一种矿山地质环境生态修复技术及其应用的制作方法

    技术2025-12-19  13

    本发明涉及矿山地质环境生态修复,尤其涉及一种矿山地质环境生态修复技术及其应用。


    背景技术:

    1、随着矿产资源的不断开采和利用,矿山对生态环境造成的破坏越来越严重,矿区开发到后期,若不对其进行有效的治理,将对周边的生态环境造成极大的破坏,当前,由于过分追求经济效益,对矿产资源进行了大量的开发,而对已开发的矿山往往缺乏有效的管理,采矿后的矿山由于受到多种客观条件的制约,加上植被的缺失,会造成土壤侵蚀、土地沙化、粉尘污染,对人体的健康造成极大的威胁,为了保护生态环境、实现可持续发展,矿山地质生态环境修复成为当下亟需解决的问题,矿山修复方法包括物理修复、化学修复和生物修复等多种手段,但是现有的修复方法未进行植物群落构建,无法提高矿山的生态功能,并且在修复前并未对受损山体的地质环境进行全面的了解,无法针对性地进行修复,不具备生态系统的自我调节能力,而且现有的修复技术中并未设置截水、排水设施,如果矿山边坡不做好截排水设施的布置工作,则地表水或地下水会沿着岩体的裂隙流进内部,久而久之会导致矿山岩体内部结构被软化、侵蚀,最终出现塌方、水土流失等地质灾害问题。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种矿山地质环境生态修复技术及其应用,该矿山地质环境生态修复技术及其应用旨在解决现有技术下未进行植物群落构建,不具备生态系统的自我调节能力和地表水或地下水会沿着岩体的裂隙流进内部的技术问题。

    2、本发明的技术方案为:一种矿山地质环境生态修复技术,包括以下步骤:

    3、s1:清理和整理矿山

    4、s11:清除矿山表面的杂物、垃圾和废弃物;

    5、s12:结合现场考察、档案资料和先进技术全面了解受损山体的地质环境,分析论证各种地质灾害的危险性,进行现状评估,通过现场调查测绘,查明受损山体的分布、规模、开采侧壁地质灾害的易发程度、主要诱发因素、稳定性及发展变化趋势、危害特征,根据地质环境评价结果,对边坡进行加固;

    6、s2:土壤生物修复

    7、s21:生物修复,包括植被、微生物修复和植物修复,植被时先在矿山表面覆上土壤,然后种植植被,在选择植被时,应根据当地的气候、土壤和植被类型因素进行选择,微生物修复的方法包括微生物提高土壤肥力、微生物修复有机污染物和微生物修复重金属污染,植物修复利用具有抗逆性、快速生长和适应性强的植物,修复受损的生态系统;

    8、s22:物理修复通过改变地表形态、土地利用方式、重建地质景观方式,恢复矿山区域的自然形态和地貌,减轻环境影响,物理修复手段有填平法、土壤覆盖法、贴岩法和地形消减法;

    9、s23:化学修复通过添加化学物质,改善土壤结构和提高土壤质量,化学修复方法包括营养元素添加法、中和法和吸附法;

    10、s3:水资源修复

    11、s31:物理法,包括沉淀法、过滤法和吸附法;

    12、s32:化学法,包括氧化还原法、中和法和化学沉淀法;

    13、s33:生物法,包括活性污泥法、厌氧生物处理法和生物膜法;

    14、s4:生物多样性修复,通过引入和保护当地的植物和动物物种,增加矿山废弃地的生物多样性,包括但不限于以下措施:人工筑巢、建立野生动物保护区和生态保护通道;

    15、s5:废物处理和再利用,处理和处置矿山废弃物,如废石料、废水和尾矿,并寻找废弃物的再利用途径,以减少对环境的影响;

    16、s6:植物群落构建,根据不同的地理和气候条件,选择适合的植物种类,并按照植物群落演替规律,构建适合矿山环境的植物群落;

    17、s7:设置截水、排水设施,结合矿山边坡的实际情况科学的布置截水、排水设施,及时的将地表积水、地下水排出,在截排水沟修建完毕后需要对其进行定期的维护,确保排水的通畅性;

    18、s8:生态监测和评估,通过对矿山环境进行定期的监测,收集生态数据,并对数据进行科学分析,可以了解矿山生态修复的效果和不足之处,监测项目包括水文气象监测、边坡变形监测、采动应力监测、爆破震动监测和视频监测。

    19、作为优选,s12中现场考察的内容包括矿山的地质环境、地形地貌特征和水文情况,档案资料包括矿山历史资料、地质图、测量数据和调查报告,先进技术包括遥感技术、地球物理勘查技术、地质与环境模拟技术。

    20、作为优选,s12中边坡加固措施包括清除坡面松动危岩体及潜在不稳定块体、陡坡削坡和系统锚固。

    21、作为优选,s21中微生物提高土壤肥力通过土著菌的提取、分析、培养和添加,改善土壤结构和有机质含量,提高土壤肥力,也可直接喷施作用于表面,建立苔藓地被;微生物修复有机污染物通过菌种的选育和培养,将污染物转化为无害物质;微生物修复重金属污染通过微生物吸附和降解,将重金属污染物转化为无毒、无害的物质;植物修复的方法包括:抗逆植物种植、绿肥作物种植和灌木种植。

    22、作为优选,s23营养元素添加法添加的材料为有机肥料或土壤改良与调理材料;中和法利用酸碱反应原理,将酸性土壤中的酸性物质中和掉;吸附法利用化学物质吸附污染物,减少其对环境的危害,添加的吸附性物质包括但不限于粘土、石灰和人工合成材料。

    23、作为优选,s31中沉淀法通过自然沉淀或机械沉淀的方式去除水中的悬浮颗粒物,过滤法利用过滤材料和设备,将水中的杂质、悬浮物和胶体截留,吸附法利用吸附剂,去除水中的溶解性有机物、重金属离子。

    24、作为优选,s32中氧化还原法通过加入氧化剂或还原剂,将水中的有害物质进行氧化或还原反应,转化为无害或低毒性的物质,中和法通过加入酸或碱,调节水质的ph值,使水中的有害物质转化为沉淀或溶解状态,化学沉淀法通过加入特定的化学药剂,使水质的有害物质转化为难溶性沉淀物,再通过沉淀、分离的方式去除。

    25、作为优选,s33中活性污泥法利用活性污泥中的微生物群体,通过吸附、降解去除水中的有机物、氮、磷,厌氧生物处理法利用厌氧微生物的代谢作用,将水中的有机物转化为甲烷、二氧化碳,达到去除有机物的目的,生物膜法通过在生物反应器中培养生物膜,利用生物膜的吸附和降解,去除水中的有机物、氮、磷。

    26、作为优选,s8中水文气象监测的内容包括渗流压力、地下水位和降雨量,渗流压力监测设备为渗压计、地下水位监测设备为水位计、降雨量监测设备为雨量计;边坡变形监测的内容包括边坡表面位移、边坡内部位移和边坡裂缝,边坡表面位移监测设备为gnss接收机、边坡内部位移监测设备为测斜仪和沉降仪、边坡裂缝监测设备为裂缝计或位移计;采动应力监测的监测内容包括边坡内部应力和支护结构应力,边坡内部应力监测设备为土压力计、支护结构应力监测设备为锚索锚杆应力计;爆破震动监测的内容为边坡质点速度,采用的监测设备为拾振器;视频监测采用的监测设备为激光球机。

    27、一种矿山地质环境生态修复技术,应用于矿山地质环境生态修复领域。

    28、本发明的有益效果:

    29、1、通过植物群落构建,不仅可以提高矿山的生态功能,还可以为野生动植物提供栖息地和食物来源,结合现场考察、档案资料和先进技术全面了解受损山体的地质环境,可以更全面、更准确地了解矿山环境地质灾害问题,植物修复的主要目标是恢复植被,增强土壤稳定性,防止土壤沙化与水土流失,提高生态系统的自我调节能力,利用高产、耐旱的绿肥作物进行种植,增加土壤有机质含量,改善土壤质量,灌木在根系发育较为发达,具有良好的土壤保持能力,同时也是很好的动物栖息地和食物来源;

    30、2、设置截水、排水设施,如果矿山边坡不做好截排水设施的布置工作,则地表水或地下水会沿着岩体的裂隙流进内部,久而久之会导致矿山岩体内部结构被软化、侵蚀,最终出现塌方、水土流失等地质灾害问题。因此,需要结合矿山边坡的实际情况科学的布置截水、排水设置,以及时的将地表积水、地下水排出。在截排水沟修建完毕后需要对其进行定期的维护,确保排水的通畅性。


    技术特征:

    1.一种矿山地质环境生态修复技术;其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术,其特征在于:s12中现场考察的内容包括矿山的地质环境、地形地貌特征和水文情况,档案资料包括矿山历史资料、地质图、测量数据和调查报告,先进技术包括遥感技术、地球物理勘查技术、地质与环境模拟技术。

    3.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术,其特征在于:s12中边坡加固措施包括清除坡面松动危岩体及潜在不稳定块体、陡坡削坡和系统锚固。

    4.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术,其特征在于:s21中微生物提高土壤肥力通过土著菌的提取、分析、培养和添加,改善土壤结构和有机质含量,提高土壤肥力,也可直接喷施作用于表面,建立苔藓地被;微生物修复有机污染物通过菌种的选育和培养,将污染物转化为无害物质;微生物修复重金属污染通过微生物吸附和降解,将重金属污染物转化为无毒、无害的物质;植物修复的方法包括:抗逆植物种植、绿肥作物种植和灌木种植。

    5.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术,其特征在于:s23营养元素添加法添加的材料为有机肥料或土壤改良与调理材料;中和法利用酸碱反应原理,将酸性土壤中的酸性物质中和掉;吸附法利用化学物质吸附污染物,减少其对环境的危害,添加的吸附性物质包括但不限于粘土、石灰和人工合成材料。

    6.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术,其特征在于:s31中沉淀法通过自然沉淀或机械沉淀的方式去除水中的悬浮颗粒物,过滤法利用过滤材料和设备,将水中的杂质、悬浮物和胶体截留,吸附法利用吸附剂,去除水中的溶解性有机物、重金属离子。

    7.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术,其特征在于:s32中氧化还原法通过加入氧化剂或还原剂,将水中的有害物质进行氧化或还原反应,转化为无害或低毒性的物质,中和法通过加入酸或碱,调节水质的ph值,使水中的有害物质转化为沉淀或溶解状态,化学沉淀法通过加入特定的化学药剂,使水质的有害物质转化为难溶性沉淀物,再通过沉淀、分离的方式去除。

    8.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术,其特征在于:s33中活性污泥法利用活性污泥中的微生物群体,通过吸附、降解去除水中的有机物、氮、磷,厌氧生物处理法利用厌氧微生物的代谢作用,将水中的有机物转化为甲烷、二氧化碳,达到去除有机物的目的,生物膜法通过在生物反应器中培养生物膜,利用生物膜的吸附和降解,去除水中的有机物、氮、磷。

    9.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境生态修复技术及其应用,其特征在于:s8中水文气象监测的内容包括渗流压力、地下水位和降雨量,渗流压力监测设备为渗压计、地下水位监测设备为水位计、降雨量监测设备为雨量计;边坡变形监测的内容包括边坡表面位移、边坡内部位移和边坡裂缝,边坡表面位移监测设备为gnss接收机、边坡内部位移监测设备为测斜仪和沉降仪、边坡裂缝监测设备为裂缝计或位移计;采动应力监测的监测内容包括边坡内部应力和支护结构应力,边坡内部应力监测设备为土压力计、支护结构应力监测设备为锚索锚杆应力计;爆破震动监测的内容为边坡质点速度,采用的监测设备为拾振器;视频监测采用的监测设备为激光球机。

    10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种矿山地质环境生态修复技术,应用于矿山地质环境生态修复领域。


    技术总结
    本发明涉及矿山地质环境生态修复技术领域,尤其涉及一种矿山地质环境生态修复技术及其应用。技术问题:该矿山地质环境生态修复技术及其应用旨在解决现有技术下未进行植物群落构建,不具备生态系统的自我调节能力和地表水或地下水会沿着岩体的裂隙流进内部的技术问题。技术方案:一种矿山地质环境生态修复技术,S1:清理和整理矿山;S2:土壤生物修复;S3:水资源修复;S4:生物多样性修复;S5:废物处理和再利用;S6:植物群落构建;S7:设置截水、排水设施;S8:生态监测和评估。本发明通过植物群落构建,不仅可以提高矿山的生态功能,还可以为野生动植物提供栖息地和食物来源,防止土壤沙化与水土流失,提高生态系统的自我调节能力。

    技术研发人员:孟红锐
    受保护的技术使用者:孟红锐
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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