金属矿山废弃地生态恢复技术

摘要：中国目前的国营矿山有8000多个，个体矿山企业更是达到23万个之多。虽然矿业开采极大地促进了经济增长，但同时也造成了非常严重的环境破坏。环保部门要做好矿山废弃地的生态恢复，帮助企业进行废弃资源的再利用，保证当地生态环境的良好发展。

关键词：金属矿山 生态恢复 矿山废弃地 环保技术

1 金属矿山废弃地

1.1 金属矿山废弃地介绍

矿山废弃地是指那些被采矿活动所严重破坏，只有经过合理的整治才能重新投入使用的土地，主要包括下面6种情况：①由于表土剥离并逐渐堆积最终导致排土场废弃地的形成；②开采过程中留下的岩石碎块和一些品位较低的矿石积留下来后，形成的废石堆积地；③矿体在开采完以后，会留下采空区和塌陷区，这些地方便会形成采矿坑，无法使用；④在精矿被选出以后，剩下的尾矿被堆积，堆积尾矿的地方无法再使用；⑤采矿作业时，机械设施和其他辅助建筑物、路基等会被占用，采矿完成后，这些设施被遗留下来，不能再进行利用，成为废弃地；⑥一些因为采矿作业的需要而受到影响的土地，因为无法被合理开发，就只能闲置。

1.2 我国金属矿山废弃地现状

我国虽然土地辽阔，但是人均耕地面积还不到世界平均水平的二分之一，矿山开采使得本来就缺乏的土地资源加速减少，而且开采矿石产生的废弃物还对周边环境造成了污染，使得当地生态环境恶化。据统计，历年来我国因采矿作业而遭到破坏的森林面积达106万hm2，草地面积26.3万hm2，有色金属工业每年产生的固体废弃物达6000万吨，累计已堆存10亿吨，占用土地7万hm2，进行矿山废弃地的生态恢复已经成为国家面临的重要任务。

2 矿山废弃地对环境的影响

2.1 对土地资源的影响

露天矿采掘会直接破坏土地，而其排出的废矿石也会占用大量土地资源。并且植被的破坏和采空区的形成，会使水土流失加剧，造成自然灾害，加速土地的荒漠化进程。

在矿山开发过程中，几乎所有环节，包括采矿、选矿、冶矿，都会往周边环境排放重金属物质。例如：废弃的硫化矿物，在经过自然氧化、雨水淋滤以后，会导致大量的重金属进入到矿区中。这些硫化矿物的氧化、风化和分解以及与水、酸、气、等综合反应以后，就会产生酸性废水。另外，在采矿、运矿过程中，这些金属会产生尘埃污染，这是矿区重金属的一个重要来源。重金属的可交换态与碳酸盐态极易在酸性环境中被释放，所以在经长期开发的矿区内，土壤中的重金属含量相当高，重金属元素在与常量元素结合之后，会让矿区土地和周围农田的土壤都受到污染，还会造成土壤不同程度的次生盐碱化。这种破坏很难被直接观察到，但它对人体的健康和农作物的正常生长都造成严重影响，长期作用甚至还会导致地方性疾病的发生。

2.2 对水资源的影响

地下采矿会破坏岩层结构和水循环，同时，还能改变地下水流方向，造成地下水源断流。河流在矿区往往被直接用于废水排放，这造成了严重的水质污染，让当地出现“水质型缺水”现象，附近的渔业养殖和人们的日常饮用水都会因污染而受到影响。

2.3 对植被的影响

露天和地下矿的开采均会使得地表的景观发生改变。露天开采挖损土地，剥离表土，开采后还要留下大量的尾矿、粉煤灰、冶炼渣等等；地下开采则会引发地面的塌陷，导致地面建筑和设施的变形与损坏。总而言之，采矿活动致使土地变得满目疮痍，影响了其为环境服务的功能。

矿区的原生环境在采矿活动中被破坏掉，大型植被被分割，致使生物迁徙受阻，直接影响了物种数量和质量，造成野生物种减少，生物多样性降低。地表植被的严重破坏不仅仅殃及动植物，还会带来泥石流、山洪等地质灾害，使人类面临更大、更严峻的生存风险。

3 生态恢复措施

3.1 矿山废弃地修复原理

矿山废弃地的生态修复，是指减少人为因素对矿山生态的不良干扰，降低环境承受的压力，依靠自然生态系统的自我调节功能，再加上部分科学合理的人工干预，恢复遭受破坏的生态环境，促使生态系统稳定健康地发展。自然状态下，生态自然的恢复是一个漫长的自然演替过程，而借助人工调控植被组成和进行一些辅助管理措施等，可以使生态环境迅速改善，加速生态恢复进程。

3.2 矿山废弃地修复步骤

3.2.1 评估。矿山开发对生态环境主要有三种破坏形式：景观型破坏（对矿区地形、地貌的影响），环境质量型破坏（对所在地区土壤环境、水环境甚至环境空气质量的影咆），生物型破坏（对当地原有生物群落的摧毁）。首先要根据工程特征，结合环境质量和环境保护的目标对矿区环境影响因子进行识别和筛选，然后进行影响分析，提出解决办法。

3.2.2 设计。矿山生态修复设计要充分发挥自然生态自我修复的能力，同时通过工程措施和植物措施相结合，坚持将水土流失的防治与环境的美化结合起来的方案，懂得因地制宜，注重对环境的保护。工程措施则既要满足经济上的需要，也要强调安全性，植物措施要注意修复地的具体条件和经济性。

3.2.3 施工。矿山修复往往要进行实施加固工程和护坡工程。根据地形地貌地质特征，针对土体性状和边坡自身岩体情况，预测分析其可能发生的最不利应力应变条件下的变形破坏模式及潜在地质危害。根据地质、水文，植被、气候等特点，对矿山坡面实施生态防护：一是抵御风雨侵蚀、防止坡面风化剥落和水土流失，二是修复边坡土壤环境、重建边坡适地植物，实现边坡绿化、美化的目标。

4 废弃物治理与资源再利用

4.1 选矿废水处理

国外常用沉淀、浮选、氧化及电渗析、活性炭吸附等方法来对选矿的废水进行处理。并且能够让处理之后的废水循环回用率达到95%以上。国内通常使用的是中和、吸附、混凝沉淀、氧化分解等处理方式，这种处理使得废水的回用率比较低，资源利用程度不高。要处理好选矿废水，应该做到以下几点：①改进选矿药剂，选用易降解药剂或者研究和选择有利于废水回用的选矿药剂。②通过合理的调配来实现废水的多次循环利用，从而达到减少废水排放的目的。③引入先进处理技术，改造用水系统，强化管理。

4.2 尾矿资源再利用

金属矿山尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀土等有价组分，是建筑、玻璃、陶瓷等工业的重要矿物原料，有很高的利用价值。对尾矿的利用有以下几个方面的措施：

4.2.1 直接利用。尾矿砂是矿山井下的主要填充材料，可用于采空区的填充，因其数量多、可就地取材，所以省去了扩建和增建矿库的费用；尾矿可以用来做建筑材料、土壤改良剂和磁化复合肥等；尾砂可用来作为玻璃行业的原料，不仅成本低，而且质量好。

4.2.2 二次回收利用。铜矿石中主要有价金属有铜和铁，采铜以后，铁就以尾矿的形式被废弃，造成资源极大浪费，采用磁选-重选联合流程，经弱磁选分选磁铁矿，强磁抛尾，摇床精选，中矿再选等流程，就能得到合格的铁精矿。

4.2.3 整体综合利用。尾矿中可以利用的元素非常多，可将尾矿砂进行有价金属回收，然后再将选后尾砂制成微晶玻璃等新型材料，从而变废为宝。

金属矿山尾矿因其具有独特的资源优势，综合开发与利用已逐渐成为一种新兴的产业分支。

参考文献：

[1]邵其东.矿山生态修复研究与实践[J].中国科技博览，2012（9）：90-91.

[2]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.

[3]谢敏雄，王宝胜，杨荣华等.金属矿山尾矿资源利用状况与建议[J].黄金，2009，30（6）：49-52.

[4]罗仙平，谢明辉.金属矿山选矿废水净化与资源化利用现状与研究发展方向[J].中国矿业，2006，15（10）：51-56.