矿山土地复垦的方法
矿山土地复垦具有明显的多学科性,涉及自然科学(地质学、农学、林学、生态学、生物学、环境科学)、技术科学(采矿技术、生态工程、环境工程、水土保持等)和社会科学(人口学、经济学、管理学) 它是一项复杂的系统工程。
科学的矿山土地复垦技术就是要很好的将各学科中先进、成熟和正在推广中的新技术融为一体,从长远的角度进行土地利用和生态环境的优化,从周密的社会调查开始,先确定复垦目标和复垦地利用方向,再进行实验室试验、现场小区模拟试验和田间工业性试验,最终实现复垦技术的先进性、经济性和实用性。
土地复垦不是采矿工程的补充,而是将其视为采矿工程的继续。
因此,在采矿时就要考虑复垦的要求,实现边采矿边复垦,达到矿山工业用地周期和复垦周期最短,复垦成本最低,复垦效果最好。
土壤改良
对于尾矿矿砂性土壤的处理,可以采取覆盖土,施加肥料等物理处理和化学处理的方法以及生物改良的方法进行。
覆盖土壤对任何类型的矿业废弃地来讲,应该是最简便的办法,这种办法几乎能够解决尾矿废弃地所面临的各种问题。
但有些矿山废弃地上根本没有土壤层,或者废弃地的毒性很大(尾矿砂)必须先在废弃地上覆土,再改良。
应先在废弃地上面铺一层隔离层(可以用压实的粘土或高密聚酯乙烯薄膜),以阻挡有毒物质通过毛细管作用向上迁移,然后再覆土。
这种方法被称之为客土法。
客土法的关键是寻找土源和确定覆盖的厚度与方式。
为解决土源问题,有些国家或企业要求,在采矿工程动工前,先把表层(30cm)及亚表层土壤取走并加以保存,留待工程结束后放回原处。
考虑到土壤的地带性和工程的费用,土源应尽量在当地解决。
土壤覆盖厚度是土壤首先要考虑的问题。
厚度过高,成本太大,社会效益好,而经济效益小;太薄又起不到作用。
覆土的方式与厚度根据废弃地类型、特点及生态恢复的目标而定。
有学者认为一般5~10cm足以满足植物的萌发和生长。
如想在废弃地上种植农作物或果树,则覆土厚度应在50cm以上,防止有毒有害物质进入农作物或果树中。
先锋物种的选择
结合金属尾矿废弃地的特点,同时保护尾矿的二次利用,以及成本考虑,实施无土植被生物改良,最后实现生态恢复是比较理想的方法,而这之中先锋物种的选择是一个关键。
其一般的程序如下:首先必须进行广泛的适宜植物品种资源的调查,据研究调查发现,已有近200种植物在不同类型的尾矿上可自然定居。
从沼生到旱生的植物都有,其中以菊科和禾本科植物居多,也有豆科植物。
然后结合当地自然环境和实地调查初步选择好植物品种在实验室进行筛选;选中的植物再进行实地田间中试,确定植物的种类,播种量,配伍原则,最后大规模的种植,进行植被重建。
这其中要注意的是: (1)植物的种类要比较多样,且应该包含固氮物种,充分利用真菌对寄主植物的有利作用; (2)所利用的植物种子最好是来自在尾矿上自然定居的。
研究表明他们对重金属更有耐受性,并且这个特征具有可遗传性。
(3)在播种时包上一层生长调节剂(细胞分裂素)会明显提高发芽率以及幼苗定居的成功率。
矿山废弃地生态恢复的类型及其选择
矿山废弃地生态恢复的类型及其选择通常根据矿种、采掘方式、废弃地类型、自然环境以及社会发展的需要等因素确定。
我国矿山废弃地生态恢复类型选择存在一定的规律性。
一般积水塌陷区选择水库、水塘类型,建立以水产养殖为目的的水生生态系统,金属矿的尾矿场的生态恢复则以植树造林为主。