矿山环境修复治理现状与保护对策研究——以汉江流域上游张家山矿区地区为例
摘要
关键词
矿山环境;修复治理;可持续发展
正文
引言
汉江流域上游地区因其矿产资源之丰富而备受瞩目。然而,长期的矿山开采活动已对该地区的生态环境造成了严重破坏。目前,土壤侵蚀、水源污染、植被破坏等问题日益突出,对当地居民的生活质量以及区域生态安全构成了严重威胁。因此,矿山环境修复治理已成为该地区亟待解决的重要议题,亟需采取有效措施加以应对。
1汉江流域上游地区矿山环境现状
1.1 地理环境概况
汉江流域上游地区位于中国中西部地区,其地理环境复杂多样,地形地貌特征显著。该地区主要由山地、丘陵和平原组成,地势起伏较大,海拔差异明显。汉江作为该地区的主要河流,自西向东贯穿全境,为流域内的生态环境和经济发展提供了重要的水资源。汉江流域上游地区的气候条件属于温带季风气候,四季分明,降水充沛。然而,由于地形复杂,山地与平原之间的气候差异较大,使得该地区的生态环境呈现出多样性和脆弱性并存的特点。
1.2 矿产资源分布
汉江流域上游地区由于其独特的地质构造和丰富的矿产资源而著称。该地区地处秦岭、大巴山脉交汇处,地质构造复杂多样,形成了多种矿产资源的富集带。主要的矿产资源包括煤炭、铁矿、铜矿、铅锌矿和金矿等。煤炭资源主要分布在汉中盆地及其周边地区,是该区域最重要的能源矿产之一。铁矿资源主要集中在陕南地区,储量丰富,品质较高,具有较大的开采价值。铜矿和铅锌矿则主要分布在秦岭南麓一带,这些矿产资源不仅储量大,而且品位较高,是区域经济发展的重要支柱。此外,该地区还蕴藏着丰富的非金属矿产资源,如石灰石、石英砂、粘上等,这些资源广泛分布于区域内的各个县市,主要用于建材、化工等行业。有灰石资源主要集中在汉中市周边,具有储量大、分布广的特点,是水泥和石灰生产的重要原料。石英砂资源则主要分布在汉江两岸,品质优良,是玻璃和陶瓷生产的重要材料。粘土资源则广泛分布于整个汉江流域上游地区,主要用于陶瓷、耐火材料等生产。
1.3 矿山环境问题分析
汉江流域上游地区的矿产资源丰富,为区域经济带来了显著的经济效益,但同时也带来了严峻的环境问题。矿产资源的开采和利用过程中,往往会对生态环境造成多方面的影响,这些问题如果不加以有效的管理和控制,将会对区域的可持续发展带来严重威胁。
1.3.1矿山开采活动对地表植被的破坏
矿区大规模开采活动,必然伴随大面积土地破坏与植被清除的举措。此举不仅导致原有生态系统的严重破坏,更直接加剧了水土流失与土地退化的风险。尤其值得关注的是,汉江流域上游地区地形复杂,多为山区,植被一旦遭到破坏,水土流失问题将变得尤为突出,进而对下游区域的水质及生态环境产生深远影响。
1.3.2矿山开采活动产生的废弃物
矿石开采和选矿过程中会产生大量的废石、尾矿和废水等,这些废弃物如果处理不当,将会对土壤、水体和空气造成污染。特别是尾矿库的管理不善,容易引发尾矿泄漏事故,造成严重的环境污染和生态破坏。此外,矿山废水中往往含有高浓度的重金属和有毒有害物质,如果直接排放到水体中,将会对水质造成严重污染,危及水生生物的生存,甚至通过食物链影响到人类健康。
1.3.3 粉尘和噪声污染
在矿石开采作业中,矿石的爆破、运输以及加工环节会产生显著量的粉尘。这些粉尘不仅显著污染空气,还容易沉降至地表,进而对土壤和水体的质量构成严重威胁。另一方面,噪声污染主要源自于矿山机械设备的持续运转以及爆破作业的实施,这些噪声对周边居民的日常生活与健康状况带来了显著的不良影响。
2矿山环境修复治理技术与实践
2.1物理修复技术
物理修复技术是通过物理手段对受污染的矿山环境进行治理的一种方法。这种技术主要包括土壤置换、土壤气相抽提、热脱附等。土壤置换是将受污染的土壤挖出,换上未受污染的土壤,以此来消除或减轻污染,土壤气相抽提则是利用抽提系统将土壤中的挥发性有机污染物抽出,达到净化土壤的目的。此外,热脱附技术通过加热受污染的土壤,使污染物挥发并收集,从而实现土壤净化。物理修复技术具有见效快、处理彻底等优点,但其应用范围受到一定限制,尤其是对大面积、深层次污染的治理效果不如其他技术。
2.2 化学修复技术
化学修复技术通过化学反应来改变污染物的性质,使其转化为无害或低毒性的物质,从而达到修复环境的目的。常见的方法包括化学氧化、化学还原、化学沉淀等。化学氧化技术通过向污染上壤或水体中加入氧化剂,将有害物质氧化为无害物质。化学还原技术则是利用还原剂将污染物转化为无毒或低毒的形态,化学沉淀技术通过加人沉淀剂,便污染物形成难浴的沉淀物,从而去除污染。化学修复技术的优点在于针对性强、处理速度快,尤其适用于处理重金属污染和有机污染。
2.3 生物修复技术
生物修复技术利用微生物、植物等生物体对污染物进行降解、吸收和转化,以达到净化环境的目的。这种技术包括微生物修复、植物修复和动物修复等。微生物修复技术通过引入或激活土壤中的微生物,使其降解有机污染物。植物修复技术利用植物的吸收、固定和降解作用,去除土壤中的重金属和有机污染物。动物修复技术则是通过某些动物的摄食行为,将污染物转化为无害物质。生物修复技术具有环保、经济、可持续等优点,尤其适用于大面积、低浓度污染的治理。然而,生物修复技术的缺点在于处理时间较长,效果受环境因素影响较大,难以在短时间内达到显著效果。
2.4 综合修复技术
综合修复技术是将物理、化学和生物修复技术相结合,根据具体污染情况和修复目标,选择最适合的技术组合,以实现最佳修复效果。综合修复技术的应用可以克服单一技术的局限性,充分发挥各技术的优势。例如,在重金属污染治理中,可以先采用化学沉淀技术去除大部分重金属,再利用植物修复技术进一步降低土壤中的重金属含量。在有机污染治理中,可以先采用土壤气相抽提技术快速去除挥发性有机污染物,然后通过微生物修复技术降解残留的有机污染物。综合修复技术强调技术之间的协同作用,通过科学合理的组合设计,不仅可以提高修复效率,还能降低治理成本,减少二次污染的风险。
2.5 汉江流域上游地区矿山环境修复案例
张家山矿区位于陕西省安康市上游地区,曾因多年的金属矿开采而严重破坏了当地的生态环境,导致土壤重金属污染、水体酸化和植被破坏等问题。为了恢复该地区的生态环境,当地政府和科研机构联合开展了一系列矿山环境修复工程,并取得了显著成效。
在张家山矿区的生态修复工程中,针对土壤重金属污染这一棘手问题,工程团队展现了卓越的专业素养与扎实的技术实力。他们深入矿区,对土壤污染状况进行了全面而细致的调查,确定了铅和镉为主要污染物。针对这些重金属的特性,团队精心策划了一套行之有效的治理方案,其中,土壤置换与化学稳定化技术的结合使用,堪称一大亮点。
在土壤置换环节,工程团队凭借精湛的技术和丰富的经验,精准地识别出污染严重的表层土壤,并将其高效移除。这些被污染的土壤被运送到专门的处理场,进行严格的安全处置,确保不会对环境造成二次污染。同时,在矿区内,团队对轻度污染的土壤进行了科学处理,通过添加石灰和磷酸盐等化学稳定剂,有效地将重金属固定在上壤中,大大降低了其生物有效性和迁移性。
水体酸化问题同样不容忽视。矿山排水中的酸性物质不仅威胁着下游水质安全,还对生态环境构成了巨大威胁。为此,修复工程团队在排水通道中巧妙地设置了石灰中和装置。这一装置利用石灰的碱性特性,与排水中的酸性物质发生中和反应,从而有效降低废水的酸性。此外,团队还在排水口建设了生物滤池,利用微生物的降解作用进一步净化水质。经过这一系列处理,排水口的水质得到了显著改善,pH值逐渐恢复到中性水平,重金属含量也大幅下降。
在植被恢复方面,修复工程团队同样付出了巨大的努力。他们首先对土壤进行了改良处理,通过添加有机肥料和改良剂等手段,改善了土壤的结构和肥力,为植被恢复创造了良好的条件。随后,团队精心挑选了本地适应性强的植物种类进行种植,如沙棘、黄芪等耐旱、耐贫瘠的植物。这些植物在矿区的土地上生根发芽,逐渐恢复了矿区的植被覆盖。随着植被的逐渐恢复,土壤侵蚀得到了有效控制,矿区的生态环境也得到了显著改善。
张家山矿区的环境修复案例展示了综合运用物理、化学和生物修复技术的成功经验,为其他矿山环境治理提供了有益的借鉴。通过科学合理的修复措施,张家山矿区不仅恢复了生态环境,还为当地居民创造了更宜居的生活环境,实现了经济发展与环境保护的双赢。
3矿山环境保护对策与建议
3.1政策法规建设
矿山环境保护工作的首要任务是构建并完善相关政策法规体系。这些法规应全面覆盖矿山开采过程中的环境保护举措,并明确规定开采后的生态修复责任与措施。通过构建健全的法律体系,能够为矿山环境保护提供坚实的法律支撑,确保企业在矿山开发活动中严格遵守环境保护的各项要求。政策法规的制定应当由国家至地方各级政府进行统一协调,形成层次分明、多角度覆盖的监管网络。同时,法律的执行应秉持透明、公正的原则,建立健全的处罚机制确保对违法行为进行及时、有效的制止和惩处。
3.2 环境监测与管理
有效的环境监测与管理是矿山环境保护的重要环节。通过建立先进的环境监测系统,能够实时掌握矿区的空气、水质、土壤等环境指标,及时发现和处理环境问题。现代科技的发展为环境监测提供了更多的手段,如无人机遥感技术、物联网传感器系统等,这些技术可以大大提高监测的精度和效率。在管理方面,需要建立完善的环境管理体系,包括环境影响评估、环境风险管理、应急预案等,确保在任何突发情况下都能迅速采取有效措施。此外,矿山企业应定期进行环境审计,评估其环境保护措施的有效性,并不断优化和改进管理策略。
3.3社会参与与资金保障
社会参与和资金保障是矿山环境保护的重要支撑。广泛的社会参与不仅可以提高公众的环保意识,还能形成社会监督力量,促进矿山企业自觉履行环保责任。通过公众参与,政府和企业可以更好地了解民众的诉求和意见,从而制定出更为科学合理的环保措施。在资金保障方面,政府应设立专项基金,用于支持矿山环境治理和生态修复。同时,应鼓励企业加大环保投资,通过税收优惠、财政补贴等方式,激励企业采用先进的环保技术和设备。此外,社会资本的引入也是解决环保资金问题的重要途径,通过PPP模式、绿色金融等手段,可以为矿山环境保护提供稳定的资金来源。
3.4 生态修复与可持续发展
生态修复是矿山环境保护的关键内容,亦是实现可持续发展的重要途径。在矿山开采结束后,生态环境往往受到严重破坏,需要通过科学的修复手段进行恢复。植被恢复是生态修复的重要环节,通过种植适应性强的木地植物,可以逐步恢复受损区域的生态系统功能。土壤修复则是另一个重要方面,通过施用有机肥料和改良土壤结构,可以提高土壤的肥力和稳定性。此外,还可以引入生物修复技术,利用微生物降解有害物质,改善上壤和水体环境。实现可持续发展需要将生态修复与经济发展相结合,探索绿色矿业的发展模式,通过技术创新和管理优化,实现资源的高效利用和环境保护的双赢。矿山企业应积极参与国际合作,引进先进的修复技术和管理经验,不断提升自身的环保能力,推动矿山经济向绿色、低碳、可持续的方向发展。
4结论
汉江流域上游地区的矿山环境修复治理是一项长期而艰巨的任务。通过加强科技创新、增加资金投入和完善监管体系等措施,可以推动矿山环境治理工作的深入开展,实现生态环境与经济发展的良性循环。相信在全社会的共同努力下,汉江流域上游地区的矿山环境问题一定能够得到有效解决,为子孙后代留下一个更加美好的家园。
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作者简介:
王嘉乐(1992—),男,陕西省西安市,助理工程师,学士,2021年毕业于中国地质大学(北京)。现从事生态修复综合调查与研究。
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