2010年注册建筑师考试：谈矿山开采的生态环境效应与其生态恢复

　摘要：矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段，但矿山开采又引发了一系列生态环境问题，导致矿区生态退化与环境污染，严重制约了矿区社会经济的可持续发展。本文系统分析了矿山开采的生态环境效应，并根据典型矿区生态恢复的成功经验，总结了适合我国矿区生态恢复的典型技术，主要从矿区废弃地土壤重金属污染的治理，矿区植被的恢复，水土流失的综合治理三个方面来论述。
　　关键字：矿区；生态环境效应；生态恢
　　由于矿藏的不可移动性，以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地，改变了区域水系结构，破坏了动植物区系，引发一系列社会经济与生态环境问题，成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚，土地复垦率较低，迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术，提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上，总结适合我国矿区土地复垦的典型技术，以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。
　　一、矿山开采的生态环境效应
　　（一）诱发地质灾害。由于地下采空，地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定，往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷，废石与泥土混合堆放，使废石的摩擦力减小，透水性变小而出现渍水，在暴雨下也极易诱发泥石流。　　（二）水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水，使矿山开采地段的储水构造发生变化，造成地下水位下降，井泉干涸，形成大面积的疏干漏斗；地表径流的变更，使水源枯竭，水利设施丧失原有功能，直接影响农作物耕种。同时，矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等，一般较少达到工业废水排放标准，严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
　　（三）土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣，加上大型采矿设备的重压，往往使土壤坚硬、板结，有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地，造成许多地方土壤养分短缺，土壤承载力下降。
　　矿山固体废渣（煤矸石等）经雨水冲刷、淋溶，极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中，造成土壤的酸碱污染（主要是强酸性污染）、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限，当污染物超过其临界值时，将向外界环境输出污染物，其自身的组成结构与功能也会发生变化，最终导致土壤资源的枯竭。并且，土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移，危害毗邻地区的环境质量，受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。
　　（四）水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被，露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降，造成土地贫瘠，植被退化，最终导致矿区大面积人工裸地的形成，极易被雨水冲刷；由于排土场和尾矿占地，形成地面的起伏及沟槽的分布，增加了地表水的流速，使水土更易移动，冲刷加剧。
　　（五）生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失，对矿区生物多样性的维持都是致命打击，严重威胁了动植物生存。
　　二、矿区生态恢复的典型技术
　　（一）矿区土壤污染的治理
　　1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中，生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便，投资少，对环境扰动也少，被认为是最有生命力的。
　　2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善，这是矿区生态恢复的最终目标之一，具体包括：
　　（1）表土转换：在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存，待工程结束后再放回原处，这样虽破坏了植被，但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样，本土植物能迅速定居。
　　（2）客土覆盖：废弃地土层较薄时，可采用异地熟土覆盖，直接固定地表土层，并对土壤理化特性进行改良，特别是引进氮素、微生物和植物种子，为矿区重建植被提供了有利条件。
　　（3）土壤物理性状改良：土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度，降低土壤容重，改善土壤结构，短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。

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