矿山生态修复方案
一、概述:
矿山开采对社会的影响具有双重性,一方面它创造了巨大的社会价值与经济价值,推动了国民经济的发展,另一方面它又不可避免地对周边环境产生了极大的消极影响,而且有愈演愈烈的趋势。土壤、水源与大气是人们赖以生存的基础,对于周边居民来说,目前这些生存要素正受到严重的侵蚀,因此恢复矿山环境势在必行,我国矿山生态修复正逐渐从传统的单一复绿手段向综合治理、生态功能恢复、资源循环利用等方式转变,运用的技术手段和表现手法也越发多样化,为此我公司根据目前矿山生态修复情况,制定了有助于矿山修复的相关监测方案。
二、矿山开采对环境的破坏和影响
矿山开发会对开采范围内的水土造成不同程度的影响。
1.地面塌陷、开裂、变形 矿山开采过程中会遗留大片空间,俗称采空区,一般采用全部垮落法进行处理。垮落层会充填采空区,但厚度较大的某些硬岩层仍对岩层移动起到控制作用,一旦该岩层(也称关键层)发生断裂后,上覆岩层由于失去整体支撑而导致岩层发生大幅度径向位移,从而造成地面塌陷、开裂和变形,严重时会破坏地面设施、建筑物及农田等。
2.地质灾害几乎所有的矿山都不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的危害,尤其是露天矿山,主要表现在:一是露天开采使边坡改变原有的天然平衡状态,引起滑坡、崩塌;二是矿渣堆放不合理,造成超负荷堆放,引起滑坡;三是部分矿山矿渣顺沟堆放,一遇下雨,沟内汇水携带大量矿渣形成泥石流。
3.污染土地:矿山生产排出大量废水,如矿坑水、洗矿选矿水、矿渣矸石堆受雨水淋漓后溶解了矿物质的污水以及矿区其他工业废水、生活废水等。大部分废水未经处理,排放后会直接或间接污染地表水、地下水和周围农田、土地等,再进一步污染农作物,从而恶化生态环境。
4.水土流失:采矿往往把周围植被砍伐殆尽,使地表丧失了水土保持能力,造成水土流失、岩石裸露、甚至荒漠化。
5.占用大量土地:采矿生产过程中产生大量的固体废弃物堆放形成矿渣堆,占用了大量土地。
三、恢复治理的必要性研究
矿山开采会给周边环境带来的诸多影响既成事实,人们不得不开始思考矿山环境的恢复治理问题,因为它关乎于整个人类的生存大计。
1、矿山环境恢复治理可提高矿区生活质量。矿山在开采过程中废弃的土、石、灰、渣到处堆积,粉尘飞扬,有的造成滑坡和泥石流,导致房屋倒塌、路桥断裂、洼地积水、水土流失加剧;有害有毒液体、气体渗漏并溢出,使大气、水体被污染,严重影响了人们的生活、生产和身心健康。通过矿山环境的恢复治理,可以改变这种状况,并能逐步改善矿区人们的生产生活条件。
2、矿山环境恢复治理可增加耕地,维护社会安定。矿区土地复垦是矿山环境恢复治理的重要手段之一。由于矿山企业所占用和破坏的大量土地当中,有相当部分是肥沃的良田,只要能够加以复垦,就可以重新进行耕种,一方面增加了耕地面积,同时也可以为部分矿工和当地农民重新开拓生产和生活门路,缓和企业和农民的矛盾,有利于促进社会安定团结。
3、矿山环境恢复治理可增加矿区的植被覆盖率,大幅度改善矿区的生态环境质量。由于地表物质的剥离、扰动、搬运和堆积,破坏了植被和山坡土体,产生的废石、废渣等松散物质极易促使矿山地区水土流失,甚至形成地质灾害。通过选择适合矿区种植的树种进行植被恢复,可大幅度提高矿区的植被覆盖率,减少水土流失,从而降低滑坡、泥石流等地质灾害的爆发几率,减少矿山污水对矿区周边水系的污染,矿区生态环境和地貌景观可以得到逐步恢复,生态环境质量大幅度改善。
四、矿山修复的相关监测方案:
1、对于需要修复的矿山地区,首先通过对修复区域的土壤进行取样检测和分析,进行全方面的土壤污染调查,得出相关结果后,制定详细的监测方案。
土壤取样:
用途:
手动土壤取样套件用于各种行业对土壤取样的工作,广泛适用于环境保护、农林生态、地质勘探等方面,是目前应用很普遍的取样套件。
特点:
连接杆粗螺纹连接,安装、拆卸更方便快捷。
钻头、钻杆使用不锈钢,强度高,寿命长。
配有便携箱,方便携带、野外使用,机动性能好。
通用取土钻头,可适用于不同土壤类型。
配备标准取样环刀100立方厘米(直径50.46mm*50mm),可根据用户要求定制其它尺寸。
土壤污染调查:
用途:
用于检测和分析土壤和空气中的快速原位碳氢化合物和有机物污染,可以同时检测挥发性有机物、甲烷、石油碳氢化合物、CO2、O2、大气压力、抽样低气压、土壤温度,同时结合GPS可以方便绘出污染物的三维时空分布。内置处理器、显示屏、真空抽样泵及电池。广泛应用于土壤污染调查监测、石油泄漏检测、垃圾填埋场及农业废弃物污染监测、污染治理监测、煤矿瓦斯气体检测、空气污染监测等等。
应用:
检测和分析土壤和空气等物质中的碳氢化合物和其它有机物;
快速和方便的检测管线泄漏等;
农业污染和垃圾的监测;
煤矿中甲烷气体的监测;
检测工厂和农业中的有毒气体;
石化企业的污染监测;
其它污染的监测。
2、通过以上土壤取样工具取样后的土壤,制备成一定的土壤混合液,测量混合液中相关离子和养分含量,再结合土壤污染调查系统测量的指标,综合分析目前矿山土壤的一个污染程度和污染情况
CleanGrow多参数离子测量仪可以快速、简便、同步测量样品中的多种离子成分,可用于环境条件监测、水环境监测、土壤肥力监测和植物营养元素监测。无论您是在野外还是在实验室均可操作,CleanGrow便携式多参数离子测量仪将智能手机与先进的传感器技术相结合,可在现场得到实验室级别精准的测量结果。该测量仪能够快速、简单、准确的测量钙离子、氯离子、钾离子、钠离子、镁离子、铵离子、磷离子、硝酸根离子。
该套件包括:配备6个传感器和一个离子选择电极的多离子探针、校准液(可根据具体情况定制)、手提箱、USB连接线。
特点:
·测量精度高,可在现场得到实验室级别精准的测量结果;
·在1min内同时完成六个传感器的校准;
·在20秒内同时检测出六种离子的浓度;
·通过蓝牙与IPhone或I Pad进行连接;
·可用的传感器种类多,可以选择不同的组合进行分析;
·维护成本低,易于使用,相比与其他同类产品性价比更高。
3、对于矿山生态恢复的过程,需要制定长期的土壤、空气、植被生理生态等相关的监测方案,通过监测的数据,实时准确的掌握目前修复的一个状态。
土壤呼吸监测能有效监测土壤微生物、根系和其它化学元素所产生的二氧化碳含量,有效反应土壤的生物群落富集程度、植物根系发达程度和相关化学元素含量等
DJ-6217 强制扩散式土壤碳通量监测系统使用了点将公司的“强制扩散”技术,是一款能直接测量土壤气体碳通量的创新型系统。DJ-6217是一款可以完全独立运行的呼吸室,仅需很少的电量,就可以野外正常工作,也可以作为一个土壤碳通量传感器,接到其他生态观测仪器的采集器上使用。为科研者测量提供了很大的空间自由和各种可能。
产品特点:
·不受空间约束;
·真正的便携;
·高时间分辨率;
·防风雨;
·可外接其他系统,当土壤碳通量传感器使用。
4、土壤多参数监测系统测量的土壤水分,土壤盐分,土壤温度,土壤水势,土壤热通量的各项指标,能够准确的反应土壤情况和健康状态;
系统介绍:
土壤参数包括土壤水分、土壤水势、土壤盐分、土壤温度、土壤热通量,通过长期监测土壤各项参数能够准确的反应土壤情况。在研究土壤水分的运动,植物的抗旱生理,自动控制节水灌溉,土壤湿度监测等方面有十分重要的意义。
平衡式土壤水势传感器是一种土壤水势测量仪器。在土壤中,水势是决定水流方向和速度的主要因素,它是判断土壤水分对植物有效性的标志。不同土壤的水势可以直接相互比较。准确测定水势。传感器体积小的,精密的感应面可以强有力的测量,传感器的测量响应时间非常快,当土壤内部条件发生变化后传感器可以迅速的感应到这些变化,进而测量出来。传感器测量无需现场标定,直接连接至数据采集器即可实现测量。
系统特点:
同步测量:土壤水分,土壤盐分,土壤温度,土壤水势,土壤热通量
长期定点观测,传感器瞬时响应
传感器稳定性好,无需标定
传感器无需维护
标准系统可监测8个剖面,也可根据观测要求增加数量
可根据需要增加气象传感器,如风速风向,空气温度,湿度,气压,辐射等
5、通过监测矿山修复区域的空气质量,更能反应修复区域的空气改善情况,根据测量的指标采取相关措施有助于矿山生态修复。
用途:聚焦于颗粒物、臭氧等少数大气污染监测,秉承Aeroqual一贯的近标准监测品质,更加小巧实用,性价比更高。AQS1结合高性能的颗粒物监测模块和臭氧等气体分析模块。以更贴近中国市场的价格优势为中国的生态环境监测领域提供近标准的监测数据。
相较于其他传感器原理的小型空气质量监测仪而言,AQS1的颗粒物和气体传感模块消除了环境温度、湿度变化带来的影响,避免了背景气体交叉干扰。采用泵吸式恒定流量采样,具有特别的自动调零功能和自动基线校正功能,同时以独立的现场标定确定测量结果的可溯源性,使得AQS1具备育种不同的高精度、低漂移、灵活性和长期稳定性。
应用范围:
·城镇首要污染物监测(PM2.5、O3);
·建筑工地扬尘和排放监测;
·路边监测:城市交通要道,城市街道峡谷,隧道等;
·交通环境监测:公路、铁路、港口、船舶及环境敏感点;
·生态环境监测:自然保护区、森林、湿地、农林、风景名胜区、水源地等;
·雾霾成因和分布监测;
·空气质量模型验证;
·社区环境暴露程度研究;
·环境修复现场排放监测;
6、矿山修复过程中,对复绿和原本植物的生理生态监测,能很好的反应修复所达到的一个程度,根据生理生态监测指标能更好的实施矿山的复绿和保护工作。
系统介绍:
植物生理生态研究在宏观上对植物群体、群落进行研究。通常选定有代表意义的一株或多株植物进行实时监测,常用监测指标包括茎杆生长、果实生长、冠层温度,叶面湿度等;同时植物体生长与外界环境,土壤水分供应等情况密切相关,因此有必要同时监测环境土壤参数。对植物的生理指标进行连续监测是灌溉决策、农业自动化控制、长期定位生态学等领域的科研人员非常希望解决的问题。
系统特点:
适合长期定点监测
传感器稳定性好,响应速度快
大容量存储空间,RS232串口连接电脑,数据传输软件
配置灵活,可根据需要自由搭配不同传感器
坚固的防护外壳:适合于户外安装
支持太阳能供电方式,做到无人值守运行
支持GPRS无线输出数据
五、总结
最后,矿山环境恢复治理是一个长期而复杂的系统工程,是非一朝一夕所能够完成的。我们必须在开发矿产资源的同时,积极地保护矿山环境,做到开发和保护并重。通过恢复治理改善矿区环境,建设布局合理、景观别致、环境优美、科技含量高、具有良好经济效益与社会效益的绿色矿业之路,这是我们走可持续发展道路的必然要求。