露天矿山开采环境治理技术措施

引言

随着矿产资源开发强度的持续加大，我国露天矿山开采面积已超百万公顷，由此引发的生态环境问题日益严峻。露天矿山环境治理面临高陡边坡植被恢复成活率不足。传统化学治理技术导致二次污染、人工监测覆盖率不足等技术困境。

、露天矿山开采的环境影响分析

1.1 生态系统破坏

露天矿山开采对生态系统造成的破坏具有系统性和持续性。大规模的开挖活动直接损毁地表植被，致使原生植物群落消失，生物栖息地碎片化，生物多样性显著降低。植被的破坏进一步引发土壤侵蚀加剧，导致土壤肥力下降，土地生产力衰退。露天开采改变地形地貌，形成大量裸露边坡与矿坑，严重干扰区域生态系统的物质循环与能量流动，使生态系统服务功能受损，自然生态的自我修复能力被削弱，生态平衡面临严峻挑战。

1.2 环境污染问题

露天矿山开采引发的环境污染涉及水、大气和土壤等多个层面。在水污染方面，矿坑排水与选矿废水往往含有大量重金属离子和悬浮物，未经有效处理排放后，会污染地表水和地下水，危害周边水体生态系统和居民用水安全。大气污染主要源于开采过程中的爆破、装卸、运输等环节产生的扬尘，以及矿山机械设备运行排放的废气，大量粉尘不仅降低大气能见度，还可能引发呼吸道疾病，对人体健康造成威胁。土壤污染则因废石和尾矿随意堆放，其中的有害物质通过雨水淋溶渗透进入土壤，导致土壤理化性质改变，影响植物生长，甚至通过食物链传递危害人体健康。

1.3 地质灾害风险

露天矿山开采改变了山体原有的地质结构和应力平衡，大幅增加了地质灾害发生的风险。在露天矿边坡区域，由于大规模开挖形成高陡边坡，坡体岩土体稳定性降低，易发生滑坡、崩塌等地质灾害。采空区的形成还可能导致地表沉降和塌陷，破坏周边的建筑物、道路等基础设施，威胁人员生命财产安全。

二、露天矿山环境治理技术体系

2.1 生态修复技术

生态修复技术致力于重建受损的生态系统，恢复生物多样性与生态服务功能。植被恢复是核心环节，通过客土覆盖、土壤微生物改良等措施，改善贫瘠的矿山土壤条件，为植物生长提供基础。适生植物筛选遵循乡土优先、耐旱耐瘠原则，搭配草本、灌木与乔木形成多层植被结构，增强生态系统稳定性。针对高陡边坡，喷播绿化技术将草种、纤维、粘合剂等混合喷射至坡面，快速形成植被保护层。植被混凝土技术则通过添加水泥、保水剂等材料，既稳固边坡又为植物生长创造条件。地貌重塑方面，通过采坑回填、地形平整与景观再造，将废弃矿坑转化为人工湿地或生态公园，实现生态与景观效益的统一。

2.2 水污染防治技术

露天矿山水污染防治需结合物理、化学与生物手段，实现废水达标排放与循环利用。物理法通过沉淀、过滤工艺，去除废水中的悬浮物与粗大颗粒；化学法利用中和反应调节废水 pH 值，通过硫化物沉淀法、离子交换树脂吸附重金属离子。生物处理技术则通过构建人工湿地系统，利用水生植物和微生物群落对污染物进行降解与富集，降低重金属浓度。在水资源循环利用上，采用反渗透膜、超滤等膜分离技术深度处理矿坑水，使其达到工业用水或生活杂用水标准，应用于矿山生产环节或周边绿化灌溉，既节约水资源，又减少废水外排压力。

2.3 大气污染控制技术

大气污染控制以抑制粉尘与废气排放为核心。喷雾降尘系统通过高压喷头将水雾化，使细微水雾与粉尘颗粒结合沉降，适用于开采工作面、装卸区等扬尘高发区域；泡沫除尘技术则利用表面活性剂产生的泡沫，包裹吸附粉尘，降尘效率较传统喷雾提升。抑尘剂喷洒是通过在矿石堆、运输道路表面形成固化膜，减少粉尘起尘量。在爆破扬尘控制中，采用毫秒延期爆破技术，优化爆破参数降低瞬时粉尘浓度，并结合覆盖防护网进一步阻隔扬尘扩散。

2.4 土壤污染治理技术

土壤污染修复主要目的是将污染土壤中的重金属活性降到最低，从而使土壤的生产功能得到恢复。固化/稳定化是通过投加石灰、粉煤灰、生物炭等固化剂，将重金属转化为不溶性化合物，减小迁移性和生物有效性。石灰可使土壤 pH 提高，重金属形成氢氧化物沉淀。土壤淋洗技术通过运用化学淋洗剂或者生物淋洗剂溶解土壤中重金属，经淋洗-分离工艺去除污染物质。生物修复是利用超积累植物吸取土壤中的重金属，经过收割处理后，完成重金属的植物提取；微生物修复通过向土体中接种具备一定功能性的微生物，加速重金属的氧化还原反应，降低重金属的毒性，逐步恢复土壤生态功能。

三、露天矿山环境治理的挑战与对策

3.1 现存挑战

对于露天矿生态修复的种种技术难、经济难、管理难。技术难。矿山地质环境问题较为复杂，工程治理缺少针对性。例如高陡边坡绿化重建缺乏技术性措施；矿山重金属污染土壤治理难度大。经济难。矿山生态恢复所需资金巨大，部分矿山企业经营困难，无资金用于生态恢复工作，且矿山生态恢复建设投大的回报周期长，社会资金投入动力不足。管理难。存在部门之间的协调问题。涉及自然资源、生态环境等部门职责较多，部门之间缺乏有效联合，未能形成一个统一、严谨规划并落实监管。

3.2 对策建议

尽快探索和完善露天矿山环境治理创新机制，从技术研发、资金支撑、管理手段以及公众参与等角度做好露天矿山环境治理体系创新。技术创新。加强露天矿山环境治理基础研究和技术攻关，高等院校、科研单位联合攻关，探索研究适用于不同地质环境条件的露天矿山环境生态修复技术、微生物治理技术、植物萃取净化技术等绿色生态修复技术。资金保障。拓宽公众参与渠道，通过设立举报监督电话、宣传矿山环境保护相关知识等方式鼓励公众监督露天矿山环境问题。促使建立以政府为主导、企业为主实施、社会公众共同参与的露天矿山环境治理体制机制。

结语

生态修复必须是各种技术的综合应用，将微生物、植被恢复技术结合起来，形成系统化、立体化的修复管理机制才能有效修复和治理矿区植被恢复、重金属环境问题等环境问题。因此，笔者认为已有的技术手段在相应矿山实际治理中所呈现的提高治理效果、减少二次污染的作用值得进一步推进。而针对当前愈演愈烈的矿区环境状况，更需要加强技术创新，加速相关学科的渗透，促进技术成果转化的切实应用。在更新相关技术以及优化治理技术体制的基础上，露天矿山的生态恢复管理才能够趋好，并获得更为完善的生态与经济效应。

参考文献

[1]易露.大冶铜山口露天开采矿山地质环境问题及修复治理措施[J].采矿技术,2023,23(05):215-218.

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