礦山生態(tài)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(chuàng)造了巨大的社會價值與經(jīng)濟價值，推動了國民經(jīng)濟的發(fā)展，另一方面它又不可避免地對周邊環(huán)境產(chǎn)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(huán)境勢在必行，我國礦山生態(tài)修復正逐漸從傳統(tǒng)的單一復綠手段向綜合治理、生態(tài)功能恢復、資源循環(huán)利用等方式轉(zhuǎn)變，運用的技術手段和表現(xiàn)手法也越發(fā)多樣化，為此我公司根據(jù)目前礦山生態(tài)修復情況，制定了有助于礦山修復的相關監(jiān)測方案。
二、礦山開采對環(huán)境的破壞和影響
礦山開發(fā)會對開采范圍內(nèi)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(qū)，一般采用全部垮落法進行處理。垮落層會充填采空區(qū)，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(fā)生斷裂后，上覆巖層由于失去整體支撐而導致巖層發(fā)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(nóng)田等。
2．地質(zhì)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(zhì)災害的危害，尤其是露天礦山，主要表現(xiàn)在：一是露天開采使邊坡改變原有的天然平衡狀態(tài)，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(nèi)匯水攜帶大量礦渣形成泥石流。
3．污染土地：礦山生產(chǎn)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(zhì)的污水以及礦區(qū)其他工業(yè)廢水、生活廢水等。大部分廢水未經(jīng)處理，排放后會直接或間接污染地表水、地下水和周圍農(nóng)田、土地等，再進一步污染農(nóng)作物，從而惡化生態(tài)環(huán)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(chǎn)過程中產(chǎn)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(huán)境帶來的諸多影響既成事實，人們不得不開始思考礦山環(huán)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(huán)境恢復治理可提高礦區(qū)生活質(zhì)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(chǎn)和身心健康。通過礦山環(huán)境的恢復治理，可以改變這種狀況，并能逐步改善礦區(qū)人們的生產(chǎn)生活條件。
2、礦山環(huán)境恢復治理可增加耕地，維護社會安定。礦區(qū)土地復墾是礦山環(huán)境恢復治理的重要手段之一。由于礦山企業(yè)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?shù)剞r(nóng)民重新開拓生產(chǎn)和生活門路，緩和企業(yè)和農(nóng)民的矛盾，有利于促進社會安定團結。
3、礦山環(huán)境恢復治理可增加礦區(qū)的植被覆蓋率，大幅度改善礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。由于地表物質(zhì)的剝離、擾動、搬運和堆積，破壞了植被和山坡土體，產(chǎn)生的廢石、廢渣等松散物質(zhì)極易促使礦山地區(qū)水土流失，甚至形成地質(zhì)災害。通過選擇適合礦區(qū)種植的樹種進行植被恢復，可大幅度提高礦區(qū)的植被覆蓋率，減少水土流失，從而降低滑坡、泥石流等地質(zhì)災害的爆發(fā)幾率，減少礦山污水對礦區(qū)周邊水系的污染，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和地貌景觀可以得到逐步恢復，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量大幅度改善。
四、礦山修復的相關監(jiān)測方案：
1、對于需要修復的礦山地區(qū)，首先通過對修復區(qū)域的土壤進行取樣檢測和分析，進行全方面的土壤污染調(diào)查，得出相關結果后，制定詳細的監(jiān)測方案。
土壤取樣：
用途：
手動土壤取樣套件用于各種行業(yè)對土壤取樣的工作，廣泛適用于環(huán)境保護、農(nóng)林生態(tài)、地質(zhì)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(huán)刀100立方厘米（直徑50.46mm*50mm），可根據(jù)用戶要求定制其它尺寸。
土壤污染調(diào)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(fā)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(nèi)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(diào)查監(jiān)測、石油泄漏檢測、垃圾填埋場及農(nóng)業(yè)廢棄物污染監(jiān)測、污染治理監(jiān)測、煤礦瓦斯氣體檢測、空氣污染監(jiān)測等等。
應用：
檢測和分析土壤和空氣等物質(zhì)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(nóng)業(yè)污染和垃圾的監(jiān)測；
煤礦中甲烷氣體的監(jiān)測；
檢測工廠和農(nóng)業(yè)中的有毒氣體；
石化企業(yè)的污染監(jiān)測；
其它污染的監(jiān)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(yǎng)分含量，再結合土壤污染調(diào)查系統(tǒng)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(shù)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(huán)境條件監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測、土壤肥力監(jiān)測和植物營養(yǎng)元素監(jiān)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(shù)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(xiàn)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(jù)具體情況定制）、手提箱、USB連接線。
特點：
·測量精度高，可在現(xiàn)場得到實驗室級別精準的測量結果；
·在1min內(nèi)同時完成六個傳感器的校準；
·在20秒內(nèi)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(chǎn)品性價比更高。
3、對于礦山生態(tài)恢復的過程，需要制定長期的土壤、空氣、植被生理生態(tài)等相關的監(jiān)測方案，通過監(jiān)測的數(shù)據(jù)，實時準確的掌握目前修復的一個狀態(tài)。
土壤呼吸監(jiān)測能有效監(jiān)測土壤微生物、根系和其它化學元素所產(chǎn)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(fā)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(jiān)測系統(tǒng)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(chuàng)新型系統(tǒng)。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(tài)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(chǎn)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(tǒng)，當土壤碳通量傳感器使用。
4、土壤多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)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(tài)；
系統(tǒng)介紹：
土壤參數(shù)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(jiān)測土壤各項參數(shù)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(jié)水灌溉，土壤濕度監(jiān)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?？欤斖寥纼?nèi)部條件發(fā)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(xiàn)場標定，直接連接至數(shù)據(jù)采集器即可實現(xiàn)測量。
系統(tǒng)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(wěn)定性好，無需標定
傳感器無需維護
標準系統(tǒng)可監(jiān)測8個剖面，也可根據(jù)觀測要求增加數(shù)量
可根據(jù)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(jiān)測礦山修復區(qū)域的空氣質(zhì)量，更能反應修復區(qū)域的空氣改善情況，根據(jù)測量的指標采取相關措施有助于礦山生態(tài)修復。
用途：聚焦于顆粒物、臭氧等少數(shù)大氣污染監(jiān)測，秉承Aeroqual一貫的近標準監(jiān)測品質(zhì)，更加小巧實用，性價比更高。AQS1結合高性能的顆粒物監(jiān)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(yōu)勢為中國的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域提供近標準的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
相較于其他傳感器原理的小型空氣質(zhì)量監(jiān)測儀而言，AQS1的顆粒物和氣體傳感模塊消除了環(huán)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(diào)零功能和自動基線校正功能，同時以獨立的現(xiàn)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(wěn)定性。
應用范圍：
·城鎮(zhèn)首要污染物監(jiān)測（PM2.5、O3）；
·建筑工地揚塵和排放監(jiān)測；
·路邊監(jiān)測：城市交通要道，城市街道峽谷，隧道等；
·交通環(huán)境監(jiān)測：公路、鐵路、港口、船舶及環(huán)境敏感點；
·生態(tài)環(huán)境監(jiān)測：自然保護區(qū)、森林、濕地、農(nóng)林、風景名勝區(qū)、水源地等；
·霧霾成因和分布監(jiān)測；
·空氣質(zhì)量模型驗證；
·社區(qū)環(huán)境暴露程度研究；
·環(huán)境修復現(xiàn)場排放監(jiān)測；
6、礦山修復過程中，對復綠和原本植物的生理生態(tài)監(jiān)測，能很好的反應修復所達到的一個程度，根據(jù)生理生態(tài)監(jiān)測指標能更好的實施礦山的復綠和保護工作。
系統(tǒng)介紹：
植物生理生態(tài)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(jiān)測，常用監(jiān)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(huán)境，土壤水分供應等情況密切相關，因此有必要同時監(jiān)測環(huán)境土壤參數(shù)。對植物的生理指標進行連續(xù)監(jiān)測是灌溉決策、農(nóng)業(yè)自動化控制、長期定位生態(tài)學等領域的科研人員非常希望解決的問題。
系統(tǒng)特點：
適合長期定點監(jiān)測
傳感器穩(wěn)定性好，響應速度快
大容量存儲空間,RS232串口連接電腦，數(shù)據(jù)傳輸軟件
配置靈活，可根據(jù)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(shù)據(jù)
五、總結
最后，礦山環(huán)境恢復治理是一個長期而復雜的系統(tǒng)工程，是非一朝一夕所能夠完成的。我們必須在開發(fā)礦產(chǎn)資源的同時，積極地保護礦山環(huán)境，做到開發(fā)和保護并重。通過恢復治理改善礦區(qū)環(huán)境，建設布局合理、景觀別致、環(huán)境優(yōu)美、科技含量高、具有良好經(jīng)濟效益與社會效益的綠色礦業(yè)之路，這是我們走可持續(xù)發(fā)展道路的必然要求。
