有色金属元素矿山地质测试生态修复研究与实践

时间：2024-09-03

杨东旭

（辽宁有色勘察研究院有限责任公司，辽宁沈阳 110000）

随着社会的不断发展，矿产资源的开发速度也在不断加快。然而这不仅仅带来了需求的满足与经济的发展，更带来了矿山周边生态环境的全面崩坏。作为一种与矿业开发相伴而生的问题，矿山生态环境问题已经越来越受到人们的重视。其中对矿山生态环境影响最大的现象就是金属矿产资源的露天开发[1]。在开发金属矿山后，会产生大面积的废弃地。如果不对这些废弃地进行生态修复，就会导致废弃地的水土流失问题，并且会产生大量扬尘以及废水，直接影响当地生态环境，甚至会诱发一些地质灾害如崩塌、泥石流等现象的产生，妨碍矿山生产并威胁当地居民的人身财产安全。因此，必须对金属矿山废弃地积极的进行生态修复。与其他种类的金属矿山相比，有色金属元素矿山的生态修复有着更大的技术难度，并且修复方式区别于其他种类金属矿山的生态修复。

1 有色金属元素矿山地质测试生态修复方法

1.1 地质测试

有色金属元素矿山的生态修复需要对其进行地质测试，并对其进行生态系统的修复，使其生态系统产生逆转性的变化。其生态修复需要遵循循环再生原理、自生原理、协调与平衡原理以及整体性原理等[2]。有色金属元素矿山地质测试主要是测试废弃地的植被生长基质、土壤酸碱度、土壤持水性、土壤结构、保水能力、植被条件等。特别是有色金属元素矿山很多都伴有硫化矿，很容易将土壤性质氧化成酸性，对植物的生长非常不利，所产生的矿山酸性废水会对周边陆生生态环境、水生生态环境以及土壤环境造成巨大破坏，增加生态修复的难度。并且有色金属元素矿山所产生的废水中通常含有各种重金属元素，也会影响植被的发育与生长，甚至对周边动物产生一定的毒性作用。

因此首先要对有色金属元素矿山进行场地整治，并利用工程技术措施进行生态修复[3]。利用SLIDE软件，结合有色金属元素矿山地区的土质特征与现场地形，并利用一些工程技术措施对矿山地区的高陡边坡进行稳定性分析。同时还要对矿山地区场地治理措施进行优化，使土壤逐步恢复保水保肥功能，为植物生长与土壤改良创造必要条件，主要包括纵横条沟合理布置、竹桩抗滑、边坡条梗处理以及平台条梗处理等。

在此过程中需要结合一些水土保持治理技术，如沟壑治理技术、崩岗治理技术等。还需要结合一些边坡治理技术，如危岩治理技术、岩石边坡支护和治理技术、滑坡治理技术、桩锚挡土技术、重力式挡土技术等。只有从根本上对有色金属元素矿山生态修复工程中的不确定风险进行处理与解决，才能顺利进行矿山生态修复并最大程度的维持生态修复的成果。

1.2 生态修复

对有色金属元素矿山进行生态修复需要对有色金属矿废弃地进行基质改良与植物改良。基质改良需要生物方法与物理化学方法相结合。生物方法通常是利用土壤动物、土壤微生物与植物对土壤的理化性质进行改善。而物理化学方法则是利用酸碱中和的原理对基质酸性进行中和，使其pH值达到适合生物生存的范围。还需要在土壤中添加一些有机添加剂，利用有机添加剂的固化作用与螯合作用来降低土壤的重金属含量，避免土壤中的重金属元素影响植物的生长以及发育。在完成基质改良后，必须在基质中添加一定的K、P、N等营养成分，通过实践发现复合肥与有机肥相结合可以达到最好的效果。

植物改良则是通过植物对有色金属元素矿山土壤中的重金属元素进行提取或稳定，并对基质中的有机污染物以及有害重金属进行彻底的清除。

主要是利用植物能够稳定重金属的原理，也就是利用植物根部所特有的一些化学成分对基质中的有机污染物以及有害重金属进行转化，使其化学性质发生改变，并变得相对无害。

或者通过输送养分以及水分使土壤基质中的有机污染物以及有害重金属发生位置的转移，使其从基质中转移到植物的叶、茎、根中。可以选用一些对重金属环境具有较强适应能力的植物，这种植物通常可以富集大量重金属元素。转移后需要对这些富集重金属的植物进行金属冶炼回收以及收割焚烧等处理，然后重新进行植被种植工程，保证有色金属矿地区土壤的安全性。