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『专家话修复』:束文圣—矿业废弃地修复之路任重而道远
中国生态修复网:矿业废弃地的复垦已经成为我国当前所面临的紧迫
任务,并且破坏和占用着大量的土地资源。请问造成我国矿业废弃地
产生的主要原因是什么?
束文圣:矿业废弃地是指因矿冶活动所破坏的,非经治理而无法
使用的土地。矿业废弃地包括排土场、尾矿、废石场、采矿区和塌陷
地等。不同类型废弃地成因均不同,主要类型的成因包括:排土场废
弃地是由剥离表上堆积而成的;尾矿废弃地是由采出的矿石经选出精
矿后产生的尾矿堆积形成的;废石场废弃地是由开采的岩石碎块和低
品位矿石堆积形成的;采矿坑和塌陷地废弃地是由矿体采完后留下的
采空区和塌陷区而形成的;还有包括采矿作业面、机械设施、矿山辅
助建筑物和道路交通等先占用后废弃的土地。
对于有色金属矿山的各类型废弃地,尾矿是矿业废弃地危害严重
的类型和重点生态修复对象。尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的
废渣矿渣,多以泥浆形势外排,日积月累形成尾矿库。尾矿库占地面
积大,而且极具安全隐患,在和空气和水接触后容易酸化,并引起周
边环境土壤和水体的重金属污染。
中国目前的矿业废弃地,以历史遗留问题居多,也是各地政府一
个巨大的环境包袱。我们一定要以史为鉴,严格执行土地复垦规定,
有效控制废弃地不断增长的势头。
中国生态修复网:中国的矿业废弃地种类多样,分布地区广泛。您能
跟我们介绍下在不同案例处理当中,矿业废弃地修复的主要思路是什
么?
束文圣:以重金属矿业废弃地为研究对象的话、将以环境污染的
控制和自然生态系统的恢复为主要目的。以下是其两个重点修复场所
的修复思路:
(1)对于排土场以植被恢复为主的重金属矿业废弃地:通过开展
以耐性植物生态配置模式为主体的排土场植被恢复技术,集成土壤生
物多样性与植物多样性的协同作用的生态恢复技术,以确定重金属矿
业废弃地生态恢复阈值与相应的生物评价指标体系为修复方案的关键
点;
(2)对于尾矿库以植被稳定为主的重金属矿业废弃地:通过开展
以尾矿重金属钝化为主体的尾矿库植被稳定技术,建立起稳定、安全、
自维持的植被生态系统,解决重建生态系统的安全性和稳定性问题。
对于煤矿开采形成的废弃地,由于其污染程度相对较低,在控制
其污染的基础上,将其复垦为耕地应该是中国的必然选择。
中国生态修复网:植物修复是矿山废弃地修复的主要方法之一,而国
外对于土地复垦方面也有着诸多成功的案例。您是如何更好的吸取国
外修复方面的经验来应对中国的矿山修复问题?宝山堇菜作为一种新
的镉超富集植物,您觉得它的主要优点在哪里?
束文圣:从国际学科前沿来看,植物修复技术的热点已从早期单
纯的植被重建转入自我维持的生态系统和生态功能恢复的关注。国外
的修复技术研究正从定性化走向定量化,由热力学转为动力学过程与
控制探索,由面上调查分析,转为微观机理研究和探索。
对此,除了一直在重金属耐性植物的筛选和废弃地的基质改良
(重金属毒性、酸化控制)这两个重金属矿业废弃地植被重建的核心
的问题上持续探索。近年我们在重金属尾矿生态恢复中的关键生物地
球化学过程及其微生物调控机制方面也进行了尝试并取得一定的成果。
目前的一些修复经验如下:我们证实矿区大量存在的生活垃圾、河塘
底泥等有机废弃物可显著提高尾矿的物理性质、养分状况、并可缓解
尾矿的重金属毒性;乡土重金属耐性植物能成功定居于重金属毒性很
高的矿业废弃地,合理选择重金属耐性植物是废弃地生态恢复的重要
前提;引入土壤种子库,可切实提高重建生态系统的生物多样性,加
快废弃地的生态恢复。
宝山堇菜是我们在湖南宝山发现的一种新的镉超富集植物,可以
超富集Cd和Pb,富集Zn、Cu和Fe以及低积累Mn,具有多金属
吸收特征,其地上部能积累较高质量分数的重金属,并且对土壤高质
量分数的Zn、Pb、Cd和Cu具有较强的耐性。另外,我们深入研究
了宝山堇菜对重金属的耐性与富集机制,证实大环寡肽能提高该植物
对重金属的耐性和富集能力,该机理的阐明有利于其实际应用的开展。
需强调的是,植物修复包括植物稳定技术和富集提取技术。对于
重度重金属污染的土壤,适用技术是植物稳定技术。对于中、轻度污
染土地,利用超富集植物的富集提取技术才有适用价值。
中国生态修复网:我们知道,您在矿业废弃地方面做过多年的研究,
也有许多成功的案例。以您的案例为基础,在处理过程中遇到过的最
大的难题是什么?如何解决的?
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