矿区土地工程复垦技术

矿区土地工程复垦技术（精选8篇）

矿区土地工程复垦技术 篇1

煤炭资源作为主要能源之一，支撑了我国的经济快速增长。然而，煤矿开采严重损毁了土地资源，破坏了生态环境。在我国土地资源紧缺和环境不断恶化的背景下，土地复垦对重新利用农地、调整农业结构、增加农民收入具有重要的现实意义。根据土地复垦基础理论，对山西省阳胜煤业有限公司矿区土地复垦进行了研究，根据其在开采煤层时对土地的损毁程度、损毁地类等因素，结合土地适宜性评价结果，对本矿区损毁土地做出如下复垦工程设计。

一、充填裂缝设计

本方案按照土地损毁的时序对开采各阶段产生的裂缝进行治理，由于内陆滩涂不改造成其他地类，只对其进行充填裂缝设计，所有地类的充填裂缝设计在本节一并包括，不再重新设计。

本矿井煤层埋深较深，煤层较薄，形成裂缝全部为轻度裂缝，裂缝多出现在塌陷区域的边缘，本方案服务年限内产生轻微裂缝全部为轻微裂缝。

轻微裂缝可直接用土充填，直接将裂缝两侧的土填入裂缝即可：

A表土剥离：先沿着地表裂缝剥离表土，剥离土层就近堆放在裂缝两侧，剥离厚度为表层土壤厚度，平均为0.3m。

B充填裂缝：将裂缝两侧的土填入裂缝，捣实，直到略低于原地表。

C表土回覆，将之前剥离的表土覆于已完成整治工程的地表上并进行平整，达到正常耕种的要求。

塌陷裂缝充填设计见图1。

二、耕地复垦工程设计

项目区的耕地均为旱地，根据“耕地数量不减少、质量有提高”的原则，仍然复垦为耕地。对于矿区内耕地沉陷程度较轻，沉陷后地形坡度≤6°的耕地，仅对其进行土地平整、充填裂缝、修建配套设施等手段;对于6°～25°的耕地，沿等高线水平方向修筑梯田;对于>25°的耕地，根据实际利用情况，保持耕地数量不减少，仍将其复垦为耕地，但需对其裂缝充填、平整土地及配套工程建设。塌陷区耕地坡度组成见下表1。

(1）耕地平整工程设计

该工程主要针对坡度<6°和>25°的耕地，土地平整主要是消除开采沉陷产生的附加坡度。土地平整工程在施工中，可采用抽槽法，具体操作为：以开挖线为分界线，把待平整的地面线分成若干带 (宽度一般为2-5m) ，平整时一次逐带地先将30cm厚的熟土翻在一侧，然后挖去沟内多余的生土，按施工图运至填方部位。填方部位也要先把30cm厚的熟土翻到一侧，填土达到一定高度后，再找熟土平铺在生土上。

该方法的优点是可同时开多槽、速度快、功效高。

(2）坡改梯工程设计

本复垦区原有旱地大多为坡耕地，复垦的主要任务之一就是要将原有的坡耕地分坡度区沿等高线改建为水平梯田，沉陷后6°～25°的耕地，可沿地形等高线修筑成梯田，田坎为土坎，以利于水土保持。

A水平梯田的断面设计需要求出不同坡度下梯田的优化断面;田面应有适当的宽度;田坎坡度适当，既能坚实稳固，又不多占耕地。

B水平梯田的断面要素：

梯田断面要素见图2。

坡改梯设计参数见表2。

C表土剥离：在坡改梯过程中，首先应对耕作层熟土进行剥离，待梯田田坎修筑完成后，重新回填平铺到田间，表土剥离厚度为30cm，运距20m以内。

D梯田施工：土坎水平梯田的施工包括定线、清基、筑埂、保留表土、修平田面五道工序。定线时根据梯田规划确定梯田区的坡面，在其正中(距左右两端大致相等)从上到下划一条中轴线;定线过程中应根据大弯就势、小弯取直原则处理局部地形复杂的地段。接着以各台梯田的施工线为中心，上下各划出50cm宽作为清基线，将清基线内的地面翻松约10cm，清除石砾等杂物，整平、夯实。保留表土采用表土逐台下移法，此法通常适用于坡度较陡、田面较窄(10m以下)的梯田。修平田面时将田面分成下挖上填、上挖下填两个部分，采取下挖上填法的地块从田坎下方取土，填到田坎上方;采取上挖下填法的其余地块从田面中心线以上取土，填到中心线以下。

矿区土地工程复垦技术 篇2

论述了我国煤矿开采及土地复垦情况,突出问题是资源储量各地区差异甚大,矿井点多、面广、量大,办矿体制结构复杂,土地复垦欠账严重;分析了开滦和淮南两大矿区土地复垦工作的典型实例;提出了今后土地复工作的艰巨任务及工作构想.

作 者：魏庭宾 杨永仁 作者单位：魏庭宾(云南省地方煤矿事业局,云南,昆明,650000)

杨永仁(中国煤炭加工利用协会,北京,100713)

矿区土地工程复垦技术 篇3

1 土地复垦技术现状

1.1 复垦概况

辽宁省鞍山市矿产资源丰富, 在矿业开发和加工进程中, 占用了大片的山林和耕地, 产生的粉尘对周边植被和生态环境带来了严重破坏。由于历史原因和生产工艺限制, 鞍矿公司下属各矿山在开采过程中排放的剥岩石和选矿尾矿砂形成了791万m2的废弃排岩场和252万m2的尾矿坝。

2000年, 鞍钢矿业公司制定了矿山绿化复垦规划, 誓将“沙漠变绿洲”。从2002年起, 鞍钢矿山系统在国内同行业中率先开展了矿山绿化及恢复植被工程, 因地制宜地对矿区进行全面绿化和生态恢复。在过去的几年间, 鞍钢矿业公司累计投资1.28亿元, 先后启动了大孤山排岩场、黄岭子边坡、东烧尾矿库、齐大山铁矿、弓长岭露天矿排岩场和井下矿排岩场等绿化复垦项目, 已累计栽种果树6万余株, 速生杨、灌木及乔木300多万株, 复垦面积200 hm2, 恢复植被累计600多万m2, 绿化覆盖率达39%, 矿区生态环境恢复已初见效果。

1.2 复垦技术

我国矿区土地复垦主要采用物理性修复技术、化学改良技术以及植被恢复技术等。2000年以来, 鞍钢矿业公司对大孤山排岩场进行了多方面的复垦技术研究, 重点技术可以归纳为以下几点。

(1) 土地斜坡整形技术。为达到植物生长的最基本坡度要求, 必须对坡面过陡地段进行整形, 创造出适合于植物正常生长的界面。机械化造林的坡度最大不超过18°, 人工造林的坡度不超过28°[4]。但大孤山排岩场斜坡的实际坡度达到36°, 已不适合植物正常生长, 因此对坡面进行了削坡、降坡处理, 使坡度降至植物正常生长的极限角28°以内。

(2) 复垦土地坡面开挖水平沟技术。修建排岩坡面可有效防止碎石区域的雨水沿坡面带走表层物质, 并具有蓄水和保证植物吸收充足养分的作用, 其修建形状类似于微缩的山坡梯田。大孤山坡段的试验结果表明, 采用水平沟整地方式, 25 cm土层的含水量达16.0%, 造林成活率达73.4%;若采用鱼鳞坑整地方式, 上述2项指标分别只有15.0%和58.7%;若不进行整地, 则25 cm土层含水量只有9.0%;另外采用块状整地和穴状整地的造林成活率分别只有45.3%和39.1%。可见, 开挖水平沟技术对于提高土壤含水量和造林成活率成效显著。

(3) 土壤人工改良技术。矿山复垦一般采用改良土壤覆盖, 这是最直接、最快速地改善矿山土壤贫瘠的途径之一。熟化改良的土壤按一定比例配制营养土, 可以提供植物适宜的生长环境。大孤山排岩场按照体积比例1∶5∶20 (鸡粪、草木灰、土壤) 配制改良土壤, 有力地提高土壤有机质含量和水肥保持及供给能力, 使用效果明显。对改良土壤施撒保水剂 (全称特宝苗木保护高效吸水树脂) 可以使营养土吸水量明显增加, 其最大含水量达83%, 吸水效率达550%。

(4) 适宜植被的优化筛选技术。根据大孤山地区以及排岩场气候、土壤、植被、水文条件特征以及对土壤的改良程度等筛选原则, 选出适应斜坡生长的草木有草熟禾、紫花苜蓿等。经过试验对比, 紫花苜蓿的效果最理想。连续3年种植紫花苜蓿后的地力已接近种植其他作物10年的水平, 相关指标见表1。研究证明, 适宜种植的灌木有刺槐、榛子、树锦鸡儿、柠条锦鸡儿和紫穗槐等;适宜种植的藤本植物有三叶地锦 (爬山虎) 、五叶地锦等。

(5) 复垦土地植被种植与管理技术。种植期一般在春季树木发芽前或秋季树木休眠后。后期管理包括培土、浇水、剪枝、打药及追肥几个方面[5]。应用植被综合管理技术, 加强管理水平, 保障多项复垦技术发挥最佳效益。

收集整理国内外大量文献资料, 并分析鞍钢矿区已有复垦技术后, 笔者认为目前的复垦技术中忽略了如何对绿地植被合理灌溉的问题。目前, 鞍钢大孤山矿区复垦时缺少对灌溉模式的研究和灌溉技术的应用, 仍采用简单的大水漫灌方式, 由于复垦土层较薄、地力贫瘠, 下层土主要以矿渣碎石为主, 持水能力弱, 采用大水漫灌方式, 容易造成水、土及肥的流失, 而且矿渣的酸性溶液还会污染地下水, 对周边环境造成二次污染。此外, 大水漫灌易造成土壤板结, 土壤通气性差, 使果树与各种植被很难成活, 直接影响复垦绿化的作用。

2 复垦土地灌溉模式研究

2.1 复垦土地构成

大孤山排岩场绿化复垦土地从表面到底层土质基本构造, 第1层为粘性黄土, 土层深度在30 cm左右;第2层为鸡蛋大小的碎矿渣, 厚度在40 cm左右;第3层为大块排岩矿石, 矿石大小不等, 直径30~100 cm。复垦后土地外形见图1。

以前采用大水漫灌方式, 工人每天早晚各灌水一次, 对果树的灌水量每次200~300 L/株。一般灌水后不到1 min水就渗漏完了, 土壤表面呈很大的龟裂状, 如图2所示。

2.2 矿区复垦灌溉技术总体解决方案

(1) 灌溉形式筛选。大孤山排岩场复垦土地原有灌溉系统首部只有2台离心泵供水系统, 未对水进行过滤处理, 也没有考虑成年果树的生长特点, 存在费水、费力和耗能高等缺点。综合考虑大孤山排岩场复垦示范园的表层土薄、土壤持水性差、土壤易板结开裂和种植果树等特点, 提出在矿区复垦技术的基础上推广应用现代节水灌溉技术, 对现有节水灌溉技术进行对比分析后, 筛选出最适合的灌溉模式。

(1) 滴灌技术。滴灌是20世纪60年代塑料工业兴起以后发展起来的一种可高度控制和调节土壤水分、营养、盐量及病虫害等条件, 对作物进行适时适量精准灌溉的技术。其工作过程中将有压水过滤, 可与可溶性肥料一起通过管网系统, 将水 (肥) 溶液以水滴形式, 适时适量地向作物根系供应水分和养分。滴灌以小流量均匀、适时地向土壤补充水肥, 使作物根系活动区土壤水分经常维持在适宜的含水量水平和最佳营养水平, 不会破坏土壤团粒结构, 确保土壤透气性、保温性良好, 所有这些将有利于为作物生长生育创造必需的水、肥、气及热环境。大量的滴灌工程实践表明, 滴灌具有显著优势。一是增产, 提高品质, 使作物早熟。二是灌溉水的利用率高, 节水省肥效益明显。三是对土壤和地形的适应性强, 不需要平地。四是可利用矿化度较高的采矿水资源进行灌溉。五是可抑制杂草生长, 并降低病虫害发生。六是省工、节能。七是方便田间作业、不影响其他农事活动。

对大孤山排岩场复垦示范园内种植的果树采用滴灌技术, 由于果树种植株行距较宽, 采用单行铺设方式, 并且在每棵果树根部盘绕一圈滴灌带, 滴灌带内的水均匀流出, 缓慢地在滴头一定的横向和纵向内形成湿润区, 这样在每棵果树周围就会产生环形状湿润圈, 而在果树间的其他区域没有铺设滴灌带, 地表几乎是干燥的。

(2) 微喷灌技术。大孤山排岩场示范园在果树间种植苜蓿, 很难对苜蓿进行人工浇灌, 苜蓿草长势很差。研究发现, 苜蓿作为多年生直根系草本植物, 具有扎根深、抗旱、抗盐碱的特性, 在根系周围能分泌酸性物质调解土壤中的碱度, 同时根系还具有固氮作用。因此种植苜蓿草对于土壤改良非常有利, 也可以带来可观的经济效益。据测量, 如果灌溉充分的话, 苜蓿每年可以收割3~4茬, 1茬可产11 250 kg/hm2左右苜蓿草, 一年最多可以收割4茬, 而且苜蓿草生长期最长要达10年, 社会和生态效益非常可观。

对苜蓿应用微喷灌节水灌溉技术。由于苜蓿在果树行间套种, 部分微喷灌水又可以对果树进行补充灌溉, 但滴灌和微喷灌2套系统不能同时使用。果树滴灌和苜蓿草微喷灌系统的工作场景见图3。

(2) 首部枢纽设备选型。灌溉首部枢纽是每个灌溉工程中的最关键部分。大孤山排岩场的灌溉水源来自矿区排出的采矿水, 从矿坑用水泵输送到几公里外的蓄水池, 采矿水含有大量的采矿爆炸火药与矿粉, 呈偏酸性, 颜色发灰, 水质较差。作为滴灌系统和微喷灌系统的灌溉水源, 需要进行过滤。经过比较, 灌溉系统首部选用了带有自动反冲洗的3级过滤系统, 即一级过滤为离心过滤器, 二级过滤为砂石过滤器, 三级过滤为叠片过滤器, 以满足滴灌系统的滴灌要求, 同时在首部还增加了精准精量比例施肥系统, 如图4所示。整个灌溉系统首部枢纽由水泵、流量计、压力表、过滤器、施肥泵、电磁阀及控制器等组成, 如图5所示。

(3) 控制方式设计。灌溉系统控制方式主要采用手动控制与自动控制相结合的方式, 滴灌系统采用手动控制, 微喷灌系统采用远程遥控控制系统, 远程遥控控制系统的主要设备见图6。

对于灌溉地块相对集中的情况, 田间电磁阀可采用价格较低的有线连接方式, 由中央控制器通过电缆线控制田间电磁阀的开关, 最终实现该电磁阀控制的小区灌溉。远程遥控控制系统包括远程遥控控制系统、中央控制器和电磁阀等。管理者只要按下相应遥控器按钮, 遥控器给中央控制器一个信号, 水泵开始启动, 同时所对应控制的田间电磁阀打开, 自动开始灌溉, 灌溉结束水泵自动停泵、阀门自动关闭。

大孤山排岩场示范园灌溉系统每个灌溉单元的地形、土壤结构及植被类型相同, 每次灌水量也相同, 在控制灌溉系统过程中可以通过土壤水分负压计来确定灌溉周期。土壤水分负压计操作简单、实用, 实测数据可靠, 可以监测土壤的水势, 正确、科学地指导和控制灌溉, 避免盲目灌水。土壤水分负压计如图7所示。结合灌溉控制系统的自动控制和手动控制功能, 可以更大程度地发挥灌溉控制系统的效益。一般在选定位置埋设3支土壤水分负压计, 当管理者发现其中2支负压计表盘上的指针超出了灌溉设定颜色的范围, 立即使用手持遥控器向中央控制系统发送信号, 控制电磁阀开始轮灌。当灌溉水量达到某设定值后, 中央控制系统控制电磁阀自动关闭, 即灌溉系统停止工作。

3 灌溉系统改造前后经济效益分析

任何灌溉工程项目的建设和运行管理都必须讲究经济效益, 进行技术经济核算。大孤山排岩场示范园灌溉面积为8.7 hm2, 灌溉改造总投资为60万元。下面重点对灌溉系统改造前后的运行费用进行对比分析, 主要内容包括耗能费、水费和人员管理费3项, 详细数据见表2。直接经济效益分析计算结果见表3。

单位:万元

单位:万元

从表2和表3对比分析看出, 鞍钢集团大孤山排岩场复垦农场示范园灌溉系统改造后, 为鞍钢集团带来了很好的经济效益和社会效益, 每年为示范园增加经济效益17.8万元, 间接经济效益 (节省费用) 72.14万元。按照改造投入为60万元计算, 通过直接经济收入只需要3年就能收回改造的投资费用;如果加上间接经济效益当年就能收回投资费用, 并有将近40%的盈余。

4 结论

本文提出了在矿区土地复垦中采用节水灌溉技术方案, 并且在鞍钢大孤山矿区土地复垦示范园建设中对果树采用滴灌技术、苜蓿采用微喷灌技术的实践应用获得了成功, 取得了显著的生态、社会和经济效益。实践证明, 提出的节水灌溉技术方案与土壤改良、植被复垦等综合技术的集成应用, 将大大促进复垦后绿化植被的生长, 可为矿区复垦工作提供重要的技术保障。

参考文献

[1]阎敬, 杨福海, 李富平.冶金矿山土地复垦综述[J].河北理工学院学报, 1999, 21 (增刊) :41-47.

[2]李艳.我国铁矿区土地复垦存在的问题及对策研究[J].环境保护科学, 2005 (4) .

[3]李根福.土地复垦知识[M].北京:冶金工业出版社, 1991.

[4]索赞, 姜震, 康志勇.鞍山市大孤山黄岭子排岩场复垦技术研究[J].江西农业学报, 2008, 20 (1) :95-97.

矿区土地复垦的经济效益 篇4

关键词：磷矿区,投资费用,收益,静态经济效益,动态经济效益,分析

引 言

近年来,随着社会对矿产资源需求量的日益增大,致使矿产资源得到大量开发、加工及利用,同时也因此而对环境造成了严重的污染、甚至对采矿场(区)范围内外的土地造成了一定程度的破坏。在世界人口不断增加而可利用土地资源越来越少的今天,尤其是在我国这样一个人多地少的国家,每年因各种人为活动和自然灾害损毁的土地达百万亩之多[4]。因此,对土地进行复垦是非常必要的,特别是矿区更具有特殊意义!本文特以瓮福磷矿土地复垦为例,对矿区土地复垦的经济效益进行分析探讨!

1瓮福磷矿基本情况

该矿区所在贵州省福泉市,东邻黔东南凯里市和黄平县,南与麻江县接壤,西界贵定、龙里、开阳三县、北和瓮安县相连。南北最长55.2千米,东西最宽52.1千米,总面积1690.8平方千米。

(1)自然条件

①气象:

瓮福磷矿地处亚热带湿润与半湿润地区,全年平均气温为14.30C,最低气温为-50C,最高气温为340C,冬季有冰冻。相对湿度较大,雨量充沛,年平均雨量为1135mm,雨量主要集中于4——6月,全年雾天次数较多、雷电多、逆温次数较多、冬季存在一定的凝冻期。

②地形地貌:

项目区为全矿排土场,属于重塑地形,其他地形地貌为平台,边坡为阶梯式地形。该项目区所涉及3块区域9个排土场,现在磨坊矿高坡排土场2号排土场没有最后成型,目前准备填平;其他8个排土场现状都是平台、边坡的阶梯式重塑地貌。

③土壤:

该项目土壤以黄壤为主,黄壤在整个项目区所占面积最大,表现为酸性,有机质含4%左右,土壤质地以沙壤和粘壤为主。

④水文与水文地质:

该矿区雨量充沛。

⑤自燃灾害:

天气灾害主要为水灾和旱灾。

(2)土地利用状况

该项目复垦土地为压占破坏土地,面积为115.08公顷,全部属于建为排土场。分为两个矿区:其中英坪矿区排土场面积为97.88公顷,磨坊矿区排土场面积为17.20公顷,均以废土占用为主,故建成农用土地比较适合。排土场能容纳大量的矿渣和废土,有利于改善矿区环境。

(3)社会经济状况

该项目位于贵州省福泉市道坪镇和高坪镇境内,英坪矿位于高坪镇英坪村,磨坊矿位于道坪镇谷龙村。高坪人均年收入2625元左右,而道坪镇人均年收入2677元左右,当地农民主要经济来源为农业及矿区、外出劳动收入。

2瓮福磷矿区排土场土地复垦经济效益分析

该项目的建设有有利于改善当地的环境质量,利于促进当地经济发展,有利于提高当地人民的收入。

(1)瓮福磷矿区排土场复垦规模的分析

该项目破坏区面积为115.08公顷,复垦土地的面积115.08公顷,分为英坪矿区排土场面积为97.88公顷和磨坊矿区排土场面积为17.20公顷,该项目新增林草面积为24.05公顷,新增耕地面积为89.20公顷,新增养猪场用地面积为1.83公顷。

(2)排土场复垦投资费用预算

根据土地复垦法律法规,并结合瓮福磷矿实际情况,经初步预算得:总投资费用为1267.696万元,单位面积投资费用为11.02(万元/公顷),新增耕地单位面积投资费用为14.21(万元/公顷)。

(3)预期增产量、增产值的计算

新增耕地创造的产值(R)为:

R=S×H

R——复垦土地每年增加的产值;

S——复垦净增耕地面积;

H——复垦土地单位面积年纯收入;

由规划项目可知:净增耕地面积为89.20公斤,根据当地实市场实际情况,不同类型土地的产量及年净产值不同,假设净增耕地完全用于种植农作物,则每亩的净增值为450元人民币,粮油波动系数为0.9,由R=S×H得:

R=S×H=450×89.20×15×0.9=54.1890万元

投入产出按1:3的计算,则复垦后土地的年净产值为:541890×2/3=361260,则排土场复垦后预期现每年增加粮食产量为401400千克,增产值为541890元,净产值为361260.

(4)复垦土地静态经济效益的分析

瓮福磷矿区排土场地复垦总投资为1267.696万元,年总净增收入为36.1260万元,静态投资收益率为2.85%(静态投资收益率=年总净增值/项目总投资费用),静态投资回收期为36年 (静态投资回收期=项目投资费用/年总净产值)。

(5)动态经济效益分析[2]

采用动态分析的方法,将不同时期的现金流入及流出放在同一时间考虑,按照一定的贴现率和粮油增长率,把不同时期的现金折合成现值,这种方法既体现了不同时间的成本与收益具有可比性,也体现了粮油价格的增长及改其他经济作物增加收入。应用如下指标:

净现值(P),净现值的计算为

P=Et×(1+i)(1-t)

表达式中:P——现值;E——现年总净收入; i——标准收益率(贴现率);t——计算年数;Et=E×(1+k)(t-1);k——粮油增长系数;(1+i)(1-t)——现值系数。

假设在项目投资生产过程中,取i=5%,k=6%。将项目的现金流量贴现,计算结果如表1所示:

由表1可知,在考虑资金的时间因素和粮油价的时间因素和改种其他经济作物的因素,该项目的动态投资回收期为24年,该项目为非盈利项目,从农民增收得角度考虑是非常好的,也能够被接受的。

3提高瓮福磷矿区复垦排土场复垦经济效益的建议

(1)根据当地的自然条件,选择适应性较强、经济效益较好的作物,这样有利于提高该矿区土地复垦的经济效益。

(2)尽量考虑当地物种,因为当地物种适应能力强,并且容易掌握种植技术。

(3)对当地市场进行调查,根据需求来选择所种物种,应用经济学原理,用有限的土地赚更多的钱,从而提高该项目的经济效益

(4)根据当地自燃灾害(水灾和旱灾),兴修水利,增加灌溉能力,减少自燃灾害。

(5)利用复垦土地发展其他行业,例如渔业、旅游业等。

4结束语

本文结合瓮福磷矿的实际情况,应用不同经济分析方法(静态经济效益分析和动态经济效益分析)分析了年总净产值、回收期。最后提出增加经济效益的建议,可供决策者参考。

参考文献

[1]韦冠俊.矿山环境工程[M].北京:冶金工业出版社,2001,9.

[2]吴韵琴,等.厚朴人工林经济效益研究[J].浙江林业科技,1999,6.

[3]孟江红,孔素丽.浅谈矿区生态系统重建的可行性和经济效益[J].矿山测量,2007,12.

矿区土地复垦与生态恢复问题研究 篇5

关键词：土地复垦,矿区生态恢复,生态复垦

根据相关资料显示, 我国80%的工业原材料、70%以上的农业生产资料以及绝大部分的建筑材料都来自于矿产资源。矿山开发不仅改变了矿区的地表结构, 而且采矿形成的废石、尾矿砂的堆积, 占用了大量的农田, 管理处置不当, 还会形成有害物质的扩散、引发矿山泥石流等。此外, 矿山冶炼生成的废水、废气对矿区周围的水系、空气等污染也十分严重, 对矿区周围整体的生态系统造成严重的破坏。

矿山开发生成的大量矿渣废石、尾矿的堆积, 使得矿区大量的土地资源被荒废, 而生态环境的严重破坏也使得矿区生态的自然恢复乏力。近年来, 我国对矿山土地复垦以及生态恢复的重视程度日渐提高, 《矿产资源法》《土地管理法》《土地复垦规定》以及《环境保护法》等国家法律法规的颁布与修订, 在一定程度上促进了我国矿区土地复垦与生态恢复的进程。但就目前我国矿区土地复垦与生态恢复的现状而言, 在诸多方面还存在着问题, 亟需研究解决以有效推动矿区土地复垦与生态恢复。

1 矿区土地复垦与生态恢复中存在的问题

1.1 矿区土地复垦与生态恢复缺乏全局观念

在相当长的一段时间内, 矿区土地复垦与生态恢复被认为是在矿产资源开采晚期或是基本开采完毕后的工作, 这样落后的观念造成了矿区土地复垦与生态恢复的工作难度增大, 成本较高, 在一定程度上阻碍了矿区土地复垦与生态恢复工作的有效开展。

矿区土地复垦与生态恢复工作应是在矿山开采事前、事中、事后拿过程需要进行规划、协作与实施的系统工程。但在实践中, 矿区土地复垦与生态恢复工作往往都比较滞后, 缺乏全局意识。在开展土地复垦与生态恢复时, 往往因为事前没有进行有意识的铺垫, 导致复垦与生态恢复成本居高不下, 使得矿区土地复垦与生态恢复的责任主体缺乏积极性, 在高成本与经济效益面前企业往往也是力不从心。

1.2 矿区土地复垦与生态恢复的责任机制不完善

我国《土地管理法》第十八条明确规定:“采矿、取土后能够复垦的土地, 用地单位或者个人应当负责复垦, 恢复利用。”第四十二条:“因挖损、塌陷、压占等造成土地破坏, 用地单位和个人应当按照国家有关规定负责复垦;没有条件复垦或者复垦不符合要求的, 应当缴纳土地复垦费, 专项用于土地复垦。复垦的土地应当优先用于农业。”《土地复垦规定》明确了土地复垦“谁破坏、谁复垦”的基本原则, 较全面地规定了企业的义务、资金来源、政府和部门的职责等。

虽然我国土地复垦的法律法规、制度框架基本确立, 但在实践操作上, 矿区土地复垦与生态恢复的责任机制却并不完善。在我国目前的矿区土地复垦与生态恢复中, 只认定了企业为责任主体, 对于政府与社会的责任关系并不明确。这一方面造成了企业需要投入较大的资金成本来进行土地复垦与矿区的生态恢复, 积极性不高;另一方面也造成了矿区土地复垦与生态恢复缺乏完善的社会监督机制, 进展缓慢且成效难如人意。

1.3 矿山土地复垦与生态恢复资金投入机制不健全

“谁破坏、谁复垦”是我国法律法规框架内确立的土地复垦基本原则, 这就使得我国矿区土地复垦与生态恢复的资金投入基本由企业来全部承担。这一方面造成了企业资金投入较大, 缺乏主动性与持续性;另一方面也造成了矿区土地复垦与生态恢复的资金投入严重不足, 有效性与持续性欠缺。矿山土地复垦与生态恢复是一项长期的、需要持续投入才能显现成效的工作, 缺乏完善的市场运作机制, 是我国矿山土地复垦与生态恢复工作发展缓慢的一个重要因素。从目前的现状而言, 多数的矿山企业都比较重视矿区土地复垦与生态恢复, 但在资金投入方面往往缺乏持续性, 实际的资金投入也不足。

2 提高矿区土地复垦与生态恢复的对策与建议

2.1 矿区土地复垦与生态恢复应贯穿矿山开发的全过程

在矿山开发的全过程中, 有意识地为土地复垦与生态恢复工作做好前期的准备工作, 是降低土地复垦与生态恢复成本与难度的关键。

移土、覆土是矿区生态恢复的关键环节。在实践中, 尾矿库、废石场的生态恢复需要覆盖一定厚度的地表土才能进行有效的植被恢复, 移土费用是成本支出最大的一项。但如果在采剥作业时有意识地将地表土进行就近堆积, 将会为后期的生态覆土、植被恢复创造有利条件, 大大节省移土费用;而在废石场使用期间, 应及时利用机械设备进行平整处理, 避免后期采矿作业平台下降导致机械设备无法上去作业。在矿山设计开采作业中, 应将土地复垦与生态恢复作为重要的议事日程, 应意识到土壤资源对于生态恢复的重要性, 在废石、尾砂堆放时, 应事先将地表土壤进行收集, 为后期的矿区复土提供便利。

在矿山开发过程中, 注重对采区地表土壤的收集, 及时对废石场进行平整处理等, 可以有效地降低采区后期生态恢复的成本, 尤其是在前期规划设计以及采剥作业时, 将之列入当年生产计划并严格落实, 无疑将会对矿区的生态恢复产生事半功倍的效果。

2.2 应加强矿区土地复垦与生态恢复法制化建设

相较于国外, 我国对于矿区土地复垦与生态恢复的研究起步较晚, 相关的法律法规也不是很成熟、完善。虽然我国目前在土地复垦方面的法律法规框架已经基本建立, 但在实施细则与具体的操作上, 还存在诸多的不足。因此, 加强矿区土地复垦与生态恢复的法制化建设, 仍旧是矿区土地复垦与生态恢复的关键环节。

根据相关统计, 我国目前因矿产资源开发等生产建设活动, 挖损、压占等各种人为因素造成破坏废弃的约2亿亩土地, 其中80%以上没有得到恢复利用。《土地复垦规定》颁布实施20多年, 土地复垦成效依然不尽人意。就法制化层面来说, 《土地管理法》《矿产资源法》《环境保护法》等法律中虽然都有土地复垦的相关规定, 但大多比较笼统, 操作性不强。而《土地复垦规定》中一些内容也已不能适应市场经济发展和土地复垦实际工作需要, 亟待进一步修改完善。

2.3 应建立矿区土地复垦与生态恢复的市场化运营机制

矿区土地复垦与生态恢复最大的问题就是资金问题。单纯依靠企业投入来进行矿区土地复垦与生态恢复, 实践证明是远远不够的。在“谁破坏、谁复垦”之外, 还应“谁复垦、谁受益”, 多种形式、多种渠道引入社会资金来参与矿区的土地复垦与生态恢复, 建立市场化的运营机制才是解决问题的根本之道, 尤其是对那些历史遗留的矿区废弃地以及经营陷入困境, 无力进行复垦的矿区, 只有引入社会资金参与土地复垦, 才能确保矿区土地复垦与生态恢复获得充足的资金保障, 才能确保矿区的土地复垦与生态恢复工作稳定持续地开展。

3 结语

矿区土地复垦与生态恢复是一项长期而艰巨的任务, 企业、政府、社会三方面需要合力, 才能最终取得成效。相较于国外发达国家, 我国矿区土地复垦与生态恢复是严重滞后的, 这与我国当前不断提升的国力与国际影响力是不相匹配的。只有企业强化生态环保意识、政府加强监管、社会广泛参与, 矿区土地复垦与生态恢复中的问题才能得到很好的解决。

参考文献

[1]徐鹏洲, 史伟, 赵慧, 等.矿区土地复垦与生态重建模式探究——以大冶矿区土地复垦模式为例[J].现代商贸工业, 2010 (23) :411-412.

矿区土地工程复垦技术 篇6

1 矿区土地复垦应当遵循的原则

在对矿区土地进行复垦时, 首先就应当遵循立足于土地实际情况, 进行合理划分的总原则。同时, 在对矿区土地进行复垦和重建的过程中, 应当坚持与矿区生态环境相互协调的原则, 其具体措施如下:

第一, 从矿区的实际情况出发, 根据矿区的总面积对复垦土地的面积进行合理的布局, 从实际情况出发, 在复垦的同时, 确保水土资源的合理保持, 同时要注重对矿区复垦土的美化和净化, 确保复垦土地的生态环境得到合理的保护;

第二, 在选择煤矿开采时, 对其开采工艺的原则应当与土地复垦的规划相互协调;

第三, 土地复垦以经济使用为基础, 先绿化保持水土, 求得生态环境效益, 并在植物种类的配置上尽可能选择一些经济价值和观赏价值高的植物, 并遵循边开发建设边治理环境、恢复生态的原则。

2 我国土地复垦存在的问题及建议

目前国外矿山复垦的比例大致在50%~70%, 而我国矿山土地复垦率仅为12%左右, 远远落后于其他国家, 这方面存在一些主要原因:

2.1 与土地复垦有关的法规和政策有待完善。

法规不健全, 政策配套性差且相对滞后, 可实践性不强, 这些不适应矿区土地复垦的实际需要。国务院于1988年颁布了《土地复垦法规》, 但它并不是一部完全针对矿区土地修复的法规, 由于矿区环境比较复杂, 矿产种类繁多, 不同的矿产对于矿区土地的复垦的要求也是有差别的。所以不能单一依靠一个法规来实施。

2.2 土地复垦融资不足, 渠道不通。

这个主要表现在历史遗留下来的矿区土地复垦资金没有稳定来源、渠道无法着落, 资金投入不足已成为制约我国矿区土地复垦工作进展的主要限制因素。虽然在《土地复垦规定》中对土地复垦费用的来源做出了规定, 但是由于目前大多数企业都是自负盈亏, 而且他们自身的运转也需要大量的资金, 所以很难再从基本建设中支付专门用于复垦的资金。

2.3 土地复垦技术落后, 复垦土地用途单一。

总的来说, 目前国内土地复垦技术相对来说还是比较落后的, 还只停留在简单整平、恢复、绿化的基础上, 而不能与生态环境恢复、经济可持续发展等方面有机结合。

3 矿区土地复垦保障措施

3.1 资金保障措施

资金保障主要指复垦资金的计提、存放、管理、使用和审计的保障措施。

3.1.1计提:本着谁破坏、谁复垦的原则, 明确土地复垦义务人计提土地复垦资金的具体方案, 计提方案应满足资金分阶段计提、提前计提以及总额计提。

3.1.2存放:明确土地复垦义务人、国土资源主管部门和银行建立土地复垦资金专用帐户的具体方案, 方案应保证土地复垦义务人将土地复垦资金按计提计划及时存入土地复垦资金专用帐户。

3.1.3 管理:明确土地复垦义务人接受国土资源管理部门监督土地复垦资金使用的具体保障措施。

3.1.4 使用:明确土地复垦义务人根据土地复垦任务安排保证土地复垦资金专项用于损毁土地复垦的具体财务管理制度。

3.1.5 审计:明确土地复垦义务人进行内部审计, 以及主动接受相关审计人员对土地复垦资金执行情况进行审计的具体措施。

3.2 组织管理保障措施

明确保障土地复垦方案实施的组织管理措施, 包括土地复垦组织机构组成及其职责等。矿山企业必须制定年度复垦计划, 并报批国土管理部门备案, 年终进行复垦计划执行情况审核, 没有按计划执行的采取相应的处罚措施。复垦规划设计必须具备国家规定的资质条件的单位进行规划编制, 保障复垦规划的专业性和合理性。规划设计方案实施前必须由国土部门进行审批。复垦工程承包给其他单位和个人的, 应由国土管理部门组织招投标。复垦工程监理单位必须由国土管理部门进行委托。国土主管部门不定期对复垦工程进度进行抽查复核, 加强监督管理。税务部门不定期对复垦资金使用进行审查, 杜绝复垦资金的违规使用。

3.3 公众参与

公众参与是具体土地复垦项目能够有效实施的前提条件, 因为复垦事关群众的具体利益, 只有复垦工作获得了公众的支持, 复垦才能顺利进行。公众参与应包括土地复垦义务人、土地使用权人、土地所有权人、政府相关部门 (国土、城建、林业、水利、农业、环保等) 、土地复垦专家及相关权益人等;公众参与环节应包括复垦方案编制、方案实施、复垦工程竣工验收等全过程;公众参与内容包括土地复垦利用方向、复垦标准与复垦措施、复垦土地的利用和权属分配等;公众参与形式应根据不同环节和参与内容, 合理选择座谈、问卷调查、走访、网络、电视、广播、报纸、公告、公示等。

结束语

土地资源是人类生存和发展的重要物质基础, 由于开矿和采矿对矿区周围的土地造成了严重的损害, 不仅造成了土壤结构的破坏, 也会矿区的生态环境造成了破坏, 因此, 加快对矿区土地复垦的步伐, 加强土地复垦的保障措施的建设, 是目前土地资源部门的主要工作之一。我们应当加快矿区土地复垦的进程, 使复垦土地能够尽快的为人们的生产和生活提供丰富的物质资源, 促进我国国民经济的迅速发展。

摘要：土地是自然界重要的资源, 也是人类赖以生存和发展的物质基础。近年来, 随着矿山开采工程的不断增多, 对我国的土地资源造成了严重的破坏, 针对土地资源和生态环境的破坏, 各国开始了一系列的矿区土地复垦工程, 使遭到破坏的土地, 能够恢复其利用价值。就对矿区土地复垦以及其相关的保护措施进行简要的探讨。

关键词：矿区土地复垦,保护措施,研究

参考文献

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[2]胡振琪, 魏忠义, 秦萍.矿山复垦土壤重构的概念与方法[J].土壤, 2005 (1) .

[3]彭景权, 顾会明.浅谈矿区土地复垦及其社会生态环境效益[J].科技风, 2010 (13) .

[4]孙冠英.浅谈土地复垦的意义[J].内蒙古科技与经济, 2004 (19) .

矿区土地工程复垦技术 篇7

改革开放以来, 随着各地经济建设步伐的加快, 矿区企业损毁土地的数量持续增加, 导致土地复垦“旧账未还, 新账又欠”严重破坏了生态环境, 加剧了人地矛盾。矿区历史遗留损毁土地的复垦做为补充我国耕地资源的有效途径, 必将在全国范围内进行大范围的开展, 土地复垦法规是复垦管理工作最有效、最有力的武器, 《土地复垦条例》的出台必将历史遗留损毁土地在条例中首先被提出来, 其中明确规定了县级以上人民政府负责组织复垦。因此复垦过程中存在的问题进行研究, 为土地复垦过程提供相应的解决措施提供科学依据。

1 矿区历史遗留损毁土地概述

1.1 历史遗留损毁土地的产生

矿业用地的所有权大多数属于集体性质, 如果矿业企业需要采矿用地, 则主要是通过政府把集体土地征为国有土地后, 再以出让方式获得采矿用地的使用权。采矿用地是矿业企业的生产用地, 矿业企业对采矿用地具有临时占用的特点, 而且占用时间短, 一般多则几年, 少则几个月, 矿产资源一经开采, 矿业企业就基本用尽了采矿用地使用价值。矿业企业采矿结束后, 企业虽然继续拥有该土地的使用权, 但该土地对于企业来说已经失去使用价值, 复垦土地需要大量的资金保证, 在加之长期缺乏政策上的支持和复垦意识, 导致采矿后土地复垦不及时, 长期闲置、荒芜, 成为历史遗留性损毁土地[1]。

目前我国因矿产资源开发等生产建设活动, 挖损、塌陷、压占等各种人为因素造成破坏废弃的土地约2亿亩, 这些土地中有约60%可复垦为耕地, 30%可复垦为其他农用地, 而10%可复垦为建设用地[2]。积极开展历史遗留损毁土地复垦对我国的可持续发展具有战略性意义。

1.2 矿区历史遗留损毁土地分类及特点分析

矿区历史遗留损毁土地在以前的文献中常称为废弃地, 而废弃地一般是按照土地的破坏类型进行分类。矿区历史遗留损毁土地可分为废弃物堆积遗留损毁地、塌陷遗留损毁地、采矿场遗留损毁地、尾矿堆积遗留损毁地和建筑遗留损毁地五种类型。对土地资源的破坏形式, 分压占、塌陷和挖损三类。废弃物堆积废弃地、尾矿堆积废弃地和建筑废弃地对土地资源的破坏以压占为主, 井工开采造成土地塌陷, 对地上房屋等建筑物造成破坏, 露天开采对土地资源的挖损, 这些破坏土地引起工矿区多方面的生态环境效应的影响, 地表景观破坏, 诱发地质灾害, 水文干扰与水质污染, 大气污染与微气候扰动, 土地资源破坏与占用, 土壤退化与污染, 水土流失加剧, 生物多样性破坏等[3]。

2 历史遗留损毁土地复垦存在的问题

2.1 历史遗留损毁土地基本情况不清

对于县级行政区域内历史遗留损毁土地基本情况没有详细的了解。具体包括损毁土地的用地方式, 产权情况, 正常的复垦义务人, 受益人, 破坏土地现状, 已破坏土地面积、即将破坏土地面积, 对于损毁土地的复垦方向、复垦难度、复垦效益、复垦费用等问题缺乏详细的调查研究和评价。

2.2 复垦所需资金量大, 融资渠道单一, 资金使用过程中存在问题

从理论上讲, 技术问题并非阻碍我国土地复垦的关键因素, 相比之下, 资金问题才是我国土地复垦的瓶颈。对于历史遗留损毁土地而言, 由于复垦义务人已经不好确定, 《土地复垦条例》中规定了县级以上人民政府负责复垦, 这也基本上决定了复垦资金的来源仍然是以国家投资、地方配套资金、企业分摊费用模式。随着中央和地方政府分权式改革, 国家财政资金所占比重呈下降趋势, 国家财政资金对土地复垦的资金支持力度也将减弱, 而地方政府需要加大公共投资力度, 紧张的地方财政资金也难以保证直接投向经济效益不显著的土地复垦项目上[4]。

2.3 群众参与性较低

我国的土地复垦工作起步较晚, 舆论宣传相对也比较落后, 加之大部分损毁土地复垦难度大, 大面积的土地复垦缺乏积极的组织者, 群众参与性较低。公众参与是具体复垦项目实施的重要前提条件, 因为事关群众的具体利益, 只有复垦得到了公众的支持, 才能顺利的开展复垦工作。

2.4 土地复垦涉及部门多, 专业性质强

土地复垦涉及调查、规划、农业、环境、土壤、园艺、水利、林业、土木、测量等十多个专业, 想要做好复垦工作, 从立项、项目实施、验收到复垦土地经营管理都需要不同的专业人才。土地复垦一般由国土部门主管, 涉及政府管理的环境、农业、林业等部门, 多部门如何协调进行复垦工作, 并没有正式的法规文件做出明确的规定。

2.5 复垦后经营管理不善

复垦工作完成后土地使用权的分配, 主权管理办法, 土地如何经营和使用, 复垦使用过程中的监管和后期的跟踪评价等问题能否得到合理的解决, 都会影响到复垦的质量。

3解决途径与对策

3.1 认真贯彻执行《土地复垦条例》, 编制切实可行的土地复垦规划

在新条例出台之际, 各土地及矿业有关管理及宣传部门应广泛宣传条例颁布的积极影响, 继续实施“谁复垦, 谁使用, 谁受益”的优惠鼓励政策。县级以上人民政府复垦历史遗留损毁土地的责任在条例中更是明确出来。政府在复垦过程中应发挥积极主动的作用, 编制土地复垦专项规划, 与当地的城镇、道路、河流及生态环境保护统一规划、综合治理。在规划中要对破坏土地进行调查和评价, 在适当的情况下在土地复垦中发掘出当地经济的新发展方向, 在复垦过程中要做到恢复彻底, 避免造成二次污染。历史遗留损毁土地大多属于彻底找不到复垦义务人的土地, 对在国有土地上的矿区破坏土地, 可以参考土地一级开发的管理模式进行复垦, 复垦完成后由政府土地储备中心进行储备, 然后通过市场或其他方式进行出让使用, 也可广泛吸引土地或者房地产开发企业采用股份制、合资、合作以及招标、拍卖等方式动员社会力量参与土地复垦。

3.2 努力拓宽土地复垦资金的融资渠道, 加大土地复垦资金投入

我国的土地复垦首先要解决资金从何而来的问题。国外在土地管理中推行的土地储备制度、土地征用制度、土地银行制度、土地复垦保证金、土地资本的运营、土地税收、复垦彩票等都对我们建立历史遗留损毁土地复垦基金有启示和借鉴作用。我国的复垦应当体现以政府投入为引导, 同时还应考虑其他社会资金融资渠道, 包括开发、信贷等专项资金, 建立资金保障机制。当地集体经济组织和个人有经济基础的可以拿出一部分资金, 在不增加农民负担的前提下, 可以投工投劳, 共同做好复垦工作。

3.3 努力培养土地复垦方面的技术性人才, 成立产业化的复垦机构

我国土地复垦基本上以行政推动为主, 当今大部分的工作由国土管理部门的土地整理复垦中心来主持, 成立专业化的土地复垦机构, 提高企业参与土地开发整理的积极性, 一方面可以拓宽资金融资渠道, 另一方面还可以培养专业施工队伍, 促进土地复垦事业的健康发展。形成以行政、学术科研、工程设计施工等多制度化的综合应用模式, 进行我国的土地复垦, 营造动态、开放、良好局面。

3.4 进一步明确土地复垦奖惩机制

土地复垦投资数额巨大, 回收期限长, 虽然我国的复垦条例明确了“谁投资, 谁受益”的原则, 但是对于政府投资的复垦项目, 受益群体应该明确, 对于群众自发或者社会投资的复垦项目, 政府应当在技术措施和政策上给予适当的优惠。

3.5 重视宣传, 增强全社会复垦土地的意识

探索公众参与复垦的形式和途径, 强化公众参与力度, 多种手段促进全社会参与土地复垦。美国伊利诺伊州的土地复垦工作非常重视公众参与这一环节, 该州发布了《农田复垦公民指南》, 告诉公民如何参与这项工作。在我国也应该让公众参与到土地复垦工作中来, 并将公众如何参与, 何时参与, 参与后都可以做什么工作告知公众, 尽可能让公众全程参与和监督土地复垦工作。

3.6 认真做好复垦后的经营管理工作

复垦工作完成, 将复垦土地的使用者的产权进行明晰化, 以便以后的工作中责任明确, 对复垦土地经营应以保持和培肥地力为主, 采取有效管理和改良措施进行维护, 促使复垦土地的生产力和新生态平衡尽早达到预期目标。

4 结论

历史遗留损毁土地复垦是一项国家发展战略措施和长期行为。我国的土地管理工作非常重视土地复垦工作, 在《土地复垦规定》颁布2 2多年后进行修订并编制《土地复垦条例》, 在新条例出台之际, 必须进行广泛宣传, 各级政府都应高度重视, 在政策上给予倾斜, 资金上给予保障, 技术上加强研究, 复垦的经营管理工作必须得到优化, 我国的矿山土地复垦历史欠账一定可以得到补偿, 走出一条适合我国国情的土地复垦道路。

摘要：矿区历史遗留损毁土地的复垦可以实现废弃资源的可持续利用, 是实现建设用地与农业土地资源增减挂钩, 改善矿区环境的重要渠道。然而长期以来, 许多废弃地由于历史原因, 长期闲置、荒芜而成了历史遗留损毁土地。对历史遗留损毁土地的形成过程、复垦过程中可能存在的问题进行了分析, 提出了应该以《土地复垦条件》颁布为契机, 认真做好历史遗留损毁土地的复垦工作, 解决好在复垦过程中可能出现的问题, 以保证复垦土地的数量和质量。

关键词：历史遗留,损毁土地,复垦

参考文献

[1]骆云中, 许坚与, 谢德体, 我国现行矿业用地制度存在的问题及其对策[J].资源科学, 2004 (3) :第116-122页

[2]中国土地矿产法律事务中心, 低碳发展与土地复垦政策法律研究报告[R], 2010.11

[3]钟爽, 矿山废弃地生态恢复理论体系及其评价方法研究[D].辽宁工程技术大学, 2005

矿区土地工程复垦技术 篇8

中国一次能源的生产和消费严重依赖煤炭, 安徽两淮经济社会的发展利用与煤炭资源开发密不可分, 但生态环境问题同时也引发了一系列天然岩、水、土的环境地质问题。近年来, 两淮矿区采煤塌陷区综合治理取得了一定成就, 对治理及修复进行了积极探索和实践, 将为采煤塌陷区治理工程设计和实践提供宝贵经验。通过对现有煤矸石复垦区及周边废弃地的各环境要素分析与评价的基础上, 利用植物修复, 筛选和培育去除土壤中重金属污染物的植物品种, 并提出去除有机污染物、气态污染物、富营养化水体等污染修复技术, 将现有的塌陷地和废弃地转变为适宜耕种的农用地或生态用地, 具有重要的现实意义。

1 方法评价

1.1 沉积物地积累指数法评价

德国科学家Muller于1979年提出的地积累指数是一种研究环境沉积物及其它物质中重金属污染的定量指标, 计算公式如下:

式中:Igeo为沉积物地积累指数;Cn为元素n在沉积物中的含量 (实测值) ;Bn为沉积岩 (即普通页岩) 中地球化学背景值;1.5为一常数, 是由于考虑成岩作用可能会引起背景值的变动。

地积累指数共分为7级, 0~6级, 表示污染程度由无至极强。文章选择两淮土壤背景值进行评价, 其中:Cu、Cr、Mn、Zn、Ni、Pb、Cd、Hg和As的含量均值如下:26.42 mg/kg、66.10 mg/kg、412.32 mg/kg、82.31 mg/kg、24.56 mg/kg、31.47 mg/kg、0.05 mg/kg、0.039 mg/kg、16.22 mg/kg。

把复垦地土壤中重金属元素Cu、Cr、Mn、Zn、Ni、Pb、Cd、Hg和As的含量值代入到公式 (1) 中, 计算出各区的Igeo数值。不同复垦区土壤中重金属地积累指数及其污染分级如表1所示。

沉积物地积累指数分级标准与污染程度如表2所示。

根据地积累指数评价结果表明[1], 从宏观上分析得出重金属的污染程度 (从均值上分析) 为:Cd>Hg>Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>Mn>As。Cd的地积累指数偏高, 两个复垦区土壤剖面采样分析表明基本上为强污染, 是安徽省采煤沉陷复垦地土壤重金属污染最主要的诱发因子。

1.2 重金属污染潜在生态风险评价

评价土壤重金属污染的方法较多, 文章采用瑞典科学家Hankanson提出的潜在生态危害指数法。该法是根据重金属性质及环境行为特点, 从沉积学角度提出来的, 对土壤或沉积物中土壤重金属污染进行评价的方法。该法不仅考虑土壤重金属含量, 而且将重金属的生态效应、环境效应与毒理学联系在一起, 采取具有可比性、等价属性指数分级法进行评价[2]。其计算公式为:

为了更好地反映研究区充填复垦地重金属的污染情况, 选择以两淮土壤背景值为参比值, 其中:Cu、Cr、Mn、Zn、Ni、Pb、Cd、Hg和As的含量分别为26.42 mg/kg、66.10 mg/kg、412.32 mg/kg、82.31 mg/kg、24.56 mg/kg、31.47 mg/kg、0.05 mg/kg、0.039 mg/kg、16.22 mg/kg。

依据潜在生态危害系数 可将沉积物中重金属污染状况划分为5个等级;依据潜在生态危害指数 (RI) 可将沉积物中重金属污染程度划分为4个等级。

将各复垦区土壤剖面中重金属的均值含量结合淮南土壤背景值代入公式 (2) 中, 求出安徽矿区复垦地土壤中各重金属的潜在生态危害系数和危害指数如表4所示。

土壤中不同金属元素的潜在生态危害系数以及不同复垦区潜在生态危害指数比较结果如图1所示。从土壤样总体分析结果可看出, 各个复垦区的生态危害程度大小依次是:淮北矿区复垦区大于淮南矿区复垦区。分析土壤剖面可以看出, 与煤矸石接触层的土壤潜在生态危害程度要大于表层土壤, 这是由于采用煤矸石充填复垦后, 煤矸石中的重金属元素在潜层地下水的浸泡作用下, 其中一些有害元素向覆土层有迁移作用。

从土壤重金属的含量来看, 元素Cu、Cr、Mn、Zn、Ni、Pb、Cd和Hg的含量都超过了安徽和中国土壤背景值;两个复垦区土壤中Cd的含量、Cr的含量、Zn的含量超过了国家土壤环境质量二级标准;从土壤重金属的空间分布特征来看, 底层土壤重金属的含量要大于表层土壤;整体来看, 两淮煤矿塌陷区和复垦区土壤受到了重金属元素的不同程度污染。

根据地积累指数评价结果表明, 从宏观上分析得出重金属的污染程度 (均值分析) 为:Cd>Hg>Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>Mn>As, 其中Cd是复垦区土壤重金属污染最主要的诱发因子。因此, 如何解决两淮复垦区土壤重金属污染的问题是当前安徽急需处理的问题。

2 结论

通过在对现有煤矸石复垦区及周边废弃地的各环境要素分析与评价的基础上, 利用植物修复技术对两淮塌陷区和废弃地的受污染土壤的修复, 不仅可以美化环境、改善矿区景观, 也可以改变人们对这些地区的传统落后的认识。通过植物修复和综合利用, 大力发展植树优势, 增加植物品种, 建设农田防护林, 增加了植被覆盖率, 有利于调节气候、减少雾霾的发生。同时减轻土壤侵蚀, 改善生态环境。因此, 利用植物修复技术修复两淮煤矿塌陷区及复垦区受污染土壤, 是一项实用性和有效性很强的生态修复治理工程, 它必将对两淮矿区的环境污染治理、生态恢复重建有着重大的现实意义和深远意义。

参考文献

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[2]崔龙鹏, 白建峰, 史永红, 等.采矿活动对煤矿区土壤中重金属污染研究[J].土壤学报, 2004, 41 (6) :896-904