第3章__矿区土壤复垦的原理与技术

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1、第三章矿区土壤复垦的原理与技术第一节矿区土壤的问题一、矿区的环境问题矿山既是原料、能源的生产基地,往往也成为主要的污染源。矿山开采对环境的污染有以下表现形式:①矿山开采造成地表塌陷。如我国煤炭开采引起的地表塌陷面积已达14万ｈｍ2,并以每年塌陷2.2万ｈｍ2的速度递增。②矿区生态系统破坏。③大量侵占和破坏土壤。如我国重点冶金矿山(未包括地方和乡镇采矿企业)占地面积为6.5万ｈｍ2,其中露天采场、排土场和尾矿场占地量在70%左右。④污染空气。如煤炭开采每年排放60亿ｍ3甲烷,仅利用3亿ｍ3,每年抽放未利用排入大气的高浓度瓦斯约1.2

2、亿ｍ3,影响了空气质量。⑤废水污染。在矿石开采、选矿或洗矿过程中产生大量废水,其中包括矿坑水、废石淋滤水、选矿水及尾矿坝废水等,当这些废水排入地表水体后,不但造成地表水体的有机物污染、酸碱性污染和重金属污染,往往还会增加水体的混浊度、破坏水体的自净能力。⑥破坏地下水源。矿山开采往往造成区域地下水位下降,出现大面积的蔬干漏斗,使水源枯竭或河水断流。⑦诱发自然灾害。矿山开采可诱发地震、山体开裂、滑坡等多种自然灾害。二、土壤复垦的意义开发矿产资源对生态环境的影响和破坏是严重而不可避免的,但在采矿过程中应最大限度的减少对土壤的占用,减少对

3、水、大气的污染,有效的方法是通过土壤复垦恢复矿区开采所破坏土壤的使用功能,恢复矿区生态环境。据统计,我国采矿区每年排出废石渣约5000万ｔ,堆放占用土壤6667ｈｍ2,全国1500多个露天煤矿及煤矸石占地就达200多万ｈｍ2,另外城乡建筑、水利工程、道路桥梁都需要占用大量土壤,但国土是有限的,解决这一矛盾的最好方法就是开展土壤复垦,保护现有耕地。土壤复垦是指对被破坏的土地进行复垦以及采取生物、物理和化学的土壤培肥技术措施而形成的人工土壤.最终目标之一是使复垦土壤达到当地正常农田的土壤质量水平.英国矿业与环境委员会将土地复垦定义为将

4、废弃的场地改做某种用途,而美国Ohio州将土地复垦定义为恢复采煤影响的土地作林地、草地、农地、娱乐场所、野生动物栖息地或其它高于或相当于采前生产力水平的用途,而采取的回填、平整、土壤重构、植被及其它工作。俄罗斯则将土地复垦解释为恢复被破坏土地的生产效能及以改善环境条件为目标的各项工作之总和。比较我国与国外在土地复垦上的做法,存在下述两个主要区别:一是土地复垦的目标,国外以恢复生态环境为主,我国则以珍惜和合理利用每寸土地为目标,这一点已明确反映在我国与国外立法目的方面的差异上;二是复垦工程措施,国外似乎不惜重金,要求严格,近乎呆板,

5、而我国尤为注重因地制宜,灵活多样,但有时显得过于简单,标准偏低。三、土壤复垦现状我国矿区土壤复垦工作开始于20世纪50年代末。当时一些矿产企业迫于矿区土壤紧缺的压力,陆续开展了不同规模的技术粗放的土壤复垦工作。到80年代后期,由于国家长期以来没有指导土壤复垦工作的专门立法,没有鼓励企业复垦的优惠政策和正常的复垦经费渠道,全国开展复垦工作的矿山企业不足1%,已复垦利用的土壤不到被破坏土壤的1%。为了保护国土资源、改善矿区生态环境,国务院1988年12月第19号令颁布了《土地复垦规定》,以法规的形式对复垦的实施原则、责权关系、组织形式

6、、规划、资金来源及复垦土壤使用等作了原则性的规定,提高了全国各行业的复垦意识,使土壤复垦工作有了长足的发展。但是由于经济和技术等方面的原因,我国土壤复垦仍是任重道远,目前我国土壤复垦率不足10%,远远落后于复垦先进国。第二节矿区土壤的重构一、矿区土壤重构矿区生态重建主要指对采矿引起的土壤功能退化、生态结构缺损、功能失调或退化问题，通过工程、生物及其他综合措施来恢复和提高生态系统的功能，逐步实现矿区土壤资源的可持续利用。包括3个方面：一是开采过程中的土壤生态重建。在矿产资源开发过程中尽量避免或减少对土壤环境的破坏，采取一种超前预防对

7、策，如开采程序的优化，开采工艺的合理配置。二是废弃或临近闭坑矿山的土壤生态重建。我国的一些老矿山都具有几十年的开采历史，如抚顺西露天矿、阜新海州露天矿等已进入开采末期，闭坑后，将留下几百米深的露天大坑，几十平方公里的采场与排土场，这使得周边城市生态环境遭受严重破坏，制约了城市经济、社会的可持续发展，迫切需要因地制宜地按照生态技术规律，重建一个高产、优质、高效的可持续发展的露天采煤技术生态系统，实现人口、土地、自然环境间的共生协调发展。三是矿区土壤生态重建必须因地制宜，注重综合效益与动态调控的原则。二、矿区土壤复垦类型根据用途可以将

8、矿区土壤复垦分为农业复垦、林业复垦、牧业复垦、自然保护复垦、水资源复垦和工业复垦等。由于我国耕地面积有限,复垦的核心便是恢复耕地。根据矿区土壤复垦的对象不同可分为采空区复垦、地下采矿场复垦、废石场复垦和尾矿场复垦。根据技术方法可分为工程金属复垦和生