礦山生態修復方案
一、概述:
礦山開采對社會的影響具有雙重性,一方面它創造了巨大的社會價值與經濟價值,推動了國民經濟的發展,另一方面它又不可避免地對周邊環境產生了極大的消極影響,而且有愈演愈烈的趨勢。土壤、水源與大氣是人們賴以生存的基礎,對于周邊居民來說,目前這些生存要素正受到嚴重的侵蝕,因此恢復礦山環境勢在必行,我國礦山生態修復正逐漸從傳統的單一復綠手段向綜合治理、生態功能恢復、資源循環利用等方式轉變,運用的技術手段和表現手法也越發多樣化,為此我公司根據目前礦山生態修復情況,制定了有助于礦山修復的相關監測方案。
二、礦山開采對環境的破壞和影響
礦山開發會對開采范圍內的水土造成不同程度的影響。
1.地面塌陷、開裂、變形 礦山開采過程中會遺留大片空間,俗稱采空區,一般采用全部垮落法進行處理。垮落層會充填采空區,但厚度較大的某些硬巖層仍對巖層移動起到控制作用,一旦該巖層(也稱關鍵層)發生斷裂后,上覆巖層由于失去整體支撐而導致巖層發生大幅度徑向位移,從而造成地面塌陷、開裂和變形,嚴重時會破壞地面設施、建筑物及農田等。
2.地質災害幾乎所有的礦山都不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的危害,尤其是露天礦山,主要表現在:一是露天開采使邊坡改變原有的天然平衡狀態,引起滑坡、崩塌;二是礦渣堆放不合理,造成超負荷堆放,引起滑坡;三是部分礦山礦渣順溝堆放,一遇下雨,溝內匯水攜帶大量礦渣形成泥石流。
3.污染土地:礦山生產排出大量廢水,如礦坑水、洗礦選礦水、礦渣矸石堆受雨水淋漓后溶解了礦物質的污水以及礦區其他工業廢水、生活廢水等。大部分廢水未經處理,排放后會直接或間接污染地表水、地下水和周圍農田、土地等,再進一步污染農作物,從而惡化生態環境。
4.水土流失:采礦往往把周圍植被砍伐殆盡,使地表喪失了水土保持能力,造成水土流失、巖石裸露、甚至荒漠化。
5.占用大量土地:采礦生產過程中產生大量的固體廢棄物堆放形成礦渣堆,占用了大量土地。
三、恢復治理的必要性研究
礦山開采會給周邊環境帶來的諸多影響既成事實,人們不得不開始思考礦山環境的恢復治理問題,因為它關乎于整個人類的生存大計。
1、礦山環境恢復治理可提高礦區生活質量。礦山在開采過程中廢棄的土、石、灰、渣到處堆積,粉塵飛揚,有的造成滑坡和泥石流,導致房屋倒塌、路橋斷裂、洼地積水、水土流失加劇;有害有毒液體、氣體滲漏并溢出,使大氣、水體被污染,嚴重影響了人們的生活、生產和身心健康。通過礦山環境的恢復治理,可以改變這種狀況,并能逐步改善礦區人們的生產生活條件。
2、礦山環境恢復治理可增加耕地,維護社會安定。礦區土地復墾是礦山環境恢復治理的重要手段之一。由于礦山企業所占用和破壞的大量土地當中,有相當部分是肥沃的良田,只要能夠加以復墾,就可以重新進行耕種,一方面增加了耕地面積,同時也可以為部分礦工和當地農民重新開拓生產和生活門路,緩和企業和農民的矛盾,有利于促進社會安定團結。
3、礦山環境恢復治理可增加礦區的植被覆蓋率,大幅度改善礦區的生態環境質量。由于地表物質的剝離、擾動、搬運和堆積,破壞了植被和山坡土體,產生的廢石、廢渣等松散物質極易促使礦山地區水土流失,甚至形成地質災害。通過選擇適合礦區種植的樹種進行植被恢復,可大幅度提高礦區的植被覆蓋率,減少水土流失,從而降低滑坡、泥石流等地質災害的爆發幾率,減少礦山污水對礦區周邊水系的污染,礦區生態環境和地貌景觀可以得到逐步恢復,生態環境質量大幅度改善。
四、礦山修復的相關監測方案:
1、對于需要修復的礦山地區,首先通過對修復區域的土壤進行取樣檢測和分析,進行全方面的土壤污染調查,得出相關結果后,制定詳細的監測方案。
土壤取樣:
用途:
手動土壤取樣套件用于各種行業對土壤取樣的工作,廣泛適用于環境保護、農林生態、地質勘探等方面,是目前應用很普遍的取樣套件。
特點:
連接桿粗螺紋連接,安裝、拆卸更方便快捷。
鉆頭、鉆桿使用不銹鋼,強度高,壽命長。
配有便攜箱,方便攜帶、野外使用,機動性能好。
通用取土鉆頭,可適用于不同土壤類型。
配備標準取樣環刀100立方厘米(直徑50.46mm*50mm),可根據用戶要求定制其它尺寸。
土壤污染調查:
用途:
用于檢測和分析土壤和空氣中的快速原位碳氫化合物和有機物污染,可以同時檢測揮發性有機物、甲烷、石油碳氫化合物、CO2、O2、大氣壓力、抽樣低氣壓、土壤溫度,同時結合GPS可以方便繪出污染物的三維時空分布。內置處理器、顯示屏、真空抽樣泵及電池。廣泛應用于土壤污染調查監測、石油泄漏檢測、垃圾填埋場及農業廢棄物污染監測、污染治理監測、煤礦瓦斯氣體檢測、空氣污染監測等等。
應用:
檢測和分析土壤和空氣等物質中的碳氫化合物和其它有機物;
快速和方便的檢測管線泄漏等;
農業污染和垃圾的監測;
煤礦中甲烷氣體的監測;
檢測工廠和農業中的有毒氣體;
石化企業的污染監測;
其它污染的監測。
2、通過以上土壤取樣工具取樣后的土壤,制備成一定的土壤混合液,測量混合液中相關離子和養分含量,再結合土壤污染調查系統測量的指標,綜合分析目前礦山土壤的一個污染程度和污染情況
CleanGrow多參數離子測量儀可以快速、簡便、同步測量樣品中的多種離子成分,可用于環境條件監測、水環境監測、土壤肥力監測和植物營養元素監測。無論您是在野外還是在實驗室均可操作,CleanGrow便攜式多參數離子測量儀將智能手機與先進的傳感器技術相結合,可在現場得到實驗室級別精準的測量結果。該測量儀能夠快速、簡單、準確的測量鈣離子、氯離子、鉀離子、鈉離子、鎂離子、銨離子、磷離子、硝酸根離子。
該套件包括:配備6個傳感器和一個離子選擇電極的多離子探針、校準液(可根據具體情況定制)、手提箱、USB連接線。
特點:
·測量精度高,可在現場得到實驗室級別精準的測量結果;
·在1min內同時完成六個傳感器的校準;
·在20秒內同時檢測出六種離子的濃度;
·通過藍牙與IPhone或I Pad進行連接;
·可用的傳感器種類多,可以選擇不同的組合進行分析;
·維護成本低,易于使用,相比與其他同類產品性價比更高。
3、對于礦山生態恢復的過程,需要制定長期的土壤、空氣、植被生理生態等相關的監測方案,通過監測的數據,實時準確的掌握目前修復的一個狀態。
土壤呼吸監測能有效監測土壤微生物、根系和其它化學元素所產生的二氧化碳含量,有效反應土壤的生物群落富集程度、植物根系發達程度和相關化學元素含量等
DJ-6217 強制擴散式土壤碳通量監測系統使用了點將公司的“強制擴散”技術,是一款能直接測量土壤氣體碳通量的創新型系統。DJ-6217是一款可以完全獨立運行的呼吸室,僅需很少的電量,就可以野外正常工作,也可以作為一個土壤碳通量傳感器,接到其他生態觀測儀器的采集器上使用。為科研者測量提供了很大的空間自由和各種可能。
產品特點:
·不受空間約束;
·真正的便攜;
·高時間分辨率;
·防風雨;
·可外接其他系統,當土壤碳通量傳感器使用。
4、土壤多參數監測系統測量的土壤水分,土壤鹽分,土壤溫度,土壤水勢,土壤熱通量的各項指標,能夠準確的反應土壤情況和健康狀態;
系統介紹:
土壤參數包括土壤水分、土壤水勢、土壤鹽分、土壤溫度、土壤熱通量,通過長期監測土壤各項參數能夠準確的反應土壤情況。在研究土壤水分的運動,植物的抗旱生理,自動控制節水灌溉,土壤濕度監測等方面有十分重要的意義。
平衡式土壤水勢傳感器是一種土壤水勢測量儀器。在土壤中,水勢是決定水流方向和速度的主要因素,它是判斷土壤水分對植物有效性的標志。不同土壤的水勢可以直接相互比較。準確測定水勢。傳感器體積小的,精密的感應面可以強有力的測量,傳感器的測量響應時間非常快,當土壤內部條件發生變化后傳感器可以迅速的感應到這些變化,進而測量出來。傳感器測量無需現場標定,直接連接至數據采集器即可實現測量。
系統特點:
同步測量:土壤水分,土壤鹽分,土壤溫度,土壤水勢,土壤熱通量
長期定點觀測,傳感器瞬時響應
傳感器穩定性好,無需標定
傳感器無需維護
標準系統可監測8個剖面,也可根據觀測要求增加數量
可根據需要增加氣象傳感器,如風速風向,空氣溫度,濕度,氣壓,輻射等
5、通過監測礦山修復區域的空氣質量,更能反應修復區域的空氣改善情況,根據測量的指標采取相關措施有助于礦山生態修復。
用途:聚焦于顆粒物、臭氧等少數大氣污染監測,秉承Aeroqual一貫的近標準監測品質,更加小巧實用,性價比更高。AQS1結合高性能的顆粒物監測模塊和臭氧等氣體分析模塊。以更貼近中國市場的價格優勢為中國的生態環境監測領域提供近標準的監測數據。
相較于其他傳感器原理的小型空氣質量監測儀而言,AQS1的顆粒物和氣體傳感模塊消除了環境溫度、濕度變化帶來的影響,避免了背景氣體交叉干擾。采用泵吸式恒定流量采樣,具有特別的自動調零功能和自動基線校正功能,同時以獨立的現場標定確定測量結果的可溯源性,使得AQS1具備育種不同的高精度、低漂移、靈活性和長期穩定性。
應用范圍:
·城鎮首要污染物監測(PM2.5、O3);
·建筑工地揚塵和排放監測;
·路邊監測:城市交通要道,城市街道峽谷,隧道等;
·交通環境監測:公路、鐵路、港口、船舶及環境敏感點;
·生態環境監測:自然保護區、森林、濕地、農林、風景名勝區、水源地等;
·霧霾成因和分布監測;
·空氣質量模型驗證;
·社區環境暴露程度研究;
·環境修復現場排放監測;
6、礦山修復過程中,對復綠和原本植物的生理生態監測,能很好的反應修復所達到的一個程度,根據生理生態監測指標能更好的實施礦山的復綠和保護工作。
系統介紹:
植物生理生態研究在宏觀上對植物群體、群落進行研究。通常選定有代表意義的一株或多株植物進行實時監測,常用監測指標包括莖桿生長、果實生長、冠層溫度,葉面濕度等;同時植物體生長與外界環境,土壤水分供應等情況密切相關,因此有必要同時監測環境土壤參數。對植物的生理指標進行連續監測是灌溉決策、農業自動化控制、長期定位生態學等領域的科研人員非常希望解決的問題。
系統特點:
適合長期定點監測
傳感器穩定性好,響應速度快
大容量存儲空間,RS232串口連接電腦,數據傳輸軟件
配置靈活,可根據需要自由搭配不同傳感器
堅固的防護外殼:適合于戶外安裝
支持太陽能供電方式,做到無人值守運行
支持GPRS無線輸出數據
五、總結
最后,礦山環境恢復治理是一個長期而復雜的系統工程,是非一朝一夕所能夠完成的。我們必須在開發礦產資源的同時,積極地保護礦山環境,做到開發和保護并重。通過恢復治理改善礦區環境,建設布局合理、景觀別致、環境優美、科技含量高、具有良好經濟效益與社會效益的綠色礦業之路,這是我們走可持續發展道路的必然要求。