生態(tài)恢復(fù)的一體化模式。

第2篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

神東礦區(qū)主要生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括,①人工輔助修復(fù)技術(shù)研究。在黃土硬梁區(qū),以封育自然恢復(fù)為主,結(jié)合種植苜蓿、沙打旺等。在植被長勢較弱的沉陷區(qū)補設(shè)沙障、撒播草籽,、穩(wěn)定沙面,保持植被覆蓋率。流動沙丘以人工治理為主,結(jié)合封育;半流動沙丘以封育為主,結(jié)合人工補種,促進油蒿群落的發(fā)育;②封育修復(fù)技術(shù)研究。在原有植被較好的沉陷區(qū)采用封育修復(fù)技術(shù),利用生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)能力使其自然恢復(fù)[4]。在礦區(qū)植被恢復(fù)和建設(shè)中運用機械方式固定沙地,快速建成植被,形成植被演替的基礎(chǔ);同時人工撒播籽蒿與油蒿,人工調(diào)控植被演替方向,加快演替速度,使地表在開采前盡快形成油蒿群落;③沉陷區(qū)生態(tài)功能優(yōu)化技術(shù)研究。通過因地制宜,提高鄉(xiāng)土植物植被覆蓋率,增強生物多樣性,發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè),研發(fā)沙棘造林技術(shù),建立沙棘林基地,發(fā)展沙棘食品與保健品產(chǎn)業(yè)。研發(fā)沙柳造林技術(shù),建立沙柳林基地,發(fā)展沙柳造紙、建材產(chǎn)業(yè),發(fā)揮生態(tài)效益和經(jīng)濟效益功能。

2抗逆生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)研究

神東礦區(qū)抗逆生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)研究克服逆性環(huán)境因子的負影響,使生態(tài)工程建設(shè)順利開展。①撫育管護技術(shù)研究。林木撫育管護是鞏固生態(tài)建設(shè)后期成果的關(guān)鍵技術(shù)。完善的撫育管護技術(shù),使礦區(qū)林木保存率通常保持90%以上,并且長勢良好,主要包括日灼診斷與防治技術(shù)、快速培肥、覆膜抗旱造林等;②平衡培肥技術(shù)研究。樹木施肥與農(nóng)作物不同,樹木氮肥的施用量應(yīng)在每株500g以上。對比肥料種類及施肥方法,采用施有機肥成本小而肥效長。施肥措施與當(dāng)年的氣候條件相結(jié)合,更能提高肥效,對樹木的正常生長更有保證;③生態(tài)防火技術(shù)研究。神東礦區(qū)越冬時間長,氣候干旱,降水量少,林木在休眠期大量枯枝落葉極易引發(fā)林草火災(zāi)。通過設(shè)置闊葉林防火隔離帶、開設(shè)清除林草防火帶與生土防火帶等技術(shù)措施,有效防止林火蔓延,在生態(tài)林防火建設(shè)中合理設(shè)計林帶設(shè)置與樹種、布局、林分結(jié)構(gòu)的配比關(guān)系;④病蟲害生物防治技術(shù)研究。通過對測報對象長期系統(tǒng)觀察,結(jié)合林木病蟲害的生長發(fā)育狀況和氣候條件等因素加以綜合分析,掌握林木病蟲害的發(fā)生發(fā)展規(guī)律,正確地推測林木病蟲害發(fā)生的可能性和未來發(fā)展的趨勢,并做出及時預(yù)報和防治措施。

3生態(tài)功能圈建設(shè)技術(shù)

采用理論研究與實踐相結(jié)合的技術(shù)路線,提出荒漠區(qū)“大范圍生態(tài)環(huán)境防治,控制采礦沉陷造成的局部沙化”的主動型生態(tài)環(huán)境防治模式,形成荒漠化大型礦區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合防治技術(shù)體系和三大生態(tài)功能圈,1985年建礦至今生態(tài)功能圈實施情況統(tǒng)計見表1。中心美化圈建設(shè)技術(shù):中心美化圈治理面積2km2。設(shè)計規(guī)劃中始終貫徹“以人為本”的宗旨,突出“人、健康、環(huán)?!比笾黝},營造出一幅寧靜、舒適、幽雅、柔美的“天人合一”的現(xiàn)代花園式礦區(qū)。①生活區(qū)景觀構(gòu)建。重點構(gòu)建具有一定文化品位的人文景觀,創(chuàng)造優(yōu)美的生產(chǎn)生活空間,其景觀風(fēng)格必須精致、實用,特別要重視和諧、清幽景觀空間的打造,打造成全國首批礦山綠色社區(qū);②生產(chǎn)區(qū)園林化建設(shè)。搞好生產(chǎn)區(qū)的綠化建設(shè),不僅能提升廠容,吸收有害氣體,改善環(huán)境條件而且能為職工創(chuàng)造一個舒適健康的生產(chǎn)環(huán)境,可有效地提高勞動效率。同時也可反映出企業(yè)的文明程度。周邊常綠圈建設(shè)技術(shù):營造“兩山一灣”周邊常綠林,關(guān)鍵選擇適宜本功能圈的植物種類、種植方法、水保整地措施,并在重點區(qū)域進行科學(xué)特殊處理,治理面積達到5km2,主要采取,①水土保持整地技術(shù)。即魚鱗坑與水平溝整地措施,使徑流量減少74.1%,土壤流失量減少83.7%;②針葉樹與灌木混置造林技術(shù)。林木混置選用根系較淺、對土壤具有明顯改良作用的鄉(xiāng)土樹種,如樟子松、油松、檜柏、側(cè)柏、榆樹、沙棘、楊柴、檸條等,進行優(yōu)化配置,實施管網(wǎng)灌溉;③小流域綜合治理技術(shù)。采取工程和生物措施相結(jié)合,沿烏蘭木倫河各分支溝渠進行治理,溝口筑壩攔洪,溝沿植樹,坡面修挖水平溝、魚鱗坑、坑內(nèi)植樹種草。防護圈建設(shè)技術(shù):以植物措施為主,機械措施為輔,運用多方式、多速度、大范圍人工降雨、飛機播草與人工種植相結(jié)合,對占礦區(qū)大面積的風(fēng)沙區(qū)進行采前、采中、采后控制性治理,治理面積達到50km2,其集成技術(shù)包括,①流動沙丘治理技術(shù)。先鋪設(shè)沙柳、沙蒿沙障,規(guī)格為5m×2.5m,沙障條長60cm,埋深1/2,為疏透結(jié)構(gòu)。垂直于主害風(fēng)方向作為主障,副障垂直于主障,控制側(cè)向風(fēng)的干憂與危害。再在沙障中進行撒播草籽、栽植樹種以適生的沙蒿、楊柴、花棒、紫穗槐、沙柳等灌木為主;②半固定沙丘植被恢復(fù)技術(shù)。主要采取人工促進天然植物恢復(fù)的措施,形成穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)的植物種配置,在不設(shè)沙障的情況下保證人工植被成活率。對面積較大的裸地進行人工補植,以加快植被恢復(fù)的速度,樹種以檸條、沙柳等到鄉(xiāng)土樹種為主,形成人工植被與天然植被相結(jié)合的防護體系;③道路沙丘防治技術(shù)。采取因地制宜、因害防治、草灌喬結(jié)合、機械與生物措施相結(jié)合的方法,構(gòu)筑沙害防治體系。路基兩側(cè)先設(shè)固沙帶,再設(shè)陰沙帶,再向外設(shè)封育帶。固沙帶設(shè)格狀沙障,沙障中栽植喬灌木;阻沙帶設(shè)高立式帶狀沙障,帶間種植喬灌木;封育帶以自然恢復(fù)為主。

4結(jié)語

第3篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:吉林省中部;礦山植被;恢復(fù)模式;系統(tǒng)

中圖分類號:S731.6 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161131028

礦山的植被恢復(fù)問題是一個系統(tǒng)性的問題,主要攻關(guān)方向是結(jié)合礦山環(huán)境進行系統(tǒng)性植被恢復(fù)。本項目區(qū)位于四平市鐵東區(qū)山門鎮(zhèn)和石嶺子鎮(zhèn),石坑周邊環(huán)境為天然林帶、道路、農(nóng)田、工況用地等。

1 試驗研究的技術(shù)路線和方法

試驗地分4個小區(qū):A為開采坡面區(qū),按照坡度緩急又分為A1緩坡區(qū)、A2陡坡區(qū),B為開采平臺及棄渣區(qū),C為周邊破壞植被稀疏區(qū)。項目將在不同立地條件下的不同區(qū)域,通過研究找到合理模式,進行石礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)。

1.1 A開采坡面區(qū)

A區(qū)開采坡面區(qū)域按坡度緩急分成2種小區(qū)域,分別是A1緩坡區(qū)和A2區(qū)陡坡區(qū)。

1.1.1 整地方式:土地整理

A區(qū)處于開采坡面區(qū)域。

1.1.2 植物選擇:植被建設(shè)以藤本植物和草本植物為主。

A1坑側(cè)緩坡區(qū)域

坡面沿種紫穗槐固沙植物帶,紫穗槐株行距為0.5m×1m,在行間撒播三葉草籽,每667m2撒播3.5kg,部分區(qū)域使用生態(tài)植被袋生態(tài)防護技術(shù)。

A2坑側(cè)陡坡區(qū)域

沿坡腳處種植一行五葉地錦,在坡面采用掛土工網(wǎng)+植被恢復(fù)基質(zhì)噴附+生態(tài)植被毯該模式,撒播白三葉草籽,恢復(fù)生態(tài)。施工后立即噴水,保持坡面濕潤直至種子發(fā)芽。

1.2 B開采平臺及棄渣區(qū)

試驗面積礦坑約在3000m2左右,通過整地,選擇適宜的樹種播種或栽植。

整地方式:水平階整地

植物選擇:栽植柳樹、樟子松、丁香等,株行距為1m×2m;

技術(shù)措施:大量使用客土、保水劑、生根粉等措施。

1.3 C周邊破壞植被稀疏區(qū)

主要實驗不同的樹種區(qū)域組合,適宜栽植抗性強的樹種。

1.3.1 整地方式:穴狀整地;

植物選擇:沿坑邊向外依次種植2行白榆、樟子松、刺槐和刺玫等。

技術(shù)措施:少量使用客土、保水劑、生根粉等措施。

1.3.2 試驗數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

植被恢復(fù)作為一種系統(tǒng)性的植被恢復(fù)工程?,F(xiàn)對各個區(qū)域植被恢復(fù)情況進行調(diào)查統(tǒng)計,見表1。

由此表可以看出,礦區(qū)植被恢復(fù)過程中,每個區(qū)域的立地條件不同、整地方式不同、種植模式不同、同一物種不同區(qū)域表現(xiàn)不同,體現(xiàn)出的平均成活率、保存率差異顯著?,F(xiàn)對各區(qū)域成活率及保存率進行相關(guān)分析,擬定4個主要因素:地形地貌、水土養(yǎng)護、種植模式及植物選擇對各個項目區(qū)分別進行評價,具體情況見表2。

總結(jié)分析各個區(qū)域成活率情況可知,地形地貌水土保持、種植模式和植物選擇等多個因素對植被恢復(fù)速度都有影響,所以通過整地、保持水土,喬灌草種種植模式,選擇抗逆性強的鄉(xiāng)土樹種,可顯著提高植物的成活率與保存率,從而加快生態(tài)植被恢復(fù)的速度和效果。

礦山植被恢復(fù)是客觀存在的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)問題,2013年,四平市政府部署開展廢棄礦山綜合治理項目,課題組總結(jié)前期試驗經(jīng)驗,提出多覆客土,保證覆土厚度,草籽播種15cm,灌木栽植30cm,小喬木栽植60cm,大喬木栽植100cm的標準,同時使用保水劑和生根粉。雖然治理成本加大,但在5.6hm2的項目區(qū),樹木成活率90%以上,2015年底保存率也在85%以上。

3 研究結(jié)論

在生態(tài)環(huán)境重建過程中具有典型性和可模仿性,結(jié)合礦山特點將植被恢復(fù)技術(shù)通過試驗和總結(jié),根據(jù)“適地適樹原則”和“多樣化原則”對礦區(qū)生態(tài)進行生態(tài)修復(fù)。

第4篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:矸石山;生態(tài)修復(fù);自燃防治;山體整形;植被恢復(fù)

煤矸石是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低的黑灰色巖石,是煤炭生產(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,產(chǎn)生量約為煤炭產(chǎn)量的10%~15%,個別煤種或個別地區(qū)能到達20%以上。山西全省118個縣級行政區(qū)中94個縣地下有煤,91個縣有煤礦[1]。據(jù)資料統(tǒng)計,目前山西省累計排放煤矸石14.53億t,除去歷年矸石利用量,累計堆存量已達10億t左右,占全國的1/3,形成300多座矸石山。大量的煤矸石采用傳統(tǒng)分層堆放和碾壓處理,造成了巨大的土地資源浪費和存在很大的安全隱患,由此引發(fā)了一系列的生態(tài)環(huán)境問題,造成了巨大的經(jīng)濟和生態(tài)損失[2]。針對這些問題,平朔露天煤礦安太堡排矸場東區(qū)矸石山生態(tài)修復(fù)復(fù)治理試驗工程中采用“矸土混合-碾壓-植被恢復(fù)”治理模式,滅火防自燃措施,對3m深的矸石與土壤進行一比一混合碾壓后種植不同種類的植被,輔助以相應(yīng)的配套工程措施,實現(xiàn)了煤矸石山綜合治理和生態(tài)修復(fù)。

1安太堡露天礦區(qū)矸石山概況

中煤平朔集團有限公司下屬安太堡礦區(qū)位于山西省北部朔州市和平魯區(qū)交界處[3],矸石山位于安太堡礦區(qū)930E聯(lián)絡(luò)道路北側(cè),并分為東區(qū)和西區(qū)2部分,總矸石庫容量約為1730×104m3。矸石山東區(qū)已排矸至封場標高,矸石來源為安太堡選煤廠和二號井選煤廠,排矸量約為950×104m3,面積約28.4hm3。為落實國家生態(tài)文明建設(shè)和根治矸石堆放產(chǎn)生的危害,設(shè)計制定了矸石場治理和生態(tài)修復(fù)試驗工程。具體措施包括:滅火防復(fù)燃措施、山體整形穩(wěn)定措施、生態(tài)修復(fù)措施和配套措施4部分[4]。其中滅火防復(fù)燃是工程的核心,處理的同時,按照山體穩(wěn)定設(shè)計要求,對山體進行分臺階,應(yīng)用土矸混拌,分層碾壓等技術(shù),進行山體整形,然后種植苗木進行生態(tài)修復(fù),完成排水系統(tǒng)、道路工程等配套實施,工程于2019年4月開工,2019年9月完成竣工。

2矸石山生態(tài)治理方法

礦區(qū)引入矸石山治理由內(nèi)到外、有表及里、互為依托、統(tǒng)籌設(shè)計的治理理念。即通過各項措施實現(xiàn)矸石山內(nèi)部滅火阻燃,外部整形,植被恢復(fù),多方面共同作用下形成了防火阻燃、防治水土流失、修復(fù)生態(tài)的系統(tǒng)性工程,最終達到滅火徹底、防止復(fù)燃、山體穩(wěn)定、植被良性演替的整體治理效果[5-8]。矸石山生態(tài)治理方法如下:1)滅火防復(fù)燃措施。矸石山滅火主要結(jié)合矸石排棄現(xiàn)狀,配合山體整形措施,采用多種滅火工藝系統(tǒng)結(jié)合的方法進行,主要滅火施工工藝包括:火情探測、集成滅火等?;鹎樘綔y通過采用熱電偶測溫技術(shù)和雙金屬溫度計、紅外線測溫儀進行測溫。整個排矸場共分為平臺1、平臺2、平臺3、根據(jù)火情探測進行分類標記,分為安全區(qū)、臨界區(qū)、隱患區(qū)、高溫區(qū)、發(fā)火區(qū)。其中平臺的隱患區(qū),采用“田”字形開溝換填處理工藝,發(fā)火區(qū)、蓄熱區(qū)、臨界區(qū)等高溫區(qū)域,以挖除滅火為主,針對位于邊坡部位并且有升溫趨勢的“隱患區(qū)”,需結(jié)合山體整形工程同步施工,進行挖除矸石與邊坡削級、平臺留設(shè)同時進行。挖除著火矸石和熱矸石后,就近自然冷卻,冷卻到低于400℃后,進行矸土1∶1攪拌,將矸土混合物就近覆土,用于山體整形。當(dāng)整個區(qū)域治理完成后,平臺頂部以3m厚的土矸混合物進行碾壓夯實覆蓋。通過采用點、線、面相結(jié)合,科學(xué)合理應(yīng)用各集成滅火方法進行治理,實現(xiàn)礦區(qū)矸石山滅火防復(fù)燃的目的。2)山體整形穩(wěn)定措施。排矸場西側(cè)邊坡和南側(cè)邊坡作為坡面治理主要對象,進行削坡、挖臺階處理,坡面現(xiàn)場坡率為1∶2的邊坡,每高6m設(shè)1個反臺,根據(jù)不同的地形條件,西邊坡和南邊坡分別設(shè)置了3~9個臺階。采用多級隔坡反臺山體整形技術(shù)對邊坡進行治理。削坡完成后對邊坡采用土矸混合物進行覆蓋,覆土厚3m,矸石與黃土比例1∶1,壓實度≥85%,以利于植物生長。整形后南側(cè)邊坡最大高度為40m,最多設(shè)6級反臺;西側(cè)邊坡最大高度為27m,最多設(shè)3級反臺。為了有效排導(dǎo)徑流,減少沖刷,含蓄水源,在反臺內(nèi)側(cè)設(shè)柔性水溝,在坡度較陡的坡面設(shè)柔性急流槽,當(dāng)反臺較長時每隔200m左右設(shè)1道縱向坡面急流槽,形成坡面排水系統(tǒng),坡面排水系統(tǒng)與排矸場主排水系統(tǒng)相貫通。為減少雨水沖刷,應(yīng)對矸石山沉降,穩(wěn)固坡面,在反臺內(nèi)側(cè)柔性水溝與坡面之間設(shè)柔性坡腳。在坡面上設(shè)置微地形,即開挖魚鱗坑,阻滯徑流,減少水土流失,蓄水保墑,利于植被恢復(fù),實現(xiàn)了矸石山整體穩(wěn)定。3)生態(tài)修復(fù)措施布置。安太堡礦區(qū)煤矸石山堆積高度高、邊坡坡度達到45°,采用多臺階治理,垂直和傾斜布置鉆孔。將矸石山改造成地后,創(chuàng)造適宜植物生長的土壤母質(zhì)并達到50cm土層厚度,通過基質(zhì)改良作為種植層,采用適宜當(dāng)?shù)胤N植的植物種類(根系發(fā)達、生長迅速、抗逆性強)、合理配置物種等一系列人為干預(yù)措施實現(xiàn)景觀效果,并進行植被撫育管理,加速基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)向目標生態(tài)系統(tǒng)的演替過程。4)配套措施。為確保矸石山體穩(wěn)定,防止水土流失,鞏固防滅火效果,含蓄水源,利于植被恢復(fù),保證排水順暢,需對整個排矸場的集節(jié)排水系統(tǒng)進行統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)規(guī)劃,達到中小雨可被植物完全利用、大雨能夠順利排出的效果。配合布設(shè)了相應(yīng)的生產(chǎn)道路、田間道路等配套工程,路面采用30cm厚級配砂石。在矸石山治理的后期,至少進行為期2年的火情監(jiān)測,即布設(shè)一定數(shù)量的熱電偶,對地溫進行實時監(jiān)測,以掌握矸石山內(nèi)部溫度變化趨勢??蓪⒈O(jiān)測區(qū)域劃分為全面監(jiān)測區(qū)、重點監(jiān)測區(qū)和機械抽樣監(jiān)測區(qū)。定期采集溫度監(jiān)測點數(shù)據(jù),觀察其變化趨勢,是否存在異常,并及時更換失效設(shè)備。根據(jù)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù),定期對矸石山溫度特征進行風(fēng)險評估,預(yù)測潛在風(fēng)險區(qū),以便提出處置方案,維持滅火防復(fù)燃效果。

3效益分析

1)工程中的滅火防復(fù)燃措施有效解決了滅火不徹底和矸石爆炸等問題,通過隔絕空氣,降低氧含量實現(xiàn)了阻燃和防復(fù)燃的目的,排除了安全隱患。2)通過造地和改變微地形,恢復(fù)了土地的原有功能,土地得到升值,改良了土壤質(zhì)地;配套排水系統(tǒng)等措施,有效排導(dǎo)了徑流,減少了沖刷,防止矸石體滲水發(fā)生,同時減輕了水土流失危害,實現(xiàn)了水土保持的目標。3)生態(tài)修復(fù)措施的實施促進了植被大面積恢復(fù),提高了地面覆蓋度、植被生物量和生活多樣性,起到了良好的地面覆蓋和固持矸石的作用。4)治理后根治了SO2等有害氣體對環(huán)境空氣的影響,降低了空氣中的顆粒物,增加了區(qū)域氧氣輸出量,增加了植物蒸騰作用,改善了區(qū)域大氣環(huán)境和區(qū)域景觀環(huán)境。

4結(jié)語

平朔礦區(qū)煤矸石山生態(tài)修復(fù)工程在實現(xiàn)煤矸石山的治理和生態(tài)恢復(fù)的同時,達到消除安全隱患的目的,與周邊地理環(huán)境融為一體,基本實現(xiàn)了建設(shè)綠色礦山的目標,對于其他地區(qū)煤矸石山修復(fù)治理具有一定的指導(dǎo)意義。

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第5篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

Abstract: Exploiting of the coal mine has caused a serious ecological environmental damage in the coal mining area, the land is reducing, the living environment is in danger and the development of the economy is being hindered, so it is necessary and urgent for us to rebuild the ecological security system of coal mining area, program the structure and layout of mining area and spread ecological consciousness of environmental protection. With the analysis of diversified development of the ecological design of landscape, combining with the characteristics of the area of coal mining collapse in Dahuang Mountain, this paper wants to explore diversified landscape ecological design methods in the function, form, experience and so on in order to play a part in sustainable development.

關(guān)鍵詞:多元;景觀生態(tài);采煤塌陷地

Key words: diversity;landscape ecology;the collapse land

中圖分類號:TU984.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)30-0221-03

0 引言

我國煤礦數(shù)量達8萬多個,分布在1349個縣鎮(zhèn),煤炭資源豐富,所以資源消耗以煤為主,這使我國成為世界煤炭消費和出口大國,煤炭開采帶來經(jīng)濟利益的同時,給自然環(huán)境造成了嚴重破壞,產(chǎn)生大面積采煤塌陷區(qū),破壞區(qū)域景觀生態(tài)環(huán)境,但是這些采煤廢棄地現(xiàn)存大量煤炭開采的遺跡和遺址,具有豐富的人文景觀內(nèi)涵,并具備教育、科研、游覽觀賞的功能,而事實上無論從理論還是實踐方面,采煤塌陷地的景觀都不可能恢復(fù)到原來的面貌,但是可以通過合理的規(guī)劃和整治,在采煤塌陷地上重新塑造一個新景觀,采煤活動雖然對地區(qū)自然和人文景觀造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞,但也為人們重建礦區(qū)景觀環(huán)境,創(chuàng)造了一個機會,所以采煤塌陷地的景觀生態(tài)設(shè)計就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。

1 景觀生態(tài)設(shè)計的多元化發(fā)展

在廣義層面上運用生態(tài)學(xué)的原理對特定區(qū)域的景觀進行規(guī)劃和設(shè)計。在這一層面上的景觀生態(tài)設(shè)計實際上是對景觀的生態(tài)設(shè)計[1]。

據(jù)西蒙?范?迪?瑞恩(Sim Van der Ryn)和斯圖亞特?考恩(Stuart Cown)對生態(tài)設(shè)計的定義:任何與生態(tài)過程相協(xié)調(diào),盡量使其對環(huán)境的破壞影響達到最小的設(shè)計形式都成為生態(tài)設(shè)計[2]。然而近些年來,環(huán)境的持續(xù)惡化要求生態(tài)設(shè)計不僅具有科學(xué)的生態(tài)技術(shù)手法,更應(yīng)具備對生態(tài)觀念的傳播,推動公眾去愛護環(huán)境,使資源開發(fā)朝著可持續(xù)發(fā)展的方向邁進。這樣的生態(tài)現(xiàn)實,造成生態(tài)一詞的不斷解構(gòu),使景觀生態(tài)設(shè)計呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢。

在采煤塌陷地的濕地公園建設(shè)中,景觀設(shè)計研究自然、人與自然的關(guān)系,研究對象為有生命力的自然界的材料以及認知層面的人對環(huán)境的信息接收和傳遞,因而,生態(tài)必然成為景觀設(shè)計的形式、功能和體驗中不可或缺的元素。那么景觀生態(tài)設(shè)計的多元發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①功能主義的生態(tài)景觀:即以體現(xiàn)生態(tài)學(xué)功能、技術(shù)為主導(dǎo)的維護礦區(qū)生態(tài)安全格局的生態(tài)修復(fù)性景觀設(shè)計。②形式主義的生態(tài)景觀:即源于人類的主觀意識,礦區(qū)生態(tài)修復(fù)過程中對自然景觀的模仿和意境的營造。③體驗主義的生態(tài)景觀:在環(huán)境危機的社會背景下,肩負起教育和傳播生態(tài)觀重任的礦區(qū)景觀設(shè)計。

2 實踐――徐州大黃山采煤塌陷地濕地公園

2.1 項目背景

大黃山煤礦位于江蘇省徐州市銅山縣境內(nèi),1956年11月開始建井,1958年8月1日投產(chǎn),1970年有21座小煤窯開采。在40余年的采煤活動后,2001年因煤炭資源枯竭關(guān)閉大小煤礦。由于整個礦區(qū)的開采方法較為混亂,停產(chǎn)后留下了大片的采空區(qū),造成了大量的土地塌陷,部分塌陷區(qū)長年積水,塌陷深度最深處5.8m。

2.2 基地分析

用地范圍以大吳鎮(zhèn)――大黃山鎮(zhèn)邊界東界、京福高速公路為西界、徐賈公路南側(cè)為南界、京杭大運河為北界的矩形區(qū)域內(nèi),總計塌陷面積為15375畝。對地面總影響面積10.37km2,大黃山已經(jīng)停產(chǎn)8年,塌陷地均已沉降穩(wěn)定,塌陷范圍基本確定不變?,F(xiàn)狀多為塌陷地、荒地、復(fù)墾種植用地,區(qū)域內(nèi)有一條不勞河穿過,成為區(qū)域內(nèi)最大的河流,全長70km。(圖1、表1)

采煤活動造成基地生態(tài)環(huán)境的破壞不僅影響了區(qū)域生態(tài)平衡,也嚴重威脅了當(dāng)?shù)厝司迎h(huán)境。土地破壞,環(huán)境污染,煤礦關(guān)閉大量失業(yè)人員,導(dǎo)致了區(qū)域吸引力下降,人口流失,經(jīng)濟嚴重滯后,直接影響區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?;谒輩^(qū)沉降穩(wěn)定現(xiàn)狀,建立生態(tài)社區(qū),通過景觀生態(tài)設(shè)計,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、人居生存環(huán)境,通過改善礦區(qū)環(huán)境帶動周邊經(jīng)濟的發(fā)展。

2.3 多元景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計

在尊重可持續(xù)發(fā)展、因地制宜、以人為本的設(shè)計則的基礎(chǔ)上,以“城市與礦區(qū)、生態(tài)與景觀、人居與環(huán)境”的和諧為設(shè)計目標。將大黃山采煤塌陷地規(guī)劃為集農(nóng)業(yè)、療養(yǎng)、休閑、居住為一體的多功能綜合生態(tài)區(qū)?;诖簏S山現(xiàn)狀環(huán)境結(jié)合多元發(fā)展景觀生態(tài)設(shè)計理念,提出大黃山景觀生態(tài)設(shè)計路徑。(圖2)

2.3.1 功能主義景觀生態(tài)設(shè)計――景觀生態(tài)修復(fù)。

2.3.1.1 植被修復(fù)

植被生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)是整個景觀生態(tài)設(shè)計的根本性工作,綜合考慮基地的植物現(xiàn)狀,需從以下幾個方面來設(shè)計。

①保護未受采煤塌陷地影響的農(nóng)耕景觀。②改變煤矸石的堆砌方式,選擇適宜樹種形成新景觀。③通過合并整理土地塌陷形成的斑駁積水區(qū),形成生態(tài)濕地種植片區(qū),依次為沼澤、淺水、深水植物區(qū)三個部分,使區(qū)域水系形成天然的景觀廊道。④在交通主要干道種植大型喬木,形成整個片區(qū)的生態(tài)交通廊道。⑤在樹種上一般選擇徐州本土樹木中抗性強、耐瘠薄的品種,以灌木為主,逐漸引入喬木,選取具有改善土壤基質(zhì)的植物作為先鋒植物。

2.3.1.2 地形修復(fù)

①尊重現(xiàn)存的地形地貌,運用局部挖深疏通和對周邊地形抬高的手法,塑造大地形與小坡地相互交叉融合的地形生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。②塌陷地落差大,采取梯田平整方式,如果坡度起伏小,可采取臺田平整方式[3]。大黃山地形落差較小,因而采取臺田平整方式,使區(qū)域土地資源利用最大化,從而有效發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),積聚閑散勞動力,最大限度增加區(qū)域經(jīng)濟。

2.3.1.3 水體修復(fù)

①設(shè)計循環(huán)的水網(wǎng)系統(tǒng),保留原有部分河道,改善硬質(zhì)駁岸為可滲透性人工生態(tài)駁岸。②通過搭建路橋的手段,局部拓寬河道,在多雨季節(jié)可蓄水調(diào)節(jié)流量、控制洪水、補給地下水。③疏通不牢河河道,整治部分塌陷積水區(qū)為完整湖面形成濕地景觀。干旱時可釋放蓄積的水資源,補充地下水和地表徑流,并提供微生物棲息地,調(diào)節(jié)微氣候。

通過對場地內(nèi)的生態(tài)修復(fù),建立平面和垂直生態(tài)網(wǎng)絡(luò)相互交叉的時空景觀網(wǎng)絡(luò),形成多網(wǎng)絡(luò)共生的景觀生態(tài)格局,達到平面上系統(tǒng)性、空間上層次性、時間上相關(guān)性[4]。

2.3.2 形式主義景觀生態(tài)設(shè)計――景觀再生

在功能主義生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)上,依據(jù)人類需求及理性的設(shè)計思考,結(jié)合地域文化,從設(shè)計形式上體現(xiàn)自然,在滿足功能的基礎(chǔ)之上,營造適宜性的景觀生態(tài)環(huán)境,體現(xiàn)對自然意境的追求和和諧生活的向往。

基地按照“兩軸、三片區(qū)”規(guī)劃布局,有道路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成兩條景觀軸,區(qū)域景觀軸和貫穿基地南北的景觀軸,“三片區(qū)”:一、提供助老生活服務(wù),興辦老年公寓、醫(yī)療、護理院、服務(wù)片區(qū);二、發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)、濕地景觀和農(nóng)作物工業(yè)園區(qū)片區(qū);三、規(guī)劃青少年素質(zhì)教育基地,游樂園片區(qū)。(圖3)

新建老年生活服務(wù)區(qū),改善居民生活環(huán)境,并帶動周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展,營造宜人景觀環(huán)境,發(fā)展休閑度假旅游產(chǎn)業(yè)。通過模仿自然的手法,建造地方特色性漢文化建筑群,弘揚礦區(qū)人文景觀,在河道湖面周邊設(shè)計功能性景觀設(shè)施,營造怡人的文化景觀,建立觀賞性水景。

基地生態(tài)農(nóng)業(yè),將大田種植與農(nóng)、林、副、漁業(yè)結(jié)合起來;利用綠色和諧的景觀生態(tài)設(shè)計來發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè),結(jié)合農(nóng)作物工業(yè)園區(qū),通過人工景觀生態(tài)設(shè)計,形成景觀生態(tài)與經(jīng)濟上兩個良性循環(huán)體系。

2.3.3 體驗主義景觀生態(tài)設(shè)計――景觀信息傳播

通過景觀這一媒介,傳播生態(tài)的信息。在基地生態(tài)科普區(qū)域,實現(xiàn)采煤歷史文化和現(xiàn)代生態(tài)文化的有效結(jié)合,將大黃山采煤塌陷地建設(shè)成集生態(tài)教育、科普、旅游、保護、恢復(fù)示范等功能于一體的體驗性生態(tài)景區(qū)。

生態(tài)科普教育是生態(tài)景區(qū)的重要組成內(nèi)容,一個以“人和自然”為主題,突出生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理念,反映生態(tài)學(xué)原理及技術(shù)的應(yīng)用,融科學(xué)性、知識性和趣味性于一體。通過人的體驗性互動性的設(shè)計,讓人參與到科學(xué)探索和實踐活動中,加強生態(tài)信息的傳播。

整體規(guī)劃通過多網(wǎng)絡(luò)共生的生態(tài)修復(fù)手法,使整個基地形成循環(huán)的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng),達到區(qū)域的生態(tài)平衡,結(jié)合合理的功能規(guī)劃布局,形成人與生態(tài)環(huán)境的和諧共存。通過科普區(qū)域的體驗互動設(shè)計加強宣傳生態(tài)意識,構(gòu)建和諧環(huán)境,促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

采煤塌陷地的景觀生態(tài)設(shè)計是一個具有挑戰(zhàn)性的設(shè)計領(lǐng)域,它要解決的問題是多方面、多層次的,是一個復(fù)雜的交叉學(xué)科,需更加重視對自然環(huán)境的保護和對生態(tài)意識的傳播。文章歸納總結(jié)多元化景觀生態(tài)設(shè)計的種類,通過大黃山采煤塌陷地生態(tài)公園的案例,總結(jié)采煤塌陷地三方面景觀生態(tài)設(shè)計的方法,以此構(gòu)建生態(tài)功能良好的景觀格局,形成完善的生態(tài)安全系統(tǒng),可以帶動區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展,加強民眾的生態(tài)意識。力求通過對工業(yè)廢棄地的治理與可持續(xù)利用來達到緩解人地矛盾,爭取更大的社會經(jīng)濟發(fā)展空間。[5]此舉既可以增加場地的自我價值和市場經(jīng)濟價值,為城市的經(jīng)濟發(fā)展提供必要的物質(zhì)平臺,同時,可以提升城市形象,更加深化場地的社會性,體現(xiàn)場地的社會價值。改善了基地的生態(tài)環(huán)境,使項目的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益得到同步發(fā)展。

參考文獻:

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[3]宋紅梅,張紹良.徐州市采煤塌陷地狀況及分類治理對策[J].山東煤炭科技,2005(4).

第6篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:中藥材;生態(tài)修復(fù);礦區(qū)廢棄地

一、引言

湖南耒陽市是湖南的重要能源基地和重金屬礦產(chǎn)地,是全國50座因可供開發(fā)的后備資源不足、面臨“礦竭城衰”的嚴重威脅的資源枯竭型城市之一,礦山關(guān)閉后造成大量的廢棄土地、遺棄廠礦等遺留給地方政府恢復(fù)利用。這些地方的植被蓋度往往低于5%—12%,生物多樣性下降,嚴重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。若不能很好落實土地復(fù)墾與生態(tài)重建,就可能產(chǎn)生環(huán)境安全、人居安全隱患,嚴重地方經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。針對資源枯竭型城市的礦區(qū)生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展等問題突出的現(xiàn)狀,應(yīng)用生物學(xué)和生態(tài)學(xué)原理,以植被恢復(fù)為技術(shù)主線,結(jié)合礦區(qū)不同的立地條件、環(huán)境條件和植物生物學(xué)特征,立足長遠和可持續(xù)發(fā)展,兼顧經(jīng)濟效益,實現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟效益、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一。

在調(diào)查廢棄礦區(qū)的氣候、土壤、水文、立地條件等基礎(chǔ)上,綜合廢棄礦區(qū)的生態(tài)現(xiàn)狀、人文習(xí)慣、所種植物的生物學(xué)特征、以及中藥材的市場前景,我們重點研究了以下三種中藥材在廢棄礦區(qū)的表現(xiàn)。

第一,金銀花,金銀花是一種具保健、藥用、觀賞及生態(tài)功能于一體的經(jīng)濟植物,也是國務(wù)院確定的名貴中藥材之一。具有清熱解毒、消炎退腫、保肝抗病毒、延緩衰老的功效,尤其具有良好的預(yù)防“SARS”病毒和抗艾滋病功能。金銀花廣泛應(yīng)用在制藥、香料、化妝品、保健食品、飲料等領(lǐng)域,已開發(fā)出很多產(chǎn)品,如雙黃連口服液、金銀花含片、金銀花茶、銀麥啤酒、金銀花洗面奶等,備受消費者青睞。金銀花樹姿優(yōu)美,花朵芬芳,是園林綠化優(yōu)良植物。由于金銀花根系發(fā)達,土壤要求不嚴,耐旱、耐寒熱、耐瘠薄、耐鹽堿等抗逆性強的特點,是水土保持和石漠化治理的良好樹種,也是退化生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)修復(fù)的理想植物。

第二,杜仲,為落葉喬木,是我國特有中藥材樹種之一。杜仲皮供藥用,具有補肝腎、強筋骨、益腰膝、除酸痛、降血壓等功效。杜仲皮和葉中含有豐富的維生素E和胡蘿卜素及人體需要的10余種元素,現(xiàn)已研制杜仲茶、杜仲酒和口服液等多種保健飲品。杜仲除木質(zhì)部外,各器官和組織均含存重要的工業(yè)原料杜仲膠,具有良好的絕緣性和粘著性,廣泛應(yīng)用于電器工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和電訊器材上業(yè)。杜仲的適應(yīng)性廣,耐寒性較強,我國長江、黃河、淮河及海河流域都適合栽培。杜仲為深根系樹種,具有耐干旱的能力,對土壤條件要求不嚴格,在輕酸性土及輕堿性土都能生長。杜仲干直,枝葉茂密,根系發(fā)達,樹姿優(yōu)美是優(yōu)良園林綠化樹種。

第三,黃柏又名黃波羅,為蕓香科落葉喬木。是我國珍貴的傳統(tǒng)出口創(chuàng)匯中藥之一。以樹皮入藥,有健脾止瀉、清熱燥濕、瀉火解毒和抑菌的功效。主治前列腺炎、尿路感染、胃腸炎、痢疾、黃疸型肝炎等多種常見疾病。近年來研究證明黃柏皮對乙肝表面抗原有抑制作用,其提取物有降血壓和降血糖作用,其潛在藥用價值也越來越引起人們的重視。歷來為緊缺中藥,野生資源遭大量砍伐,已經(jīng)被國家列為重點的植物保護資源,貨源不足已成定局。因黃柏既可藥用,又可材用,使得人工栽培具有可觀的經(jīng)濟效益和廣泛的社會效益。黃柏對氣候適應(yīng)性強,成年樹喜陽光。野生 見于避風(fēng)山間谷地,混生在闊葉林中。喜深厚土壤,喜潮濕、喜肥、怕澇、耐寒。

本研究選定資源枯竭型城市——耒陽市比較普遍性的廢棄地:公路下邊坡、煤礦廢棄地、錳礦廢棄地等3種類型的廢棄地,采用金銀花、杜仲、黃柏等三種名貴中藥材,開展廢棄礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)試驗研究,主要研究這三種名貴中藥材在3種類型廢棄地上的生態(tài)修復(fù)功能。

二、材料與方法

考慮到廢棄礦區(qū)土壤結(jié)構(gòu)、保水、保肥力較差,土壤有機質(zhì)含量低等因素,為縮短生態(tài)恢復(fù)時間,在試材選用上,金銀花為2年生扦插苗、杜仲、黃柏為3年生實生苗。同時采取在栽植時加少量有機肥+保水劑等措施。3種廢棄地分別是:位于小水鎮(zhèn)的錳礦廢棄礦區(qū),位于大義鎮(zhèn)的煤礦廢棄礦區(qū)及公路下邊坡。2009年2月前栽植。在上述3種廢棄地類型上分別栽種667m2,栽植后按常規(guī)栽培技術(shù)規(guī)范進行管理。

在生長期間不間斷進行生長觀察記錄,并于2011年按照不同中藥材的生物學(xué)特性,進行調(diào)查生長量與生物量,以此時三種中藥材樹種生長季基本結(jié)束為準。生長量:以2年生長量平均值為依據(jù),本研究調(diào)查新梢的長度、粗度和數(shù)量。生物量:單株地上部枝條的鮮重。覆蓋度:覆蓋度(%)=枝條覆蓋面積/調(diào)查面積×100%。數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進行統(tǒng)計分析,顯著性檢驗在P

三、結(jié)果與分析

(一)不同中藥材樹種在不同廢棄地的成活率

3個品種在3種類型廢棄上的平均成活率高達91.8%,成活率均比較高,如表1所示。金銀花在3種廢棄類型上成活率的總平均值達97.7%,顯著高于杜仲和黃柏;主要原因金銀花的根系發(fā)達、須根多、抗逆性強。三類廢棄礦區(qū)種中藥材成活率結(jié)果還表明,錳礦廢棄礦區(qū)栽培中藥材成活率較高,但差距不十分明顯。

(二)新梢的長度、粗度和數(shù)量

第7篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:礦區(qū) 土地復(fù)墾 復(fù)墾技術(shù)

一、礦區(qū)水土保持工作現(xiàn)存問題

礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用,有力地促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展,在國民經(jīng)濟建設(shè)中起著十分重要的作用。但是長期以來,隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展和礦山開發(fā)活動的加劇,以及礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理與保護工作的薄弱,導(dǎo)致礦區(qū)水土流失問題日益突出,礦區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境日趨惡化。另外,礦產(chǎn)資源開發(fā)的一些不合理性造成了礦產(chǎn)資源的浪費。

在未來幾十年內(nèi),煤炭將仍然是我國主要的一次性能源。因此,煤礦也得發(fā)展是必須、必然的;因此,對礦區(qū)的土地復(fù)墾工作就顯得尤為重要、緊迫。

二、礦區(qū)土地復(fù)墾概況

我國礦區(qū)土地復(fù)墾工作開始于20世紀50年代末,當(dāng)時一些礦產(chǎn)企業(yè)迫于礦區(qū)土地緊缺,陸續(xù)自發(fā)性地開展了不同規(guī)模、技術(shù)粗放的土地復(fù)墾工作。20世紀80年代后期人們開始關(guān)注礦區(qū)土地資源的穩(wěn)定利用以及相關(guān)的基本環(huán)境工程的配套問題,土地復(fù)墾工作有了長足的發(fā)展。21世紀以來,一種以礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康與環(huán)境安全為恢復(fù)重建目標的污染土地生物修復(fù)在中國逐漸受到重視,其中包含了金屬礦區(qū)土壤的植物修復(fù)、微生物修復(fù)、動物修復(fù)及其聯(lián)合協(xié)同修復(fù)等多項環(huán)境與生物新技術(shù)。

山西省煤炭資源儲量大、分布廣,且多以井工方式開采,因此,土地的塌陷破壞是山西省能源工業(yè)對土地資源的主要破壞形式。在山西省國有重點煤礦開采范圍內(nèi),土地塌陷面積已達297.48km2,占開采總面積的60%左右。

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)趙景逵教授等人于1986年開始開展了礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建科學(xué)研究工作,先后對山西省礦區(qū)土地破壞最大的4種類型――中小型露天鋁礦廢棄地、井工采煤塌陷地、煤矸石山、大型露天煤礦排土場,系統(tǒng)地進行了土壤、植被、生態(tài)和經(jīng)濟等方面的研究與試驗示范,為山西和黃土高原工礦區(qū)的社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供了較為豐富的階段性技術(shù)成果和對策。尤其在全國最大的露天礦區(qū)――平朔露天煤礦取得顯著的成效。

三、山西省礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)與措施

1.工程措施

采煤塌陷地的土地工程復(fù)墾主要包括疏干法、挖深墊淺法、充填復(fù)墾法及直接利用法等。

1.1疏干法

疏干法指開挖大量排水渠,使塌陷區(qū)的積水排干,再加以必要的整修工程,使塌陷區(qū)不再積水,并得以恢復(fù)利用。

1.2挖深墊淺法

挖深墊淺法是用挖掘機械將塌陷深的區(qū)域再挖深,形成水-魚-塘。取出的土方充填塌陷坑淺的區(qū)域,形成耕地,達到水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)種植并舉的目的。

1.3充填復(fù)墾法

充填復(fù)墾是利用礦區(qū)的固體廢渣作為充填物料,主要充填物為煤矸石和坑口電廠粉煤灰。它兼有掩埋礦區(qū)固體廢棄物和復(fù)墾土地的雙重效能。

1.4直接利用法

直接利用法是指對于大面積的塌陷地,特別在大面積積水或積水很深的水體,以及未穩(wěn)定塌陷地或暫難復(fù)墾的塌陷地,常根據(jù)塌陷地現(xiàn)狀,因地制宜地直接加以利用,如網(wǎng)箱養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、種植耐濕作物等。

2.生物復(fù)墾技術(shù)

生物復(fù)墾是根據(jù)待復(fù)墾土地的利用方向,采取包括肥化土壤、微生物培肥等在內(nèi)的生物方法,改變土壤新耕作層養(yǎng)分狀況和土壤結(jié)構(gòu),增加蓄水、保水、保肥能力,創(chuàng)造適合農(nóng)作物正常生長發(fā)育的環(huán)境,維護礦區(qū)生態(tài)平衡的技術(shù)體系。

2.1微生物培肥法

利用微生物菌肥和活化劑,對將要復(fù)墾的貧瘠土地進行熟化和改良,恢復(fù)其土壤肥力。菌肥用來改良土壤理性狀和肥力狀況,目前主要有根瘤菌肥料和固氮菌肥料。前者主要存在于土壤及豆科植物根瘤內(nèi),將其施入土壤后,能固定空氣中的氮素,并轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫牡鼗衔?。大豆、花生、紫云英等根瘤菌劑使用最廣。后者含有大量好氣性自生固氮菌的細菌肥料,適宜作基肥,最好與有機肥一起使用。微生物活化劑主要用來使煤矸石、露天剝離物等固體廢棄物充填的土層快速形成耕質(zhì)土壤,改善土壤結(jié)構(gòu)。

2.2 綠肥法

綠肥法是改良復(fù)墾土壤、增加有機質(zhì)和氮、磷、鉀等多種營養(yǎng)成分的最有效方法。綠肥多為豆科植物,一般含15%~25%的有機質(zhì)和0. 3%~0. 6%的氮素,其生命力旺盛,在自然條件較差、較貧瘠的土地上也能很好地生長,它能吸收深層土壤的養(yǎng)分和改善土壤的理化特性。方法是在工程復(fù)墾地種植綠肥作物,待其成熟后壓青翻入土壤,可采取單種、間種、套種等種植方式。它也適用于矸石山的土地復(fù)墾。

2.3施肥法

施肥法主要以增施有機肥和化肥來提高土壤的有機質(zhì)和養(yǎng)分含量,改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性狀。特別是有機肥中的有機質(zhì)黏結(jié)力和黏著力比沙粒強,比黏粒弱,可克服沙土過沙、黏土過黏的缺點,較快改善土壤結(jié)構(gòu),使土體疏松,防止土壤板結(jié),增加土壤的保水保肥能力。

3.化學(xué)法復(fù)墾技術(shù)

化學(xué)復(fù)墾即利用自然的地球化學(xué)作用,盡可能地不干擾自然界,依元素自然循環(huán)來去除有關(guān)的化學(xué)元素。由于化學(xué)工程法模擬自然界的各種自清潔作用,就地取材地改善人類生存的環(huán)境,不會帶來新的污染,因而具有廣闊的前景。化學(xué)法復(fù)墾主要用于酸堿性土壤改良,當(dāng)土壤呈酸性時,施加少量熟石灰和石灰粉;呈現(xiàn)較強堿性時,施加少量石膏、氯化鈣、硫酸等作調(diào)節(jié)劑,調(diào)節(jié)土壤 pH值使其適合植物生長。該措施除了調(diào)節(jié)土壤酸堿度外,還促進微生物活性,增加土壤中鈣含量,改善土壤結(jié)構(gòu)。

4.生態(tài)工程復(fù)墾技術(shù)

生態(tài)工程復(fù)墾技術(shù)是將土地復(fù)墾工程技術(shù)與生態(tài)工程技術(shù)結(jié)合起來,綜合運用生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、系統(tǒng)工程的理論,運用生態(tài)系統(tǒng)的物種共生和物質(zhì)循環(huán)再生等原理,結(jié)合系統(tǒng)工程對破壞土地所設(shè)計的多層次利用的工藝技術(shù)。其目的在于促進各生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置,獲得較好的經(jīng)濟、生態(tài)和社會綜合效益,走可持續(xù)發(fā)展的道路。

它不僅包括各種土地復(fù)墾工程技術(shù)的優(yōu)選,也包括農(nóng)業(yè)立體種植、養(yǎng)殖、食物鏈結(jié)構(gòu)、農(nóng)林牧副漁業(yè)一體化等生態(tài)工程技術(shù)的選擇,常常通過平面設(shè)計、食物鏈設(shè)計和復(fù)墾工程設(shè)計來實現(xiàn)。對于復(fù)墾為農(nóng)業(yè)用途的,其實質(zhì)就是在復(fù)墾的土地上發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。

基塘復(fù)墾模式就是對采煤塌陷地采取挖深墊淺措施獲得一定比例的旱田與水面,并按生態(tài)學(xué)原理對旱田和水面進行合理利用的復(fù)墾模式,由該模式形成的土地生態(tài)系統(tǒng)為水陸復(fù)合型生態(tài)系統(tǒng),是生態(tài)工程復(fù)墾的典型模式。

四、露天礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)與措施

在國外,產(chǎn)煤大國大部分以露天礦產(chǎn)煤為主。露天采礦是在一定區(qū)域內(nèi)進行的較大規(guī)模的剝離和采掘活動,其對地表的破壞和礦區(qū)周圍環(huán)境的影響日益引起人們密切的關(guān)注。我國由于煤炭的分布以及貯藏條件較特殊,露天礦的發(fā)展比較緩慢。因為露天開采與井工開采相比有顯著的優(yōu)越性:產(chǎn)量大,成本低,建設(shè)速度快,勞動條件好等,推動我國露天礦的發(fā)展將是維持煤炭產(chǎn)量的重要措施之一。

山西平朔礦區(qū)是我國 20世紀末最大的露采煤炭生產(chǎn)基地。礦區(qū)地質(zhì)儲量 127.5億 t, 現(xiàn)有國家特大型露天礦 3個 , 即安太堡露天礦、安家?guī)X露天礦、東露天礦 , 開采面積約 160 km2 , 每個煤田的年產(chǎn)規(guī)模均為1500萬t。平朔礦區(qū)地處黃土高原東部、山西省北部,與號稱黃土高原“黑三角”的世界特大型煤田―神府東勝煤田相連,是一個對環(huán)境改變反應(yīng)敏感、維持自身穩(wěn)定的可塑性較小的脆弱生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。平朔礦區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)條件較差,生態(tài)環(huán)境十分脆弱,加之大規(guī)模的開發(fā),已對當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量、群眾生活和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展帶來了更大的負面影響。

因此,對露天礦區(qū)的土地復(fù)墾工作是一項迫切而又具有長遠意義的工作。

1.露天煤礦生產(chǎn)過程中的優(yōu)化控制與環(huán)境管理

1.1露天礦生產(chǎn)中采空區(qū)的復(fù)墾

按排土方式不同,露天礦采空區(qū)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。

1.1.1采用外排土方式時的復(fù)墾

采用外排土方式時采空區(qū)可以用地下開采排出的矸石、電廠粉煤灰或其它固體廢棄物復(fù)墾,也可將外排土場的巖土重新運回采空區(qū)。若用排土場巖土回填,一般在外排時就應(yīng)根據(jù)巖土的特性采取分別堆放:大塊巖石在下,小塊巖石在上;酸堿性巖石在下,中性巖石在上;不易風(fēng)化的巖石在下,易風(fēng)化的巖石在上;貧瘠的巖石在下,肥沃的土壤在上。

1.1.2采用內(nèi)排土方式時的復(fù)墾

所謂內(nèi)排土方式,是將已剝離的巖土直接運至露天開采境界內(nèi)的采空區(qū)。此時,采空區(qū)復(fù)墾可成為回采的一道工序,由于排土運距短,排土又不需占用專門的場地,復(fù)墾費用可大大降低。為保證巖土的剝離、回填與采礦工程之間互不干擾,應(yīng)合理布置回填塊段、回采塊段和剝離段之間的順序。

1.2在生產(chǎn)中應(yīng)引起注意的幾點

1.2.1盡量減少排土場占地

排土場占地一般為露天煤礦總占地面積50%以上。因此,要合理選擇外排土場的堆積方式,增大排棄高度,有條件時采掘與排棄工藝應(yīng)綜合考慮,實行內(nèi)排。

1.2.2實行分區(qū)開采

盡可能考慮分區(qū)開采,為恢復(fù)土地提供有利條件。在開采順序合理的前提下,可先開采沒有表土的采區(qū),再剝離下一個采區(qū)的表土,將其排至前采區(qū)的外部排土場的表層,進行復(fù)墾。

1.2.3把土地復(fù)墾納入開采工藝

將采礦、運輸及排土綜合考慮,形成統(tǒng)一的采礦――運輸――排土――土地復(fù)墾工藝。既保證整個露天煤礦生產(chǎn)工藝的合理,又兼顧土地復(fù)墾工程,降低土地復(fù)墾的費用,經(jīng)濟上更為合理。

1.3露天煤礦伴生礦物的合理開發(fā)與利用

露天煤礦中除煤炭外,往往有其它有用礦物,如高嶺土、硅藻土、油母頁巖等伴生礦物。我國伴生礦物開發(fā)甚少,亟待研究伴生礦物的綜合利用及合理開采方式,并進行經(jīng)濟效益預(yù)測,對回收有用礦物進行綜合利用。如有開發(fā)價值,則可建立專門的單位進行開發(fā)或生產(chǎn)。

2.露天開采后期及結(jié)束后的土地復(fù)墾

2.1露天礦采場的復(fù)墾技術(shù)

露天礦采場的復(fù)墾主要取決于煤層貯存、地形條件、圍巖、表土及當(dāng)?shù)氐膶嶋H需要。露天開采水平和緩傾斜煤層時,剝離物可堆放在露天采場內(nèi),復(fù)墾場地的坡度可與煤層底板坡度相近,以利于地表水的排除,在礦區(qū)開采前利用采運設(shè)備超前采集土壤,接著覆蓋在內(nèi)排場地上的即可恢復(fù)原先的地形。然后按田園化要求修筑機耕道、灌溉水溝及防護林帶。

2.2排土場的復(fù)墾技術(shù)

2.2.1排棄物料的分采分堆

在露天礦開采工藝設(shè)計中,要注意土壤和圍巖的農(nóng)業(yè)化學(xué)性質(zhì)和物理力學(xué)性質(zhì),它們的立體分布及數(shù)量。對于土壤、含肥巖石與其它硬質(zhì)巖石,要盡可能分開剝離,集中或分開堆存;對中性和含毒的巖石,采集后應(yīng)排棄在排土場底部或中間,然后在上面復(fù)土壤或含肥巖石。

2.2.2排土場整治

排土場的整治一般可分為頂部和斜坡兩項。根據(jù)排土工藝和設(shè)備的不同,頂部可形成的形狀有等錐形、連脊形、橫向弧形和平坦形。整治工作量以平坦形最小,錐形排土場最大。

為了防止排土場表面受到水侵蝕,當(dāng)用作農(nóng)業(yè)種植時不宜超過1~2°,而坡度在3~5°時應(yīng)有保護措施,當(dāng)用作牧場或草場時為2~4°;用于林地時適宜的縱坡為10°以下,橫向坡度不應(yīng)超過4°。復(fù)墾場地的坡向盡量朝南或朝西南。對斜坡要進行邊坡處理以利于種植。一般斜坡分為平臺式和連續(xù)式。通常排土場斜坡角在35~45°之間。斜坡緩和到35°時適宜于林業(yè),30°時用于放牧,20~25°用于使用專門機械的某些耕作,15~20°用于果園及使用常規(guī)機械的某些耕作。10~15°用作為某些建筑物的場地,5~10°用于農(nóng)業(yè)??梢罁?jù)實際情況略作調(diào)整。

2.3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)有多種,最典型的是塌陷區(qū)水陸交換互補的物質(zhì)循環(huán)類型。它是充分利用塌陷區(qū)形成積水的特點,根據(jù)魚類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)的食物鏈原理進行合理組合,實現(xiàn)農(nóng)―漁―禽―畜綜合經(jīng)營的生態(tài)農(nóng)業(yè)類型。

2.4生物復(fù)墾技術(shù)

生物復(fù)墾技術(shù)是利用生物措施恢復(fù)土壤肥力與生物生產(chǎn)能力的活動。它是實現(xiàn)廢棄土地農(nóng)業(yè)復(fù)墾的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要內(nèi)容為土壤改良和植被品種篩選。主要是排土場復(fù)墾、矸石山復(fù)墾、露天采場及用固體廢物充填復(fù)墾。

土壤改良地方法:客土法,化學(xué)法,綠肥法,施肥法。

2.4.1綠肥法

這種方法的實質(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)和團聚作用,能改善土壤理化性質(zhì)。

2.4.2施肥法

本方法以使用大量有機肥料來提高土壤中的有機物含量,改良土壤結(jié)構(gòu),消除過粘、過砂土壤的不良理化特性。

2.4.3客土法

對過砂、過粘土壤,采用“泥入砂、砂摻泥”的方法,調(diào)整耕作層的泥砂比例,達到改良質(zhì)地、改善耕性、提高土壤肥力的目的。

2.4.4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。

一般植被品種篩選時通過實驗室模擬種植試驗、現(xiàn)場種植試驗、經(jīng)驗類比等手段篩選確定。篩選出的品種應(yīng)生長快、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強、抗逆性好、耐貧瘠,盡量選用優(yōu)良的當(dāng)?shù)仄贩N,條件適宜時引進外來速生品種。

2.5微生物復(fù)墾技術(shù)

微生物復(fù)墾技術(shù)利用微生物活化藥劑或微生物與有機物的混合劑,對復(fù)墾后的貧瘠土地進行熟化和改良,恢復(fù)土壤肥力和活性。采用微生物方法復(fù)墾,對煤矸石、露天礦剝離物等堆放場地不需覆蓋表土,經(jīng)一個植物生長周期建立穩(wěn)定的活性條件,第二年可種植農(nóng)作物。完全達到高產(chǎn)田的肥力,并維持數(shù)年不衰減。該方法也能使其它類型貧瘠土壤或酸性土壤恢復(fù)成良田,對種植品種沒有任何限制;而且微生物復(fù)墾只需普通材料和機具,費用低,效益好。

五、結(jié)語

山西省作為能源重化工業(yè)基地對我國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義,但山西在為全國作貢獻的同時,也造成了山西省土地資源的極大破壞和土地質(zhì)量的下降,加劇了礦區(qū)的人地矛盾,影響了經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。因此,山西省應(yīng)針對礦區(qū)土地復(fù)墾工作中存在的現(xiàn)實問題,因地制宜,采取積極有效的措施,必須做到采礦生產(chǎn)與礦區(qū)復(fù)墾相結(jié)合,把礦區(qū)復(fù)墾工作提到一個相當(dāng)重要的議事日程上。我們應(yīng)以工程復(fù)墾措施為基礎(chǔ),生物復(fù)墾、化學(xué)復(fù)墾及生態(tài)工程復(fù)墾技術(shù)相結(jié)合,真正把礦區(qū)復(fù)墾工作作為一項必須堅持的歷史重任,長期開展下去。

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第8篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

發(fā)達國家的土地整治技術(shù)比較成熟,土地整治中所涉及到的技術(shù)主要包括生態(tài)工程技術(shù)、環(huán)境影響評估技術(shù)、信息技術(shù)、規(guī)劃技術(shù)、鄉(xiāng)村景觀保護與重建技術(shù)等。德國的土地工程始于13世紀,在土地整治技術(shù)方面一直處于世界領(lǐng)先地位,德國的巴伐利亞州現(xiàn)已普遍應(yīng)用計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù),建立了土地整治信息系統(tǒng)(LE-GIS),將土地整治的各種數(shù)據(jù)、圖件和權(quán)屬狀況等資料儲存于該系統(tǒng)中。俄羅斯的土地工程技術(shù)可追溯到15世紀,1996年12月,在莫斯科通過成立“俄羅斯及獨聯(lián)體國家土地關(guān)系與土地整理問題國際研究會”,提出了統(tǒng)一進行研究和判定土地利用與土地整理的理論與標準,研究景觀的、生態(tài)的土地整理設(shè)計理論和技術(shù)方法。澳大利亞的土地工程技術(shù)研究重點是因礦產(chǎn)資源開發(fā)引起的土地復(fù)墾問題,在土地復(fù)墾整治的計算機模擬方面取得了大量處于世界先進水平的科研成果,重視土地生態(tài)系統(tǒng)重建研究。Caya等將模糊專家系統(tǒng)模型(FuzzyEx-pertSystem)應(yīng)用于土地整治后的土地重新安排中,使土地權(quán)屬分配得到更多農(nóng)戶滿意。使整治前后的所有地塊總價值相等,是成功的土地整治工程,因而必須要對地塊的價值進行評估,GIS技術(shù)在價值評估中有著很大的優(yōu)越性。國外土地整治的上述技術(shù)已經(jīng)比較科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范,適應(yīng)了土地整治實踐的要求。我國土地整治起步較晚,有關(guān)土地整治技術(shù)的研究甚少,土地整治實踐中非常缺乏技術(shù)支撐。我國急需從土地整治技術(shù)的工程化、標準化、信息化和系統(tǒng)化等方面構(gòu)建土地綜合整治技術(shù)支撐體系,我國土地整治技術(shù)的核心是景觀設(shè)計與生態(tài)化整治技術(shù)。胡靜等為實現(xiàn)運用信息化手段對土地整治項目建設(shè)情況進行動態(tài)監(jiān)測和預(yù)警,對提高項目管理效率提供了技術(shù)支撐,對土地整治工程項目建設(shè)監(jiān)測管理系統(tǒng)進行了研究與設(shè)計,從建設(shè)一體化監(jiān)管信息平臺出發(fā),構(gòu)建了“中央—省級—縣(區(qū))級”三級動態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng);王金滿等應(yīng)用數(shù)字高程模型(DEM)原理,借助GIS軟件的統(tǒng)計功能,研究了山地丘陵區(qū)坡式梯田土地整治工程量測算方法和流程,并為測算土地整治量提供了方法借鑒;葉艷妹等設(shè)計了農(nóng)地整治中急需解決的路溝渠生態(tài)化技術(shù)和灌排溝渠生態(tài)化設(shè)計技術(shù)。2008年“十一五”國家科技支撐計劃立項了首個土地工程研究項目“土地整理關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用”,對“土地整理規(guī)劃、設(shè)計技術(shù)、土地整理工程施工關(guān)鍵技術(shù)、土地整理質(zhì)量與生態(tài)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)、土地整理實施信息化管理技術(shù)、東部基本農(nóng)田優(yōu)質(zhì)精細型土地整理技術(shù)、中部糧食主產(chǎn)區(qū)增量經(jīng)濟型土地整理技術(shù)以及西部生態(tài)脆弱區(qū)保質(zhì)生態(tài)型土地整理技術(shù)”等進行了研究,這也充分說明土地工程技術(shù)研究適應(yīng)了時展的需要和趨勢。

2不同類型土地整治工程技術(shù)

目前,土地綜合整治包括:

①對未利用地的開發(fā)利用,如根據(jù)需求和現(xiàn)狀將未利用地改良為農(nóng)地或建設(shè)用地;

②對已利用地的綜合整治,提高土地利用效率和土地產(chǎn)值,如對農(nóng)地的改良、配套,進行集約化利用,建設(shè)高標準農(nóng)田;

③對現(xiàn)狀土地進行土地市場一級開發(fā)支持經(jīng)濟建設(shè),對污染、災(zāi)毀及破損土地的整治利用等。筆者基于長期的實踐經(jīng)驗,結(jié)合實際提出了以下不同類型土地整治工程技術(shù)。

2.1非農(nóng)用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)用地工程

非農(nóng)用地是指農(nóng)業(yè)用地和暫時難于利用的土地(如戈壁、沙漠、高寒山地、裸巖、裸土等)以外的土地,通常包括農(nóng)村聚落,大、中、小城鎮(zhèn),工礦區(qū),交通運輸、名勝古跡、旅游、療養(yǎng)區(qū),自然保護區(qū)等占用的土地。我國非農(nóng)業(yè)用地約占國土中面積的22.9%。農(nóng)業(yè)用地又稱農(nóng)用地,指直接或間接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所利用的土地,包括耕地、園地、林地、牧草地、養(yǎng)捕水面、農(nóng)田水利設(shè)施用地(如水庫、閘壩、堤埝、排灌溝渠等),以及田間道路和其他一切農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性建筑物占用的土地等。非農(nóng)用地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)用地具有提高土地利用率和產(chǎn)出率的功能,有利于推進節(jié)約集約利用土地,促進土地資源的可持續(xù)利用。在土地利用總體規(guī)劃和土地工程專項規(guī)劃的指導(dǎo)下,根據(jù)土地的適宜性和經(jīng)濟發(fā)展的需要,對田、水、路、林、村采取必要的措施進行整治,對土地資源重新配置,可以實現(xiàn)資源的積極整合、有效利用以及資源集中集約化發(fā)展,有效地改善土地生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。非農(nóng)用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)用地的工程措施主要是土地工程。土地工程是對低效利用、不合理利用、未利用以及生產(chǎn)建設(shè)活動和自然災(zāi)害損毀的土地進行整治,提高土地利用效率的活動。在工程中應(yīng)遵循因地制宜、系統(tǒng)性、整體性和經(jīng)濟、生態(tài)與社會效益相結(jié)合的原則,主要內(nèi)容包括成土、土地平整、土壤改良、灌溉及水利配套、電力、林業(yè)、道路等內(nèi)容。在土地開發(fā)工程中應(yīng)兼顧國家惠農(nóng)政策,結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活條件,因地制宜建設(shè)新農(nóng)村,發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),如設(shè)施農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)等。

2.2建設(shè)用地整備工程

建設(shè)用地,是指付出一定投資(土地開發(fā)建設(shè)費用)、通過工程手段為城鎮(zhèn)村及工礦等各項建設(shè)提供的土地。它是利用土地的承載能力或建筑空間,不以取得生物產(chǎn)品為主要目的的用地。據(jù)土地所用權(quán)特點,建設(shè)用地整備工程,是指由政府或其授權(quán)委托企業(yè),對一定范圍內(nèi)的現(xiàn)狀土地(包括農(nóng)用地、建設(shè)用地及未利用地)進行統(tǒng)一的征地、清表、整治、平整并進行適度市政配套設(shè)施建設(shè),使之達到“三通一平”(通路、通水、通電和土地平整)、“五通一平”(通水、通電、通路、通訊、通氣和土地平整)或“七通一平”(給水、排水、通電、通路、通訊、熱力、燃氣和土地平整),從而符合建設(shè)用地標準的過程。建設(shè)用地整備工程中的整治工程,主要指通過一定工程、生物或技術(shù)手段,使海域、沼澤或土質(zhì)難以為建設(shè)用地所利用的土地達到建設(shè)用地的標準。例如,荷蘭、日本、中國香港等地的填海造地工程,將原有的海域、湖區(qū)或河岸轉(zhuǎn)變?yōu)殛懙刈鳛榻ㄔO(shè)用地,需要圍堰、基槽清淤、基坑填沙、填砂等工程;沼澤地區(qū)的地基承載力較低,當(dāng)作為建設(shè)用地開發(fā)時,要注意采取降低地下水位、排除積水等措施,以提高地基承載力和改善環(huán)境衛(wèi)生狀況。

2.3污損土地改良改造工程

污損土地是指由人類活動或自然因素造成的土地污染和損毀,使土地完全或部分失去原來的使用價值和建設(shè)功能,包括污染土地和損毀土地。對污損土地進行改良改造區(qū)別于其他廢棄地的改良改造,需要根據(jù)“因地制宜”原則,采取不同的技術(shù)措施去除污染物、恢復(fù)損毀土地,并通過污損土地利用評價,使其達到農(nóng)用地或建設(shè)用地的使用標準。

2.3.1污染土地改良改造技術(shù)。污染土地是指人類活動或自然因素產(chǎn)生的污染物進入土壤并積累到一定程度,引起土壤環(huán)境質(zhì)量惡化,對空氣、生物、水體或人體健康產(chǎn)生危害,使其社會屬性和自然屬性受到影響的土地。污染土地改良改造技術(shù)是利用一定的技術(shù)措施,對污染土地進行改造使其恢復(fù)到未污染的水平。污染土地改良改造技術(shù)按地點可分為原位改良改造技術(shù)和異位改良改造技術(shù)。原位改良改造技術(shù)即對未挖掘的土壤進行改良改造;異位改良改造技術(shù)指對挖掘后的土壤進行處理的過程。土地污染改良改造按操作原理主要分為物理改良改造技術(shù)、化學(xué)改良改造技術(shù)和生物改良改造技術(shù)[。污染土地的物理改良改造是指通過物理過程的調(diào)節(jié)或控制,改變土壤的物理性狀,使污染物得到有效控制,將污染物與土壤分離或轉(zhuǎn)化為低毒或無毒物的改良改造過程。主要的物理改良改造技術(shù)有客土和換土技術(shù)、蒸汽浸提技術(shù)、玻璃化技術(shù)、固化/穩(wěn)定化技術(shù)、電動力學(xué)技術(shù)、熱處理等。污染土地的化學(xué)改良改造技術(shù)是指在污染土壤中加入化學(xué)試劑,使其與土壤中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如氧化、還原、酸堿、中和、聚合、沉淀等反應(yīng),從而使污染物從土壤中分離、轉(zhuǎn)化、降解成無毒或低毒性物質(zhì)。典型的化學(xué)改良改造技術(shù)有化學(xué)淋洗技術(shù)、氧化/還原技術(shù)、溶劑浸提技術(shù)、施入改良劑或抑制劑等。污染土地的生物改良改造技術(shù)是20世紀80年代以來出現(xiàn)和發(fā)展起來的,主要是指依靠某些生物的活動和具有某些特的微生物,使土壤或地下水中的污染物得以清除或降解,使其轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)的過程。它主要是利用土壤特定的微生物、根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收或固定土壤中的污染物,從而實現(xiàn)污染土壤改良改造的目的。狹義的生物改良改造僅指微生物改良改造,廣義的生物改良改造包括微生物改良改造和植物改良改造,有時也包括動物改良改造。

2.3.2損毀土地改良改造技術(shù)。損毀土地是指由于自然或人為因素導(dǎo)致土地表土喪失或整個土地毀壞而造成土地第一生產(chǎn)力的喪失。損毀土地改良改造工程是通過工程技術(shù)手段對損毀土地進行改良改造使其恢復(fù)成可利用的有效土地,包括生境建設(shè)和群落建設(shè)兩大內(nèi)容。生境建設(shè)是對地貌的重塑和土壤改良培肥,其核心在于“造地”,為生物群落建造一個良好的生境。群落建設(shè)則包括植被重建和引入土壤微生物及動物,其核心內(nèi)容是植被。對于凹型地貌的重塑,通常采用填充和客土的方式。對于凸型地貌重塑則采用土地平整、建梯田的方式。目前礦山開采造成的土地損毀較為嚴重,對于礦山損毀土地的地貌重塑一般采用“剝離—采礦—復(fù)墾”一體化工程技術(shù),實現(xiàn)“邊開采,邊復(fù)墾”的良性循環(huán)。

2.4低標準用地提升工程

2.4.1低標準農(nóng)業(yè)用地提升為高標準農(nóng)業(yè)用地工程。高標準農(nóng)業(yè)用地可定義為:一定時期內(nèi)通過農(nóng)村土地整治形成的設(shè)施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、旱澇保收、節(jié)水高效、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強、與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應(yīng)的耕地,包括高標準基本農(nóng)田和其他高標準農(nóng)用地。低標準農(nóng)業(yè)用地變?yōu)楦邩藴兽r(nóng)業(yè)用地工程是通過對山、水、田、林、路的綜合治理,使項目區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施得到全面的改善和提高,達到發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本要求,使其能達到或基本達到:水源覆蓋實現(xiàn)方田化,灌溉實現(xiàn)節(jié)水化,秸稈實現(xiàn)還田化,耕作實現(xiàn)機械化,施肥實現(xiàn)配方化,種子實現(xiàn)良種化,田間道路實現(xiàn)沙石化,農(nóng)田林網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)格化,田間種植實現(xiàn)規(guī)范化,農(nóng)產(chǎn)品實現(xiàn)無公害化。

2.4.2低標準建設(shè)用地提升為高標準建設(shè)用地工程。高標準建設(shè)用地可概括為:以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo),遵循現(xiàn)有土地利用規(guī)劃及相關(guān)法律法規(guī)與政策,合理布局各業(yè)用地,調(diào)整優(yōu)化用地結(jié)構(gòu),加強監(jiān)管,通過科學(xué)技術(shù)增加對存量土地的各種投入,實現(xiàn)邊際投入等于邊際收入時土地使用價值最大化的利用狀態(tài),提高土地使用效率,滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對土地的需求,促使土地經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益得到明顯提高。高標準建設(shè)用地建設(shè)最終是為實現(xiàn)土地的節(jié)約、集約利用,而土地集約利用的前提是用地的合理布局和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化完善。高標準城市建設(shè)要按照城市建設(shè)規(guī)劃,合理調(diào)整城市各業(yè)占地布局,嚴格控制大面積囤地現(xiàn)象,提高城市土地利用效率。高標準農(nóng)村建設(shè)可按照新農(nóng)村建設(shè)標準,對原有農(nóng)村建設(shè)用地進行合理規(guī)劃布局,減少或消除農(nóng)村大片閑置地,消除空心村,做好土地復(fù)墾工作。對舊工礦用地進行考證,對廢棄區(qū)進行生態(tài)修復(fù),拆并不合理采礦區(qū),做好原礦用地生態(tài)修復(fù)工作。

3未來土地整治工程技術(shù)的發(fā)展趨勢

21世紀土地整治工程技術(shù)最為顯著的特點是使規(guī)劃、設(shè)計、新材料、新產(chǎn)品、新工藝、信息、監(jiān)測及標準規(guī)范等不同領(lǐng)域進行有效交叉和融合,通過系統(tǒng)集成與自主創(chuàng)新,使土地整治工程技術(shù)得到全面提升。未來的土地整治工程技術(shù)將以提高土地質(zhì)量和改善生態(tài)環(huán)境為主要目標,實現(xiàn)從注重數(shù)量向數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)管護并重的方向轉(zhuǎn)變。具體發(fā)展方向主要包括:土地整治技術(shù)將向的綜合化和集成化發(fā)展;土地整治工程技術(shù)將全面和深入的應(yīng)用信息化;利用計算機仿真和模擬土地整治生態(tài)變遷;土地整治多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合與互操作技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)和工程化研究;土地整治項目規(guī)劃設(shè)計向生態(tài)化、智能化、節(jié)水節(jié)地型和可視化發(fā)展;質(zhì)量型和生態(tài)型土地整治技術(shù)將實現(xiàn)針對性、高效性和最優(yōu)化;土地整治的景觀重塑和恢復(fù)工程技術(shù);土地整治監(jiān)測將從注重數(shù)量監(jiān)測向數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)和效益監(jiān)測發(fā)展;土地整治的施工技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和利用。

3.1農(nóng)田建設(shè)工程技術(shù)發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)的土地整治因缺少先進的工程技術(shù)支撐,導(dǎo)致農(nóng)田路溝渠使用壽命短,土地平整質(zhì)量難以滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,部分耕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量退化。再加上因不同地區(qū)、不同土地類型和不同利用方式對于諸如溝渠、道路設(shè)計強度、建設(shè)材料、成分配比、施工工藝、使用周期等要求均有明顯差異,對一些關(guān)鍵景觀斷裂點的修復(fù)也缺少精細化的工程技術(shù)支撐,這些均影響土地整治的可持續(xù)性和工程效益的發(fā)揮。因此,研發(fā)新的適應(yīng)農(nóng)田建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計技術(shù),提出專門的精細化土地平整工程技術(shù),應(yīng)用激光技術(shù)進行土地精細平整作業(yè),自主研發(fā)高標準基本農(nóng)田建設(shè)新材料、新產(chǎn)品與施工工藝,增強高標準基本農(nóng)田保育工程能力等領(lǐng)域?qū)⑹俏磥磙r(nóng)田建設(shè)工程技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

3.2礦區(qū)土地復(fù)墾工程技術(shù)發(fā)展趨勢

發(fā)達國家把復(fù)墾工程作為礦區(qū)開采的一部分,十分重視礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)、景觀重塑、生物多樣性保護、可持續(xù)土地復(fù)墾、復(fù)墾工程與周邊景觀協(xié)調(diào)以及復(fù)墾土地的跟蹤監(jiān)測與評價。因此,礦區(qū)復(fù)墾土壤的地表穩(wěn)定與侵蝕控制技術(shù)、土壤結(jié)構(gòu)破壞與污染的重構(gòu)與修復(fù)技術(shù)、防治礦山生態(tài)災(zāi)害技術(shù)、植被重建與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)及土地復(fù)墾與生態(tài)重建的集成技術(shù)等是未來礦區(qū)土地復(fù)墾工程技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

3.3污染土地修復(fù)工程技術(shù)發(fā)展趨勢

發(fā)達國家污染土地修復(fù)工程主要采用實驗室研究—中試或現(xiàn)場試驗研究—大規(guī)模工程應(yīng)用的基本模式,修復(fù)基質(zhì)由單一的土壤修復(fù)過渡為土壤和地下水綜合治理,修復(fù)技術(shù)涵蓋了物理、化學(xué)及其生物修復(fù)類型。因此,研發(fā)綠色可持續(xù)單一修復(fù)工程技術(shù)、多種修復(fù)方法耦合聯(lián)用技術(shù)、研制專用修復(fù)設(shè)備和藥劑產(chǎn)品是污染土地修復(fù)未來發(fā)展的趨勢。

3.4土地整治工程技術(shù)標準發(fā)展趨勢

第9篇:礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞] 采煤塌陷地 循環(huán)經(jīng)濟 生態(tài)修復(fù)

從循環(huán)經(jīng)濟角度探討采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)是一種新的嘗試。傳統(tǒng)采煤塌陷地的復(fù)墾方式,一般是把塌陷土地復(fù)墾到農(nóng)業(yè)利用狀態(tài),繼續(xù)發(fā)展塌陷前的土地利用功能。而從循環(huán)經(jīng)濟的角度看,采煤塌陷地是一個具有巨大潛力的特色資源,采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)本身就是循環(huán)經(jīng)濟的實際應(yīng)用,也是對廢棄物的再利用。因此,循環(huán)經(jīng)濟理論對采煤塌陷地的開發(fā)利用及其可持續(xù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。

一、唐山市采煤塌陷現(xiàn)狀

唐山市境內(nèi)煤炭資源豐富,已有140多年的開采歷史。聞名于世的開灤礦區(qū)由開平和薊玉兩塊煤田組成,礦區(qū)面積670平方公里,尚有可采儲量50億噸,分布于唐山市的六區(qū)一縣境內(nèi)。煤田內(nèi)現(xiàn)有開灤礦務(wù)局 11個煤礦、50多座縣辦煤礦和近百座鄉(xiāng)鎮(zhèn)辦煤礦,年產(chǎn)原煤3250萬噸。開灤的優(yōu)質(zhì)煉焦煤為我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了大量能源,為我國的出口創(chuàng)匯以及唐山市的繁榮和發(fā)展做出了重要貢獻。但經(jīng)過140多年的開采,因地下采煤地表塌陷面積已達312萬畝,其中絕產(chǎn)耕地6萬余畝,形成大小塌陷積水坑53個,積水總面積3.14萬畝,最大積水深度12米;因采煤塌陷已搬遷村莊94個,舊村址廢棄地面積達106萬畝;開灤各礦采煤排矸石形成16座矸石山,占地0.45萬畝,季節(jié)性積水塌陷波及耕地20 多萬畝。據(jù)預(yù)測,隨著煤炭不斷開采,今后每年將新增塌陷地2400畝。

礦區(qū)地貌除趙各莊煤礦位于北部山區(qū)外,其余絕大部分位于平原地區(qū),地面多為良田和城鎮(zhèn)建筑。由于礦區(qū)為多煤層開采,地下煤層全部采出后,地表最大下沉多達十多米。塌陷使原本平整的土地變得凹凸不平,造成水土流失、季節(jié)性或常年積水。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,礦區(qū)每采出萬噸煤,塌陷土地 2.4畝、塌陷水面0.75畝。幾個距市區(qū)較近的積水塌陷區(qū)過去成為煤礦矸石、電廠排灰、城市生活垃圾、建筑垃圾的排放地,加之部分工礦企業(yè)生產(chǎn)、生活污水的排放,矸石自燃釋放出二氧化硫、一氧化碳,致使塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境和自然景觀遭到嚴重破壞。

二、循環(huán)經(jīng)濟理論研究現(xiàn)狀

1.循環(huán)經(jīng)濟“資源綜合利用論”

“循環(huán)經(jīng)濟”一詞在我國由劉慶山在《開發(fā)利用再生資源緩解自然資源短缺》一文中首次使用,他從資源再生角度提出廢棄物的資源化利用,其本質(zhì)是自然資源的循環(huán)經(jīng)濟利用。馮良認為,循環(huán)經(jīng)濟是指通過廢棄物或廢舊物資的循環(huán)再生利用發(fā)展經(jīng)濟,目標是使生產(chǎn)和消費中投入的自然資源最少,向環(huán)境中排放的廢棄物最少,對環(huán)境的危害或破壞最小,即實現(xiàn)低投入、高效率、低排放的經(jīng)濟發(fā)展,其核心是廢舊物資回收和資源綜合利用。周宏春主持完成的國務(wù)院發(fā)展研究中心調(diào)研報告中,主要也是從資源綜合利用角度界定循環(huán)經(jīng)濟的。

2.循環(huán)經(jīng)濟“發(fā)展模式論”

持這種觀點的學(xué)者認為:循環(huán)經(jīng)濟是對物質(zhì)閉環(huán)流動型經(jīng)濟的簡稱,是基于工業(yè)化運動以來以“高開采、低利用、高排放(兩高一低)”為特征的線性經(jīng)濟模式的弊端所提出的一種人類社會未來應(yīng)該建立的以物質(zhì)閉環(huán)流動為特征的經(jīng)濟模式,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所要求的環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展雙贏的途徑,它要求把經(jīng)濟活動組織成為“自然資源一產(chǎn)品和用品一再生資源”的反饋式流程,所有的原料和能源都能在這個不斷進行的經(jīng)濟循環(huán)中得到最合理的利用,從而使經(jīng)濟活動對自然環(huán)境的影響控制在盡可能小的程度。

3.循環(huán)經(jīng)濟“經(jīng)濟形態(tài)論”

齊建國認為,循環(huán)經(jīng)濟是在生態(tài)環(huán)境成為經(jīng)濟增長制約要素、良好的生態(tài)環(huán)境成為一種公共財富階段的一種新的技術(shù)經(jīng)濟范式,是建立在人類生存條件和福利平等基礎(chǔ)上的以全體社會成員生活福利最大化為目標的一種新的經(jīng)濟形態(tài)。段寧也認為,循環(huán)經(jīng)濟是以人類可持續(xù)為增長目的、以循環(huán)利用的資源和環(huán)境為物質(zhì)基礎(chǔ),充分滿足人類財富需求,生產(chǎn)者、消費者和分解者高效協(xié)調(diào)的經(jīng)濟形態(tài)。

4.循環(huán)經(jīng)濟“5R理論”

我國著名學(xué)者吳季松參與了國際循環(huán)經(jīng)濟理念從3R向5R轉(zhuǎn)變的討論?!?R理論”主要包括:再思考(Rethink):改變舊經(jīng)濟理論,新經(jīng)濟理論的重點是不僅研究資本循環(huán)、勞力循環(huán),也要研究資源循環(huán),生產(chǎn)的目的除了創(chuàng)造社會新財富以外,還要保護被破壞的最重要的社會財富,維系生態(tài)系統(tǒng),充分挖掘資源節(jié)約的潛力;減量化(Reduce):將原有的減量化原則擴展到減少第二產(chǎn)業(yè)的城市化集中,在提高人類的生活水準中合理地減少物質(zhì)需求;再使用(Reuse):將原有的再使用原則延伸到企業(yè)和工程充分利用可再生資源的領(lǐng)域;再循環(huán)(Recycle):除了原有的再循環(huán)原則所包含的范疇外,還延伸到經(jīng)濟體系由生產(chǎn)粗放的開鏈變?yōu)榧s的閉環(huán),形成循環(huán)經(jīng)濟的技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)體系;再修復(fù)(Repair ):自然生態(tài)系統(tǒng)是社會財富的基礎(chǔ),是第二財富,不斷地修復(fù)被人類活動破壞的生態(tài)系統(tǒng)與自然和諧也是創(chuàng)造財富。

三、基于循環(huán)經(jīng)濟的采煤塌陷地修復(fù)理論

1.采煤塌陷地循環(huán)方式

采煤塌陷地循環(huán)的主要方式有回收循環(huán)、互利循環(huán)、反饋循環(huán)、連環(huán)循環(huán)和分解循環(huán)?;厥昭h(huán)是指物質(zhì)在生命周期內(nèi)的循環(huán)利用,即回收己經(jīng)用過的廢舊產(chǎn)品和排放物,按其有用成分和用途再加以利用;互利循環(huán)是指兩類以上生物或兩個以上生產(chǎn)單元互相循環(huán)利用對方的產(chǎn)物,如煤礦向電廠提供煤炭用于發(fā)電,電廠向煤礦提供電力用于采煤,排出的灰渣加水泥做成建筑材料供煤礦使用;反饋循環(huán)是指兩個相關(guān)的生產(chǎn)過程按一定的先后秩序連接起來,其中前一個生產(chǎn)過程制造某種產(chǎn)品時的排放物成為后一個生產(chǎn)過程的原料,后一個生產(chǎn)過程的部分產(chǎn)品作為投入要素反饋給前一個生產(chǎn)過程,重新用于生產(chǎn);連環(huán)循環(huán)是指在三個以上的生產(chǎn)單位或過程之間建立這種循環(huán)利用關(guān)系;分解循環(huán)是指采取一定的方法分解某種資源,實現(xiàn)再利用,如原煤經(jīng)過洗選后出現(xiàn)兩種產(chǎn)品,一種是精煤,可以煉焦,另一種是煤矸石,可以進行發(fā)電。

2.采煤塌陷地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)循環(huán)實現(xiàn)方式

采煤塌陷地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)循環(huán)實現(xiàn)方式主要有產(chǎn)業(yè)延伸方式、產(chǎn)業(yè)更新方式和復(fù)合方式。

(1)產(chǎn)業(yè)延伸方式

產(chǎn)業(yè)延伸方式是在土地資源和煤炭資源開發(fā)的基礎(chǔ)上,發(fā)展下游加工業(yè),建立起資源深度加工和利用的產(chǎn)業(yè)群。這種模式的優(yōu)點是在充分發(fā)揮本地資源優(yōu)勢的同時,上下游產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)、管理和技術(shù)方面具有明顯的相關(guān)性。通過實施礦產(chǎn)品的后續(xù)加工,延長產(chǎn)業(yè)鏈,提高資源的附加價值,使下游產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大,如克拉瑪依市采用多元發(fā)展戰(zhàn)略,在油氣開發(fā)過程中建立了石油化工體系,主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)逐步由單純的石油開采轉(zhuǎn)變?yōu)槭烷_采和石油化工并重。通過搞礦產(chǎn)精深加工轉(zhuǎn)化,實行礦業(yè)――電業(yè)、礦業(yè)――化工業(yè)、礦業(yè)――運輸業(yè)等聯(lián)營,延長原產(chǎn)業(yè)鏈。

(2)產(chǎn)業(yè)更新方式

產(chǎn)業(yè)更新方式是在對采煤塌陷地進行生態(tài)修復(fù)前從戰(zhàn)略上規(guī)劃新的替代產(chǎn)業(yè)。如利用土地資源投入性開發(fā)吸引的資金、技術(shù)和人才,或借助外部力量,發(fā)展其他產(chǎn)業(yè),建立起與原有產(chǎn)業(yè)既有區(qū)別又有聯(lián)系的全新產(chǎn)業(yè)群。

(3)復(fù)合方式

復(fù)合方式是兩種模式的復(fù)合,在轉(zhuǎn)型的初期表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)延伸模式,隨著土地復(fù)墾的發(fā)展,塌陷地生態(tài)功能逐步完善,新興產(chǎn)業(yè)不斷出現(xiàn),單純的農(nóng)業(yè)復(fù)墾逐步演化為綜合性采煤塌陷地開發(fā)。采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)要從實情出發(fā),發(fā)揮優(yōu)勢,揚長避短。在發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的同時,也要對采煤塌陷地傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進行大力調(diào)整、改造和升級。要用新技術(shù)來加速改造和裝備傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),而不是簡單的取代。用循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式替代線性經(jīng)濟的發(fā)展模式,有效利用資源,保護生態(tài)環(huán)境,使采煤塌陷地的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)通過綜合化、多元化、高技術(shù)化而逐步升級。

4.循環(huán)經(jīng)濟理論指導(dǎo)下的唐山市采煤塌陷地修復(fù)實踐

近年來,唐山市開灤生態(tài)修復(fù)治理塌陷區(qū)取得了顯著成效。開灤采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)工程的實施是在對塌陷地調(diào)查和開采塌陷預(yù)測的基礎(chǔ)上,通過塌陷生態(tài)修復(fù)適且性評價,應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理,采用先進的復(fù)墾治理技術(shù),對開灤采煤塌陷地進統(tǒng)一計劃,因地制宜、對項目工程進行優(yōu)化和設(shè)計,實現(xiàn)了項目布局合理和項目產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理,取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。

(1)經(jīng)濟效益顯著

通過對采沉區(qū)因地制宜的實施生態(tài)修復(fù)工程,利用工程技術(shù)與生物措施,唐山復(fù)墾各類土地2666.67hm2,其中復(fù)墾成耕地313.33hm2,林地866.67hm2,水產(chǎn)養(yǎng)殖用地1200hm2,建設(shè)用地133.33hm2,取得了巨大的經(jīng)濟效益。通過土地復(fù)墾開發(fā),范各莊鄉(xiāng)糧食種植面積擴大到11489畝,糧食產(chǎn)量增收946.52萬公斤,年增產(chǎn)值1778.48萬元,年純收入1212.08萬元;卑家店鄉(xiāng)糧食產(chǎn)量增收358.07萬公斤,年增產(chǎn)值1125.76萬元,年純收入389.01萬元。古冶區(qū)在完成土地復(fù)墾工程項目的基礎(chǔ)上,一、二、三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。在采煤塌陷穩(wěn)沉地上興建的唐山榮義煉焦制氣有限公司,占地300畝,總投資1.2億元,年生產(chǎn)焦炭12萬噸,創(chuàng)產(chǎn)值1.15億元,上繳稅金200萬元;唐山市駕駛員考試中心占地800多畝,絕大部分是利用采煤塌陷地,工程總投資5500多萬元,年可培訓(xùn)駕駛員3萬~4萬人次,同時可帶動周邊地區(qū)餐飲、住宿、汽修、汽車交易等第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

(2)環(huán)境效益明顯

針對塌陷程度的不同,采取相應(yīng)的工程措施,進行大面積的土地整理,把塌陷嚴重、坑洼不平、雜草叢生的澇洼地變?yōu)檎R規(guī)范的稻田地;把塌陷波及的低產(chǎn)田變?yōu)榉€(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的水澆地;在相對穩(wěn)沉的塌陷地上建起畜禽養(yǎng)殖場、蔬菜大棚,成為養(yǎng)殖和保護地生產(chǎn)基地;改變煤矸石堆山造成的二次揚塵和二氧化硫氣體的排放;在不穩(wěn)沉區(qū)搞復(fù)土種植,種蔬菜、搞苗田。示范區(qū)所在地域,由原來的煤塵滿天飛,二氧化硫、二氧化碳氣味刺鼻逐步恢復(fù)了生態(tài)平衡,建立生態(tài)園林景觀――南湖公園,唐山市已連續(xù)10年對南湖區(qū)域進行生態(tài)綠化改造,累計綠化面積930公頃,并對其中165公頃的水體實施清污引流和生態(tài)修復(fù)工程,使斷裂多年的生物鏈得以重新連接。古冶生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)面積達到1000公頃。生態(tài)修復(fù)工程的實施使唐山的生態(tài)環(huán)境得到明顯改善,環(huán)境質(zhì)量得到了提高。

(3)社會效益巨大

失掉土地的農(nóng)民通過參與復(fù)墾工程,解決了農(nóng)村勞動力的就業(yè)問題,對繁榮農(nóng)村經(jīng)濟、保障社會秩序的安定團結(jié)都起到了不可估量的作用。構(gòu)建采礦塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)模式,為全國采礦塌陷區(qū)的生態(tài)修復(fù)提供示范。

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