金屬礦山場(chǎng)地人工土壤特征研究

1、項(xiàng)目來(lái)源：科技部“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)《土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目》(2017YFF0206802)作者簡(jiǎn)介：祝怡斌(1969)，男，安徽省岳西人，博士，礦業(yè)環(huán)境，Tel：01063299507，Email：yibinzhumas@，主要從事土地復(fù)墾、場(chǎng)地修復(fù)、固廢處理處置、環(huán)境評(píng)價(jià)等方面的研究咨詢(xún)工作。金屬礦山場(chǎng)地人工土壤特征研究金屬礦山場(chǎng)地人工土壤特征研究祝怡斌，周連碧，霍漢鑫，李青，宋爽，孟磊北京礦冶科技集

2、團(tuán)有限公司100160摘要：根據(jù)金屬礦山的露天采場(chǎng)、浸礦場(chǎng)、廢石場(chǎng)、排土場(chǎng)、尾礦庫(kù)等場(chǎng)地的地表物質(zhì)特征，將金屬礦山場(chǎng)地人工土壤分為基巖型土壤、廢石型土壤、尾砂型土壤、尾泥型土壤、巖土型土壤、土巖型土壤、風(fēng)化土壤和表土共八種類(lèi)型，對(duì)每種類(lèi)型人工土壤的地表物質(zhì)特征、顆粒特征、污染特征和土地復(fù)墾特征進(jìn)行系統(tǒng)分析，供從事礦山場(chǎng)地修復(fù)、土地復(fù)墾、生態(tài)恢復(fù)等專(zhuān)業(yè)的研究人員和管理人員參考。關(guān)鍵詞：礦山場(chǎng)地地表物質(zhì)人工土壤顆粒特征場(chǎng)地污染Studyon

3、MetalMineSiteArtificialSoilacteristicZhuYibinZhouLianbiHuoHanxinLiQingSongShuangMengLeiBeijingGeneralResearchInstituteofMining&MetallurgyTechnologyGroup100160Abstract:.Accdingtosurfacematerialacteristicofopenpitmineralle

4、achingfieldwastedumptailingspondetcartificialsoilofmetalminesiteisdividedintobedrocksoilwasterocksoiltailingsssoiltailingsmudsoilrocksoilsoilrocksoilweatheredsoiltopsoil.Surfacematerialparticlesacteristicpollutionacteris

5、ticlrehabilitationofmetalminesiteartificialsoilisanalysis.Itcandirectedadministratprofessionalwhoisengagedinsiteremediationlrehabilitationecologicalrestationsoon.Keywds:minesitesurfacematerialartificialsoilparticlesacter

6、isticsitepollution1問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出金屬礦特別是有色金屬礦，多為原生礦；單一礦少，伴生礦多，往往伴生重金屬；原生礦在開(kāi)采過(guò)程中暴露于空氣，極易被氧化分解，釋放酸和重金屬等，引起酸污染和重金屬污染。金屬礦山場(chǎng)地包括露天采場(chǎng)、廢石場(chǎng)、尾礦庫(kù)、堆浸場(chǎng)、排泥庫(kù)等，礦山場(chǎng)地在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中逐漸形成，需要逐步進(jìn)行復(fù)墾，在服務(wù)期滿(mǎn)后，需進(jìn)行最終的復(fù)墾。露天采場(chǎng)、浸礦場(chǎng)、廢石場(chǎng)、尾礦庫(kù)、排泥庫(kù)既是礦山生產(chǎn)場(chǎng)所，又是污染場(chǎng)所，但是礦

7、山往往將這些場(chǎng)地多看作生產(chǎn)場(chǎng)所，很少將其作為污染場(chǎng)所。對(duì)于露天采場(chǎng)、浸礦場(chǎng)、廢石場(chǎng)、尾礦庫(kù)、排泥庫(kù)等場(chǎng)所環(huán)保認(rèn)識(shí)，多是強(qiáng)調(diào)生態(tài)恢復(fù)，采用部分覆土復(fù)墾措施、全面覆土復(fù)墾措施、無(wú)土復(fù)墾措施進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。目前金屬礦山場(chǎng)地人工土壤類(lèi)型的研究較少，金屬礦山場(chǎng)地人工土壤沒(méi)有統(tǒng)一分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)金屬礦山場(chǎng)地人工土壤進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)分類(lèi)，將有助于金屬礦山場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)研究、土地復(fù)墾技術(shù)研究、土壤修復(fù)技術(shù)研究。本文在分析金屬礦山典型場(chǎng)地的地表物質(zhì)基礎(chǔ)上，將金屬礦山

8、場(chǎng)地人工土壤分為基3氮等含量分為風(fēng)化土壤和表土，風(fēng)化土壤指有機(jī)質(zhì)、氮等營(yíng)養(yǎng)含量較低的土，表土指有機(jī)質(zhì)、氮等營(yíng)養(yǎng)含量較高的土。金屬礦山人工土壤類(lèi)型劃分見(jiàn)圖2。下面從地表物質(zhì)特征、顆粒特征、污染特征、場(chǎng)地修復(fù)等方面對(duì)金屬礦山場(chǎng)地主要人工土壤特點(diǎn)進(jìn)行分析。圖2金屬礦山場(chǎng)地人工土壤類(lèi)型Fig2Metalminesiteartificialsoiltype3.1基巖類(lèi)土基巖類(lèi)土基巖類(lèi)土主要指露天采場(chǎng)形成的露天采坑場(chǎng)地基巖裸露土壤，一般不再細(xì)分，故

9、也稱(chēng)為基巖型土壤。（1）地表物質(zhì)特征金屬礦露天采場(chǎng)上部近地表的臺(tái)階表層物質(zhì)一般為強(qiáng)風(fēng)化基巖，部分為第四系土層；下部臺(tái)階和坑底表層物質(zhì)一般為未風(fēng)化基巖，有機(jī)質(zhì)、N、P、土壤微生物極低。（2）顆粒特征基巖型土壤基本為板塊狀，顆粒特征極不明顯。（3）污染特征露天采場(chǎng)基巖型土壤礦物為硫化礦或圍巖含硫化礦較高時(shí)，硫化礦暴露后在水、氧等作用下易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，釋放酸、重金屬等污染物。（4）場(chǎng)地修復(fù)特征基巖型土壤修復(fù)一般要重點(diǎn)考慮以下因素：①礦巖含

10、硫化礦物較高的，基巖型土壤修復(fù)需考慮從源頭控制污染物的產(chǎn)生；②露天采場(chǎng)局部邊坡存在滑坡風(fēng)險(xiǎn)，修復(fù)時(shí)必須考慮邊坡穩(wěn)定性。3.2巖石類(lèi)土巖石類(lèi)土巖石類(lèi)土根據(jù)粒度大小分為廢石型土壤、尾砂型土壤、尾泥型土壤，廢石型土壤指顆粒較大的碎石組成，尾砂型土壤指顆粒與砂相當(dāng)?shù)奈采敖M成，尾泥型土壤指顆粒與黏土相當(dāng)?shù)奈材嘟M成。3.2.1廢石型土壤廢石型土壤廢石型土壤，又稱(chēng)為巖石型土壤，主要指地下采礦形成的廢石場(chǎng)、堆浸場(chǎng)、深凹露天采礦后期廢石堆積場(chǎng)地等場(chǎng)地土壤

11、。（1）地表物質(zhì)特征地表物質(zhì)為松散廢石，基本不含土，基本未風(fēng)化。廢石含有機(jī)質(zhì)、N、P、土壤微生物極低。（2）顆粒特征廢石型土壤巖石粒度大小極不均勻，有的為塊石、有的為礫石，小的為微米級(jí)。根據(jù)顆粒大小可再細(xì)分為塊石型土壤、礫石型土壤、碎石型土壤、粗砂型土壤。（3）污染特征廢石中含硫化礦物時(shí)，硫化礦暴露后在水、氧等作用下易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，釋放酸、重金屬等污染物。（4）場(chǎng)地修復(fù)特征廢石型土壤修復(fù)一般要考慮以下因素：①?gòu)U石含硫化礦物較高的，土