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中国恩菲“原位基质改良+直接植被”技术为“美丽中国”增添锦绣
2020-04-14 17:00:32   来源:中国有色金属报    点击:

  近日,中国恩菲工程技术有限公司联合广东桃林生态环境有限公司共同开展的广东韶关新山片区历史遗留矿山生态恢复治理工程(二、三、四期)设计施工总承包项目正式开工。项目总投资1.2亿元,将为当地生态修复、环境保护作出重要贡献。

  新山片区矿山位于广东省大宝山矿区露天采场东南侧,韶关市曲江区与翁源县交界处。裸露的矿山土壤含有大量低价金属硫化物,在氧气和水的作用下极易氧化产酸,导致土壤中的重金属(铜、锌、镉、铅等)大量溶出,生成酸性重金属废水。此外,长期无秩序的非法民采、私挖滥采,更加剧了矿区地形地貌损毁和严重的水土流失、生态环境破坏。大量地下开采巷道及民窿,洞口源源不断地往外冒出强酸性废水,pH值低达2.0。

  彻底恢复新山片区的生态功能,就必须从源头上根治污染物的产生。然而由于长期、大面积的生态破坏,土壤保水保肥能力差,有机质含量低,强酸性、重金属污染的土壤使普通植物几乎难以存活。山高坡陡路险,更是给机械作业带来了极大挑战。

  开展矿山修复治理工作,几乎成为了“不可能完成的任务”。

  面对项目的巨大挑战和迫切需求,中国恩菲以“山水林田湖草”生命共同体为指导,坚持“整体保护、系统修复、综合治理”的原则,注重生态修复的整体性、协同性、合理性和科学性,从酸性环境中土壤重构和植物生态演替出发,创新运用“原位土壤改良+直接植被”自主核心关键技术,建立免维护、不退化的植被系统,对土壤重构、地形、景观进行优化设计,对物种选择、配置及种植方式进行优化,确保每100平方米植被群落中物种达7种及以上,形成多层植被群落系统,实现与周围环境相协调的自然景观,使矿区生态在辅助治理下的自我修复和维护,构建稳定的生态系统。

  “原位基质改良+直接植被”技术开创了不改变矿业废弃地的地形与土壤结构之先河:应用该技术,无需覆土,在原位进行基质改良后,直接在矿业废弃地上种植植物和撒播种子,柔性改良土壤结构、土壤理化性质,通过调控微生物群落与控制产酸的微生物类群,重建一个人工或半人工的生态系统,通过植物稳定重金属,降低重金属的迁移性,达到治理矿业废弃地污染的目的,能够从源头控制重金属污染。

  该技术是一系列核心技术的集成,包括:酸化预测控制技术、土壤酸化与重金属毒性控制技术、微生物群落调控技术、水土保持控制技术、土壤原位基质改良与熟化控制技术、先锋植物与野生植物群落演替技术、土壤种子库技术等。在工程实践中,根据矿区废弃地地质环境特点和土壤特点选择不同的工艺组合。如在经过边坡治理、土地平整、区块划分后,对预测酸化潜能较低的情况,可以直接选择植被恢复技术,具体工艺选择上可采用或依托先锋植物与野生植物群落演替技术、土壤种子库技术、微生物群落调控技术等;而对于产酸潜能较高的土壤,则需原位基质改良和直接植被恢复配合进行,其中原位基质改良又包括土壤熟化技术、柔性防护技术、酸化控制技术等。经植被恢复初步建立的生态群落,再根据实际需要进行养护,最终形成能够稳定自维持的生态系统。

  数据显示,应用该技术后,土壤中主要污染重金属元素有效态含量下降超过60%;实施区域地表水中主要污染重金属元素含量下降超过75%:pH值可调整到4.0~9.0之间;技术应用1年后,净产酸量NAG降低40%以上;产酸微生物的相对丰度降低80%以上;植被恢复效果显著,植被到盖度保持在90%以上;植物种类数目≥10种,其中包括乔灌草三种类型,并且乔木≥1种,灌木≥2种,形成多层植被系统;形成自维持、不退化的植被系统。

  该技术操作简单、经济有效,可同时解决地质灾害、重金属环境污染、生态恢复三大问题,约为传统修复技术成本的一半,适用于包括排士场、尾矿库、采坑边坡、污染退化土地等。目前,中国恩菲已经将该技术成功用于新山片区历史遗留矿山生态恢复治理一期实验工程中,种植植物近90万株,取得了良好生态恢复效果,植物成活率达90%以上,地表已被绿色覆盖,水土流失现象得到根本遏制,大幅减少了酸性废水对下游的影响,改善了生态环境,水土保护与景观改善效果显著。此外,该技术在德兴铜矿、永平铜矿、大宝山铜矿、赣州稀土等国内大中型矿山同样取得了良好的应用效果,恢复各类矿业废弃地面积300多万平方米,极大降低了对周边的重金属污染。凭借突出的竞争优势和对我国重金属矿业废弃地生态恢复需求的契合度,该技术获得2019年度广东省科技进步一等奖,并得到中国科学院院士“国际领先”的高度评价。

  中国恩菲与广东桃林将发挥各自优势,充分利用双方在矿山土壤与生态恢复综合治理经验,有效解决本项目重金属污染、生态恢复和水土流失难题,将本项目建设成为国内矿山生态修复治理工程的精品示范工程,为筑牢粤北南岭山区国家生态安全屏障、助力粤港澳大湾区生态环境保护等国家重大战略的建设贡献力量。以本项目为新起点,中国恩菲也将继续发挥自身技术创新及成果产业化优势,秉承创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,与行业同仁一道,贯彻落实中央、各部委的环境保护精神和政策法规,助力行业的可持续发展,守住绿水青山,为我国这片土地提供永续之脉。

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