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摘要 :矿产资源的过度开发已经引发了一系列的生态环境地质问题, 这些问题给环境质量带来了一系列的负面影响。随着 矿产行业的发展, 生态环境地质问题也日益突出, 成为急需解决的一项问题。本文针对生态环境地质环境的基本特点, 分析了矿 产生态环境地质中常见的一些问题以及所需的技术支撑。本文研究的目的在于深入了解生态环境地质,并提升生态环境的保 护力度, 促使矿产行业呈现健康、稳定、可持续的发展趋势。
关键词 :生态环境,地质,矿产
矿产资源是自然资源之一,具有不可再生性,而且在人们的日常生活和社会生产中, 占据着非常重要的地位。为满足社会生 产和日常生活对矿产资源的需求, 开采力度不断增大, 但这也会引发一系列的生态环境地质问题,例如岩溶塌陷、采空区塌陷、 矿坑突水、滑坡、崩塌、泥石流、侵占农田等,这些问题不仅影响了环境质量,也不利于行业的可持续发展。为改变这一现状, 需要深入了解矿山生态环境地质的特点,并根据常见问题选择合理的地质技术作为支撑, 从而有效地保护生态环境, 提升环境 的质量。
1 矿山生态环境地质分析
矿山生态环境地质较为复杂,所以了解其结构和基本特点, 有利于后续各项工作的展开, 其结构和基本特点的相关内容如下。
1.1 地质结构
(1) 实际上,矿山生态环境地质工作的主要目标是保护环境 和可持续利用, 并规避自然环境风险, 以实现良好的生态环境质 量。为了更好地推进这项工作,需要对地质情况进行全面的勘 察,以获取精准的信息和数据,并为工作提供数据和信息支撑。 这些信息和数据包括 :地质观测、地质调查、地面观测、地质环 境数据等。
同时,对矿山生态环境地质数据和信息进行综合分析,利用 编图技术将生态环境展现出来,并运用信息化系统实现数据和 信息的自动化分析。这主要从地区生态环境地质条件、环境系统 等方面进行, 以准确了解矿山生态环境地质的情况, 增强生态环 境保护力度。
(2) 从矿山生态环境地质工作评价的角度来看, 可以从成本、 效益等方面进行分析。主要包括以下几个方面 :退耕还林、土地 资源的开发利用、生态环境地质修复和地质灾害风险评价。深入 了解这些方面后, 可以为矿产资源的开发提供有价值的参考。
(3) 从生态环境保护的角度来看,信息和数据的采集完成后,需要在特定人口、经济情况、风险评价、成本与效益分析等 方面进行地质数据库的构建。这样有利于环境保护和生产之间 的协调, 为促进矿山生态环境资源的可持续发展提供有力支撑。
1.2 基本特点
生态系统中的岩石圈、大气圈和生物圈等都紧密相连并相 互渗透作用。然而,矿山生态环境地质因其具有环境载体、保护 性以及不可再生性等特点, 对自然环境的影响尤其重要。具体内 容如下。
(1) 环境载体。根据相关勘查分析可知,矿山生态环境地质 一旦受到不稳定因素的影响, 地质就会产生波动, 从而直接影响 生态环境的质量。因此,近年来,伴随着环保、绿色和节能理念 的发展, 应用先进技术确保矿山生态环境地质的稳定性, 以维护 生态环境的平衡性。
(2) 保护性。全球气候变暖和温室效应明显增强,导致恶劣 天气不断加剧。另外, 通信技术的发展使得自然灾害信息得以更 快速地传播, 从而引起了对生态环境和自然灾害的更多关注。从 生态保护的角度出发,矿山生态环境地质可以很大程度上保护 自然环境, 提高生态环境质量, 在植物的作用下避免沙漠化。
(3) 不可恢复性。不可恢复性是矿山生态环境地质中最显著 的特点之一。生态环境处于动态平衡状态, 而且与地质环境之间 存在着紧密的联系,因此,如果地质环境遭受到破坏,就会影响 生态环境的质量。特别是在一些较为特殊的地质环境中, 恢复性 难度很大, 甚至是无法恢复的, 这就要求全面落实绿色发展和可 持续发展理念, 结合历史勘察数据和信息, 在地质环境进行全面 勘查,建立生态环境地质数据库,做好地质评价,实现矿山生态 环境地质治理和修复,以保障良好的环境质量。可以看出,矿山 生态环境地质中不可恢复性特点的重要性。
2 矿山生态环境地质中常见的一些问题
矿山资源的长期开采导致了一些不稳定因素的逐渐增多, 对矿山生态环境地质造成了严重的影响,引发了一系列常见问 题。其中,采空区地面沉陷、土地破坏、水资源破坏和地质灾害 等问题尤为突出。下面将对这些问题展开分析和阐述。
2.1 采空区地面沉陷
矿山资源开采过程中,采空区地面的塌陷是常见现象之一。 其主要原因是在资源被开采出来后,形成了一个区域。随着开 采面积的不断扩大, 为保障其平衡性, 采空区顶板岩层可能会垮 落、断裂或弯曲,这将对矿山生态环境和地质造成严重影响。此外,在采空区崩塌期间, 很容易对上覆岩层和地表造成一定的损 害, 同时也会对周围岩体造成不同程度的影响。
2.2 土地破坏
矿山资源开采会占用周围土地,且在严重情况下,开采挖掘 可能引发坍塌问题,进一步导致土地失去功能性,不能使用。此 外,矿山资源开采也会对周围岩土层造成一定破坏, 导致土质层 变得松软,影响其使用。同时,它们还会对周围植被产生一定影 响,并腐蚀周围土地,损害动物的生存环境,因此对生态环境造 成了严重的破坏。
2.3 水资源破坏
矿产资源开采需要大量水资源,但有些作业中大量消耗水, 导致采矿区地下水位下降,浪费导致地下水失衡。同时,一般将 开采的煤矿先堆放在表面,这导致矿产资源中的重金属物质进 入地表水或地下水, 影响开采区水资源并污染其。
2.4 地质灾害
矿产资源一般都是通过露天作业开采,而在开采期间,会 产生大量的矿渣和尾矿等,这些物质大量堆积占用了大面积土 地,导致土地无法再次使用,也对水和大气造成一定的影响。此 外,在矿产资源开采过程中,经常会随意地进行堆放。一旦碰到 雨天,就很容易造成水土流失,尾矿也容易污染水资源,对生态 环境产生负面影响。另外, 开采后的矿产资源长期被堆放在地面 上,一些有害的小颗粒物质就会进入空气中, 不仅会对开采人员 造成影响, 还会影响生态环境的质量。
3 矿山生态环境地质技术支撑
根据矿山生态环境地质特点,为了更好地完成各项地质工 作,需要注重对先进技术的应用。例如,我们可以采用环境信息 数据采集、数据库以及信息系统、数学模型等因素进行分析,同 时进行风险评价与决策,以此保证各项矿山生态环境地质工作 可以高效地完成。下面对矿山生态环境地质技术支撑的相关内 容进行分析和阐述。
3.1 环境信息和数据采集
环境信息和数据采集是矿山生态环境地质技术支撑中的重 点内容。在数据采集过程中, 主要从动态环境信息和地质环境信 息等方面展开, 采用信息和数据实时监测的方式, 以保证数据和 信息采集的实时性和动态性。地质环境信息方面, 主要采用静态 数据采集为主,使用图表绘制的方式完成采集,涵盖地质岩性、 水文地质、植被发育、降雨分布、地质构造等内容。
在环境信息获取中,使用雷达遥感成像技术、SPOT 图像监 测技术等形式, 展开矿产开采地面的勘查, 并根据勘查情况自动 生成矿山生态环境地质数据。生成矿山生态环境地质数据后, 使 用 GPS全球定位系统进行动态监测,并利用互联网技术完成最 终的信息和数据采集工作。同时,SPOT 图像监测技术的使用可 以有效提升动态地质数据监测效果, 是一项相对成熟的技术, 能 够保证数据和信息的准确性。使用 GPS全球定位系统进行环境监测时, 利用导航卫星完成定位, 可以有效掌握地球板块运动和 地壳变化情况, 从而便于掌握矿山生态环境地质各项参数。
3.2 数据库和信息系统
(1) 构建完善的数据库和信息系统对于矿山生态环境地质工作的展开提供了重要支撑,因此必须予以重视。可以利用GIS信息构建功能和图形交换系统等技术完成数据库和信息系统的构建。GIS 平台可以将多种地质信息进行融合和集成,以保证数据的全面性。同时,使用 GIS平台可以形成综合性矿山生态环境地质信息系统,将空间属性、图形管理、数据库管理、多媒体技术等融为一体,从而实现对矿山生态环境地质数据的精准分析和利用。
(2) 图形交互系统是一种现代化智能技术,可以将图形统一 化的转化与交互。从矿山生态环境地质的角度来看, 可以利用雷 达遥感成像技术、SPOT 图像监测技术、GPS全球定位系统等技 术实现数据的实时采集。利用生态地质信息系统综合处理和分 析后,可以完成信息和数据的转化和处理。处理和完成后,借助 计算机完成数据和图形之间的转换,实现三维的复杂交互工作。 通过将矿山生态环境地质信息和数据转化为直观的图片,可以 更方便地展开各项地质工作。
3.3 数学模型因素分析
在矿山生态环境地质工作中,数据模型为数据分析和逻辑判定提供了便利的条件。在应用时, 主要是根据不同矿山生态环 境地质所获取的参数构建相应的数据模型,以实现系统化的数据分析。同时,数据模型的构建可以有效地在 GIS综合话生态地 质信息系统中完成地质空间分析。利用计算机技术, 可以实现拖拽操作与可视化配置, 并且由于内部自带数据库, 可以实现自动 跨库查询, 将矿山生态环境地质数据输入到数据中, 实现全面的数据分析。通过与数据库模型以及各类算法的结合, 可以确保输 出模型的准确性,从而保障矿山生态环境地质中各项数据和信息的准确性。
3.4 风险决策与评价
根据数学模型构建以及 GIS 系统,可以准确、高效地完成矿 山生态环境地质评估工作,同时与地质工作结合进行评价,有 效地管控存在的地质灾害和风险等方面,并促进矿山生态环境 地质工作的高效、高质完成。此外,还可以兼顾效益和成本的评 估,通过了解矿山生态环境地质情况完成地质开采工作成本效 益的分析,并确定环境中的风险,以此制定完善的管理措施,避 免矿山资源开采对经济效益造成损失。
4 矿山生态环境地质修复和治理
修复和治理也是矿山生态环境地质技术支撑中一项重要的内 容,主要是根据采集的矿山生态环境地质信息和数据,制定合理 的修复和治理措施,以此保证矿山生态环境地质的稳定性,提升 生态环境的质量,也避免给矿山资源开采造成负面影响。那么, 矿山生态环境地质修复和治理的时候, 应当注重以下几个方面。
4.1 完善多部门联合监测体系
矿山生态环境地质修复和治理的时候,为了保证整个开采工 作在完全监督和管理的状态下进行,需要根据情况,联合多部门 实行实施监测与管理,主要是将当地政府、环保、林业等方面进 行优化和整合,结合当地实际情况,应构建完善的矿山生态环境 地质灾害治理机构,以保证矿山生态环境地质修复和治理的效 果。同时,全过程监督和管控矿山资源开采期间,需要不断根据 情况做出调整,以提升监管效果,避免地质灾害问题的发生。另 外,应定期检测土壤和地下水,一旦发现污染物超标,应立即处 理, 以避免对生态环境质量造成影响并符合相关地质环境标准。
4.2 矿山开采技术
由于社会生产力的不断提高,人们对于生活需求的增加,到 时矿山资源开采力度不断增加,这样大大增加了地质灾害产生 的可能性。因此,为了避免地质灾害的产生,矿山生态环境地质 修复和治理的时候, 需要将先进的矿山开采技术应用到其中, 其 目的就是稳定矿山生态环境地质的稳定性,以此降低地质灾害 产生的可能性。例如 :在矿山资源开采的时候, 为了避免采空区 塌陷、地表沉降等温柔提,可以将填充开采的方式应用到其中, 主要是在开采的部位进行注浆填充, 通过利用注浆的方式, 以此 保证珠江矿山内部的平衡性。另外, 也可以将局部开采方式应用 到其中, 就是开采部分的资源, 并且等到填充稳定性打动相关标 准以后,才能进行后续的开采。同时,将填充复岩离层带开采方 式应用到其中, 这样可以对开采过程进行有效的控制, 进而避免 地质灾害的产生, 提升矿山资源开采的安全性。但由于矿山生态 环境地质情况的不同, 所以不能满足使用开采技术, 需要结合矿 山、岩层地质、地表结构等实际情况, 有针对性的选择开采技术, 做到在保证开采效率和产量的情况,强化矿山生态环境地质修 复和治理的效果。
4.3 落实生态环境保护
注重矿山生态环境的保护工作,避免出现乱砍滥伐现象。基 于此,在矿山生态环境地质修复和治理时,应根据实际情况,优 化和调整开采生产环节,以避免对矿山生态环境地质造成破坏。 同时, 在露天开采过程中需构建检测体系, 并应用信息技术进行 动态监测,提高监测水平。对开采情况需要综合分析,注重生态 环境保护工作, 对违法开采行为需予以处罚, 避免对生态环境造 成负面影响。另外,根据开采情况,应注重植物种植体系,通过 优化生态环境来营造良好的生存环境, 既可以生态修复, 也可以 为动物提供良好的生存条件。
4.4 增加土地复垦规模
矿山生态环境地质修复和治理的主要目的是提升地质环境 的功能性,确保生态环境的质量。植被体系一直被视为稳固水 土、避免水土流失及自然灾害的重要手段。因此,在进行矿山生 态环境地质修复和治理时,应根据实际情况增加土地复垦规模。 但是, 在增加复垦规模时, 需要重点考虑以下几点内容。
(1) 需要充分认识到增加复垦规模的重要性,应在开采区进行实时勘查,制定针对情况的复垦方案,以保证良好的效果。由 于矿产开采主要采用露天作业模式, 因此要针对边坡的情况, 适 当地种植植物体系, 通过利用植物的根系稳固边坡, 以避免泥石 流灾害。但在植物体系种植时,需注意矿山区域原植被体系种 类,尽量保持一致,与原生态环境相匹配,这样可以适当降低成 本,并有效提升矿山生态环境地质修复和治理效果。
(2) 矿山的长期开采会形成矿坑,其边缘土壤相对贫瘠,同 时还含有较多的重金属物质,对生态环境造成一定影响。因此, 在增加复垦规模时,需要选择一些耐贫瘠、抗旱、抗寒的植被, 以保证植被存活率。
(3) 如果边坡的角度不大于 30°,可以利用矿区废渣、废土 等进行修复和治理, 并利用客土进行优化和改良。在优化和改良 完成后,再进行植被体系的种植,可有效保证植被种植的效果。 对于边坡角度大于 30°且小于 45°的情况,可使用植生袋展开 复垦作业, 以保证植被体系很好地扎根到边坡结构中, 发挥稳固 边坡的作用。对于边坡角度在 45°~ 60°之间的,可采用削坡 + 水泥网格方式以保证植被体系的稳定性。然而,若边坡角度大 于 60°,则需考虑使用喷播或安装槽板等容器,以确保植被体 系根部进入边坡结构中, 实现复垦的目。
5 发展建议
矿山生态环境地质工作所涉及到的范围与专业相对较广, 因此为了保证各项作业的效果,必须根据各项地质工作项目的 实际情况,做好协调、配合等工作,以提升矿山生态环境地质工 作的质量。在矿山生态环境地质工作展开之前, 还需要进行全面 的勘查, 以了解矿山开采区域的发展情况, 以及周围的生态环境 情况,这样才能做出全面的布局与规划。同时,要想实现良好的 生态环境, 仅仅依靠技术作为支撑是不够的, 还需要提升矿产开 采企业的生态环境保护意识, 全面参与其中, 实现开采与生态环 境的和谐发展。这也是矿山生态环境地质未来发展的关键。
此外,还需要不断加强宣传力度,明确矿山生态环境地质工 作开展的作用, 以及对行业发展所带来的好处, 以此推动各项矿 山生态环境地质工作顺利进行, 实现良好的效益。
6 结语
综上所述,矿山生态环境保护对于行业发展、环境质量的提 升以及避免地质灾害的产生都非常有利。因此, 需要了解和掌握 矿山生态环境地质的基本特点,并通过各项技术的掌握来有效 保证矿山生态环境地质工作的落实。同时, 在落实各项矿山生态 环境地质工作时, 还需要注重修复和治理工作, 针对常见的问题 实施修复和治理措施, 以此保证良好的生态环境, 只有这样才能 实现矿山生态环境地质工程的可持续发展。
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