1、主讲人：主讲人：刘丽艳刘丽艳哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学1 1垃圾场的生物修复垃圾场的生物修复卫生填埋卫生填埋垃圾堆肥污染的植物修复垃圾堆肥污染的植物修复矿山废石场的生物修复矿山废石场的生物修复露天采矿场的生物修复露天采矿场的生物修复矿山尾矿库的生物修复矿山尾矿库的生物修复2 2固体废物是无直接用途的、可以永久丢弃的、可移动的物固体废物是无直接用途的、可以永久丢弃的、可移动的物品。品。在人类的生产与消费中或之后，所有投入经济体系的物质仅有10%15%以建筑物、工具、奢侈品的形式积累起来，其余部分最终都将变成废弃物。目前，全世界每年产生数十亿吨工业固体废物和数亿吨数十亿吨工业固体废物和数亿吨危险
2、废物危险废物，放射性废物放射性废物的产生量也在逐年上升。大量堆置的固体废物在自然条件影响下，其中的一些有害成分会转入大气、水体和土壤中，参与生态系统的物质循环，有些污染物质还会在生物机体内积蓄和富集，通过食物链影响到人体健康，因而具有潜在的、长期的危害性。3 3“废物废物”是指处置的、或打算予以处置的、或按国家法律规定是指处置的、或打算予以处置的、或按国家法律规定必须加以处置的物质或物品。必须加以处置的物质或物品。控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约4 45 56 6 1995年己超过1亿t，每年增长10(全世界平均年增长速度8.42)。无害化处理的
3、不足10。每年产生约2 105 t，以湿污泥计约为(3850)l05 t，且以每年20的速度增长。作物秸秆、草木枝叶、人和畜禽粪便等。作物秸秆每年产量约（56)l08 t。（薪柴、就地焚烧就地焚烧）集约化畜禽生产，粪便年排放量约18.8108 t。7 7国家水平国家水平人均日产垃圾数人均日产垃圾数发达国家发达国家0.71.8kg中等收入国家中等收入国家0.50.9kg低收入国家低收入国家0.50.6kg北京北京0.82kg城市垃圾的数量随生活水平提高而增加。城市垃圾的数量随生活水平提高而增加。垃圾泛滥，并成为一种环境污染问题，是近代工业发展垃圾泛滥，并成为一种环境污染问题，是近代工业发展和城市
4、化的结果。和城市化的结果。8 8有机废物、无机废物一般废物、危险废物固态废物、半固态废物、液态（气态）废物工业固态废物、城市生活垃圾、农业、养殖业和农村生活废物城市生活固体废物、工业固体废物、危险废物9 9 污染水体污染水体固体废物未经无害化，随意堆放，将随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，并长期淤积，使水面面积缩小，其有害成分造成了水体的各种污染，如果人们将固体废物直接倾倒到水体中，造成的危害将更大。1010 污染大气污染大气固体废物中的干物质或轻物质随风飘扬，会对大气造成污染。另外，焚烧法是目前处理固体废弃物的一种较为流行的方法，但是焚烧将产生大量有害气体和粉尘，一些有机固体废弃物长期堆放
5、，在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，同时释放出有害气体。1111 污染土壤污染土壤土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所，这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用，它们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统，而未经处理的有害固废物，经过风化、雨淋、地表径流等作用，其有毒液体将渗入土壤，进而杀死土壤中的微生物，破坏了土壤中的生态平衡，污染严重的地方生殖寸草不生。1212 侵占土地侵占土地不断增加的固体废弃物如不加利用，就要占用土地来堆放。我国80年代以来，工业固体废物的产生量相当迅速，许多城市利用大片的城市城郊边缘的农田来堆放它们。13131414资源化：资源化：有机固体废物被称为“放错地点的原
6、料”，为“二次资源”或“再生资源”，可用于生产生物能源、生物肥料和饲料。无害化：无害化：杀灭或去除固体废弃物中的病原菌病原菌、害虫害虫和寄生虫寄生虫（害虫和寄生虫卵）、杂草种子杂草种子和有害化学物质有害化学物质，处置过程需符合国家的无害化标准。减量化：减量化：经过最终处理、处置的部分能减量到最少的程度。1515我国垃圾物流管理还处于粗放状态粗放状态，垃圾计量方式不规范，处理厂对入场垃圾没有严格的控制；城市生活垃圾处理方式以填埋为主以填埋为主，占总处理量的95以上，堆肥焚烧比重很小；垃圾处理水平较为落后，多数填埋场未采取有效的防渗措施，渗滤液处理很难达标，仅20的填埋量较符合要求；大多数堆肥处理
7、厂因垃圾的混合收集而面临困境；焚烧处理还处于起步阶段；垃圾处理能力较低，实际处理的生活垃圾占垃圾总产量的45左右，其中，可以达到处理标准的垃圾量仅占垃圾总产生量的10。1616 固体废弃物环境污染主要对象是土壤和水体。对其修复就是利用利用化学、物理或者生物的方法对污染环境的固体废物进行处理，以化学、物理或者生物的方法对污染环境的固体废物进行处理，以达到减少污染，无害化处理的过程。达到减少污染，无害化处理的过程。物理修复：物理修复：利用污染物与环境之间各种物理特性的差异，达到将污染物从环境中去除、分离的目的。化学修复：化学修复：通过化学添加剂清除和降低环境中污染物的方法，且所施化学药剂不对环境系
8、统造成二次污染。生物修复：生物修复：利用天然存在或特别培养的微生物在可调控环境条件下降有毒污染物转化为无毒物质的过程。包括微生物修复技术和植物修复技术。1717 物理分离修复 蒸汽浸提修复 固定/稳定化修复 玻璃化修复 低温冰冻修复 热力学修复 电动力学修复等技术1818 原位化学淋洗技术 溶剂浸提技术 化学氧化修复技术 化学还原修复技术 还原脱氮修复技术 植物修复技术 微生物修复技术生物修复与物理、化学修复方法相比，有以下优缺点：可以现场进行现场进行，减少了运输费和人类直接接触污染物的机会。可在难以处理的地方在难以处理的地方（如建筑物下、公路下）进行，修复时场地可以照常用于生产。使有机物分解
9、为二氧化碳和水，无二次污染无二次污染，不会使污染转移。可与其他技术结合使用，处理复合污染费用低，只是传统物理化学修复费用的30%-50%。有些化学品不易或根本不能被生物降解。有些化学品经微生物降解后毒性增加。科技含量较高，运作必须符合污染地的特殊条件。项目执行时的监测指标除化学监测项目外，还需要微生物监测项目。191920202121垃圾场生物修复的限制因素垃圾场生物修复的限制因素 基质不适宜大多数植物的生长，修复时要进行调配。水分满足不了大多数植物的生长要求；垃圾土失水速率高于普通土壤，垃圾场的植被营建中，应加强对水分的管理。土层下垃圾发酵产生的热对植物根系的生长有很大影响。垃圾渗滤液污染场
10、地的植物修复垃圾渗滤液污染场地的植物修复垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中，由于发酵和雨水的淋溶、冲刷以及地表水和地下水的浸泡而排放出来的高浓度有机污水。COD最高可达100 g/Lg/L，铵态氮1700 mg/Lmg/L，含有多种重金属。垃圾渗滤液污染的土壤，先与本地土壤按比例混合，再采用植物修复。垃圾堆放引起的土壤重金属污染，也可采用超积累植物来修复。2222微生物吸附微生物吸附重金属被活的或死的生物体吸附的过程。微生物吸附应用的条件：微生物吸附应用的条件：要有专一吸附能力的微生物；培育生物的成本要低。2323微生物氧化还原利用微生物氧化还原利用微生物改变重金属离子的氧化还原状态，从而降低
11、环境和水体中的重金属水平。利用微生物还原性来降低重金属的毒性利用微生物还原性来降低重金属的毒性生物酶能使Cd形成难溶性磷酸盐。土壤中的某些细菌能将硒酸盐和亚硒酸盐还原为胶态低毒的硒；还可将Pb2+转化为胶态的低毒Pb。在好氧或厌氧条件下，许多异养微生物能催化Cr6+Cr3+的还原反应。研究显示，有机污染物（如芳香族化合物）可以作为Cr6+还原的电子供体，表明微生物可以同时修复有机物和Cr的污染。利用微生物的氧化反应减少污泥中的重金属利用微生物的氧化反应减少污泥中的重金属在含高浓度重金属的污泥中，加入适量的硫，微生物即把硫氧化成硫酸盐，降低污泥的pH值，提高重金属的移动性。2424对于服役期满而
12、即将关闭的垃圾填埋场，可采用乔木、灌木和草本相结合的措施进行生态修复。重庆某垃圾场，利用已完成作业的地段，以粉煤灰和建筑弃土粉煤灰和建筑弃土为覆盖物，在覆盖土上种植了珊瑚树、毛叶丁香、菊花、小叶榕、复羽叶栾树，石竹、莆葵、结缕草、南天竹、麦冬、大叶黄杨。在边坡种植龙芽花(刺桐)、夹竹桃、构树、洋槐、小蜡、一串红等18种植物，使关闭的垃圾场得到了植被修复。在另一垃圾场，在原复垦地和新复垦地上种植了刺桐、小叶榕、毛叶丁香、高羊茅、紫羊茅、剪股颖、结缕草，还从日本引种了草本植物萨卜三叶草，发现萨卜三叶草、紫羊茅、剪股颖等不太适宜于垃圾场萨卜三叶草、紫羊茅、剪股颖等不太适宜于垃圾场。在复垦场边坡，宜种
13、构树、蓖麻、刺藤、葛藤，它们既能护坎，又能耐肥、耐毒，生长良好。香港政府通过栽植乔木、灌木和草本等植被，把已关闭的堆填区恢复成供市民休闲的场所，如公园，高尔夫球场等。2525对于固体废物堆放不当造成的农田场地污染，可通过土地耕作（耕翻）或整备床技术，促进微生物对有害化合物的降解，实现对污染土壤进行生物修复。固废来源固废来源：市政污泥、化工厂残留物、食品厂加工产生的污泥、石油化工有害废物、纺织厂污泥、炼油厂污泥、木材防腐废物、造纸厂污泥等。土地耕作是好氧生物过程土地耕作是好氧生物过程，使用土壤作为接种物和供生物生长的基质。为加速生物降解应使土壤通气，在耕翻的同时加入营养盐。2626整地技术规程整
14、地技术规程（0.3m0.3m以上的污染土壤）以上的污染土壤）去除大的石块和碎片，使土壤比较均匀一致；施用添加剂，使90以上的土壤有添加剂；烃类、氮和磷的一般比例为100:10:1，还可根据土壤状况补充微量元素；一次施用量应限制在45kg/m3土壤之内，以防止流失；如需要大量的营养盐可以用缓释剂或多次施用；尽量增加土壤孔隙度，勤翻土壤或加入膨松剂，防止压实土壤；黏土较重的土壤一般要掺沙子、锯末或木片，或用石膏减少黏土中的水分；调整土壤的pH值，可用石灰、明矾或醋酸。2727通常用沙子或土壤作为表层，厚度：0.61.2m，最薄的有0.30.6m；最底层是黏土保护层，其上是塑料防渗层。需建排水系统收
15、集渗滤液，渗滤液可以送回到土壤处理或送到处理厂处理。固体废物污染土壤耕地生物修复耕作床固体废物污染土壤耕地生物修复耕作床2828整备床处理技术整备床处理技术（0.3m0.3m以下的污染土壤）以下的污染土壤）防止污染物迁移的措施：表层需有黏土层；底层需有塑料防渗层；需要渗滤液收集系统；泄漏监测系统。典型固体废物污染土壤耕地生物修复过程典型固体废物污染土壤耕地生物修复过程2929整备床处理技术操作步骤整备床处理技术操作步骤挖出污染土壤，必要时过筛，放在沙床上；土壤撒至0.30.5m厚，必要时加石灰调整pH值并加入营养盐（化肥），施用所有的添加剂以后，耕、耙污染土壤，然后接种微生物和植物。要求：要求
16、：土壤的氧化还原电位保持在800mV以上，不足要每天耕翻。为降解难降解的化合物，使用微生物接种（下水污泥）可缩短驯化期。可用牛粪来补充能源。及时监测土壤中的污染物随时间消失的过程.记录渗透液样品和水分的损失量。3030应用案例：应用案例：为修复木材防腐剂五氯酚(PCP)污染的土壤（总土量约为4000m3；PCP平均浓度为100mg/kg），利用土耕操作法，在4个月内，使PCP平均浓度下降到5mg/kg，半衰期约为25d。处理过程包括：处理过程包括：挖出污染土壤，摊开至0.4m厚，加入8cm厚的牛粪或下水道污泥。整备床底有2mmHDPE膜，在渗透液收集系统上有15cm厚的沙粒层。土壤置于砾层的上
17、面，整个设施有顶棚遮盖。3131卫生填埋(sanitary landfill)始于20世纪60年代，是在传统堆制的基础上，避免环境免受二次污染而发展起来的一种较好的固体废物处理法。其优点是投资少，容量大，见效快。3232 根据地形、地貌、土壤条件、水文地质、气候、运输距离、出入道路等条件选择，使填埋处理不影响当地居民的生活和健康。场地底部要构筑不漏水的防水层、集水管和集水井等设施，四周要防止水流冲刷、防止地下水和地面水受污染，避免一般填埋出现的卫生条件差，二次污染频繁的问题出现。垃圾在填埋场内分区、分层进行填埋。每天的垃圾，在限定范围铺散为4075cm的薄层，压实。垃圾层厚度应为2.53m，一
18、次性填埋处理垃圾层最大厚度为9m。每层垃圾压实后覆土2030cm。废物层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即填埋单元填埋单元(cell)。当天的垃圾，当天压实覆土，成为一个填埋单元。具有同样高度的一系列相互衔接的填埋单元构成一个填埋层。按上述工序完成的卫生填埋场由一个或几个填埋层组成。当填埋到最终的设计高度以后，再在该填埋层上层盖一层90120cm的土壤，压实后就成为一个比较标准的卫生填埋场。33333434史蒂文斯县的卫生填埋场史蒂文斯县的卫生填埋场36363737383839394040 垃圾渗滤液以其特有的复杂性及肮脏性，对填埋场或堆放场周围的大气、水体、土壤、植物及居民产生严重的二次污染，
19、应建污水处理厂；产生大量的沼气，规范化的垃圾填埋厂区，均应建沼气发电厂；侵占大量土地，使人地矛盾突出。当填埋场封土或堆放场废弃后可进行生物修复，使其变为园林绿地直至农牧业用地，既可缓解人地矛盾，又可美化生态环境，治理垃圾二次污染。垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和渗入的地表水，垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和渗入的地表水，统称为填埋场渗滤液。统称为填埋场渗滤液。渗滤液的性质性质主要取决于所埋垃圾的种类，渗滤液的数量数量取决于填埋场溶滤液的来源、填埋场的面积、垃圾状况和下层土壤等。渗滤液收集采用集水管、集水井集水管、集水井等设施。l 渗滤液处理或处置渗滤液处理或处置 新的渗滤液
20、，用厌氧、好氧生物法处理；稳定的填埋场渗滤液，采用物理化学处理法。旱季或干旱地区，渗滤液可再循环利用，即将收集的渗滤液回灌到填埋场，通过生物作用、物理和化学作用被降解、转化或被稀释分布，可省略水处理系统，加速垃圾稳定。蒸发减少渗滤液的容积。要修建渗滤液容纳池，让其蒸发散失。蒸发剩余物再进行处理或处置。容纳池要求底部不渗漏，并加盖防雨，通风驱散臭气。4141l微生物厌氧发酵产生甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢气、硫化氢、氮气等气体。l填埋场产气量和气体成分与被分解的固体废物的种类有关，并随填埋年限而变化。每千克挥发性有机固体的产气量约为0.0130.047m3。l甲烷发酵进入稳定期的时间为2年后
21、，填埋场气体一般含有3040甚至6070的甲烷，以及多种其它种类的气体。l填埋场气体经过处理后可以作为能源加以利用。l回收作能源；l释放到环境；l微生物氧化：厌氧甲烷氧化菌、好氧甲烷氧化菌(存在于填埋物培土中)。l甲烷气体的好氧氧化作用过程：CH4 CH3OH HCHO HCOO-CO24242l厌氧填埋l好氧填埋l半好氧填埋填埋类型填埋类型特点及应用情况特点及应用情况厌氧填埋厌氧填埋操作简单，施工费用低，可回收甲烷气体，目操作简单，施工费用低，可回收甲烷气体，目前广泛采用。前广泛采用。好氧和半好氧好氧和半好氧填埋填埋分解速度快，垃圾稳定化时间短，但工艺要求分解速度快，垃圾稳定化时间短，但工艺
22、要求较复杂，费用较高，尚处于研究阶段。较复杂，费用较高，尚处于研究阶段。43液体存储液体存储气体收集气体收集，生成能量生成能量地下水监控地下水监控Bioreactor Program 4444气体收集气体收集渗滤液渗滤液/液体收集液体收集气体注入气体注入Bioreactor Program 4545气体注入气体注入渗滤液渗滤液/液体收集液体收集液体存储液体存储地下水监控地下水监控Bioreactor Program 4646地下水监控地下水监控液体存储液体存储气体收集气体收集，生成能量生成能量气体收集气体收集渗滤液渗滤液/液体收集液体收集4747垃圾堆肥是指居民生活垃圾中的有机物通过分解发酵而
23、得到的一种性能稳定的类似腐殖质的物质（用作土壤改良剂）。堆制处理后，产物中含丰富的氮、磷营养物质和有机物质，故称为堆肥(Compost)。原料为可生物降解废物，固体或半固体；人工控制下进行；多种微生物联合作用，不同阶段，不同的微生物起主导作用。堆制过程好氧、放热，为稳定化过程；能杀死病原菌和寄生虫和害虫卵，达到无害化、安全性。48484949堆肥过程也会产生环境污染（如：臭气，污水、灰尘、噪声、重金属等）。在堆肥化系统的设计中，必须采取应有的措施防治二次污染的产生。堆肥化系统产生的臭气，主要有“氨、硫化氢、甲基硫醇、胺氨、硫化氢、甲基硫醇、胺”等，因此需采取措施除臭除臭：清洁气体法：清洁气体法
24、：清洁气体法是指将堆肥排出的臭气用液体吸收液淋洗，减少臭气排放量。液体吸收剂：水、海水、酸(各种酸、双氧水、高锰酸钾等)、碱(氢氧化钠、次氯酸钠)，采用的系统有：喷射塔系统、密封塔系统等。臭氧氧化方法：臭氧氧化方法：利用臭氧发生器产生的臭氧将臭气分子氧化，以降低臭气对环境的影响。方法需要设置：臭氧发生器、臭氧反应塔。土壤除臭法：土壤除臭法：一般是采用熟堆肥除臭或施用熟堆肥的土壤除臭。处理设备应安装除尘装置。5050在堆肥过程中，振动源来自破碎机。噪声源来自空压机和鼓风机。减小振动的方法是在设备和基地之间安装隔振板，并使地基尽量大。污水处理是处理来自储料发酵仓、设备运转过程中以及附属建筑的生活污
25、水等。堆肥化系统中产生的污水量比较少。堆肥中的重金属含量的测定，依据重金属的化学形态，采取不同提取方法：简单的或络合的水溶态离子，易被植物吸收利用，可用水提取；代换态离子，能被植物吸收利用，可用中性盐(pH7的醋酸铵)提取；与有机物键合的可给态离子，能被植物吸收利用，可用弱酸弱碱盐(醋酸铵)提取；酸溶态的氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐或其他“二级矿物”等，不能被植物直接吸收利用，可用一定浓度的强酸(HCl)提取；“一级矿物”晶格中的难溶态离子，不能被植物吸收利用，只有用各种混合酸(HNO3-HCl-HClO4-HF)进行加热消解，才能从土壤中溶出。有机有机废物分解并达到稳定化废物分解并达到稳定
26、化 易腐败的有机废物和有毒废物被转化为比较稳定的物质，体积大大缩小(4060干有机质被分解)，便于处置和运输。有毒化学品(如农药)形成腐殖质，消除毒性。干化作用干化作用 人粪尿、动物粪便和污泥含水达8095，经过堆制处理，大大降低其含水率。杀灭有害生物杀灭有害生物 堆制过程释放大量热能，堆温较高。据测定，6070维持3d，可使脊髓灰质炎病毒、病原细菌和蛔虫卵失活。堆温5060，持续67d，即可杀灭病原和虫卵。堆肥是植物良好的肥料和土壤改良剂堆肥是植物良好的肥料和土壤改良剂 5151 堆肥质量不易稳定；原料来源不同、随季节变化，给标准化处理带来困难；物料温度不均匀；受社会、文化、经济因素的影响。
27、5252堆肥桩堆肥桩53535454参与的主要是微生物，包括：细菌(含放线菌)、真菌、原生动物等类群、一些无脊椎动物如线虫、蚯蚓、螨类等。堆制过程中的食物链堆制过程中的食物链第一级消费者是细菌、放线菌和真菌第一级消费者是细菌、放线菌和真菌，其中以细菌数量最多，分解最快；放线菌在易降解物质下降、水分减少时更为显著；真菌更耐低水分、低pH值和低氧条件，容易降解木质材料和难降解材料。第二级消费者第二级消费者是螨类、甲虫幼虫、线虫、原生动物和轮虫等，它们以第一级消费者为食。第三级消费者第三级消费者是蜈蚣、隐翅虫和蚂蚁等，它们捕食第二级消费者。555556566161废石场生物修复的类型，取决于废石堆放
28、的地点和具体的规定：如果在采矿过程中，将废石堆放于废弃深凹的露天矿坑时，则可在废石填满矿坑时，予以平整并复土、种植，恢复成农业用地或造林用地。如果废石堆放于浅露天矿坑时，可采用边开采、边堆放废石，逐年平整、逐年修复的方法进行修复。如果废石堆放在采矿场以外，而且已形成废石堆，不仅占用了大量土地，而且废石堆本身已成为环境的污染源。在这种情况下，应根据不同要求，采用不同的方法予以修复。例如：美国、英国、波兰美国、英国、波兰等国家要求必须将废石推倒整平，恢复成原有的地形，然后覆土造田，部分或全部地恢复土壤肥力，满足植物生长的要求。我国我国在对矿山废石场修复的要求方面尚无统一规定，就当前来看，主要是按设
29、计要求进行整治堆放，但也有一些地区，则要求及时修复造田，并采用补偿征地的形式，进行严格控制。6262异位修复：将废石搬运到陷坑、采空区或谷地进行修复;原位修复：在原来的废石地上进行修复。对植物修复来说，修复程序一般可分为整治废石堆、覆土和种植植被。按照当地修复条例的要求，合理的安排废石堆的结构，整治后，修复造田有利于植物生长，能防止地表径流的冲刷作用。废石堆分层堆置的顺序是：酸性、碱性废石在下层，中性废石在上层；大块废石在下层，小块废石在上层；不易风化的废石在下层，易风化的废石在上层；不肥沃的土质在下层，肥沃的土质在上层。美国：美国：废石堆坡面的坡度按1015考虑。我国：我国：不少矿山在整治废
30、石堆时，也吸取了国外的经验。种植农作物时，其坡度一般保持在25之间；种草放牧，考虑牲畜的安全，其坡度一般应保持在10以下；种植树木，其坡面坡度可以大一些，但不得超过25。63636464在废石堆被整治以后，根据废石和废土再种植的可能性，还要在废石堆表面覆盖表土。表土的来源：表土的来源：一般是露天开采时预先储存在临时堆放场的耕植土，也可以是采矿场刚剥离下来的表土，或者是从邻近的土地上挖掘出来的表土。不论从何处取来的表土，均应满足植物生长的要求。覆盖表土的厚度：美国：美国：一些州制定的修复条例中规定为：4666cm。我国：我国：耕植土厚度为1020cm。在整治好的废石堆上，进行再种植时，植物的选择
31、是很重要的。通常应根据废石和覆土的种类、性质，选择适宜生长的农作物，如草木、灌木或其他树木，然后进行人工或机械栽种。6565 在废石场设计时，就应当考虑修复的要求，做出合理的设计安排。在废石场设计时，就应当考虑修复的要求，做出合理的设计安排。包括：废石场址的合理选择；废石的堆置方法；防排水系统的布置以及表土采掘与储备等。修复时应采取湿式作业和安全技术措施。修复时应采取湿式作业和安全技术措施。防止产生大量的粉尘，给安全带来威胁.在整治废石堆时，应首先挖出自热自燃源，使之冷却后、再分层混在整治废石堆时，应首先挖出自热自燃源，使之冷却后、再分层混入黄土并进行压实处理。入黄土并进行压实处理。如：湖南某
32、锰矿的废石堆，由于自燃产生了大量有毒SO2气体，同时流出酸性水，严重地影响农业生产。采取上述措施，取得了较好的效果。废石场修复时，应考虑废石场修复时，应考虑“废石废石”的日后复用。的日后复用。随着科学技术的进步，若干年后废石又可能成为提取某种有用物质的原料。66666767露天采矿场的修复比废石场修复更为迫切，也更为困难。一般地，根据露天采矿场的深度及有无覆盖层，将露天采矿场的修复分为四种不同的类型：无覆盖层的浅采矿场是指覆盖很薄，开采深度小于30m的采矿场。水淹型采矿场水淹型采矿场 如果其中的水体与其他水系没有连通，则可用一般充填料充填进行修复。如果其中的水体与其他水系相连通，为了保护其他水
33、系不受污染，最好是采用硬岩、碎砖石、炉渣以及从建筑场地收集的材料进行充填。充填之后，可作为基建用地，也可在其上覆盖一定厚度的腐殖土，进行人工栽植。如果淹没采矿场的水体中不含有毒金属离子，还可改造成水库，发展养殖业或将水体作为其他工业用水的水源；也可开辟成水上公园或水上运动场，供人游览。干涸型采矿场干涸型采矿场 可采用垃圾、泥土和碎石交替循环修复法进行修复。一般垃圾层的厚度可取2m左右；泥土、碎石层的厚度可取30cm 左右。交错法修复后的采矿场可作为居民区或工业生产用地，也可用作人工造林场地。6868是指覆盖层比较厚，开采深度30m的露天采矿场。这类采矿场的修复，可用采矿时剥离下来的覆盖土层来填
34、补采矿场。具体措施：具体措施：修复通常可与采矿同时进行。即在回采中，同时设置上、下两个采区，实行上采矿下剥离，或下采矿上剥离的平行作业的采剥方式，使采矿和剥离互不干扰。在采场布置上，沿矿体走向每隔400m划分为一个采场，在采场内再以长和宽划分成若干个采矿段，在各采矿段内又划分成若干个采矿带，以便实现上矿段、矿带剥离采矿，下矿段、矿带回填修复。这种采矿场的布置形式，有利于按矿段循序进行采矿和修复，便于实现平行作业，达到既采矿又修复的目的。为了满足采矿和修复同时作业的要求，在进行开采设计时，应当考虑修复程序，同时剥离出来的废石，尽量减少中间堆放。条件许可时，应全部倒运到采空区，并及时进行植物修复。
35、6969是指没有覆盖层或覆盖层极薄，而开采深度30m的露天采矿场。采矿场的修复不可能用剥离下来的覆盖层大量回填来修复。水淹型采矿场水淹型采矿场可以整修成水库，发展养殖业或作生产和生活水源。干涸型采矿场干涸型采矿场可整修成其他用途的场地。如射击场、自然保留地等。是指覆盖厚度比较大、开采深度30m的有色金属矿或煤矿的露天采矿场。采矿场的修复可用采矿过程中，剥离的废石、煤矸石和表土来修复。除了露天矿的采矿场进行修复工作以外，对地下开采的采空区，也应进行修复并重复利用。如：采用废石尾矿对不稳定的采空区进行充填采用废石尾矿对不稳定的采空区进行充填。不但可以减少地表固体废物的堆存量、节省更多的土地面积，而
36、且还可以防止地表沉陷与土地破坏。对稳固的地下采空区或井巷，可以修理用作军火库、火药库、民防工程、蘑菇养殖场或作其他地下工程之用。根据调查，美国地下矿山采空区的重复利用率已达25，主要用作仓库和民防工程。70707171矿山固体废物不具备天然表土的特性，还具有不利于植物生长的因素：重金属和其他污染物含量高重金属和其他污染物含量高通常，当金属元素微量存在时，可促进植物生长；但当超量时，就成为植物的毒性物质。在一般情况下，可溶性的铝、铜、铅、锌、镍等对植物显示出毒性的浓度为1l0mg/kg，锰和铁为2050mg/kg。当比导电性超过7m时，土壤中的碱金属盐，将会呈现毒性，对植物生长极为不利。其次，含
37、黄铁矿的固体废物，自然条件下产生的SO2、H2S等有毒气体，危害植物生长。酸碱性强且变化大酸碱性强且变化大当固体废物中的pH值超过78.5时，则呈强碱性，可使多数植物枯萎。当pH值小于4时，固体废物则呈强酸性，对植物生长有强烈的抑制作用。此时，酸性环境中，重金属离子更易变化而发生毒害作用。新采掘出来的煤矸石，随着堆放时间的延长，会由碱性变成强酸性，再由强酸性变成中性。因此，煤矸石堆放时间越长，对植物生长越有利。7272 植物营养物质含量低植物营养物质含量低矿山固体废物中一般都缺少土壤构造和有机物，不能保存氮、磷、钾这些养分。但堆放时间愈长，固体废物表面层中有机物的含量就愈高，对植物生长也就愈有
38、利。固体废物表面不稳定固体废物表面不稳定矿山固体废物很容易受到风、水和空气的侵蚀，其表面出现蚀沟、裂缝，导致覆盖在尾矿和废石上的表土层破裂，由于重力作用，可能使表土层蠕动，使表土层稳定性降低。而这种表土层的不稳定性及位移，均会严重地破坏植物的正常生长。鉴于上述情况，在植物修复以前必须针对矿山固体废物的结构和特性，通过试验，做出全面分析，然后有选择地选择种植一些适应性较强的植物，以利于生态发展。7373整治尾矿库整治尾矿库对长期积水、类似沼泽地形的尾矿库，应先采用专门的机械设备排除积水，待干涸后再进行疏松、整平。对于干涸的尾矿床，由于表面易形成一层不透气的硬壳，则应予以疏松。可根据植物修复的要求
39、，进行局部整平或缓和地形即可。酸碱中和处理酸碱中和处理对碱性尾矿可采用硫化矿碎片进行中和处理，对酸性尾矿可采用石灰石矿碎片进行中和处理。参与中和反应的碎石粒径，应愈小愈好，小粒径碎石能改善尾矿表层的“土壤”结构，有利于植物生长。覆盖、种植覆盖、种植在整治尾矿库、中和尾矿的基础上，进行覆盖泥土，然后进行种植。例如：例如：山东南野石墨矿、中条山的篦子沟铜矿等，在尾矿库上采用整治、中和、覆土等工序，先后分别修复造田50多公顷，种植高粱、小麦等农作物，均收到了良好的技术经济效果。7474目前，尾矿库植物修复仍存在不少问题问题：尾矿粉的固结问题；尾矿粉中缺少植物生长所需要的营养成分问题；尾矿粉中含有过量
40、的重金属元素，对种植农作物造成二次污染问题；不同成分与性质的尾矿粉对植物生长的影响等。诸如此类问题，在植物修复之前，都必须根据实际情况，通过试验加以解决，然后才能针对性地进行植物修复。试验表明，对于碱性尾矿粉采用硫化物尾矿做中和处理后，种植豆类植物或种植草本植物生长都比较好。综上所述，无论是酸性尾矿粉或碱性尾矿粉，只要通过试验，了解其结构和特性，因地制宜地进行植物修复是完全可行的。我国不少矿山，在尾矿库上植物修复，都有成功的经验。75751简述垃圾渗滤液重金属污染的植物修复简述垃圾渗滤液重金属污染的植物修复技术和微生物修复技术。技术和微生物修复技术。2已关闭垃圾场的植被修复及受限因素有已关闭垃圾场的植被修复及受限因素有哪些哪些?3论述废石场的生物修复过程。论述废石场的生物修复过程。4论述露天采矿场的生物修复过程及应用。论述露天采矿场的生物修复过程及应用。5论述矿山尾矿的植物修复流程。论述矿山尾矿的植物修复流程。
