矿山地质环境恢复与重建技术探讨

杨欢 文敏 张小华

摘要：经济的快速发展离不开矿产资源开采，随着开发规模与强度的不断变大，矿山废弃面积变得愈来愈多，对生态环境和经济发展带来很大的影响，已经变成需要解决的社会问题，矿山地质环境恢复与重建已经变得迫在眉睫。生态恢复是进行矿山废弃治理的重要措施，已经在很多国家普遍采用，可以更好地恢复地貌景观，起到美化环境、增加农田的效果，对构建人与自然和谐发展起到很好的促进作用。

关键词：矿山；地质环境恢复；重建

1 矿山废弃地的形态和对自然环境的影响

1.1 矿山废弃地的形态

矿山资源经过持续的开采以后，如果没有及时进行环境治理则会使土地无法再次利用。废石堆是由于矿山资源开采以后所遗留下来的，会使得地表裸露、植被破坏，不具备较好的持水保肥能力。采空区和塌陷区是表面矿产资源被开采以后，生成的岩石外露的地所，塌陷区是地下的矿产资源被开掘以后产生的空洞，会导致地面产生塌陷现象，该类废弃地存在着水土流失、土石混杂等特点，很难对土地进行再次利用。

1.2 矿山废弃地对生态环境的影响

矿产资源开采以后形成的废弃地会破坏和侵占很多的土地资源，会对土地产生一定程度的污染，还会带来严重的生态环境污染。矿业生产形成的废水会对地表河流造成污染，矿粉中重金属进入到土壤中会使农作物金属含量超标。地表植被由于矿山开采而受到破坏，地下开采易形成地面塌陷，还会引起滑坡、崩塌和泥石流等多种地质灾害，大量的农田被损，会对人们生命财产带来威胁。

2 矿山地质环境重建技术应用

2.1 政府宏观治理措施

矿山地质环境恢复与治理离不开政府主导，应该积极加入到政府矿山治理项目中来，通过治理项目的实施来消除掉地质灾害，让矿山恢复生态环境，将矿山转变为适宜人居的区域。同时，要使矿山地质环境保证金制度得到有效落实，建立健全矿山环境治理监督管理制度，加强对矿山环境的检查，促进矿山生态环境的治理与恢复，使经济发展与生态环境保护得到协调与统一。明确矿权的归属问题，对矿产资源的开采进行规范管理，对一些不具备开采条件、会对生态环境造成污染的小矿山应该依法关闭。严厉打击非法开采矿产资源活动，明确不同职责部门的监管责任，加强对重点矿山企业的检查力度，使得此类违法开采、破坏生态环境的行为得到遏制，保证矿产资源的有序开采，防止私挖乱采和破坏生态环境现象的发生，对发现的地质灾害隐患进行消除，使资源与环境得到和谐发展。

2.2 地质灾害治理

2.2.1 滑坡治理

针对地质滑坡问题，可采用减滑、抗滑两类措施。减滑有减载降重、排水等方式，减载降重可以使边坡变得更为稳定，是使滑坡体外形得到改变的有效措施，滑体上侧荷载消除容易产生滑动的岩体，多应用于滑床下缓上陡的推移式滑坡。在进行地质勘查测量时应该了解滑坡成因，测量出致滑荷载的高程，然后制定有效的减载措施。排水也是滑坡治理的有效手段，对地表水等进行合理的排、截和引导，使滑坡体不再进水，对已经存在的水进行疏导，可以提高滑坡的稳定性。很多山体斜坡产生滑坡现象，多是由于水渗透引起的，如果在雨水充沛的季节，地表含水量会不断变大，会使土壤或岩层的湿度增加，山体斜度存在静水压力和动水压力，在雨水的冲刷影响下对岩层起到润滑作用，如果表层比较松动则会出现滑动。因此，滑坡治理的关键就在于如何有效治水，在地表排水方面，采用挖截水沟、排水沟的方式，通过截、引、排将水从坡体中排出，把斜坡外的水进行拦截；地下排水方面，可以采取边坡渗沟、截水渗沟等方式，也可以采取渗管、渗井等措施，把滑体中地下水及时排出来，可以有效地降低地下水位，避免出现滑坡。

当山体中存在内凹或缺失，使山体无法达到保持平衡的支撑力，如果斜坡中存在负荷过重现象，则会引发滑坡，应该结合滑坡原因来采取有效的措施，对岩体下部进行有效的支撑。在滑坡下部存在内陷或缺失的部位，可以修建起抗滑桩、挡土档等支撑构造物，对上部山体斜坡进行支撑保护，避免出现坡体的滑动。

2.2.2 泥石流治理

泥石流是由于频繁降水而导致矿区、山区出现的自然灾害，应该以防治结合、以防为主作为治理原则，对流滑体每个部位进行综合性的规划与设计，做好地表水、植被、田地等的治理工作。泥石流的形成区，可以采取多种水土保持措施，对山坡进行平整处理，对不良地质区域进行整治，坡面的排水进行优化与改进，形成坡面排水系统。泥石流流通区，可以采用多种拦挡措施，可以修建起溢流坝、拦截坝、挡墙等，可以减小泥石流量与流速，避免对沟岸进行冲刷。

2.3 土壤改良

化学改良物可以进一步提升土壤肥力。植物正常生长离不开氮、磷等成分，矿山废弃地区没有栽种植物，土壤中原有的氮、磷等都几乎消失殆尽，无法满足植物正常生长的需要，应该在矿山废弃区域施加含有氮、磷物质的肥料，对原有的土壤进行改良。可以采用优质的农用肥料，比如草木灰、农家肥等，也可以适量施加化学肥料，可以快速提高土壤的肥力，调节土壤的p H。采用含有Ca2+化合物的肥料可以降低土壤中重金属物质的毒性，因为溶液中不同离子相互间具有促进、抑制作用，提高某种离子浓度植物则会对其他物质的吸收量产生变化，对其他化学物质吸收起到一定的抑制作用，重金属离子由于Ca2+的存在而变得缓和。Ca2+对土壤中的金属离子会产生抑制效果，采用Ca SO4·2H2O、Ca CO3成分的肥料，可以进一步减小土壤中重金属物质的毒性，有利于植物的健康成长。石灰可以对土壤的p H进行调整，在进行土壤改良以前需进行p H检测，按照酸碱中和原理进行处理，针对具有酸性的矿山废弃地，可以采用熟石灰等材料进行中和，应该严格控制使用量，以少量多次的原则进行施加。具有碱性的废弃地，可应用硫酸或硫酸氢盐等物质进行改良，使土壤可以实现酸碱平衡，更好地促进植物生成。

2.4 微生物修复

土壤中大量微生物进行新陈代谢，可以分解出很多有机物质，采用微生物修复技术对矿山开采废弃土壤中的有害物质可起到很好的中和作用，已经在水污染治理方面得到了广泛应用，而微生物对矿山地质环境进行修复才开展10多年，主要采用施加生物肥料、营养添加法等。根瘤菌肥料为一种具有提升土壤固氮能力的植物，为植物生长提供所需的氮化物。叶面固氮菌肥可以使植物叶面吸收空气中的氮元素，磷细菌肥料中具有有机磷、无机磷化合物，遇到土壤中的水分则可以形成有机磷，会促使土壤中生成氮菌、消化细菌。

2.5 植物修复

植物根系具有更好的生物修复能力，可以将矿山废弃土壤改造为良田，很多国家都对植物修复技术进行了深入的研究。我国对植物修复土壤方面也开展了很多实验，利用杨树对汞、镉等污染物进行消除，对种植过水稻的区域改种为芝麻，使两种不同植物的根系微生物得以共同作用，对提高土壤肥力有着很好的效果。

3 结语

综上所述，矿山地质环境治理应该对现有情况进行详细调查，制定出符合实际需要的措施，遵循环境治理理论与生态学原理，采用切实有效的生态恢复技术与重建技术，对土壤进行改良，保证植被的有序恢复。还应该由政府部门进行引导，采取市场化运作的方式来推进绿化工程的实施，建立起科学的生态环境保护机制，促进社会经济的和谐发展。

参考文献

[1]刘德成.京津冀矿山环境修复治理措施研究--以玉田县某矿山为例[J].环境生态学，2020(11):69-73.

[2]苑泉，张夏.矿山地质灾害防治与地质环境保护措施[J].技术与市场，2020(11):170-171.

[3]周超，常鸣，徐璐，等.贵州省典型城镇矿山地质灾害风险评价[J].武汉大学学报（信息科学版），2020(11):1782-1791.