论文部分内容阅读
一、矿山开采对生态环境的影响
（一）危机地面建筑物的安全。当地下采空区面积不断增大时，应力变化超时过值，岩层就会产生塌陷，从而在采矿区上方形成塌陷区。而地表塌陷最直接、最明显的影响是使塌陷区上的建筑物（房屋、管道、公路、桥梁等）变形乃至破坏。
（二）引起生态条件突变，从而导致生态系统突变。当塌陷深度超过地下水位时，塌陷区被地下水侵满，陆地变为沼泽、湖泊，原有的陆地植物被水生植物取代。
（三）对周围小气候产生一定的影响。因为大面积塌陷区积水蒸发和热容作用使空气湿度增加、气温变化幅度减缓。
（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）对森林、草地资源的破坏。矿产资源的开发会造成生物多样性损失，植被清除，土壤退化，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。据调查，全国因采矿而破坏的森林面积已达106万公顷。矿山开发占用林地面积最多的四省区依次为黑龙江、四川、山西和江西。我国现有森林面积1.34亿公顷，森林覆盖率仅为13.9%，在200多个国家中，人均占有森林面积居136位。矿山开发占用、破坏林地不容忽视。
二、环境保护的对策和建议
（一）矿山固体废弃物的处理
矿山固体废弃物可采用堆置处理，堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循：①保护地下水质，防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质。②保护地表水，防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷。③防止风蚀。④保证人类安全，防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。
尾矿堆存要求更特殊，尾矿坝基础材料要有足够的强度，还应具有良好的不透水性。目前尾矿坝堆放有两种较好的方法：①尾矿半干堆垛。②粗细残渣的共处置。把固体废物堆放在堆放场后，可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土，种植植物或对其表层进行化学处理，以使固体废物堆稳定，减少二次污染。
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。
（二）复垦处理
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。
1 复垦处理。一般步骤如下：表土采掘-表土储存-回填整平-铺垫表土一复垦种植。固体废弃物现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物，其运距较短，并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。
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、DH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。（4）土壤pH值改良。对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性，增加土壤中的钙含量，改善土壤结构。（5）土壤营养状况改良。主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
3 矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件，植被筛选应着眼于植被品种的近期表现，兼顾其长期优势。植物品种的选择首先要根据生物学特，性，考虑适地适树原则，尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等，以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应：与附近的植被和风景等条件相适应。
（三）填埋处理
1 从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为“二次资源”加以利用，实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用。则是矿山废物产生后处理的最佳途径。（1）从废物中进一步回收有价元素；主要有从铜尾矿中回收石精矿、硫铁矿精矿；从铅锌尾矿中回收鉛、锌、钨、银等；从锡尾矿中回收锡和铜以及一些伴生元素。近年来随着微生物浸出技术的应用和发展，微生物浸出法已成为处理固体废物的又一重要方法。（2）制作建材。硅酸盐尾矿砖瓦、水泥：大多数矿山有大量含硅含铝的原料，具有制作硅酸盐建材的基本条件。玻璃原料或配料：富含石英的石英脉型金矿、钨矿，富含方解石、白云石或萤石的碳酸岩矿，花岗岩型矿等矿山尾矿都可制作玻璃原料或配料。铸石：铸石是一种新型工业材料，在一定条件下是钢铁、有色金属、合金材料等较为理想的代用材料。若固体废物中含有辉绿岩、玄武岩、角闪岩、花岗岩、石灰石、白云石、蛇纹石、辉石、萤石和菱镁矿、铬铁矿等组合都可考虑用作铸石原料。建筑微晶玻璃：微晶玻璃是由基础玻璃经控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料，又称玻璃陶瓷。微晶玻璃可以大量利用金属尾矿制成空气或泡沫制品，用作建筑隔墙、砌块或填充材料及结构材料，制品具有高强、轻质、节能、耐热等特性。 （四）水土流失的综合治理
1 固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等，进行拦挡与防漏处理。
2 坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面，根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程，并配以防护林草带，增加植被覆盖，减少坡面径流对地表的冲刷，保证矿业生产安全运行。
3 边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡，除尽可能采取措施恢复植被外，根据边坡稳定程度及对周围的影响，采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4 土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库，采取排蓄结合的办法，排水拦渣，有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾礦库采取复垦措施，提高土地利用率。
5 植被恢复工程。对各类裸露面，采取不同的措施，加速植被恢复。
（五）引进市场机制，摆正治污主体，构建环保治理公司
引进市场机制，是实现矿山环境保护与治理良性循环的正确之路。我国环保工作存有明显的“主体错位”现象。虽然说环境成本理应内部化，本着“谁破坏谁恢复，谁开发谁保护，谁受益谁补偿”原则，理解为企业是环保主体就等同于治理主体，这样理解就有失偏颇。“环保”对企业来讲不是主业，先天性缺乏主动性和内在动因。而对于中小企业，更由于资金、技术上相对较弱，经营灵活性大，约束性差，复垦、生态环境的恢复等由其执行几乎成为不可能。在市场经济条件下，“致污主体”与“治污主体”应该分离，这才更符合市场经济运行机制。矿产资源的开发者承担生态环境恢复与重建的责任，作为恢复与治理的致污投资者应与治理者分权经营。建立具有独立的法人地位的环保公司，独立职能。在生产企业与环境治理公司间建立起市场供需关系，这样更符合社会分工的要求，也有利于专业化经营。通过致污主体与治理主体的分离，达到治污主体与收益主体的统一；同时又推动了环保市场机制的动作，从根本上校正环保“市场失灵”现象。
（六）增强环保意识，提高法制观念
我国《宪法》明确提出“国家保障自然资源的合理利用”、“禁止任何组织或个人用任何手段侵占或者破坏自然资源”。《矿产资源法》也有明确的规定，“保障矿产资源的合理开发利用，禁止任何组织或个人用任何手段侵占或者破坏矿产资源。”使用人有管理、保护、合理利用的义务。矿产资源开发和利用，必须全面深入贯彻落实科学发展观，遵循以人为本、人与自然和谐相处的原则，树立矿产资源保护与节约集约利用意识，理顺和建立健全资源开发与环境保护相互制约的有效机制，采用行政首长问责制的行政制度来保障自然资源的合理利用与开发，各级政府及其有关部门在环境与资源保护方面最大限度地履行其职权和责任，依法行政，对矿产资源的开发和环境保护进行严格的管理和监督，进一步推动我国可持续发展战略的实施。建立环保法制宣传机制，利用报纸、广播、电视等多种新闻媒体，广泛深入地开展环保宣传教育工作，全面提高全民的环境保护意识和法制观念，促进我国环境法制建设和环保事业发展。
三、结束语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统，导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善，矿区植被的恢复，水土流失的综合治理等。
尽管人们对矿山固体废弃物的防治已做了不少工作，但是还远未解决矿山固体废弃物处理的问题，必须加强矿山环境管理，加强防范措施，同时还要大力采用国内外先进技术对已产生的固体废物进行治理，最终实现固体废物的无害化、减量化和资源的再利用。必须强调的是，矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题，而是与矿区的社会经济发展密不可分，是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此，矿区土地复垦是以人类发展为核心，对土地自然、经济与社会属性的综合整治，在消除环境危害的同时重建生态平衡。
（作者单位：青海木里能源有限公司）
（一）危机地面建筑物的安全。当地下采空区面积不断增大时，应力变化超时过值，岩层就会产生塌陷，从而在采矿区上方形成塌陷区。而地表塌陷最直接、最明显的影响是使塌陷区上的建筑物（房屋、管道、公路、桥梁等）变形乃至破坏。
（二）引起生态条件突变，从而导致生态系统突变。当塌陷深度超过地下水位时，塌陷区被地下水侵满，陆地变为沼泽、湖泊，原有的陆地植物被水生植物取代。
（三）对周围小气候产生一定的影响。因为大面积塌陷区积水蒸发和热容作用使空气湿度增加、气温变化幅度减缓。
（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）对森林、草地资源的破坏。矿产资源的开发会造成生物多样性损失，植被清除，土壤退化，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。据调查，全国因采矿而破坏的森林面积已达106万公顷。矿山开发占用林地面积最多的四省区依次为黑龙江、四川、山西和江西。我国现有森林面积1.34亿公顷，森林覆盖率仅为13.9%，在200多个国家中，人均占有森林面积居136位。矿山开发占用、破坏林地不容忽视。
二、环境保护的对策和建议
（一）矿山固体废弃物的处理
矿山固体废弃物可采用堆置处理，堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循：①保护地下水质，防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质。②保护地表水，防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷。③防止风蚀。④保证人类安全，防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。
尾矿堆存要求更特殊，尾矿坝基础材料要有足够的强度，还应具有良好的不透水性。目前尾矿坝堆放有两种较好的方法：①尾矿半干堆垛。②粗细残渣的共处置。把固体废物堆放在堆放场后，可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土，种植植物或对其表层进行化学处理，以使固体废物堆稳定，减少二次污染。
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。
（二）复垦处理
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。
1 复垦处理。一般步骤如下：表土采掘-表土储存-回填整平-铺垫表土一复垦种植。固体废弃物现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物，其运距较短，并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。
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、DH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。（4）土壤pH值改良。对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性，增加土壤中的钙含量，改善土壤结构。（5）土壤营养状况改良。主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
3 矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件，植被筛选应着眼于植被品种的近期表现，兼顾其长期优势。植物品种的选择首先要根据生物学特，性，考虑适地适树原则，尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等，以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应：与附近的植被和风景等条件相适应。
（三）填埋处理
1 从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为“二次资源”加以利用，实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用。则是矿山废物产生后处理的最佳途径。（1）从废物中进一步回收有价元素；主要有从铜尾矿中回收石精矿、硫铁矿精矿；从铅锌尾矿中回收鉛、锌、钨、银等；从锡尾矿中回收锡和铜以及一些伴生元素。近年来随着微生物浸出技术的应用和发展，微生物浸出法已成为处理固体废物的又一重要方法。（2）制作建材。硅酸盐尾矿砖瓦、水泥：大多数矿山有大量含硅含铝的原料，具有制作硅酸盐建材的基本条件。玻璃原料或配料：富含石英的石英脉型金矿、钨矿，富含方解石、白云石或萤石的碳酸岩矿，花岗岩型矿等矿山尾矿都可制作玻璃原料或配料。铸石：铸石是一种新型工业材料，在一定条件下是钢铁、有色金属、合金材料等较为理想的代用材料。若固体废物中含有辉绿岩、玄武岩、角闪岩、花岗岩、石灰石、白云石、蛇纹石、辉石、萤石和菱镁矿、铬铁矿等组合都可考虑用作铸石原料。建筑微晶玻璃：微晶玻璃是由基础玻璃经控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料，又称玻璃陶瓷。微晶玻璃可以大量利用金属尾矿制成空气或泡沫制品，用作建筑隔墙、砌块或填充材料及结构材料，制品具有高强、轻质、节能、耐热等特性。 （四）水土流失的综合治理
1 固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等，进行拦挡与防漏处理。
2 坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面，根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程，并配以防护林草带，增加植被覆盖，减少坡面径流对地表的冲刷，保证矿业生产安全运行。
3 边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡，除尽可能采取措施恢复植被外，根据边坡稳定程度及对周围的影响，采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4 土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库，采取排蓄结合的办法，排水拦渣，有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾礦库采取复垦措施，提高土地利用率。
5 植被恢复工程。对各类裸露面，采取不同的措施，加速植被恢复。
（五）引进市场机制，摆正治污主体，构建环保治理公司
引进市场机制，是实现矿山环境保护与治理良性循环的正确之路。我国环保工作存有明显的“主体错位”现象。虽然说环境成本理应内部化，本着“谁破坏谁恢复，谁开发谁保护，谁受益谁补偿”原则，理解为企业是环保主体就等同于治理主体，这样理解就有失偏颇。“环保”对企业来讲不是主业，先天性缺乏主动性和内在动因。而对于中小企业，更由于资金、技术上相对较弱，经营灵活性大，约束性差，复垦、生态环境的恢复等由其执行几乎成为不可能。在市场经济条件下，“致污主体”与“治污主体”应该分离，这才更符合市场经济运行机制。矿产资源的开发者承担生态环境恢复与重建的责任，作为恢复与治理的致污投资者应与治理者分权经营。建立具有独立的法人地位的环保公司，独立职能。在生产企业与环境治理公司间建立起市场供需关系，这样更符合社会分工的要求，也有利于专业化经营。通过致污主体与治理主体的分离，达到治污主体与收益主体的统一；同时又推动了环保市场机制的动作，从根本上校正环保“市场失灵”现象。
（六）增强环保意识，提高法制观念
我国《宪法》明确提出“国家保障自然资源的合理利用”、“禁止任何组织或个人用任何手段侵占或者破坏自然资源”。《矿产资源法》也有明确的规定，“保障矿产资源的合理开发利用，禁止任何组织或个人用任何手段侵占或者破坏矿产资源。”使用人有管理、保护、合理利用的义务。矿产资源开发和利用，必须全面深入贯彻落实科学发展观，遵循以人为本、人与自然和谐相处的原则，树立矿产资源保护与节约集约利用意识，理顺和建立健全资源开发与环境保护相互制约的有效机制，采用行政首长问责制的行政制度来保障自然资源的合理利用与开发，各级政府及其有关部门在环境与资源保护方面最大限度地履行其职权和责任，依法行政，对矿产资源的开发和环境保护进行严格的管理和监督，进一步推动我国可持续发展战略的实施。建立环保法制宣传机制，利用报纸、广播、电视等多种新闻媒体，广泛深入地开展环保宣传教育工作，全面提高全民的环境保护意识和法制观念，促进我国环境法制建设和环保事业发展。
三、结束语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统，导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善，矿区植被的恢复，水土流失的综合治理等。
尽管人们对矿山固体废弃物的防治已做了不少工作，但是还远未解决矿山固体废弃物处理的问题，必须加强矿山环境管理，加强防范措施，同时还要大力采用国内外先进技术对已产生的固体废物进行治理，最终实现固体废物的无害化、减量化和资源的再利用。必须强调的是，矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题，而是与矿区的社会经济发展密不可分，是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此，矿区土地复垦是以人类发展为核心，对土地自然、经济与社会属性的综合整治，在消除环境危害的同时重建生态平衡。
（作者单位：青海木里能源有限公司）