矿山环境修复研究方向
2015-03-10 11:47  

煤矿床开采过程中形成一定范围的露天采矿区、矸石堆积区,因而破坏了矿区范围内的土地,使这一部分土地失去了原先的用途,而且由于采煤废水及生活污水的排放以及其他污染源的作用,对矿区范围内外的土地利用带来严重的危害。因此,煤矿区是当今世界陆地生物圈最为典型、退化最为严重的生态系统之一。从保护环境的要求出发,必须做到在采矿结束后尽可能地恢复被破坏的土地,消除各种污染源的危害,因地制宜地进行植被种植,达到满意的植被覆盖率,恢复水的蓄积能力,进一步对宏观气候进行调节,这些都是当前世界各采矿大国的热点课题。

该方向的主要研究内容包括三个方面:一是煤矿废弃地的微生物修复技术,其技术关键是监测和分析土壤污染物各类及成分,筛选与训化适合的微生物群落,构建一个对原生生态系统无危害的、稳定的、可循环的土壤微生物生态系统;二是煤矿废弃地的复垦与植被生态修复技术,其关键技术是勘察与评价煤矿废弃地质结构和地貌气候变化规律,结合土壤成份分析、水利情况,筛选适应当地土壤与地貌的动植物体系,保护性的建立植被生态系统;三是煤矿废弃地的景观区建设规划与评价技术研究,其技术关键是结合煤矿废弃地地质地貌特点与当地人文、地理、历史及传统文化,设计合理的矿区特有地貌景观、地质景观和人文景观。

该团队近年来对煤矿废弃地修复进行了广泛研究,例如,新密一荥巩矿区的上庄矿、涉村矿和夹津口矿所产的煤矸石,采用自然酸度和控制酸度对煤矸石进行了淋溶实验研究。研究煤矸石中有害微量元素的条件,如不同淋溶时间、温度和pH值,得到煤矸石中微量元素析出与各淋溶条件的关系,不仅能为微量元素的可利用性、有毒有害元素的可剔除性奠定理论基础,而且对预防煤矸石中有毒有害元素对环境的影响,保护生态和人类生存的环境也具有理论和现实意义。对河南省嵩山周围矿区的煤矸石进行了分析研究,经过探索试验,制取铝盐和混合稀土,其含稀土煤矸石是制取增效多元矿载肥的原料,以斜方沸石作为载体,将NPK和微量元素载起,然后在根据农作物的需要缓慢释放,供农作物吸收,矿载肥的载体部分,风化后转变为土壤的组成部分,同时也改良了土壤,这为煤矸石的开发利用展示了美好的前景。另外,用煤矸石和还原铁粉为原料制备含镍废水净化剂硫化亚铁,并进行了含镍废水的处理实验,通过大量反复的实验,发现用煤系硫铁矿与还原铁粉混合后加热反应,其产物具有很好的除镍效果。该产品生产原料来源广,工艺简单,价格低廉,具有很好的应用价值,不但为含镍废水的治理开辟了新的途径,而且也进一步扩大了煤矸石矿资源化的利用范围,实现了以废治废和资源再生。

 

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