矿山生态修复方法及工程措施研究

1、 再生资源与循环经济襍2014年/第7卷/第12期襊Performance study of negative plate from spent lead pasteHUANG Yi,WANG Dihua,ZHU Minhai,YU Zunkui,GU Lizhen,ZHOU Shoubin (Jiangsu Huafu Energy Storage New Technology Co.,Ltd.,Yangzhou 225600,China Abstract:Secondary lead from the recycling of lead-acid batteries has become

2、the main source of lead productionin the world.The battery manufacturing accounts for larger than 80%of lead consumption.These two facts prompt us to explore the recycling of spent lead paste for battery manufacturing directly.In this paper,a "hydrometallurgical desulfurization -calcination&quo

3、t;protocol was adopted to prepare leady oxide for recycling of spent negative paste.The physicochemical properties was leady oxide were studied,and the pasting,curing and formation parameter were optimized according to its inherent characteristics.The assembled batteries from new oxide show a good p

4、erformance as well as the one from traditional ball mill powder.Keywords:Recycle of spent lead paste;Negative material;Leady oxide(收稿日期2014-09-30(中华全国供销合作总社天津再生资源研究所,天津300191摘要:矿山开采过程中对生态环境破坏极大,从而危及人类的生存与健康。开展矿山生态修复极为必要,对实现科学发展具有重要的现实意义。在叙述国内外矿山生态修复研究进展的基础上,介绍了目前矿山生态修复中的主要方法和工程措施,综合应用矿山生态修复技术,才能使矿山生

5、态环境系统结构合理,功能完整,从而保证修复后矿山生态环境系统自然维持,达到矿山生态修复的目的。关键词:矿山;生态系统;生态修复中图分类号:X171.4文献标志码:A文章编号:1674-0912(201412-0031-03作者简介:张杰西(1986-,男,陕西延安人,硕士,研究方向:土壤污染修复。矿产资源是国民经济和社会可持续发展的物质基础1。随着国民经济的快速发展,矿产资源开采也迅速崛起,因矿山开采而造成的各种生态环境破坏的问题也日益严重,主要表现为地表景观破坏、诱发地质灾害、水质污染与水文干扰、微气候扰动与大气污染、土地资源占用与破坏、土壤污染与退化、生物多样性损失等2。因此,开展矿山生态

6、修复显得极为必要,综述了矿山生态环境修复方法及工程措施,为我国矿山生态环境修复提供一定的理论依据。1研究进展美国很早就注意到矿山开采对环境造成的危害,是最早进行矿山生态修复的国家之一,19世纪末,美国就开展了矿山生态修复的基础性研究,制定相关的法律体系,并强制执行法规。生态修复不仅仅是种植草木,而是要建立一个能够自我维护和运行的完整的生态系统3-5。20世纪中后期,德国、法国、英国等发达国家在矿山生态修复领域也进行了大量的研究和工程实践,并制定相关法规,取得了极其显著的成效。相对而言,我国的研究和立法都很滞后,从20世纪80年代开始,政府将矿山生态环境保护列入议事日程并逐步开始建立法规,同时加

7、大投入力度,加紧矿山生态环境整治工作,但法规执行力度和生态修复效果都很不理想。因此,大量的治理工作还有待逐步发展。襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊襊31 R E N E W A B L E R E S O U R C E S A N D C I R C U L A R E C O N O M Y矿区填埋等。地表景观和矿山废弃物是物理法的主要稳定对象。化学法是在尾矿表面使用化学稳定剂后,在尾矿表面形成一层壳膜,防止侵蚀。目前,国内在矿山生态修复中主要采用物理法和植被修复结合;化学法不但成本高,且容易造成二次污染,因而很少使用。2.2矿

8、山植被恢复矿山植被恢复主要分为直接植被和覆土植被两种方式,具体选用哪种方式要根据矿山的物理和营养条件,以及土壤毒性和物种的适应性。直接植被是一种成本最低、最简便的修复方法,但大多数矿山废弃地处于裸地阶段,土壤动物如蚯蚓、线虫、蚂蚁等大部分消失,土壤微生物的数量大量减少,这些都会影响植被的恢复与重建。覆土植被是一种最常见,且行之有效的生态修复方法,覆盖土壤厚度过高,成本太大,太薄又起不到作用,研究证明,要满足植物的萌发和生长,覆盖土壤厚度必须在510cm 。有研究表明,种植豆科植物和其他类固氮植物是最为经济的方法,且操作简单。在对矿山进行土壤改良时,对植物生长最有利的是覆土与尾矿砂的比例为11。

9、在矿区为了成功恢复植被,有时必须进行土壤基质改良和先锋物种选择等试验。2.3微生物及土壤动物恢复(1微生物修复。矿山生态修复在植被恢复的同时,还需要对矿山微生物进行恢复,这样才能保证矿山生态系统的完整性,只有完整的生态系统才能使恢复后的矿山生态环境系统自然维持。恢复的微生物主要包括该地区原有的微生物,也可适当引进其他外来的微生物,可以去除或减少污染物。(2土壤动物的作用。土壤动物在生态系统中扮演着消费者和分解者两个重要的角色。土壤动物不仅可以改善土壤结构,而且可以分解枯枝落叶,增加土壤肥力,从而促进营养物质的循环等。因此,要使重建后的矿山生态系统功能更加完善,在矿山生态修复中对土壤动物的恢复显

10、得极为必要。3矿区生态修复工程措施矿山生态修复要按照科学发展观,实现矿山可持续发展。本着人与自然和谐相处的思想,充分发挥自然生态自我修复的能力,同时通过工程措施和生物措施3.1采矿区生态修复坑下开采矿山应采用减轻地表沉陷的开采技术,并推广使用充填采矿工艺。尽量减少地表沉陷面积,对已造成地面裂缝的地方,应采取废石充填和表土覆盖,最后恢复植被。露天矿开采后,多形成坡度陡的岩石边坡,以及宽度不大的台阶,因此,在对露天采矿区进行生态修复时,要对其形成的坡面进行不同程度处理,对边坡坡度大于75°的,在保证边坡稳定的前提下,进行生态环境修复措施;对边坡坡度在35°75°,先对

11、边坡进行削坡处理,或改造成台阶状,保证边坡稳定后,再进行生态环境修复;对边坡坡度在35°以下的地区,可直接进行生态环境修复。3.2排土场复垦排土场生态环境修复,首先要保证边坡稳定,其次采取工程措施与植物措施相结合,主要是植树种草。对存在安全隐患的边坡要进行工程措施处理,其主要包括修建拦河坝、削坡开级、修建抗滑桩、深空预应力锚、长锚杆加固等工程措施。排土场植物措施所选择的植物树种要抗性强、品质好,栽植树木的方法主要包括堆土袋、挂网绿化、植生袋、植生盘等。排土场修复为林地时,应在其表层覆土,厚度应大于30cm ;若采用坑栽,可在坑内填入少量的客土;在边坡小于35°的人工挖土缓边

12、坡地带可种植一般的林木;在小于20°的边坡地带,可栽植一些果树或经济林种。同时,栽植林木的场地周围要修建完善的排水措施和保水保肥措施。工程措施和植物措施有效地结合,将促进排土场生态修复的速度。3.3尾矿库复垦尾矿库生态修复要在尾矿库闭库后,其工程设施趋于稳定并且已满足要求的情况下进行。根据尾矿性质的不同要进行相应的处理。无论尾矿为酸性还是碱性,要根据场地的利用方向对其进行深度处理;尾矿中含有放射性、有毒物质时,应根据其含量水平确定是否有必要设置隔离层,并尽可能深度覆盖;尾矿所含盐分较大时,应对其进行除盐处理,或者深度覆盖处理。同时,要在尾矿库周围设置排水设施,排水设施必须满足一定防洪

13、标准。根据国内外的生态修复成果,对尾矿库进行生态修复时需要在其表层覆盖厚度大于5cm 的32 再生资源与循环经济襍2014年/第7卷/第12期襊Research on method and engineering measuresof mines ecological restorationZHANG Jiexi,ZHAO Bin,FANG Bin,ZHANG Ling(Tianjin Recyclable Resources Institution,All China Federation of Supply and Marketing Cooperatives,Tianjin300191,

14、ChinaAbstract:The environment damages caused by mining process have made crisis to the health of human life. Carrying out mine ecological restoration is extremely necessary,but that also has important practical significance to achieve scientific development.This paper focused on the research progres

15、s of mine ecological restoration,and summarized the current main methods and engineering measures in the mine ecological restoration.The mine ecological restoration must be integrated with the application of these technologies in order to make a rational structure and complete functionality of mine

16、ecological environment system.Then the mine ecological environment system natural maintenance and the goal of mine ecological restoration can be achieved.Keywords:mine ecosystem;ecological restoration(收稿日期2014-08-29须对沟底进行推平、夯实处理,堆放矸石以3m为一层进行分层堆放,且台阶的宽度要大于3m。堆放顺序为从沟里向沟口进行,层层压实,同时在沟口设置拦渣坝和浆砌石排水沟。在边坡地带

17、以15m为间隔设置导流渠,且层与层之间错落布设排列呈“品”字状;其次在排矸场上进行表土覆盖;最后根据土壤的性质和当地气候条件选择适宜的植被栽植。4结论矿山生态修复是一项复杂而漫长的过程,应根据矿山自然环境的具体情况作出长远规划。矿山生态修复应结合矿山开采过程中对生态环境的破坏程度以及矿山废弃地的类型和特点,开展相应的工程措施,同时以生态学理论为指导,把土壤、植被、微生物和土壤动物的恢复方法加以综合利用,采取工程措施和生物措施相结合的方式,有效地修复被破坏的生态环境,只有这样才能够使修复后的矿山生态环境系统结构合理,功能完整,保证修复后矿山生态环境系统自然维参考文献1李莲华,高海英.矿山开采的环

18、境问题及生态修复研究J.现代矿业,2009,2(2:28-30.2赵默涵.矿山废弃地土壤基质改良研究J.中国农学通报,2008,24(12:128-131.3Suding K N,Hobbs R J.Threshold models in restoration andconservation:a developing frameworkJ.Trends in Ecologyand Evolution,2009,24(5:271-279.4Jackson S T,Hobbs R J.Ecological restoration in the light ofecological historyJ.Science,2009,325:567-568.5Palmer M A,Filo