胡家峪铜矿尾矿库复垦农作物种植研究

合集下载

胡家峪铜矿尾矿库复垦农作物种植研究

胡家峪铜矿尾矿库复垦农作物种植研究
5 , 均风 速 为 2 7 s 地 面 温度 为 1 . ℃ , ~ 9 平 . m/ , 51 5 2 c 深度 土壤 年 均温 度 为 1 . " 1 . ℃ 。 0m 4 3C~ 4 5
3 小 区 田 间试 验
在 分 析 尾 砂 和 土壤 性 状 的基 础 上 , 确定 了 中条 度试 验 、 作物 品种筛 选 试 验 、 肥 水 平 试 验 、 金 属 施 重 影 响 分析 、 肥试 验 、 风沙 缓 冲带 试验 等 。在 毛 家 绿 防 湾尾矿 库 研 究设 计 了 四种 土壤覆 盖 方法 : ( )不 覆 土 , 接 在尾 沙上 种植 ( ) 1 直 T1 ;
1 库 区概 况
胡 家 峪铜 矿建 于 l 6 9 6年 , 矿 和选 矿 原设 计 能 采 力 为每 年 百 万 吨 。选 厂 尾 矿 按 1 ~ 1 的 固 体 2 5 浓 度排 人 毛家 湾尾 矿 库 。该 库 距 矿 山 2 6 m, 落 .k 座
() 1 尾矿 具 有沙 质 土壤 结 构 , 持水 力 差 ;
维普资讯
第 2卷 第 2期
V O1 .2 N O. 2

妒 技 术
20 0 2年 6月
J n 2 0 ue 02
M i i g Te hn o n n c ol g)
胡 家 峪 铜 矿 尾 矿 库 复 垦农 作 物 种 植 研 究
5 0多 个 , 面 了解 了本底 情 况 。 0 全
( )覆 1 c 的 土与 尾砂 混合 , 2 5m 土壤 与尾 砂 比率
为 2:1 T ) (2;
( )覆 3 c 的 土与 尾砂 混 合 , 3 0m 土砂 比率 为 3:
1 T3 : ( )
的重 金属 在 土壤 水 中 的溶 解 度 , 作 物 对 重 金 属 的 使

中条山胡家峪铜矿区隐伏矿找矿实践_郭双龙

中条山胡家峪铜矿区隐伏矿找矿实践_郭双龙
5. 地球物理找矿。近年来,中国地质 大学在本区采用激电中梯、激电测深方法 对矿区外围进行地球物理找矿工作。矿区 视 极 化 率 背 景 场 1.0 ~ 2.0,大 于 4.0 作 为异常处理 ;视电阻率范围为 1.4 ~ 5.2, 小于 2.5 作为异常处理 ;视极化率和视电 阻率异常的公共部分圈为异常区。
研究表明 :南矿带主矿体倾斜延深 大于走向延长,如 3 号矿体上部平面呈似 层状、透镜状,深部呈“马蹄形”,走向长 300 米,延深 800 米,平均厚度 24 米,是目 前矿山开采的主要矿体,开采的 240 中段 已处于矿体尖灭位置。5 号矿体走向长 400 米,延深 460 米,平均厚度 7.4 米,矿体走 向北东,倾向南东,矿体倾角 46o ~ 65o, 平面呈似层状、透镜状,上部为位于 3 号矿 体转折端北部,向南西侧伏,为独立矿体, 深部则与 3 号矿体底支连为一体。北矿带 主矿体走向延长大于倾斜延深,如 7 号矿 体平面呈似层状、串珠状,走向长 1100 米, 平均厚度 4.6 米,延深 530 米,矿体走向北 东,倾向南东,倾角 45o ~ 55o。
隐伏矿体的发现与研究
进入本世纪后,加大了深部寻找隐伏 矿的力度,地质人员结合采矿系统工程对 矿区地层、岩性、构造、矿化蚀变标志等特 征的揭露,对胡家峪铜矿区地质特征、控 矿因素、成矿规律进行了深入研究,认为 在胡家峪铜矿床深边部具有胡篦型隐伏矿 床的成矿条件,并利用矿区已有开拓系统 进行延伸探矿。目前,预测的隐伏矿体经 坑探、钻探工程验证为富铜多金属矿体, 已探明铜资源量 10 万余吨 , 同时还探获一 定数量的金矿、钴矿、伴生钴、伴生金、伴 生钼资源,预测区深部尚未控制 , 变厚加 富的可能性依然存在。
土壤地球化学、岩石地球化学找矿方法在 本区开展了矿区成矿预测工作 , 系统研究 了深部矿体的原生晕及侧向分带特征。

铜尾矿治理可行性研究报告

铜尾矿治理可行性研究报告

铜尾矿治理可行性研究报告
一、铜尾矿的现状与问题
铜尾矿是铜矿开采和选矿过程中产生的大量废弃物,含有大量的有价金属和危害物质。

目前我国铜尾矿的处理方式主要有填埋、尾矿库储存、浮选和冶炼等方法,但存在着资源浪费、环境污染和安全隐患等问题。

二、铜尾矿处理技术研究
1.浮选技术
浮选技术是目前处理铜尾矿的主要方法之一,通过选矿设备将铜矿石中的有用矿物从废弃物中分离出来,提高废弃物的利用率和降低废弃物的环境影响。

2.冶炼技术
铜尾矿中含有丰富的铜资源,可以通过冶炼技术将废弃物中的铜提取出来,实现资源的再利用和减少环境污染。

3.生物浸出技术
生物浸出技术是一种环保型的处理方法,通过微生物对废弃物的降解来提取有用金属,减少废弃物对环境的影响。

三、铜尾矿治理的经济效益分析
1.资源再利用
通过对铜尾矿的处理,可以实现有价金属的再利用,提高资源的利用效率和节约成本。

2.减少环境污染
铜尾矿中含有大量的有毒金属和危害物质,治理后可以减少对土壤、水体和大气的污染,降低环境保护的成本。

四、铜尾矿治理的环境影响评价
1.土壤污染
铜尾矿中的有毒金属会对土壤造成污染,影响植物生长和生态平衡。

2.水体污染
匮尾平民治宽与鱼类大而好将乡何民也治与民是水体发生重金属污染,危害水生生物和人类健康。

五、结论及建议
铜尾矿的治理是一项复杂的工程,需要综合考虑技术、经济和环境等方面的因素。

建议在
治理铜尾矿时,要结合实际情况选择合适的技术路线,提高资源利用效率和降低环境风险。

同时,加大对铜尾矿治理技术的研究力度,推动环保型矿山的建设和发展。

山西胡家峪桐木沟铜矿床深部矿体预测

山西胡家峪桐木沟铜矿床深部矿体预测

山西胡家峪桐木沟铜矿床深部矿体预测张瀚夫;田艳丽;张晓军【期刊名称】《世界地质》【年(卷),期】2011(30)3【摘要】对山西省胡家峪桐木沟铜矿床3号主矿体定位规律及深部原生晕特征进行研究.结果表明:3号主矿体赋存于篦子沟组硅化大理岩与碳质板岩接触带上,倾向SE,向NE侧伏.篦子沟组层内剥离断层作为控矿构造为成矿流体的运移及矿质卸载提供空间,控矿断裂面沿倾向方向由缓到陡的部位易于成矿.目前开拓的525 m~445 m中段正处在断裂面产状变缓部位,向深部断裂面产状有变陡的可能;其矿体原生晕轴向分带序列为(Sn -W-Sb) - (Mn-V-B-As-Ni) -( Pb-Ti-Ag-Co-Mo-Bi-Zn-Hg-Cu-Au).地球化学参数a总体表现为“升”,前缘晕元素的分布向下富集,原生晕特征显示3号矿体向下部还有延伸,并据此圈定出深部矿体的预测靶区.445 m 中段出现Cu、Mo矿化叠加现象,且发现强烈绢英岩化的斑状花岗闪长岩,推测深部可能存在斑岩型Cu、Mo矿化,深部前缘晕元素富集是含Mo热液叠加的表征,因而深部也同时作为寻找Mo矿化的远景区.%The characteristics of location rule and deep primary halo of Tongmugou copper deposit 3# ore body in Hujiayu of Shanxi Province have been studied. The results show that the ore body 3# occurs in the contact zone of silicified marble and carbonaceous slate of Bizigou Formation with southeastern inclining and northeastern lateral trending. The detachment faults within Bizigou Formation provide interspace for the movement of melallogeneic fluid and the unloading of minerals. The area from gentle to steep slope along theinclination is more favorable for mineralization, and the 525 ~445 m level is just located at the gentle area of fracture surface, and change to steep in deep; the axial zonality sequence of primary halo in 525 ~445 m can be concluded as (Sn-W-Sb) - (Mn-V-B -As-Ni) - (Pb-Ti-Ag-Co-Mo-Bi-Zn-Hg-Cu-Au). The geochemical parameter "a" performs increasing trend, the distribution of front halo element enriches in lower part, which reflects that the ore body 3# may prolong downwards to a greater extent, and delineates the forecasting target area of deep ore body based on above analysis. There exists the mineralization superposition of Cu and Mo in 445 m with sericite-quartz alteration prophyritic grano-diorite, which is the sign of prophyritic Cu and Mo mineralization in deep, and the deep front halo element enrich-ment is also a representation of Mo hydrothermal superposition. Thus, the authors propose that the deep part of 445 m level is a prospective area to find Mo mineralization.【总页数】7页(P352-358)【作者】张瀚夫;田艳丽;张晓军【作者单位】内蒙古第九地质矿产勘查开发院,内蒙古锡林浩特026000;内蒙古第九地质矿产勘查开发院,内蒙古锡林浩特026000;中国地质大学资源学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】P618.41;P595【相关文献】1.胡家峪桐木沟坑口通风系统的管理 [J], 姬书清;刘锦新2.对胡家峪南和沟铜矿床控矿作用的认识 [J], 梁庭祥;郭建华3.山西中条山桐木沟铜矿床辉钼矿的铼-锇测年及地质意义 [J], 张亮;李碧乐;张晗;胡安新4.多级机站通风方式在胡家峪矿桐木沟坑口的应用 [J], 戴红5.山西胡家峪南和沟铜矿床深部矿体定位预测的原生晕指示 [J], 张瀚夫;张晓军;姚春亮;王小敏;华杉;王佳营因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

浅谈铜矿充填采矿工艺技术改造

浅谈铜矿充填采矿工艺技术改造

2023年 5月下 世界有色金属41采矿工程M ining engineering浅谈铜矿充填采矿工艺技术改造王福桐(山西中条山集团胡家峪矿业有限公司,山西 运城 043704)摘 要:为了给铜矿充填采矿工艺技术的应用提供一些参考,文章利用案例分析法,以一个采用充填采矿法的铜矿为例,简单介绍了采矿工艺技术的条件,论述了采矿工艺技术的工艺流程,研究了采矿工艺技术的现有方法,并探究了采矿工艺技术的改造路径。

得出:改造后的铜矿充填采矿工艺效果良好,管线淤堵问题有效解决,采矿率显著提高。

表明铜矿充填采矿工艺技术需要进一步改进。

关键词:铜矿;采矿工艺;胶结充填采矿中图分类号:TD862.1 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)10-0041-3A brief talk on technical transformation of copper mine backfilling mining technologyWANG Fu-tong(Shanxi Zhongtiao Mountains Group Hujiayu Mining Co.,Ltd., Yuncheng 043704,China)Abstract: In order to provide some references for the application of the backfilling mining technology in copper mine, the paper introduces the conditions of the mining technology simply by using the case analysis method and taking a copper mine adopting the backfilling mining method as an example, this paper expounds the technological process of mining technology, studies the existing methods of mining technology, and probes into the transformation path of mining technology. It is concluded that the effect of the reformed copper mine backfilling mining technology is good, the problem of pipeline clogging is effectively solved, and the mining rate is remarkably increased. It shows that the filling mining technology of copper ore needs further improvement.Keywords: copper mine; mining technology; cemented backfill mining收稿日期:2023-03作者简介:王福桐,男,生于1988年,汉族,辽宁沈阳人,本科,采矿工程师,研究方向:矿山采矿设计与施工管理专业。

矿山尾矿库复垦

矿山尾矿库复垦

矿山尾矿库复垦班级采矿1101姓名陈华林学号20111898指导老师顾晓薇日期2014年05月16日矿山尾矿库复垦摘要:矿山开采导致了严重的生态环境问题,矿山土地复垦及生态重建在矿山生态环境治理方面起着重要的作用,土地复垦可以恢复矿区土地使用功能,保护耕地,恢复生态环境等。

本文主要简单介绍了国内外矿山土地复垦及生态重建的研究现状,和露天开采过程中形成的尾矿库的危害和一些治理的办法和技术。

分析了矿区的规划建设和露天煤矿生产过程中的优化控制与环境管理,并提出了一些露天矿尾矿库土地复垦技术。

关键词:矿山;尾矿库复垦;技术;工程矿业开发是人类生存和社会发展活动中一个非常重要的组成部分,世界90%的工业品和17%的消费品是用矿物原料生产的;目前我国95%的能源和85%的原材料均依赖矿产资源,因此矿业开发是社会不可缺少的活动。

矿业开发既促进了社会进步和经济发展,同时也给环境造成了日益严重的污染和危害,因此引起更多的关注和争论,使“环境与发展”成了两难的抉择。

矿业开发促进经济发展和社会进步已毋庸置疑,造成的环境危害则备受责难,对此必须有充分认识并要寻找妥善的解决办法。

尾矿库土地复垦就是诸多解决办法中的一个重要部分,已引起广泛重视和支持,并取得了一定的成果。

1国内外土地复垦的研究进展在国外,早在19世纪末就开始了土地复垦的研究和实践,美国、荷兰、澳大利亚、加拿大等国的土地复垦均取得显著成绩。

20世纪80年代末至90年代以来,矿区土地复垦的理论研究处于高潮时期。

在生产实践中不但进一步完善了施工技术,还促进了对土壤改造、政策法规、现场管理等方面的研究,取得了大量的成果,积累了成功的经验,形成了庞大的技术产业。

近年来,在矿山开采对土地生态环境的影响机制与生态环境恢复的研究;遥感与GIS在土地复垦中的应用;无覆土的生物复垦及抗侵蚀复垦工艺;矿山复垦与矿区水资源及其它环境因子的综合研究;清洁采矿工艺与矿山生产的生态保护等方面均取得了很大的成果。

有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展

有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展

第32卷㊀第8期2019年8月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ResearchofEnvironmentalSciencesVol.32ꎬNo.8Aug.ꎬ2019收稿日期:2018 ̄12 ̄05㊀㊀㊀修订日期:2019 ̄03 ̄07作者简介:靳文娟(1995 ̄)ꎬ女ꎬ山西忻州人ꎬwjjinsyau@163.com∗责任作者ꎬ魏忠义(1967 ̄)ꎬ男ꎬ河北沧州人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ博导ꎬ主要从事工矿区土地复垦与生态环境恢复研究ꎬdrweizy@163.com基金项目:国土资源部公益性行业科研专项经费项目(No.201111016 ̄03)SupportedbySpecialFundoftheMinistryofLandandResourcesofthePeopleᶄsRepublicofChinaforScientificResearchinthePublicInterest(No.201111016 ̄03)有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展靳文娟ꎬ魏忠义∗沈阳农业大学土地与环境学院ꎬ辽宁沈阳㊀110866摘要:有色金属矿山选矿形成的尾矿库是潜在的高风险重金属污染源ꎬ闭库后应及时进行土地复垦与环境治理.有色金属尾矿库的综合整治效果如何ꎬ可以通过合理的效益估算来分析ꎬ有效的效益估算往往涉及多学科领域的专业知识.在归纳总结国内外有色金属尾矿库复垦治理效益相关研究的基础上ꎬ系统地阐述了复垦治理经济效益㊁社会效益和生态环境效益的概念㊁内容及其估算方法.对已有有色金属尾矿库复垦治理效益估算的研究表明:尾矿库复垦的直接经济效益较小ꎬ主要是估算复垦区内植物的经济收益以及采用收益还原法估算复垦土地的增值收益ꎻ社会效益主要是采用价值法和替代法针对增加就业和社会保障进行估算ꎬ较少关注复垦治理对社会其他方面的贡献ꎻ生态环境效益估算方法主要包括污染损失率法㊁生态服务价值法及环境价值法等ꎬ但与复垦治理技术措施结合较少ꎬ效益估算对复垦治理措施优化的作用较弱.总体来看ꎬ有色金属尾矿库复垦治理效益估算的内容涵盖不够全面ꎬ尚未形成适合重度重金属污染尾矿库特点的效益估算体系ꎬ效益估算准确性较低.因此ꎬ合理确定尾矿库复垦治理效益估算的内容㊁完善效益估算方法及其数学模型㊁合理确定模型参数ꎬ是有色金属闭库尾矿库土地复垦与环境治理效益估算进一步研究的重点内容.有效的效益估算可为优化有色金属尾矿库复垦治理措施㊁寻求最佳复垦治理模式及确定复垦治理的资金投入提供依据.关键词:有色金属ꎻ尾矿库ꎻ土地复垦ꎻ环境治理ꎻ效益估算中图分类号:X53ꎻTD8㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1001 ̄6929(2019)08 ̄1304 ̄10文献标志码:ADOI:10 13198∕j issn 1001 ̄6929 2019 03 17ResearchProgressontheBenefitEstimationofLandReclamationandEnvironmentRemediationforNon ̄FerrousMetalTailingsPondJINWenjuanꎬWEIZhongyi∗CollegeofLandandEnvironmentꎬShenyangAgriculturalUniversityꎬShenyang110866ꎬChinaAbstract:Non ̄ferrousmetaltailingspondformedbymineralprocessingisapotentialandhigh ̄riskheavymetalpollutionsource.Landreclamationandenvironmentremediationshouldbecarriedoutintimeafterclosingthepond.Theeffectsofreclamationandremediationcanbeanalyzedbybenefitestimationꎬwhichinvolvesmultidisciplinaryexpertise.Onthebasisofsummarizingtherelevantresearchesathomeandabroadontheeffectsofreclamationandremediationꎬtheconceptsꎬcontentsandestimationmethodsofeconomicꎬsocialandeco ̄environmentbenefitsweresystematicallydiscussed.Theresultsshowedthattheeconomicbenefitofnon ̄ferrousmetaltailingspondreclamationwaslessꎬwhichmainlyestimatesthebenefitsofplantsinthereclamationareaandthevalue ̄addedincomeofreclaimedlandbyincomereductionmethod.Thesocialbenefitmainlyestimatedthevalueofincreasingemploymentandsocialsecuritybyvaluemethodandsubstitutionmethodꎬwhichpayslessattentiontothecontributionofreclamationtootheraspects.Theeco ̄environmentbenefitwasmainlyestimatedbypollutionlossratemethodꎬecologicalservicevaluemethodandenvironmentalvaluemethodꎬwhichwerelesscombinedwithreclamationandremediationmeasuresꎬthusthebenefitestimationhadlimitedeffectforthereclamationmeasuresoptimization.Ingeneralꎬthecontentofthebenefitestimationwasnotcomprehensiveenoughꎬandthebenefitestimationsystemsuitableforthetailingspondofsevereheavymetalcontaminationwasnotformedꎬthustheaccuracyofbenefitestimationwaslow.Thereforeꎬdeterminingthecontentsofbenefitestimationꎬimprovingtheestimationmethodsandtheirmathematicalmodelsꎬanddefiningtheparametersreasonablyarethekeycontentsforfurtherstudyonthebenefitsestimationoflandreclamationandenvironmentremediationtonon ̄ferrousmetalclosedtailingspond.Theeffectivebenefitestimationcanprovidereferencesforoptimizingthereclamationmeasuresꎬ第8期靳文娟等:有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展㊀㊀㊀seekingthebestremediationmodelanddeterminingtheinvestmentfornon ̄ferrousmetaltailingspondreclamation.Keywords:non ̄ferrousmetalꎻtailingspondꎻlandreclamationꎻenvironmentremediationꎻbenefitestimation㊀㊀有色金属矿山选矿产生的废渣由水力排放形成的尾矿库是有色矿山选矿厂必要的生产设施ꎬ该文主要是指用来贮存研磨选矿后水力排放的细颗粒尾矿和废水形成的尾矿库ꎬ闭库后形成重度重金属污染场地ꎬ需要及时采取有效的复垦治理措施.我国有色金属矿石品位相对较低ꎬ尾矿产率较高ꎬ造成大量尾矿堆积.中国选矿技术网发布的信息显示ꎬ据2017年不完全统计ꎬ我国有色矿山先后建成500余座(较大的)尾矿库ꎬ已堆存尾矿量15ˑ108t.有色金属选矿产生的尾矿属于危险性废弃物ꎬ颗粒往往较细ꎬ重金属等污染物可以径流㊁淋滤㊁风蚀等方式扩散ꎬ污染周边水土环境ꎬ产生潜在的环境污染风险[1 ̄2].如果发生溃坝事故ꎬ还会摧毁下游的村庄㊁农田ꎬ阻塞河道ꎬ导致尾矿颗粒及污染物扩散ꎬ污染土壤㊁河流ꎬ毒害水生生物ꎬ威胁居民生命安全ꎬ造成不可估量的损失[3 ̄6].图1㊀澳大利亚的尾矿库生命周期管理流程[19]Fig.1LifecyclemanagementprocedurefortailingspondinAustralia[19]土地复垦与环境治理效益估算是对复垦治理项目的经济效益㊁社会效益和生态环境效益进行系统分析ꎬ效益估算是复垦治理的重要依据[7].近年来ꎬ专家学者多从经济㊁社会和生态环境这3个方面选取效益估算指标ꎬ运用层次分析法[8]㊁模糊分析法[9]和Topsis法[10]等对尾矿库的复垦效益进行评估ꎬ也有学者从环境和生态经济学角度构建效益估算模型对有色金属尾矿库复垦治理效果展开有益探索[11 ̄12]ꎬ但限于涉及土地㊁生态环境以及技术㊁经济等相关多学科领域的专业认知ꎬ复垦治理效益估算一直是有色金属闭库尾矿库综合治理体系中的薄弱环节ꎬ因此ꎬ有必要在论述国内外尾矿库复垦治理技术措施的基础上ꎬ系统综述复垦治理的经济㊁社会和生态环境效益及各效益的估算方法ꎬ分析现有研究中的不足ꎬ提出有色金属闭库尾矿库复垦治理效益估算进一步研究的重点内容ꎬ以期为完善尾矿库复垦治理效益估算体系㊁优化尾矿库复垦治理技术措施㊁合理确定尾矿库复垦治理资金投入等提供参考和借鉴.1㊀有色金属尾矿库土地复垦与环境治理技术措施㊀㊀有色金属选矿尾矿库是重污染场地ꎬ闭库后应及时进行复垦治理ꎬ高危㊁重污染的特性使其复垦治理措施不同于通常的土地复垦.20世纪初ꎬ美国㊁德国和澳大利亚等工业发达国家最早开展了尾矿库复垦治理实践活动ꎬ并取得显著成效.美国对有色矿山选矿尾矿库的安全性要求很高ꎬ尾矿库的洪水设计最低标准为百年一遇的洪水ꎬ尾矿坝稳定性安全系数为1 5ꎬ并在库外或上游设截洪设施ꎬ最大限度减少入库洪水量[13].闭库后ꎬ通常采用固化∕稳定化技术将污染源封装ꎬ通过工程㊁水力控制来保证边坡稳定ꎬ并不断完善测压管㊁位移桩等观测设施和库区交通㊁通讯设施ꎬ便于安全管理[14 ̄15]ꎬ最后采取植被恢复措施通过植物稳定化来减少有色金属尾矿中重金属元素的迁移扩散ꎬ改善生态环境[16].德国萨克森州的铀尾矿库闭库后ꎬ首先按照最小稳定安全系数为1 5的标准加固尾矿坝ꎻ其次用浮船泵房将库内废水送到附近的废水处理车间用离子交换法去除铀㊁镭ꎬ用沉淀法去除其他毒物ꎬ使尾矿库中的废水得到严格处理ꎻ然后采用两布一栅的方法用黏土和废石覆盖滩面ꎬ厚度各约1mꎬ使表面氡析出率降至1 0Bq∕(m2 s)以下[17]ꎻ最后利用一些重金属蓄积能力较高的植物进行植物修复[18].澳大利亚大坝委员会提出从尾矿库选址㊁可行性研究㊁工程设计㊁尾矿库运行到闭库㊁复垦与治理的尾矿库生命周期管理流程(见图1)[19]ꎬ确保其在生命周期内对环境的污染破坏处于可接受水平.在实际中ꎬ尾矿库闭库㊁复垦与治理是在设计阶段进行分析ꎬ并随其整个生命周期予以更新和调整[20].尾矿库闭库设计主要考虑土方工程㊁坝体结构与岩土完整性等问题ꎬ保证尾矿库的坝体稳定安全.复垦治理技术包括尾矿覆盖㊁排水系统建立和植被恢复[21 ̄22]ꎬ同时ꎬ5031㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第32卷尾矿库生命周期管理使得尾砂联合处置㊁尾矿回填及尾矿回收再利用等先进高效的复垦治理技术得以应用[23]ꎬ实现了生态环境修复的高效益和经济性(见表1).表1㊀澳大利亚的尾矿库土地复垦与环境治理技术措施[23]Table1TechnicalmeasuresforlandreclamationandenvironmentremediationoftailingspondinAustralia[23]复垦治理技术措施复垦治理方法特点一般治理技术先进治理技术尾矿的覆盖排水系统建立植被恢复尾砂联合处置尾矿回填尾矿回收再利用植被法:简单施肥后直接种植植被.技术简单㊁成本低.物理法:尾矿表层铺碎石.可减轻粉尘㊁扬沙.化学法:利用化学剂与尾矿胶结成稳定覆盖层.尾矿排渗前处理.综合法:物理㊁化学与植被法相结合用于处理毒性㊁危险性强的尾矿在尾矿下建立排水管道减少暴雨侵蚀土地和渗流影响ꎬ改变地表水流向分析气候㊁土壤等条件ꎬ选择合适植物建立植被群落控制水蚀㊁风蚀ꎬ抑制粉尘ꎬ增大土地利用率将粗颗粒和细颗粒尾砂混合后排放ꎬ使沉积物更稳定增加坝体稳定性ꎬ减少粉尘使用尾矿回填露天矿坑简单㊁经济提高选矿工艺ꎬ以低成本回收利用尾矿减少尾矿排放量ꎬ获得有用资源㊀㊀我国对尾矿库土地复垦与环境治理的研究起步较晚ꎬ1988年国务院颁布«土地复垦规定»后ꎬ采矿塌陷地㊁排土场及尾矿库等损毁土地的复垦治理逐渐受到高度关注[7].通过多年实践㊁探索及借鉴国外先进技术ꎬ我国尾矿库复垦治理取得了较大成果.目前对有色金属尾矿库的综合治理主要包括尾矿坝整治㊁排洪系统㊁土地复垦与植被恢复及安全监测设施布设等方面[24].坝体安全是基础ꎬ研究[25]表明ꎬ尾矿库主要的破坏模式为洪水漫坝㊁渗透侵蚀及坝体失稳.因此ꎬ闭库后应先分析坝体稳定性㊁排洪设施等库区具体状况ꎬ研究有色金属尾矿库复垦治理的关键问题ꎬ寻求最佳解决方案ꎬ据此确定适宜的复垦技术措施.依据卢春燕等[26 ̄28]对闭库尾矿库复垦治理技术的相关论述ꎬ归纳总结了我国目前的有色金属尾矿库土地复垦与环境治理技术措施(见表2).表2㊀我国有色金属尾矿库土地复垦与环境治理技术措施Table2Technicalmeasuresforlandreclamationandenvironmentremediationofnon ̄ferrousmetaltailingspondinChina复垦治理项目技术措施复垦治理方法特点尾矿坝整治排洪系统整治提高尾矿库稳定性增强坝体强度降低浸润线高度安全监测设施布设土地复垦与植被恢复削坡减栽与削坡压脚削减坡面角或在坝体坡脚堆石ꎬ增加坝体稳定性ꎬ提高边坡安全系数有效阻止尾砂流动ꎬ但抗滑性能较弱灌注粘结剂将黏土浆㊁水泥等灌注到尾矿坝的裂缝和渗漏通道中简单㊁价低ꎬ治理效果较好设置抗滑桩计算确定桩长㊁锚固深度等参数ꎬ在坝坡中下部设置抗滑桩简单㊁成本低㊁效益高ꎬ不影响坝体加筋法用强度较高的土工格栅和土工织物代替传统的砂㊁砾层强度高㊁耐腐蚀ꎬ施工质量易于保证传统方法管井法㊁井点法简单㊁工期短ꎬ初期效果较好ꎬ但尾矿粒细小导致透水性差㊁易淤堵新方法水平井排渗法㊁虹吸管法㊁垂直 ̄水平联合法和辐射井排渗法等工艺简单㊁工期短ꎬ排渗效果好安全监测体系利用电子传感㊁影像㊁3S㊁4D㊁仪表㊁网络通信等技术对浸润线㊁干滩长度㊁库水位㊁坝体位移等指标进行实时监测所有数据实时采集㊁传输㊁处理㊁存储与显示ꎬ形成一个完整的监测体系库区覆盖覆土:在尾矿表层覆盖一定厚度的土㊁有机废物或其他材料ꎬ防止粉尘㊁降雨侵蚀入渗及尾矿氧化导致污染物扩散.覆盖方式㊁材料及厚度直接影响防止污染扩散的效果.无土覆盖:使用化学稳定剂固化尾砂ꎬ或施加EDTA络合重金属离子ꎬ或使用石灰等碱性材料中和酸性尾砂可以解决土源短缺的问题道路铺设在库区内铺设进场道路㊁上坝道路㊁生产道路㊁库外排洪设施联络道路以及库内道路等作为尾矿库必要的辅助设施ꎬ便于对尾矿库进行管理ꎬ提高库区景观植被恢复库区覆土后ꎬ选择适宜当地条件的植物进行植被恢复ꎬ一般选取本土植被和耐性植物成本低㊁效果好ꎬ植被选择会对表层侵蚀㊁污染扩散和生态景观产生影响6031第8期靳文娟等:有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展㊀㊀㊀㊀㊀复垦治理措施各具特点ꎬ选取不同措施会产生不同的效益ꎬ同一措施在不同技术模式下的效益也不尽相同.技术措施与模式对复垦治理效益至关重要ꎬ各项措施的简单加和往往达不到很好的效果ꎬ针对恢复目标的有效技术集成或技术模式才能更好地发挥作用.因此ꎬ分析复垦治理效果时ꎬ应根据闭库后有色金属尾矿库的具体情况ꎬ明确复垦治理的目标和关键问题ꎬ适当分析与估算每项复垦治理措施产生的效益.2㊀有色金属尾矿库土地复垦与环境治理的效益有色金属尾矿库土地复垦与环境治理措施的实施使库区生态环境得到改善ꎬ对周边农作物生产㊁水土保持㊁气体调节和生物多样性保护等产生直接影响ꎻ同时ꎬ库区周边居民在复垦治理中获得工作生活保障㊁健康保障和精神享受等福祉ꎬ这些都是尾矿库复垦治理的效益ꎬ因此要从经济㊁社会和生态环境三方面对有色金属尾矿库复垦治理的效益展开研究.缪海花等[9]在评估尾矿库土地复垦效益时通过专家评分得出ꎬ尾矿库复垦的经济效益和生态效益各占总效益的40%ꎬ社会效益占20%.刘振肖等[29]则通过主观和客观相结合取平均值的方法得出ꎬ尾矿库土地复垦效益中经济效益占40%ꎬ生态效益和社会效益各占30%.各部分效益所占比例会因具体尾矿库而不同ꎬ同时与效益分析估算方法有关.2 1㊀经济效益经济效益是指资金占用㊁劳动耗费与成本支出所获得的有用经济成果[30].有色金属尾矿库复垦治理的经济效益是通过对尾矿库投入一定的资金㊁劳动㊁技术和管理等复垦治理后产生的经济收益.刘文英等[31]指出ꎬ土地复垦与生态重建的根本目的是对受损生态系统进行重建ꎬ改善生态环境ꎬ经济效益仅是其全部效益的一小部分ꎬ主要为生态重建过程中栽植的乔㊁灌㊁草等树种的直接产出和土地的增值收益.周亚军[32]在讨论矿山土地复垦经济效益时也指出ꎬ土地复垦主要通过种植业或林业实现生态恢复ꎬ产出的农林产品出售后所得收入即是经济效益.李敏等[33]认为ꎬ除新增土地的经济收益外ꎬ复垦治理还会改善现有耕地质量㊁降低生产成本㊁提高产量ꎬ故其经济效益还包括现有耕地增产产值.此外ꎬ有色金属尾矿库内堆存的大量尾砂既是重金属污染源ꎬ也是潜在的矿产资源ꎬ未来选矿技术的进步可能使过去不易回收的有用金属元素得到重新开发利用.尾矿库复垦治理将大量尾矿资源保存在库内ꎬ若干年后可能被再次利用ꎬ也应将其作为经济效益估算内容的一部分.2 2㊀社会效益社会效益是指复垦治理实施后ꎬ对当地社会生活㊁社会环境系统的贡献与影响及其产生的宏观社会效应[7]ꎬ主要体现在改善生产和生活条件㊁解决就业问题㊁缓解人地矛盾及促进社会稳定等方面.穆连萍等[34]对本溪南芬尾矿库生态恢复的分析表明ꎬ复垦治理能有效解决矿山企业与农民间的 用地之争 ꎬ并在治理过程中吸收大量农村剩余劳动力ꎬ缓解就业压力ꎬ促进社会稳定.周游[35]在测算复垦治理效益时认为ꎬ社会效益主要体现在养老㊁失业和医疗保障方面.李德志等[36]指出ꎬ复垦治理的实施能使矿区下岗职工与无地农民的就业和生活得到保障ꎬ减少很多不安定因素ꎬ有利于社会发展和进步.可见ꎬ多数研究较为重视复垦治理在促进就业和提高生活保障方面的效益ꎬ而较少关注其对社会其他方面的贡献.有色金属尾矿库复垦治理能减轻和抑制重金属等污染物扩散ꎬ改善区域生活环境ꎬ减少居民疾病发生率[37]ꎬ产生疾病控制效益.库区经复垦治理可作为科研示范区或实习试验基地ꎬ具有一定科研教育价值ꎬ亦应作为社会效益的一方面.2 3㊀生态环境效益生态环境效益主要指复垦治理活动对生态环境及自然生态系统的结构与功能产生的直接或间接㊁有利或有害的影响[7].有色金属尾矿库复垦治理的生态环境效益主要体现在减少重金属污染㊁改善土壤性质㊁提高植被覆盖度㊁保持水土㊁改善气候及恢复生物资源等方面.叶新才等[38]指出ꎬ可通过土壤㊁气候和生物资源的恢复程度及减少污染等内容估算生态环境效益.彭元[39]通过研究铅锌尾矿库土地复垦得出ꎬ复垦治理的生态环境效益包括防止水土流失㊁抑制重金属扩散㊁提高植被覆盖率㊁保护生物多样性及改善生态景观.此外ꎬ国内外学者围绕尾矿坝安全㊁重金属污染㊁土壤侵蚀及植被恢复等内容对有色金属尾矿库复垦治理展开大量研究ꎬ分析其生态效果(见表3)ꎬ研究表明ꎬ复垦治理能有效防止尾矿坝溃坝ꎬ控制水蚀和风蚀ꎬ减少地表径流ꎬ抑制重金属迁移扩散污染土壤㊁水体和空气ꎬ改善景观环境及增加物种多样性.虽然对生态环境效益的内容涵盖较全面ꎬ但由于各效益在复垦治理中重要程度的专业认知差异和资料获取等方面的原因ꎬ估算内容选择的随意性较大ꎬ甚至会遗漏一些重要估算内容ꎬ效益估算完整性和系统性不足.7031㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第32卷表3㊀国内外有色金属尾矿库土地复垦与环境治理研究汇总Table3Researchsummaryonlandreclamationandenvironmentremediationofnon ̄ferrousmetaltailingspondathomeandabroad研究区研究内容㊀研究结论数据来源荷兰Obuasi金矿尾矿库尾矿库复垦对土壤质量和环境的影响植被覆盖防止土壤侵蚀ꎬ保护临近水源和大气环境不受尾砂污染文献[40]印度KolarGoldFields适宜尾矿库复垦与环境治理的物种用本土植物复垦ꎬ不仅有提供木材和燃料㊁增加库区有机质等生态效益ꎬ而且可以控制风蚀和水蚀ꎬ保存尾矿库中的有价值金属文献[41]瑞典BolidenAitik尾矿库尾矿库风蚀损失对尾矿坝治理能有效控制粉尘的产生文献[42]罗马尼亚Jolotca尾矿库尾矿库生态重建的影响加固尾矿坝㊁修建排渗设施㊁填充土壤及栽种植被等能降低区域水源㊁土壤中污染物浓度ꎬ恢复森林生态系统ꎬ改善人居环境ꎬ提升人文景观文献[43]巴西Samarco铁矿尾矿库尾矿坝溃坝对土地㊁生态和社会的影响尾矿坝溃坝导致植被面积大幅减少ꎬ区域环境严重破坏ꎬ周边居民损失惨重ꎬ表明尾矿库治理的生态和社会经济效益巨大文献[44]江西某尾矿库尾矿库生态环境综合评判尾矿库生态环境综合治理能防治土壤㊁水体及空气污染ꎬ防止尾矿溃坝灾害ꎬ保存尾矿资源ꎬ取得显著的效益文献[45]河北涞源县城子沟铁矿尾矿库复垦尾矿库土壤生态系统服务价值尾矿库复垦和生态重建的生态效益主要体现在水土保持作用增强㊁土壤肥力提高和物种多样性增加3个方面文献[46]广东梅子窝钨尾矿库尾矿库环境治理效果通过加固坝体㊁增设排渗沟和绿化复垦ꎬ使尾矿库抵御百年一遇的洪水ꎬ避免溃坝损失ꎬ说明综合治理具有抵御灾害的效益文献[47]湘潭锰矿小浒尾矿库尾矿库生态恢复的环境效益锰尾矿库生态恢复后能降低库区扬尘㊁减少地表径流㊁控制重金属迁移ꎬ但表层覆土不能降低尾矿库扬尘量ꎬ也无重金属污染控制作用文献[48]3㊀有色金属尾矿库土地复垦治理效益估算方法㊀㊀估算方法的选择对尾矿库复垦治理效益估算的结果产生重要影响.为复垦治理各效益选取合适的估算方法并进行货币化处理是获得客观准确估算结果的关键.已有研究主要运用收益还原法㊁社会贡献估算法㊁环境污染损失法和生态系统服务价值估算等方法对有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益进行估算.3 1㊀经济效益估算方法对于复垦治理中植物直接产出物的经济收益ꎬ通常根据用地面积与单位面积收入估算.考虑到有色金属尾矿库区土地属损毁地ꎬ复垦前几年质量较差ꎬ收益偏低ꎬ数年后收益增加并趋于稳定这一特殊性ꎬ学者们多选用收益还原法对其估算(见表4).李敏等[33]指出ꎬ对经济效益的研究不应仅停留在静态分析上ꎬ复垦治理是一个持续多年的活动ꎬ应以净现值㊁内部收益率和动态投资回收期为参数分析其动态经济效益ꎬ最后研究收入㊁成本和投资3个因素变化对投资收益率和净现值的影响.罗畅等[49]选取投资收益率和静态投资回收期分析灾毁土地复垦的静态经济效益ꎬ结果表明静态经济效益良好ꎻ但根据复利现值系数计算复利现值后ꎬ将项目期内的现金流量折现得到项目的动态投资回收期为9a(标准为10a)ꎬ内部收益率为9%ꎬ动态经济效益一般.由此说明ꎬ静态和动态估算对经济效益的反映存在差异.HE等[50 ̄51]也一致认为ꎬ将不同时期的现金流量统一到同一时间估算土地复垦治理的动态经济效益更具有综合性.目前对复垦治理经济效益的估算方法和数学模型较为完备ꎬ但较少对尾矿库复垦治理的资源保存效益进行估算ꎬ故可根据尾矿资源的利用特点对该效益进行科学估算ꎬ更全面地分析有色金属尾矿库复垦治理的经济效果.3 2㊀社会效益估算方法我国对复垦治理社会效益的估算起步较晚ꎬ以定性化描述为主ꎬ近年来定量估算的研究逐渐增多ꎬ但仍处于估算方法和模型的探索阶段.钱一武[52]依据增加就业人数和地区平均工资ꎬ运用劳动力价值法估算出北京市门头沟区2008年因生态修复增加就业的效益为0 496ˑ108元ꎬ说明生态修复带来的促进就业效益是积极的.周游[35]从土地的养老保障㊁医疗和失业保障3个方面选取人口安置数㊁养老保险费率和最低生活保障费等参数构建估算模型对四川省南部县石河镇复垦治理项目的社会效益进行估算ꎬ得出社会效益为1 374ˑ108元ꎬ超过总投资的7倍ꎬ效益显著.近年来ꎬ研究者[30]开始尝试采用环境经济学提出的疾病成本法和人力资本法估算环境变化对人类健康和劳动力数量及质量的影响.翟林等[11]选取复垦后疾病减少率㊁疾病治疗费和就业增加率等参数ꎬ估算祁东煤矿区复垦项目实施的社会效益约为0 194ˑ108元ꎬ8031第8期靳文娟等:有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展㊀㊀㊀表明复垦治理有助于当地环境条件和居民健康状况的改善.HE等[50]构建了成本 ̄效益分析体系ꎬ通过意愿调查法㊁旅行费用法等ꎬ从货币角度将 是 或 否 的问题转化为 多 或 少 的问题ꎬ判断复垦项目的社会效益.现有社会效益估算的研究多以促进就业和提高社会保障为主ꎬ采用价值法和替代法进行估算(见表4).多数研究对最低生活保障㊁医疗和失业保险进行粗略的系数修正后估算社会效益ꎬ估算结果的准确性较低.对于环境价值法中的疾病成本和人力资本法ꎬ由于包含的环境和市场信息参数较多ꎬ信息的可得性影响模型参数的准确性ꎬ从而影响估算结果.实际研究中ꎬ受模型建立㊁数据获取等影响ꎬ对疾病控制㊁科研教育等效益研究较少ꎬ对复垦治理社会效果的分析不够全面.今后应加强对各项社会效益的估算方法及其数学模型的探索ꎬ根据估算过程提供的研究对象㊁时间㊁资金及其他特征ꎬ结合环境政策㊁统计制度和技术体系ꎬ科学构建估算方法和模型ꎬ合理确定模型参数ꎬ提高估算结果的准确性.3 3㊀生态环境效益估算方法表4㊀尾矿库土地复垦与环境治理效益的现有估算方法及数学模型Table4Existingmethodsandmathematicalmodelsofbenefitsestimationfortailingspondreclamationandremediation效益类型估算内容估算方法㊀㊀数学模型模型参数数据来源经济效益社会效益生态环境效益新增土地收益和现有土地增值收益增加就业社会保障疾病控制减少污染损失改善生态环境质量收益还原法静态分析法动态分析法劳动力价值法替代法疾病成本法和人力资本法污染损失率法生态服务价值系数法环境价值法生态系统服务评估模型M=a1+a2rˑ1-1(1+r)m[]M为经济效益ꎬ元ꎻa1为原有地增值收益ꎬ元ꎻa2为新增地净收益ꎬ元ꎻr为贴现率ꎻm为使用年限ꎬa文献[35]E=(N∕C)ˑ100%ꎬTP=(C∕N)ˑ100%E为静态投资收益率ꎻN为项目年新增产值ꎬ元ꎻC为项目总投资ꎬ元ꎻTP为静态投资回收期ꎬa文献[7]NPV=ðnk=1(CI-CO)k(1+x)-kNPV为净现值ꎬ元ꎻCI为现金流入量ꎬ元ꎻCO为现金流出量ꎬ元ꎻ(CI-CO)k为第k年的现金流量ꎬ元ꎻn为计算年数ꎻx为设定的折现率文献[7ꎬ33]IRR=x1+(x2-x1)NPV1NPV1+NPV2IRR为内部收益率ꎻx1为偏低折现率ꎻx2为偏高折现率ꎻNPV1为正净现值ꎬ元ꎻNPV2为负净现值ꎬ元文献[7ꎬ33]PT=A-1+|CL|CTPT为动态投资回收期ꎬaꎻA为累计净现金流量开始出现正值的年份数ꎻCL为上年累计净现金流量值ꎬ元ꎻCT为当年净现金流量值ꎬ元文献[7ꎬ33]VJ=JNˑWˑθVJ为增加就业效益ꎬ元ꎻJN为就业人数增加量ꎬ人ꎻW为研究区平均工资ꎬ元∕人ꎻθ为修正系数文献[52]VE=EO+EM+EJVE为社会保障效益ꎬ元ꎻEO为养老保障值ꎬ元ꎻEM为医疗保障值ꎬ元ꎻEJ为失业保障值ꎬ元文献[35]VI=VC+VTꎬVC=ðzi=1(Li+Mi)ꎬVT=ðɕt=TYtPTt(1+r)r-tVI为疾病控制效益ꎬ元ꎻVC为环境污染导致的疾病损失成本ꎬ元ꎻVT为T年龄人过早死亡的损失ꎬ元ꎻLi为个人工资损失ꎬ元ꎻMi为个人医疗费用ꎬ元ꎻz为受影响人数ꎬ人ꎻYt为第t年获得的人力资本收入ꎬ元ꎻPTt为个人活到t年的概率ꎻr为贴现率文献[30]Rj=11+αjˑexp(-βjˑcj)ꎬR=1-ᵑsj=1(1-Rjˑωjˑs)Rj为重金属j对土壤造成的污染损失率ꎻcj为土壤中重金属j的质量分数ꎬmg∕kgꎻαj和βj为价值损失参数ꎬ待求常数ꎻR为重金属综合污染损失率ꎻωj为重金属j所占权重ꎻs为土壤重金属种类数文献[53 ̄55]ESV=ð(AKˑVKˑρ)ESV为生态系统服务总价值ꎬ元ꎻAK为K种土地利用类型面积ꎬm2ꎻVK为K种土地类型的生态价值ꎬ元ꎻρ为价值修正系数文献[56]包括市场价值㊁重置成本㊁防护支出㊁影子价格及意愿调查等方法ꎬ但尚未形成统一的数学模型文献[57 ̄58]RS㊁GIS㊁InVEST模型和CITYgreen等空间技术模型文献[59 ̄63]9031。

尾矿库土地复垦的研究现状与方向

尾矿库土地复垦的研究现状与方向

尾矿库土地复垦的研究现状与方向张锦瑞Ξ王伟之 秦煜民摘 要:阐述了尾矿库对环境的危害、尾矿库土地复垦利用方式的选择原则,并介绍了我国尾矿库的几种复垦技术及其效果。

关键词:尾矿库 土地 复垦 矿业开发是人类生存和社会发展活动中一个非常重要的组成部分,世界90%的工业品和17%的消费品是用矿物原料生产的;目前我国95%的能源和85%的原材料均依赖矿产资源,因此矿业开发是社会不可缺少的活动。

矿业开发既促进了社会进步和经济发展,同时也给环境造成了日益严重的污染和危害,因此引起更多的关注和争论,使“环境与发展”成了两难的抉择。

矿业开发促进经济发展和社会进步已毋庸置疑,造成的环境危害则备受责难,对此必须有充分认识并要寻找妥善的解决办法。

尾矿库土地复垦就是诸多解决办法中的一个重要部分,已引起广泛重视和支持,并取得了一定的成果。

1 尾矿库对环境的危害1.1 尾矿库占用土地数量增加随着经济的发展,对矿产品需求大幅度增长,矿业开发规模随之加大,因此产出的尾矿数量不断增加;加之许多可利用的金属矿和化工非金属矿品位日益降低,为了满足矿产品日益增长的需求,选矿规模越来越大,产出的选矿尾矿数量也大量增加。

1993年我国金属矿山堆存的尾矿已达到40亿t 以上,而且以每年产生尾矿约5亿t的速度增长,2000年后我国每年产生的选矿尾矿将达到6亿t以上。

目前,除了少部分尾矿得到利用外,相当大数量的尾矿都只有堆存,占用土地数量可观,而且随着尾矿数量增加而利用量不大的状况仍在继续,占用土地数量必将继续增大。

据粗略统计,1993年底尾矿累计堆存直接破坏和占用的土地达1.7~2.3万km2。

而且每年以200~300km2的速度增加,2000年后将达到每年340km2,届时尾矿废石破坏土地和堆存占地将达到1.87~2.47万km2。

即使占用的土地目前尚未耕种或暂不宜耕种,但毕竟减少了今后开垦耕种的后备土地资源,对我国这样一个人口众多、人均耕地面积很少的农业大国显然是严重的威胁,给社会造成的压力和难题将是久远的。

胡家峪铜矿残矿回收的研究与实践

胡家峪铜矿残矿回收的研究与实践
张崇喜 工程师 山西垣 曲 0 30 470
采用无底柱崩落法( 1 , 图 )运输道做出矿巷道 , 在矿体尽头设计一个 自 拉槽 , 中深孔落矿 , 向槽排逐
维普资讯
第 3期
张崇喜 : 胡家峪铜矿残矿 回收 的研究与实践
1 3
排挤 压 , 后退 式 出矿 , 炮 崩 下 - N两 排 深 孔 , 矿 每 崩 距 离 18—36 用 装 岩 机 出 矿 , . . m, 由覆 岩 充 填 采 空
及巷道 的情况 , 采用 多种灵活 多变的采矿方法和 因地 制宜的运 输方式, 回收残矿 2 0多万 t取得 了良好 的社会效 ,
益和经济 效益 。本 文简要介绍 了胡家 峪矿残矿 综合 回收的经验 , 同类矿 山参考 。 供
关键词 : 矿 残 采矿方法 运 输 方 式
1 概 述
胡 家峪 铜矿 是一个 连续 生 产 4 0多年 的老矿 山 ,
维普资讯
第5卷 第3 8 期
有 色 金 属 ( 部分) 矿山
20 年5 0 6 月
胡家峪铜矿残矿 回收 的研究 与实践
张崇喜
( 中条 山有 色金 属公 司设 计研 究院 )
摘 要 : 几年 来, 近 胡家峪矿积极开展残矿采矿方法研 究与实践 , 根据残矿矿体 不同的赋存 条件和现场 围岩
此类矿体 。此类矿体在南 、 桐两坑已开采完的中段 中存 在 不少 。
() 4 岩石特 别破 碎 , 理极 为 发育 , 节 地压 活 动 强
现已进入深部开采阶段 , 矿体分支 、 尖灭严重 , 资源 严重萎缩。为了延长矿 山的寿命 , 充分利用国家资 源, 该矿决定对 以前开采遗留的残矿进行综合 回收 ,
矿石 出净 。此采 矿方 案关 键 在 于顶 板 的管 理 , 质 地 人员 要经 常到 现场指 导施 工方 向 。 ( ) 段空 场法 。该 采矿 方 法 采 场结 构 和 有底 4分 柱 分段 崩落法 一样 , 同之 处 在 于 其 留有 永 久 矿 柱 不

尾矿库再开采利用的项目分析与思考

尾矿库再开采利用的项目分析与思考

收稿日期:2020-02-25 作者简介:马壮(1988-),男,山东菏泽人,工程师,研究方向:企业安全管理。
- 99 -
综合利用
中国资源综合利用
第4期
关项目研究与工程实践提供参考,并为进一步对国内 尾矿库进行再开采利用提供思路和启发。
1 捷克锰尾矿再开采利用项目
目前,发达国家正全方位开发利用尾矿资源, 充分回收有用组分,推进无尾化和生态化,以提升利 用价值。鉴于尾矿污染具有长期性、隐蔽性和扩散性, 历史采矿和加工活动形成的尾矿库又缺乏相应的防护 措施,很多国家越来越重视尾矿库的再开采利用。针 对捷克共和国某地区的锰尾矿项目,笔者有幸参与了 尾矿再开采利用的推进工作。下面结合该锰尾矿项目, 分析如何推进尾矿再开采利用工作。 1.1 前期工作
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2020.04.026
Analysis and Reflection on the Project of Remining and Utilizing Tailings Reservoir
Ma Zhuang, Qian Chenyang, Hu Guisheng (BGRIMM Technology Group, Beijing 100160, China) Abstract: There are a large amount of metal components or inorganic salts in the tailings pond formed by early mining and processing in China, and the re-mining of resources has very considerable economic benefits and significant social significance, the experience of some developed countries in the development and utilization of tailings resources is still worthy of further study and reference in China. A region of the Czech Republic has a manganese tailings project that remines tailings ponds formed by historical mining and processing activities. Based on this project, this paper has carried out a project analysis and thinking study on the re-exploitation and utilization of tailings reservoirs, which can provide references for related project research and engineering practice, and provide ideas and inspiration for further re-mining and utilization of domestic tailings reservoirs. Keywords: overseas; tailings pond; re-mining; project

采矿业中的矿山土地复垦与再利用案例研究

采矿业中的矿山土地复垦与再利用案例研究

采矿业中的矿山土地复垦与再利用案例研究近年来,随着采矿业的发展和矿产资源的逐渐枯竭,矿床开采后的废弃矿山土地面临着被废弃和遗弃的命运。

然而,矿山土地的复垦与再利用不仅可以有效减少土地资源的浪费,还有助于实现矿山生态环境的修复和可持续发展。

本文将通过几个案例研究,探讨采矿业中矿山土地复垦与再利用的做法和效果。

1. 矿山土地复垦与再利用案例一:xxxx矿区xxxx矿区在煤炭开采过程中,注重了矿山土地的复垦与再利用。

首先,在矿床开采完成后,对矿区进行了全面的生物修复工作,包括引种植被、改善土壤质量等措施。

同时,将土地用于农业生产,为周边农户提供了就业机会。

此外,该矿区还充分利用矿床开采遗留下来的石渣、矸石等废弃物,进行资源化利用,生产建筑材料等,实现了矿山土地的再利用。

2. 矿山土地复垦与再利用案例二:xxxx矿山xxxx矿山是一座金矿,为了保护周边生态环境和水体安全,矿山在开采完后进行了全面的土地复垦与再利用工作。

首先,对于矿山周边的土地进行了生态修复,引种了适应当地气候和土壤条件的植被,加速了地表植被的恢复。

其次,利用修复后的土地发展旅游业,吸引了游客前来观光,为当地经济带来了一定的收入。

同时,矿山还将废弃的矿洞改造成了能源储存设施,用于储存风能和太阳能,为当地提供可再生能源。

3. 矿山土地复垦与再利用案例三:xxxx铜矿xxxx铜矿在矿床开采完后,注重对废弃矿区进行了复垦与再利用。

首先,通过地埋尾矿库的建设,将废弃的矿石和尾矿进行填埋,减少对环境的污染。

其次,将复垦后的土地用于建设生态公园,为市民提供休闲娱乐的场所。

同时,结合矿山资源特点,该铜矿开发了相关的旅游项目,如矿山博物馆、矿石剥离技术展示等,吸引了更多游客前来参观,促进了当地旅游业的发展。

在这些案例中,我们可以看到,采矿业中的矿山土地复垦与再利用是一项非常重要的工作。

通过合理规划和有效的措施,可以实现矿山土地的生态修复和资源化利用,从而实现矿山的可持续发展。

对胡家峪南和沟铜矿控矿作用的认识

对胡家峪南和沟铜矿控矿作用的认识

南和 沟 铜矿 床 赋存 在 中元古 界 中条 群篦 子 沟组 及 其与 余 家 山组 接 触部 位 , 并受 一定 的岩性 控制 , 其 它 岩层 中很少 或没有 矿体 产 出 南 和 沟矿 区 , 含矿 地 段 的岩性 组 合 复杂 多变 , 黑 色 片岩与 泥砂 质碳酸 盐类 岩石 相互成层 多次 出现 , 或 黑 色 片岩 分支复 合多 次 出现 , 或措 走 向、 向相 互掺 倾 杂过 渡 而岩相 简单 、 岩性 单一 , 尽管沉积 厚度 较大 , 也往 往不 能构成 工业 矿体 。片 岩地层一般 片理 发育 ,
是 处于 湿热和 干热 交替 时期 , 使沉 积物 表现 为氧化 一
区开采深度增加, 产量下降, 资源减少 , 矿床开采条件
愈 来愈 复杂 , 企业经 济效益 不断 下降 。为 了扩大南和
淘 的铜 矿 资源 , 以延长 矿 山寿 命 , 足矿 山生产 发展 满 的需要 , 笔者 在前 人工 作 的基 础 上 , 南 和 沟铜 矿床 对 的成矿 作用进 行总结 , 以解决 矿 床进一 步找矿 问题 。 本 文主要 阐述与 成矿有 关 的原岩 建造 , 并探讨地 层岩性、 变质 作用 、 质构 造 与铜 矿 形成 及 富集 的关 地
I 收 稿 日期 :0 1 0 2 作 者 简 舟 庭 样 (9 9 D 20— 3 1 粱 16-
22
)男 . 南 长秒 市 人 程 师 湖 工
维普资讯
的制 约
和沟 铜矿 床 与构造 运 动所 形 成 的褶 皱和 断 裂 构造 有
密切 的关系 。
关t词 : 南和沟 ; 铜矿床 I 控矿 作用 中豳分娄号 ;6 1 P 1 . 1 文献标 讽码 : 文章编号 {0 1 6 3 20 )1 0 2 3 P 1 ̄684 A 10 —56 (0 2 0 一o2 —0

废弃尾矿库恢复植被

废弃尾矿库恢复植被

废弃尾矿库恢复植被
王凤鸣
【期刊名称】《辽宁城乡环境科技》
【年(卷),期】2001(021)004
【摘要】矿山尾矿库所存尾矿由于是地下原岩组成并伴有各种残矿和选矿药剂,使库内堆积物相当长的时间内很难使植物生长,该现象一直是尾矿库停用后如何治理的一项棘手问题。

红透山钢矿对多年停用的清原选矿厂矿库进行了长期的各种形式的治理偿试,走出了一条尾矿库治理的成功之路。

【总页数】2页(P52,46)
【作者】王凤鸣
【作者单位】红透山矿,抚顺113006
【正文语种】中文
【中图分类】X171.4
【相关文献】
1.葫芦岛杨家杖子废弃钼尾矿库植被重建的研究 [J], 黄金东;董厚德;张绵;代岚;毛伟伟
2.四川龙门山铜尾矿库植被调查及植被恢复的物种选择探讨 [J], 宗浩;苏光麒;张翔;陈施羽
3.黄土区大型露天煤矿废弃地植被恢复过程中的植被动态 [J], 郝蓉;白中科;赵景逵;彭少麟;宋艳暾
4.废弃矿山生态植被恢复技术与实践——以菱镁矿矿山植被恢复为例 [J], 王姗姗;
白雪松
5.废弃铅锌浮选尾矿库表层植被培育 [J], 王红利;李军辉
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

铜陵铜尾矿复垦现状及植物在铜尾矿上的定居

铜陵铜尾矿复垦现状及植物在铜尾矿上的定居
7]
。现已发现并筛选出诸如紫
羊茅 ( Festuca r ubr a ) 、狗牙 根 ( Cynodon datyl on ) 、 茜草 科九 节 木属 的 Psychotr ia douarr i ; 海 洲香 薷 ( Elshol tz ia douar ri ) ; 鸭 跖 草 ( Commel ina commuis ) 、 小犬蕨 ( Pteridi um scop ) 、 小头蓼 ( P. M icro [ 8] cep hal um ) 等众多的耐金属生态型, 它们将在尾矿 废弃地 的复垦中发挥 重要的作用。目前已 发现近 500 种超富集植物 , 镍富集植物占了超富集植物的 80% 以 上, 而 在 我 国 发 现 的 则 较 少 。据 Baker 等[ 10] 统计, 现已发现的铜超富集植物 只有 25 种左 右, 它们大多分布在非洲沙巴铜矿带。 笔者调查了安徽省铜陵市铜尾矿废弃地的植被 恢复 ( 包括人为干预的植被恢复和自然条件下的植 被恢复 ) , 禾本科、 豆科植物在狮子山尾矿库的植物
[ 9]
基金项目 : 安徽 省 自然 科 学基 金 ( 03043501 ) 、 安徽 省 教 育厅 自 然 科学 基 金 ( 2002K J127) 、 安 徽 省 高等 学 校 青年 教 师 科研 资 助 计 划 ( 2002jq133) 和安徽师范大学专项基金 ( 2004xzx 06) 资助项目 作者简介 : 杨世勇 ( 1972~ ) , 男 , 河南省罗山人 , 讲师 , 博士研究生 , 主要从事环境生态学研究 . * 通讯作者 : E -mail: ldy@ mail. ahnu. edu. cn
第5期
杨世勇等: 铜陵铜尾矿复垦现状及植物在铜尾矿上的定居
489
自然入侵中扮演了非常重要的角色; 铜陵有色金属 公司与澳大利亚合作对五公里的尾矿填埋场进行复 垦时 , 就选用了禾本科中的狗牙根 , 目前复垦良好, 部分地段已达相对郁闭的植物群落阶段。本文就铜 陵市尾矿库复垦现状和尾矿上自然和人工定居的植 物作一简介。

尾矿库复垦土地耕作效果试验研究——以承德市宽城县恒泰矿业集团马道沟铁矿水泉沟尾矿库土地复垦为例

尾矿库复垦土地耕作效果试验研究——以承德市宽城县恒泰矿业集团马道沟铁矿水泉沟尾矿库土地复垦为例

尾矿库复垦土地耕作效果试验研究———以承德市宽城县恒泰矿业集团马道沟铁矿水泉沟尾矿库土地复垦为例李朝阳1,白惠芳1,张志潭2,刘金铜3*(1.石家庄学院资源与环境系,河北石家庄050035;2.河北省土地整理服务中心,河北石家庄050051;3.中国科学院农业资源研究中心,河北石家庄050031)摘要 土地复垦作为矿山环境治理的重要措施之一,复垦后土地质量是治理效果的主要评价指标。

通过尾矿库复垦后土地农作物生长试验,对研究区样地复垦后土地的质量进行了检验,结果表明:复垦后的土地可以达到农用地标准。

关键词 矿山;环境治理;土地复垦;耕作条件中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)12-05602-02R e se a rch on Cu ltiv a t in g T e s t o f La n d R e c lam a t ionin T a ilin g s R e s e rv o ir LI Zh a o -y a n g e t a l (E n v ironm en t and R e sou rce D epa rtm en t ,S h ijia zh u an g C o lleg e ,Sh ijia zh u an g ,H ebe i 050035)A b s tra c t L an d reclam a tionis on e o f th e i m po r tan t m ea su res to con tro l m in e en v ironm en t ,th e lan d qu a lity a fte r reclam a tionis th e m a in eva lu a tionin dex o f th e con tro l e ffe ct .T h rou ghte stin g onth e lan d crop g row th a fte r reclam a tioninta ilin gs rese rv o ir ,th e s tu dytes ts th e lan d qu a lity a fte r re clam a tion o f re-se a rch s ites ,th e resu lt sh ow s th a t th e lan d a fte r reclam a tion can rea ch th e s tanda rd o f a g ricu ltu ra l lan d.K e y w o rd s M in e ;E n v ironm en ta l con tro l ;L an d reclam a tion;T illa ge con d ition s基金项目 河北省“十一五”科技支撑计划项目“河北省太行山非金属矿资源综合利用关键技术与生态恢复研究”(08236708D);中国科学院知识创新工程重要方向项目“太行山区农业可持续管理技术研究”(K SC X2-YW -N -48-03);国土资源厅财政预算项目:河北省矿山环境治理中的土地复垦调查与土地置换标准(2008995392)。

铜铁矿业有限责任公司尾矿库土地复垦方案报告书

铜铁矿业有限责任公司尾矿库土地复垦方案报告书

青水县铜铁矿业有限责任公司2号和3号尾矿库复垦项目土地复垦方案报告书项目单位:青水县铜铁矿业有限责任公司编制单位:安徽诚信工程技术咨询有限公司2013年8月10日青水县铜铁矿业有限责任公司2号和3号尾矿库复垦项目土地复垦方案报告书项目名称:青水县铜铁矿业有限责任公司2号和3号尾矿库复垦项目项目单位:青水县铜铁矿业有限责任公司单位地址:铜山市青水县向山镇高岭村编写时间:2013年8月10日目录1 前言 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1编制背景及过程 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

1.2复垦方案摘要 ............................................................................................. 错误!未定义书签。

2 总则 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

2.1编制目的..................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.2编制原则..................................................................................................... 错误!未定义书签。

国内外尾矿库闭库复垦的进展情况

国内外尾矿库闭库复垦的进展情况
武汉工程大学本科生课程
矿山土地复垦已经成为矿山环境综合治理的一项重要 技术,国外对矿山环境治理中土地复垦技术的研究主要是 基于生态恢复技术手段的研究与实践,多涉及植被恢复、 土地复垦中矿山排放物中有毒物质处理、土地复垦后植物 生长机理等方面,侧重矿山生态系统恢复的研究。
目前,德国、加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚等国 家矿山的土地复垦率达 80% 。加拿大铁矿公司(IOC)的一 个铁矿场,在自然生态环境非常优良的拉布拉多市,为解 决尾矿对自然环境和生态环境的影响,确立了“尾矿生态 化”(TBI)计划。
6、尾矿土地复垦技术
国内外尾矿库闭库复垦的进展 尾矿库闭库 尾矿库闭库复垦影响因素 尾矿库闭库复垦利用方式 复垦工垦的进展
尾矿库占地面积大,对周边生态环境破坏严重. 尾矿中的氯化物、氰化物、硫化物等成分及残留的选 矿药剂等有毒有害药剂会造成对地表水、地下水及周边环 境造成污染,它们氧化分解产生的有害气体和大风天气下 的扬尘,也会对大气环境造成污染. 目前,我国因尾矿造成的直接污染土地面积已达百万 亩,间接污染土地面积1 000余万亩. 开发利用尾矿资源,减少尾矿的排放与堆存量,可减 少有害成分,清除污染隐患.
随着我国选矿工艺水平的提高,矿石磨得越来越细,这 样的尾矿被排到尾矿库自然干涸以后,表面的细粉尾砂会被 风扬起,吹到周边地区,导致该地区的土壤污染、土地退化 、植被破坏,对周边的生态环境造成严重的影响,甚至直接 威胁到水源及人畜的生存。因此,在尾矿库闭库过程中,应 采取库区覆土及恢复植被的方式来保护尾矿武库汉周工程边大环学境本。科生课程
武汉工程大学本科生课程
我国矿山的土地复垦工作起步于20世纪60年代,在80年 代后期至90年代进展较快。
1988年11月,国务院颁布了《土地复垦规定》,规定了 “谁破坏,谁复垦”的原则。这一规定的出台,引起了有关 部门的重视,有力的促进了矿山土地复垦工作的步伐。

3种园林植物铜矿废弃地复垦应用初探

3种园林植物铜矿废弃地复垦应用初探

3种园林植物铜矿废弃地复垦应用初探张静言;赵惠恩;万小铭;雷梅【期刊名称】《中国农学通报》【年(卷),期】2014(30)25【摘要】植物修复是解决矿区废弃地复垦问题的有效途径之一,铜矿废弃地含有高浓度铜,但铜超富集植物尤其是园林草本植物的种类非常有限,因此其复垦难度较大,急需挖掘能应用于铜矿废弃地的植物。

本研究对夏佛塔雪轮(Silene schafta)、紫露草(Tradescantia reflexa)、中华山蓼(Oxyria sinensis)用于铜矿废弃地复垦的可行性进行试验探索。

人工模拟铜矿废弃地土壤特征,采用控制变量法,根据三者的铜胁迫响应能力、富集能力、铜转运系数等数据进行对比分析。

结果表明:在1000 mg/kg土壤铜浓度下,铜胁迫的耐性指数为:紫露草>中华山蓼>夏佛塔雪轮,表明紫露草和中华山蓼对铜胁迫耐性较强,而夏佛塔雪轮对铜胁迫较敏感;与地上部生物量相比,三者地下部生物量均对铜胁迫更为敏感,因此考核时应重点关注地下部分的生物量。

根据三者的铜胁迫的耐性与富集特征,结合其观赏效果进行综合评分,最终得出其可行性依次为:紫露草>中华山蓼>夏佛塔雪轮。

该研究结果将为铜矿废弃地的复垦再利用和园林植物景观构建提供参考。

【总页数】7页(P245-251)【关键词】铜矿复垦;园林植物;可行性评价【作者】张静言;赵惠恩;万小铭;雷梅【作者单位】北京林业大学园林学院/国家花卉工程技术研究中心;中国科学院地理科学与资源研究所【正文语种】中文【中图分类】S688.9【相关文献】1.基于粗糙集理论的工矿废弃地复垦利用实施效果评价模型及应用 [J], 张立平;叶回春;周妍;兴安;黄元仿;张红艳2.污泥在矿区废弃地复垦中的应用实验 [J], 何士龙;钱奎梅;王丽萍;郭光霞;黄晓佩3.沙棘在阜新矿区废弃地治理与复垦中的应用 [J], 段海侠;鲁中良;何莉莉4.矿业废弃地复垦耕地多目标质量评价体系与应用 [J], 谌凯; 吴思聪; 张世文; 陈家乐; 兰鸿超; 缪伟伟; 葛畅; 沈强5.城市污泥在矿区废弃地复垦中应用的可行性研究 [J], 孙永明;郭衡焕;孙辉明;邹水兴;赖发英因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

胡家峪铜矿尾矿库复垦农作物种植研究周连碧1,代宏文1,吴亚君1,高继宏2,宁永平2,王政一2(1.北京矿冶研究总院,北京 100044;2.中条山有色金属公司,山西垣曲县 043700)摘 要:对中条山公司胡家峪铜矿毛家湾尾矿库复垦为农业用地的尾砂覆盖方法、尾砂改良熟化措施、作物种植品种、作物中重金属对人体健康的影响等进行了分析研究。

田间试验结果表明:用少量黄土与尾砂混合覆盖,复垦投入少、作物产量高、作物可以食用,是一种经济有效的复垦方法。

关键词:尾矿库;复垦;作物种植;重金属1 库区概况胡家峪铜矿建于1966年,采矿和选矿原设计能力为每年百万吨。

选厂尾矿按12%~15%的固体浓度排入毛家湾尾矿库。

该库距矿山2.6km,座落在一狭窄山谷中,库容2500万m3,库长约4.3km,平均宽度440m,汇水面积82.5km2。

尾矿沿坝壁排放,形成粗颗粒的延伸滩,迄今已排放尾矿1500万t,形成干滩至水线距离约800m。

库水和固体尾砂形成的尾矿库面积118公顷,最终面积约160公顷,尾矿排放还将持续20年以上,将成为中国最大的尾矿库之一。

尾矿库粉尘污染严重,特别是冬、春季,由于处于狭长狭谷地带,西北风强盛,下风向受影响大,居民反应强烈。

在坝顶区,尾矿经池填法排放,形成标高784m的已闭库区7公顷,除部分加坝外,有70亩干滩区作为本次研究基地。

库区年均温度13.3℃,最高温度40℃,最低温度-14℃,夏季最热月均温度25.9℃;年平均降水量630.7mm,蒸发量为2195.8mm,相对湿度为59%,平均风速为2.7m/s,地面温度为15.1℃,5~20cm深度土壤年均温度为14.3℃~14.5℃。

2 尾砂及土壤性状为充分了解尾砂及土壤的性状,多点取样分析了毛家湾尾矿库不同深度的尾砂和尾矿库周围山坡黄土的主要理化指标及重金属全态、有效态浓度。

现场共收集了尾砂、土壤样品17个,得到分析数据500多个,全面了解了本底情况。

对农业种植来说,毛家湾尾矿库的尾砂是非常贫瘠的土壤材料,主要表现为:(1)尾矿具有沙质土壤结构,持水力差;(2)缺乏粘土和有机质,阳离子代换量低;(3)缺乏有效氮和磷,营养力低;(4)尾砂颗粒凝聚力差,对作物苗期生长不利;(5)尾沙含有200~500mg/kg的铜和50~150mg/kg的钴,这些是食物链中重金属的潜在来源,其它重金属含量都较低。

但有利的方面有尾砂碳酸盐的含量高,可以长久地保持p H值接近8,从而大大降低了以铜为主的重金属在土壤水中的溶解度,使作物对重金属的吸收量明显降低,适于作物成长。

毛家湾尾矿库周围山坡上的黄土含有30%~40%的粘土,并有少量的石灰质(碳酸钙)及一些石膏质(硫酸钙),是没有植被的生土,p H值为7.5~8.0,其有机质、有效氮、有效磷的含量都很低。

3 小区田间试验在分析尾砂和土壤性状的基础上,确定了中条山毛家湾尾矿库初期小区试验的主要内容:覆土厚度试验、作物品种筛选试验、施肥水平试验、重金属影响分析、绿肥试验、防风沙缓冲带试验等。

在毛家湾尾矿库研究设计了四种土壤覆盖方法:(1)不覆土,直接在尾沙上种植(T1);(2)覆15cm的土与尾砂混合,土壤与尾砂比率为2∶1(T2);(3)覆30cm的土与尾砂混合,土砂比率为3∶1 (T3);(4)覆40cm的土(T4)。

每种覆土小区面积为25m2,各有3个试验小区。

当地种植主要依靠天然降水,试验中不进行任第2卷第2期Vol.2 No.2 采矿技术Mining Technology2002年6月J une 2002何形式的灌溉,并保持每个小区使用相同的施肥量和播种量,以便比较得到最佳的覆土、改良方法和种植品种。

4 试验结果和讨论4.1 作物产量根据各小区作物产量,计算得到四种土壤处理的作物亩产量,见表1。

表1 不同处理的计算平均亩产量(kg/亩)作物名称T1T2T3T4花生160.6220.6183.7112.5高梁394.8538.9446.9302.5玉米160.6284.6265.8216.2大豆 5.910.28.615.7 从表1可以看出,黄土与尾砂混合后,改良了土壤结构,提高了田间持水量,T2、T3的作物产量明显高于TI、T4,特别是T2的花生、高粱分别达到亩产220.6kg和538.9kg,高于当地的平均亩产量;玉米为284.6kg,与当地亩产量持平;大豆由于在结荚期遇到大旱,基本无收成。

4.2 方差分析对花生、高粱和玉米的小区产量进行了统计分析,以确定其是否具有差异显著性和显著水平。

4.2.1 不同覆盖方法的小区花生产量与方差测验不同小区的花生产量及其方差测验分别见表2、表3。

表2 花生小区产量(kg/小区)试验小区编号123平均T1 4.14 6.777.16 6.02T27.967.759.118.27T37.48 6.43 6.75 6.88T4 4.36 4.63 3.67 4.22表3 花生产量的方差测验变异来源ss df MS F F0.01处理间25.89338.6319.167.59误差7.53880.942总变异33.43011 从表3中得到F>F0.01,因此推断:四种覆盖方法的花生产量存在显著的不同。

4.2.2 多重比较。

用最小显著极差法(简称L SR法),对不同尾砂覆盖方法的作物平均产量进行多重比较,以确定其差异显著水平,表4和表5为花生种植的计算结果。

标准误差SE=(MS(e)/n)^(1/2)=(0.942/3)^ (1/2)=0.56kg,SSR为新复级差值, L SR=SE×SSR。

表4 LSR值计算p234 SSR(0.05) 3.26 3.39 3.47SSR(0.01) 4.745 5.14LSR(0.05) 1.8256 1.8984 1.9432LSR(0.01) 2.6544 2.8 2.8784表5 显著水平处理平均0.050.01T28.27a AT3 6.89ab ABT1 6.06b ABT4 4.22b B 从表中看出,花生小区的平均产量T2与T1的差异显著性达到α=0.05水平,T2与T4达到α= 0.01水平。

对高粱产量的方差分析结果是:T2与T1、T4的差异显著性达到α=0.01水平,T3与T1、T4达到α=0.05水平。

各处理方法之间玉米产量无差异显著性。

统计分析结果表明,土壤覆盖处理(T2)的花生、高粱产量与纯尾砂上种植T1和覆土40cm(T4)上的产量存在显著的差异。

4.3 土壤含水量检测与分析在尾矿库种植试验区安装了20个中子探管,用CPN503DR中子水分仪定期测量0~120cm深度的尾砂含水量,并且用灌溉和植物管理软件计算处理数据,绘制曲线。

分析研究作物生长与不同尾砂处理含水量的关系。

从监测结果来看,T1小区为不覆土,其含水量变化范围为7%~24%,最高含水量在30cm深度,随之含水量下降。

T2小区为具有粘性的黄土与尾砂混合,尾砂的理化性质得到了极大改善,其含水量变化范围为14%~28.5%,最高含水量在20和40cm深度,随之含水量下降。

T2小区的含水量远远大于T1小区,为作物生长提供了良好的水分,并且最大含水层深度更有利于作物根系对水分的吸收,使作物得到较高的产量。

4.4 重金属浓度分析尾砂中较高的铜和钴含量是食物链中重金属的潜在来源。

为分析尾矿库上所种作物的可食性,取55第2卷第2期 周连碧 代宏文 吴亚君 高继宏 宁永平 王政一 胡家峪铜矿尾矿库复垦农作物种植研究样分析了覆盖处理后尾砂土壤、种子和产品中的重金属浓度,结果见表6。

表6 毛家湾尾矿库尾砂土壤、种子和产品中的重金属浓度(mg/kg)样品类型As Cd Co Cu Cr Ni Pb Zn尾砂土壤T119<0.6913302933<3020T214<0.6802903639<3037T318<0.6642303535<3039T415<0.614324030<3055种 子玉米<0.20.01<0.03 2.1<0.6 1.69<0.215高粱<0.20.010.14 5.30.6 1.33<0.220花生0.20.020.1214<0.60.64<0.241大豆<0.20.010.41170.7 4.73<0.247产 品玉米T10.2<0.020.13412<0.319玉米T2<0.2<0.020.12412<0.319玉米T30.2<0.020.124120.319玉米T40.2<0.020.1831<2<0.314高粱T10.2<0.020.25510.70.316高粱T20.2<0.020.32510.20.318高粱T30.2<0.020.21510.2<0.318高粱T4<0.2<0.020.4451<0.20.316花生T10.20.020.741615<0.331花生T2<0.20.020.611514<0.333花生T3<0.20.020.731525<0.333花生T40.50.030.411414<0.328大豆T1<0.2<0.02 3.319114<0.343大豆T2<0.2<0.02 2.820112<0.342大豆T30.3<0.02 2.621212<0.338大豆T4<0.2<0.02 2.719211<0.335食品标准<0.5<0.05----<1.0- 从分析中得出,毛家湾尾矿库作物产品中的重金属浓度与原有种子的含量相当或略高,远远低于尾砂土壤中的含量,并且符合食品卫生标准,这一点与原预计的结果相同,尾矿库生长的作物可食性问题是矿山和当地农民一直非常关心的问题。

研究的成果为矿山以地换地,返还复垦土地给农民耕作提供了可靠的理论和实践依据。

3.5 减少覆土厚度效益分析毛家湾尾矿库复垦的主要步骤包括:除去尾砂上生长的杂草,用推土机平整地面,在尾矿库周围取土区爆破黄土,用装载机装土并用翻斗卡车运到复垦现场堆土,从大土堆向外铺土,并挑捡较大石块,砸碎大块颗粒,平整所覆黄土。

整个覆土工程费用随覆土厚度有较大变化。

在中条山韩家沟、莫家洼尾矿库,传统复垦方法覆土厚为50~100cm,其主要目的是把尾砂复盖在土壤之下,使作物在土壤中生长,并防止重金属等对作物生长的影响。

本项目的研究建立在把尾砂改良成为作物可利用的生长媒介,减少覆土费用,并得到较高的作物产量。

相关文档
最新文档