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摘要：本文对阜新矿山开采依法的环境问题进行分析，在此基础上，研究矿山生态环境恢复技术的应用，主要包括土壤恢复技术、水土流失治理技术、植物修复技术和微生物技术等。
关键词：阜新矿山开采；土地资源破坏；矿山生态恢复
矿产资源的开发利用是国民经济发展的支柱型产业，在矿山开采过程中，容易引发多种环境问题。在环境资源可持续利用的要求下，矿山环境治理和生态恢复逐渐受到重视，但部分矿区经过多年的开发，已经出现严重的环境破坏问题，生态环境恢复具有较高难度。辽宁阜新是其中具有代表性的矿山开发区之一，拥有大量矿山及采矿场，累积破坏土地面积持续增长，对生态环境产生巨大威胁。
一、矿山开采引发的环境问题
（一）阜新矿山开采情况分析
辽宁阜新拥有矿山总数159个，总面积7014.9亩，采矿场175处，总面积6927.2亩。大范围的矿山开采活动已经给当地的生态坏境带来严重破坏。以新邱露天煤矿为例，该煤矿从1937年开始开采，1988年闭坑，期间经过7次扩采，采坑最大深度超过100m，总面积7.08km2。新矿场位于原矿坑南部，于2000年正式投产，采用斜井片盘开拓方式和宽巷掘进方式，部分区域复采老矿区残留煤矿，设计能力0.8万吨/年，生产能力5万吨/年。在开采区建设三条井筒，均为斜井，并以此为中心形成三块工业场地。经过多年开采，该矿区地质破坏较为严重，周围水层也遭到污染，相关调查分析，该矿区面临着井巷坍塌、地面沉陷等严重安全隐患，目前周边居民已全部搬迁，生态环境治理迫在眉睫[1]。
（二）土地资源破坏
矿山开采造成的土地资源破坏是矿山开采的主要环境问题之一，特别是露天开采，剥离挖损土会改变地表土体结构，使上层覆岩失去支撑，导致岩体内部的应力平衡被破坏。采空区的上层覆岩会出现变形、位移，使矿山山体受到破坏。在矿山开采过程中，挖掘出的废石、废渣形成堆置，会占用大量土地，使地表生态资源遭到破坏。比如阜新新邱煤矿中，含煤层顶板和底板的岩石力学性质较差，岩层裂隙发育，开采活动对岩体完整性造成破坏，导致边坡失稳，容易发生崩塌、滑塌等地质灾害[2]。
（三）生态植被破坏
矿山开采活动还会导致土壤退化，改变原有土壤结构，导致土壤产生裂隙，进而引发土壤养分和水分流失。一些矿山固体废渣含有毒害成分，经雨水冲刷，深入土壤，会导致土壤受到重金属污染或有机毒物污染。土壤破坏问题会使矿山地区的生态植被受到破坏，降低生物多样性，影响生态平衡。新邱矿山废弃区域的土层薄，受损生态植被恢复缓慢，难以形成规模。少数耐性品种虽然能够生长，但质量较差，矿山生态损失存在不可逆性[3]。
二、矿山开采环境及生态恢复技术
（一）土壤恢復技术
矿山土壤恢复技术主要包括土壤改良技术、废地改造技术和土壤污染治理技术等。土壤改良技术是对矿山土壤的团粒结构和pH值等进行改良，增加土壤中有机质含量，为生态恢复奠定基础。在矿山开采过程中，应将挖掘出的原有表层土壤加以妥善保存，开采结束后使用原有土壤进行回填，最大限度的保存土壤物理性质和营养条件，满足本地植物的自然生长条件。
（二）微生物技术
近年来，微生物技术在矿山废弃地生态恢复中得到了广泛应用。阜新某矿山土壤污染治理工程采用两类细菌进行污染质量，一类是抗污染细菌，能够将土壤中的污染物作为自身营养物质，同时将其分解为无污染物质。比如在铁污染较为严重的区域采用铁氧化菌，进行三组实验，另外两组分别采用物理治理方法和接种原有微生物群方法，治理结果表明，铁氧化菌实验组的铁污染程度明显下降，而且费用比传统物理治理方法节省1/3左右。另一类是促进植物营养吸收的微生物，比如在钼污染区域接种VA菌根，进行两组实验对比，另一组为相同土壤条件的对照组，实验结果表明，接入VA菌后，植物对磷的吸收能力明显提高，而且还能吸收土壤中的钼，降低钼污染。
（三）水土流失治理
矿山开采容易引发严重的水土流失问题，阜新某矿山开采工程采取以下措施进行水土流失治理：（1）在废渣、固体废弃物堆放场地建立挡渣墙和拦渣坝，并修建排水工程，起到拦挡与防漏的作用。挡渣墙墙高5～6m，埋深2.25m，采用C20混凝土，厚度20cm，在墙顶设置4%排水坡，泄水孔采用孔径100mmPVC管；（2）修建坡面排水工程，根据坡面长度布设排洪渠和截流沟，并增加植被覆盖，减少坡面径流的冲刷作用；（3）采用边坡防护技术，对矿山开采的边坡进行处理，增加边坡稳定性，解决边坡失稳问题。该矿区边皮坡度较大，在60～85°之间，其中废矿渣堆积边皮占40%左右，现采用石砌护坡和生态边坡技术进行边皮防护，在坡脚处砌挡土墙，并在上部种植多花木兰、百喜草等植物，使边坡稳定性得到显著提升。
（四）植被恢复技术
植被恢复是矿山生态环境恢复的重要措施，应用植被恢复技术的关键在于根据矿山环境条件进行科学选种。在进行选种时，要考虑矿区的土壤条件和当地气候条件，根据植被近期表现进行品种筛选，关注植物生长的长期优势，根据其生物学特性，选择根系发达、成活率高、具有固土作用的植物。在植物种植设计时，还要考虑与周围环境及原有植物的景观协调性。此外，植物功能与微生物的协同作用，还能够提升生态修复效果，降低矿山环境污染，吸收有害物质。目前豆科植物与禾草在矿山生态恢复中应用较多。
三、结语
综上所述，矿山开采不仅会带来环境破坏问题，还会影响生产安全，对矿山生态环境进行修复任务紧迫。针对矿山环境破坏程度，综合采用多种生态修复技术，可以提升矿山生态环境治理效果，发挥各种生态修复技术之间的相互总用，提高生态恢复速度。阜新矿区采用单一的环境治理手段难以发挥效果，只有综合运用多种生态环境恢复技术，才能对阜新矿区的环境问题加以控制和改善。
参考文献：
[1]崔立昌.矿山生态环境影响评价及恢复对策研究——以石灰石矿山开采为例[D].河北师范大学，2013.
[2]刘男男，周欣荣.浅谈矿山开采的生态环境效应与其生态恢复[J].黑龙江科技信息，2010，（10）：5.
[3]刘红梅，张志勇.阜新市矿山废弃地受损生态环境的恢复探讨[J].中国林业产业，2016，（02）：171.
作者简介：张爱平（1983），女，辽宁阜新人，硕士，工程师，研究方向：环境保护。
关键词：阜新矿山开采；土地资源破坏；矿山生态恢复
矿产资源的开发利用是国民经济发展的支柱型产业，在矿山开采过程中，容易引发多种环境问题。在环境资源可持续利用的要求下，矿山环境治理和生态恢复逐渐受到重视，但部分矿区经过多年的开发，已经出现严重的环境破坏问题，生态环境恢复具有较高难度。辽宁阜新是其中具有代表性的矿山开发区之一，拥有大量矿山及采矿场，累积破坏土地面积持续增长，对生态环境产生巨大威胁。
一、矿山开采引发的环境问题
（一）阜新矿山开采情况分析
辽宁阜新拥有矿山总数159个，总面积7014.9亩，采矿场175处，总面积6927.2亩。大范围的矿山开采活动已经给当地的生态坏境带来严重破坏。以新邱露天煤矿为例，该煤矿从1937年开始开采，1988年闭坑，期间经过7次扩采，采坑最大深度超过100m，总面积7.08km2。新矿场位于原矿坑南部，于2000年正式投产，采用斜井片盘开拓方式和宽巷掘进方式，部分区域复采老矿区残留煤矿，设计能力0.8万吨/年，生产能力5万吨/年。在开采区建设三条井筒，均为斜井，并以此为中心形成三块工业场地。经过多年开采，该矿区地质破坏较为严重，周围水层也遭到污染，相关调查分析，该矿区面临着井巷坍塌、地面沉陷等严重安全隐患，目前周边居民已全部搬迁，生态环境治理迫在眉睫[1]。
（二）土地资源破坏
矿山开采造成的土地资源破坏是矿山开采的主要环境问题之一，特别是露天开采，剥离挖损土会改变地表土体结构，使上层覆岩失去支撑，导致岩体内部的应力平衡被破坏。采空区的上层覆岩会出现变形、位移，使矿山山体受到破坏。在矿山开采过程中，挖掘出的废石、废渣形成堆置，会占用大量土地，使地表生态资源遭到破坏。比如阜新新邱煤矿中，含煤层顶板和底板的岩石力学性质较差，岩层裂隙发育，开采活动对岩体完整性造成破坏，导致边坡失稳，容易发生崩塌、滑塌等地质灾害[2]。
（三）生态植被破坏
矿山开采活动还会导致土壤退化，改变原有土壤结构，导致土壤产生裂隙，进而引发土壤养分和水分流失。一些矿山固体废渣含有毒害成分，经雨水冲刷，深入土壤，会导致土壤受到重金属污染或有机毒物污染。土壤破坏问题会使矿山地区的生态植被受到破坏，降低生物多样性，影响生态平衡。新邱矿山废弃区域的土层薄，受损生态植被恢复缓慢，难以形成规模。少数耐性品种虽然能够生长，但质量较差，矿山生态损失存在不可逆性[3]。
二、矿山开采环境及生态恢复技术
（一）土壤恢復技术
矿山土壤恢复技术主要包括土壤改良技术、废地改造技术和土壤污染治理技术等。土壤改良技术是对矿山土壤的团粒结构和pH值等进行改良，增加土壤中有机质含量，为生态恢复奠定基础。在矿山开采过程中，应将挖掘出的原有表层土壤加以妥善保存，开采结束后使用原有土壤进行回填，最大限度的保存土壤物理性质和营养条件，满足本地植物的自然生长条件。
（二）微生物技术
近年来，微生物技术在矿山废弃地生态恢复中得到了广泛应用。阜新某矿山土壤污染治理工程采用两类细菌进行污染质量，一类是抗污染细菌，能够将土壤中的污染物作为自身营养物质，同时将其分解为无污染物质。比如在铁污染较为严重的区域采用铁氧化菌，进行三组实验，另外两组分别采用物理治理方法和接种原有微生物群方法，治理结果表明，铁氧化菌实验组的铁污染程度明显下降，而且费用比传统物理治理方法节省1/3左右。另一类是促进植物营养吸收的微生物，比如在钼污染区域接种VA菌根，进行两组实验对比，另一组为相同土壤条件的对照组，实验结果表明，接入VA菌后，植物对磷的吸收能力明显提高，而且还能吸收土壤中的钼，降低钼污染。
（三）水土流失治理
矿山开采容易引发严重的水土流失问题，阜新某矿山开采工程采取以下措施进行水土流失治理：（1）在废渣、固体废弃物堆放场地建立挡渣墙和拦渣坝，并修建排水工程，起到拦挡与防漏的作用。挡渣墙墙高5～6m，埋深2.25m，采用C20混凝土，厚度20cm，在墙顶设置4%排水坡，泄水孔采用孔径100mmPVC管；（2）修建坡面排水工程，根据坡面长度布设排洪渠和截流沟，并增加植被覆盖，减少坡面径流的冲刷作用；（3）采用边坡防护技术，对矿山开采的边坡进行处理，增加边坡稳定性，解决边坡失稳问题。该矿区边皮坡度较大，在60～85°之间，其中废矿渣堆积边皮占40%左右，现采用石砌护坡和生态边坡技术进行边皮防护，在坡脚处砌挡土墙，并在上部种植多花木兰、百喜草等植物，使边坡稳定性得到显著提升。
（四）植被恢复技术
植被恢复是矿山生态环境恢复的重要措施，应用植被恢复技术的关键在于根据矿山环境条件进行科学选种。在进行选种时，要考虑矿区的土壤条件和当地气候条件，根据植被近期表现进行品种筛选，关注植物生长的长期优势，根据其生物学特性，选择根系发达、成活率高、具有固土作用的植物。在植物种植设计时，还要考虑与周围环境及原有植物的景观协调性。此外，植物功能与微生物的协同作用，还能够提升生态修复效果，降低矿山环境污染，吸收有害物质。目前豆科植物与禾草在矿山生态恢复中应用较多。
三、结语
综上所述，矿山开采不仅会带来环境破坏问题，还会影响生产安全，对矿山生态环境进行修复任务紧迫。针对矿山环境破坏程度，综合采用多种生态修复技术，可以提升矿山生态环境治理效果，发挥各种生态修复技术之间的相互总用，提高生态恢复速度。阜新矿区采用单一的环境治理手段难以发挥效果，只有综合运用多种生态环境恢复技术，才能对阜新矿区的环境问题加以控制和改善。
参考文献：
[1]崔立昌.矿山生态环境影响评价及恢复对策研究——以石灰石矿山开采为例[D].河北师范大学，2013.
[2]刘男男，周欣荣.浅谈矿山开采的生态环境效应与其生态恢复[J].黑龙江科技信息，2010，（10）：5.
[3]刘红梅，张志勇.阜新市矿山废弃地受损生态环境的恢复探讨[J].中国林业产业，2016，（02）：171.
作者简介：张爱平（1983），女，辽宁阜新人，硕士，工程师，研究方向：环境保护。