離子型廢棄稀土礦山跡地生態(tài)修復(fù)技術(shù)介紹

離子型廢棄稀土礦山跡地生態(tài)修復(fù)技術(shù)

介紹作者簡(jiǎn)介：史紅平，男，漢，碩士研究生，主要從事環(huán)境修復(fù)方向工作。摘要：長(zhǎng)期開(kāi)采稀土礦山已對(duì)我國(guó)南方當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境系統(tǒng)造成嚴(yán)重的破壞，產(chǎn)生大面積的稀土礦山廢棄地及嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。針對(duì)上述由稀土礦山經(jīng)原地浸礦工藝開(kāi)采后造成的環(huán)境問(wèn)題，本文系統(tǒng)性地介紹了離子型稀土礦山跡地生態(tài)修復(fù)技術(shù)，主要包括：遺留物治理工程、生態(tài)恢復(fù)工程、雨污分流工程、水質(zhì)凈化工程。該技術(shù)對(duì)運(yùn)用生態(tài)修復(fù)的方法治理稀土礦山廢棄地的前景提供了思路。關(guān)鍵詞：原地浸礦、生態(tài)恢復(fù)、雨污分流、水質(zhì)凈化Abstract:InsouthernChina,aslong-termminingofrareearthmines,whichhascausedseriousdamagetothelocalecologicalenvironmentsystem.Generatinginalargeareaofrareearthminesandseriousenvironmentalproblems.Inviewoftheenvironmentalproblemscausedbyin-situleachingminingofrareearthmines,thispapersystematicallyintroducestheiontyperareearthminesofecologicalrestorationtechnology.Itmainlyincludes:legacytreatmentproject,ecologicalrestorationproject,rainwaterandsewagepersionproject,andwaterpurificationproject;Thistechnologyprovidesawayofthinkingfortheapplicationofecologicalrestorationtothetreatmentofrareearthmineswasteland.Keywords:insituleaching,ecologicalrestoration,persionofrainwaterandsewage,waterpurification1.引言20世紀(jì)70年代，南方稀土礦開(kāi)采以池浸為主，被稱為“搬山運(yùn)動(dòng)”E，即剝離開(kāi)采區(qū)地表的全部植被和土壤，獲取稀土礦，完全破壞原土壤層；開(kāi)采結(jié)束后，以裸露基巖的形式接受大自然的侵蝕；同時(shí)使用大量藥劑，在滲透和淋濾作用下，廢水對(duì)土壤和水體形成污染。堆浸工藝是將礦山地表植物砍掉，剝離表土并開(kāi)挖礦體，礦土挖好后搬運(yùn)到異地進(jìn)行筑堆，再采用硫酸銨進(jìn)行浸礦，浸出液經(jīng)收集后再經(jīng)過(guò)除雜、沉淀、灼燒等工序即可得到離子型稀士產(chǎn)品⑵。堆浸工藝存在如下問(wèn)題：①稀土資源利用率不高，挖礦時(shí)常發(fā)生“采易棄難”、“采富棄貧”等現(xiàn)象，導(dǎo)致稀土資源利用率往往不高。②礦山生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，土地出現(xiàn)荒漠化。此外，廢棄稀土礦區(qū)土壤偏酸性、營(yíng)養(yǎng)元素缺失，植被很難生長(zhǎng)。③污染礦區(qū)周?chē)痢５V堆浸礦后殘留大量硫酸銨，被雨水淋濾出來(lái)后極易滲入礦區(qū)周?chē)耐寥兰八?。④堆?chǎng)存在安全風(fēng)險(xiǎn)。堆浸平臺(tái)銜接坡面多為高陡邊坡，毫無(wú)防護(hù)，在降雨條件下，極易發(fā)生崩塌或者滑坡。再加上堆場(chǎng)無(wú)植被覆蓋，下雨極易發(fā)生徑流，尾砂被雨水沖刷形成泥石流，淹沒(méi)農(nóng)田、淤積河道等［"Ro20世紀(jì)90年代開(kāi)始，原地浸礦工藝廣泛用于我國(guó)南方稀土礦的開(kāi)采，有效緩解了礦區(qū)地形、地貌和地表植被的破壞，降低了水土流失程度Mo盡管如此，原地浸礦工藝仍會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，如過(guò)量使用化學(xué)藥劑，污染礦區(qū)土壤和水體，改變土壤的化學(xué)環(huán)境；使礦山酸化，土壤貧瘠，氨氮富集；大量的注液井、淺槽及集液溝等，加劇了山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。過(guò)去由于受限于稀土礦山開(kāi)采方式以及濫采盜采等現(xiàn)象，浪費(fèi)了大量的稀土資源，形成了規(guī)模較大的礦山廢棄地，對(duì)礦區(qū)及其周?chē)用駞^(qū)造成了嚴(yán)重影響I"'I?！俊ａ槍?duì)原地浸礦開(kāi)采造成的這一系列環(huán)境問(wèn)題，本文從整體上對(duì)廢棄稀土礦山的治理提出系統(tǒng)性的治理思路。1.原地浸礦工藝及環(huán)境問(wèn)題1.原地浸礦工藝原地浸礦是指在不剝離表土開(kāi)挖礦石、不破壞礦體地表植被的情況下，在富含礦物的山體上布置一定數(shù)目的注液井，將能交換稀土離子的電解質(zhì)溶液通過(guò)注液井注入礦體中，使其與稀土礦物發(fā)生交換解吸作用，稀土離子進(jìn)入溶液而形成母液后通過(guò)導(dǎo)流孔流出礦體，進(jìn)入循環(huán)工藝池內(nèi)，再利用碳銨或草酸等沉淀劑對(duì)母液進(jìn)行處理，提取稀土［1U1.1.環(huán)境問(wèn)題1.水土污染嚴(yán)重（1） 土壤酸化和土壤荒漠化土壤酸化是由于稀土礦浸礦劑主要選取酸性且富含銨鹽類物質(zhì)。隨著稀土礦開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)，土壤中的酸性物質(zhì)濃度逐漸增加，土壤膠體表面吸附的氫離子和鋁離子被置換下來(lái)，土壤中致酸性離子濃度逐漸增加，pH值一般在4.0?5.5。土壤荒漠化主要是因?yàn)樵陂_(kāi)采過(guò)程中，大量注入硫酸銨或者碳酸銨等浸礦藥劑，導(dǎo)致山體表層土遭到嚴(yán)重破壞，致使礦區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮、磷和鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量流失，土壤理化性質(zhì)完全被破壞，造成土壤質(zhì)量嚴(yán)重退化。（2） 水體酸化、氨氮超標(biāo)稀土礦區(qū)的水體污染，主要由原地浸礦工藝中硫酸銨浸取劑大量使用造成的；同時(shí)，由于注液管道泄露、防滲層破裂等原因，導(dǎo)致含有硫酸銨的廢液隨降雨淋濾匯流進(jìn)入礦區(qū)周邊水體，造成地表水體中氨氮含量嚴(yán)重超標(biāo)，威脅水生動(dòng)植物安全，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。原地浸礦一些項(xiàng)目地多為粗放式盜采工藝，無(wú)相關(guān)的地質(zhì)勘探；高位池、注液孔、集液巷道等設(shè)施無(wú)序設(shè)計(jì)；無(wú)監(jiān)測(cè)井（孔）和環(huán)保觀測(cè)井等措施；注液濃度沒(méi)有按照山體中的稀土元素品質(zhì)進(jìn)行注液，有的甚至直接將固體離子交換劑傾倒入山體注液孔中，用水進(jìn)行沖溶，造成山體外排滲水pH值下降和氨氮嚴(yán)重超標(biāo)。1.1.1.山體地質(zhì)災(zāi)害隱患加劇原地浸礦工藝由于其持續(xù)的、過(guò)量的注液，破壞了土壤的粘結(jié)性，降低了礦體內(nèi)部各層間的內(nèi)摩擦力，改變斜坡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，破壞斜坡原有的應(yīng)力平衡。由于大量浸礦液的入滲，導(dǎo)致地下水位大幅度上升，長(zhǎng)期浸泡坡體。不僅起到了與地表水入滲時(shí)同樣的作用，而且增大了礦體的含水量，降低礦體抗剪強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)坡體起到了浮托作用，降低了斜坡土體的抗剪強(qiáng)度。另一方面，由于水位的升高，增大了邊坡的靜、動(dòng)水壓力，在斜坡處形成了較大的水力坡度，增加了水對(duì)斜坡的側(cè)壓，從而使邊坡穩(wěn)定條件惡化，引發(fā)滑坡災(zāi)害。1.原地浸礦礦區(qū)治理思路根據(jù)前期的原地浸礦相關(guān)背景資料查找及現(xiàn)場(chǎng)勘查，結(jié)合礦區(qū)條件，在水質(zhì)改善方面，一是通過(guò)遺留物處置措施對(duì)污染物源頭進(jìn)行控制和削減：對(duì)場(chǎng)內(nèi)原地浸礦遺留下的管道、塑料薄膜和其他遺留物進(jìn)行清理并集中處理，對(duì)遺留工藝如高位池、注液孔和集液巷道等工藝設(shè)施添加污染物控制處理劑，并封堵處置，減少污染物滲出；二是通過(guò)礦山雨污分流工程，即在山體設(shè)置截流、引排措施減少水下滲析出的污染物；三是通過(guò)生態(tài)溝渠工程對(duì)水中的污染物進(jìn)行處理：山底中建設(shè)階梯式生態(tài)溝渠，增加徑流水停留時(shí)間，利用植物和微生物的吸收減少污染物濃度；四是生態(tài)恢復(fù)方面，根據(jù)崩崗裸露區(qū)域?qū)嶋H情況因地制宜上工程措施，通過(guò)地形整理、邊坡防護(hù)、截流引排工程、土壤改良及植被生態(tài)恢復(fù)等，減少水土流失，改善地力條件，恢復(fù)項(xiàng)目礦區(qū)部分被破壞的生態(tài)環(huán)境；五是通過(guò)水質(zhì)凈化工程實(shí)現(xiàn)末端水質(zhì)處理，保證出水滿足要求：即依據(jù)進(jìn)水污染物濃度、進(jìn)水量等合理設(shè)計(jì)人工濕地，及建設(shè)對(duì)污染物有處理能力的復(fù)合生態(tài)透水壩水質(zhì)凈化工程。

1.治理方案設(shè)計(jì)針對(duì)原地浸礦工藝開(kāi)采后存在的環(huán)境問(wèn)題，其綜合治理工程一般分4大方面，分別是遺留物治理工程、生態(tài)恢復(fù)工程、雨污分流工程、水質(zhì)凈化工程等。1.1.遺留物治理工程根據(jù)礦區(qū)廢棄物分布的情況，項(xiàng)目將礦區(qū)內(nèi)開(kāi)采遺留下的PVC管、塑料膜、過(guò)濾布等物料清理出礦區(qū)，經(jīng)毒性鑒定后規(guī)范處置。高位池、注液孔、收液巷道、收液孔等使用透水性較差的土壤進(jìn)行封堵，或者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做防滲排水設(shè)施。結(jié)合土壤污染情況，在封堵過(guò)程中添加適量污染物去除劑。原有浸礦系統(tǒng)被妥善封堵后，山體地表徑流系數(shù)會(huì)提高，減少雨水進(jìn)入山體，繼而減少污染物的浸出。1.1.生態(tài)恢復(fù)工程生態(tài)恢復(fù)工程主要針對(duì)礦區(qū)植被破壞、地表裸露的區(qū)域。結(jié)合原地浸礦的特點(diǎn)，可進(jìn)行場(chǎng)地平整、邊坡防護(hù)、截排水工程、土壤改良以及植被重建等五大方面的治理方案，通過(guò)工程與生態(tài)相結(jié)合的措施，采用“邊坡穩(wěn)定+反坡匯水+截蓄排水+植物修復(fù)”相結(jié)合的手段進(jìn)行修復(fù)，實(shí)現(xiàn)減少水土流失，提高植被覆蓋率，通過(guò)穩(wěn)定植被截流增大截蓄排水的效果，更大程度上從源頭控制污染物的輸出[12]圖2反坡匯水示意圖1.1.1.截排水系統(tǒng)截蓄排水系統(tǒng)的建設(shè)是為了將干凈的雨水及時(shí)有效的截流、蓄集、導(dǎo)排至礦區(qū)下游，通過(guò)減少大量雨水下滲而浸出殘存在山體中的銨離子，達(dá)到控制污染物輸出的目的。因此科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)置截蓄排水系統(tǒng)是治理原地浸礦稀土礦區(qū)水污染的關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)之初要明確礦區(qū)土壤的田間持水量，礦區(qū)土壤田間持水量決定了需要截蓄排走干凈雨水量的大小，即礦區(qū)最大雨水下滲量要小于其田間持水量，才能確保不浸出污染物。結(jié)合項(xiàng)目具體的治理目標(biāo)與需求，裸露區(qū)域截水排水工程建設(shè)類型為少蓄多排型，在場(chǎng)地上以排水溝為骨架，細(xì)化平面上的截流溝，形成系統(tǒng)、完整的截水、排水體系。此外，根據(jù)場(chǎng)地周邊環(huán)境的地形條件，按高水高排、自流排泄等原則設(shè)計(jì)場(chǎng)地主排水溝布設(shè)路線。1.1.1.土壤改良針對(duì)崩崗和裸露區(qū)域土壤，篩選出對(duì)土壤最有效的改良劑種類及配比方案，輔助搭配綠肥植物，使得崩崗和裸露區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)快速向正向演替。（1） 通過(guò)向土壤中添加石灰石粉、磷灰石、羥基磷灰石、鈣鎂磷肥等化學(xué)改良劑，增加土壤肥力，降低土壤毒性，調(diào)節(jié)土壤pH值；（2） 向礦區(qū)貧瘠的土壤中施加磷肥、鉀肥等化肥和農(nóng)村有機(jī)肥，有利于改善土壤養(yǎng)分，增強(qiáng)持水保肥能力；（3） 優(yōu)先選擇具有固氮能力的豆種植物，如胡枝子、葛藤、楊梅、沙棘等，可以增強(qiáng)土壤的肥力需求［13］；（4） 向受污染的土壤中施加適量改良劑，使土壤具有一定的固肥能力，改善了植物的生長(zhǎng)To1.1.1.植被恢復(fù)（一）植被選擇原則（1）遵從植物生態(tài)習(xí)性，因地制宜遵從植物生態(tài)習(xí)性，因地制宜植被重建應(yīng)遵循“因地制宜，因礦而異”的原則，在樹(shù)種、草皮的種屬選擇、工藝的采選上要與礦區(qū)所處的地理位置、氣候條件、土石環(huán)境相匹配，以確保植被重建的成效。（2） 先鋒性、可演替性及可持續(xù)穩(wěn)定性原則礦山廢棄地植被恢復(fù)中需要盡快實(shí)現(xiàn)植被覆蓋并發(fā)揮固土作用，所以需要選擇一些適應(yīng)立地條件、生長(zhǎng)迅速的先鋒植物。廣東省某稀土礦區(qū)試驗(yàn)了10種植物的生長(zhǎng)情況，發(fā)現(xiàn)一些本地鄉(xiāng)土植物種類對(duì)礦區(qū)廢棄地的修復(fù)效果較好，如紫花苜蓿、馬唐草、香根草等。根系發(fā)達(dá)的植物可增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，防止地質(zhì)災(zāi)害和水土流失％。（3） 具有較好的改良土壤能力，能互利共生生態(tài)防護(hù)要考慮對(duì)植物個(gè)體與群體關(guān)系，既要快出綠化效果，也要有持久不衰，保持植物多樣性，構(gòu)成多物種的立體植被結(jié)構(gòu)。（4） 物種選擇必須考慮喬、灌、草有機(jī)結(jié)合植物品種選擇時(shí)還需考慮生物品種的多樣性，由多種植物品種形成的植被群落的生態(tài)穩(wěn)定性明顯優(yōu)于單一品種的植被群落。灌木、草本、草花等多層次、多品種的組合，形成綜合穩(wěn)定的復(fù)合植物生態(tài)系統(tǒng)。但是不能為了多樣性而盲目增加植物品種，造成營(yíng)造的植物群落失去應(yīng)有的功能性和安全性。（二）適宜植被選擇根據(jù)原地浸礦廢棄稀土礦山的污染特性以及區(qū)域植被類型特征，有以下幾種適合礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的植被：黑莎草、芒萁、香根草、百喜草、狗牙根、紫穗槐、胡枝子、馬尾松US；1.1.雨污分流工程1.治理思路因項(xiàng)目礦區(qū)的風(fēng)化層和半風(fēng)化層中存在大量的銨離子，在降雨條件下，雨水通過(guò)土壤下滲，進(jìn)入風(fēng)化層和半風(fēng)化層，造成氨氮大量析出。為了有效減緩原地浸礦礦區(qū)銨離子的大量析出，使殘存于土壤中的銨離子能被植物生長(zhǎng)利用，本方案針對(duì)礦區(qū)的針闊混交林的穿透雨量、樹(shù)干莖流量、樹(shù)冠截留量，以及枯枝落葉層涵養(yǎng)水量、土壤下滲量、地表徑流量作分析，結(jié)合當(dāng)?shù)亟涤炅考敖涤陱?qiáng)度情況，在礦區(qū)的土壤上方設(shè)計(jì)“撐傘”措施，通過(guò)有效的礦區(qū)雨污分流系統(tǒng)，有效降低土壤下滲水量，減少污染物的析出；并將收集到的雨水引排至下游，有效減少雨水對(duì)礦體的浸泡和淋溶。礦山雨水收集引排系統(tǒng)設(shè)計(jì)要因地制宜、全面規(guī)劃、綜合治理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，充分利用有利地形和自然水系，盡可能減少挖方、填方量，減少對(duì)植被和山體的破壞。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，除部分破壞嚴(yán)重區(qū)域出現(xiàn)裸露區(qū)域外，其他區(qū)域?yàn)獒橀熁旖涣?，喬灌草雜生，植物豐度高。植被與土壤系統(tǒng)可以將大量的將地表快速?gòu)搅鬓D(zhuǎn)化為土壤慢速流，土壤慢速?gòu)搅魇且匀乐辛?、地下水流和深層地下水流出，最終流入河道。針對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況，雨污分流系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)盡可能考慮地表截流，增加雨量的地表徑流，減少雨量下滲，從而減少氨氮污染物的析出。坡面地表徑流調(diào)節(jié)受多種因素影響，包括氣候條件（降水量、降水強(qiáng)度）、植被特征（類型、結(jié)構(gòu)、林齡、覆蓋率）、土壤條件（土壤厚度、孔隙率）、地質(zhì)地形特征以及人類活動(dòng)影響等，需依據(jù)項(xiàng)目地的降雨量、降雨強(qiáng)度對(duì)礦區(qū)山體穿透雨量、樹(shù)干莖流量、樹(shù)冠截留量、枯枝落葉層涵養(yǎng)水量、土壤下滲量、地表徑流量等因素作分析，雨污分流工程設(shè)計(jì)具體思路如下圖3。

圖3雨污分流系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路1.1.1.灌木草本層截留引排措施（1）喬木層樹(shù)干截流措施項(xiàng)目區(qū)山上林地主要為針闊混交林，針對(duì)于冠幅較大、樹(shù)干徑流量較多的闊葉喬木，樹(shù)干的徑流量可高達(dá)降雨量的百分之三十多，擬采取樹(shù)干截流裝置截流雨水并引排至樹(shù)底下的截流溝中。截流裝置設(shè)計(jì)采用具有可塑性的防老化特定截面（扇形）的橡塑復(fù)合膠帶，使其蛇形纏繞于樹(shù)干上（包角〉360°），膠帶長(zhǎng)邊一側(cè)緊貼樹(shù)干，膠帶上下各用卡槽固定，在樹(shù)干與膠帶中間采用填充物進(jìn)行堵縫，防止雨水從樹(shù)干縫中流走；再在扇形漏斗最低處配以導(dǎo)流管，外排樹(shù)干徑流的水到附近的截排流槽中，具體示意圖如圖4：圖4樹(shù)干截流示意圖（2）灌木草本層截留引排措施對(duì)于穿透雨量較多灌木草本層，需細(xì)化截水設(shè)施。通過(guò)設(shè)置截流溝，防止雨水無(wú)序浸入山體，同時(shí)通過(guò)截流溝的截留作用將雨水引排至截水溝和排水溝中，盡量減少雨水下滲，把坡面雨水最大限度的截流引流到截水排水溝中。1.1.1.山體坡面截排水溝（1） 排水溝盡量利用原有山洪溝，必要時(shí)可作適當(dāng)整修原有山洪溝是山洪若干年來(lái)沖刷形成的，其形狀、底板都比較穩(wěn)定，因此應(yīng)盡量利用原有的天然溝道作排洪溝。當(dāng)利用原有溝不能滿足設(shè)計(jì)要求而必須加以整修時(shí)，注意不宜大改大動(dòng)，盡量不要改變?cè)袦系赖乃l件，而要因勢(shì)利導(dǎo)，暢通下泄。（2） 排水溝盡量利用自然地形坡度以山體地形等高線的走勢(shì)，決定排水溝的走向，則沿大部分地面水流的垂直方向。充分利用地形坡度，使截流的山洪水能以最短距離重力流入受納水體。如果山體匯水面積較大，不宜將高位水溝內(nèi)的匯水接到低位水溝內(nèi)，需采取分區(qū)匯水及中段跌水消能等措施降低匯水的勢(shì)能，保證排水溝的使用期限。此外，在最低點(diǎn)采用跌水臺(tái)階或管道，將水引入山谷河流。（3） 截水溝盡量減少植被破壞山體地形高差起伏較大，陡坎洼地較多，截水溝要合理布設(shè)，既兼顧截水排水功能，又要盡量繞開(kāi)喬木種植點(diǎn)位，避免喬木砍伐，減少對(duì)森林的破壞；另外，若根據(jù)地形而設(shè)，截水溝落差較大時(shí)，應(yīng)在溝中設(shè)有小土，降低對(duì)溝體的沖擊。（4） 蓄水池、沉砂池盡量利用已有地形建設(shè)蓄水池建設(shè)利用原有的高位池、母液池、沉淀池等池體進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)在山谷自然形成的排洪溝適當(dāng)加設(shè)蓄水池、沉淀池，既能起到沉砂、消能的作用，又可起到調(diào)蓄的作用。如在干旱季節(jié)，河流處于枯水期，可利用各蓄水池的蓄水進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證下游污染物緩沖區(qū)和治理區(qū)的有效性。1.1.水質(zhì)凈化工程水質(zhì)凈化工程主要擬通過(guò)生態(tài)溝渠的構(gòu)建、人工濕地的建設(shè)來(lái)逐步削減徑流中特征污染物-氨氮的濃度，使得外排水質(zhì)達(dá)標(biāo)。1.1.1.生態(tài)溝渠（一）凈化機(jī)理生態(tài)溝渠系統(tǒng)是由植物、土壤底泥、微生物所組成的半自然生態(tài)系統(tǒng)，它可以將流經(jīng)溝渠的污染物溶解或吸附在土壤顆粒表面，隨溝渠坡面漫流或溝渠徑流遷移，通過(guò)底泥吸附、植物吸收、微生物吸收和降解等一系列作用，降低進(jìn)入受納水體中的污染物含量。（1）底泥吸附溝渠底泥作為溝渠濕地的基質(zhì)與載體，不僅為微生物和水生植物提供了生長(zhǎng)的載體和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，底泥本身亦具有對(duì)水體中氮磷的凈化作用。底泥作為濕地的重要組成部分，對(duì)于凈化污水中的污染物，對(duì)NH+4-N也有很強(qiáng)的吸附和硝化能力［17,18］。（2） 植物吸收植物是生態(tài)溝渠系統(tǒng)的重要組成部分，其對(duì)水體中氮磷有一定的凈化作用。植物對(duì)氮磷的去除主要通過(guò)物理化學(xué)、微生物轉(zhuǎn)化積累和植物吸收等作用共同完成。溝渠濕地植物增加溝渠的粗糙度、阻力和摩擦力，從而降低流速，攔截泥沙，促進(jìn)懸浮物的淤積，增加水深和水力停留時(shí)間，延長(zhǎng)水中的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而提高去除效率水中氮素作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的物質(zhì)，可以被植物吸收合成植物蛋白質(zhì)與有機(jī)氮；水生植物不但可以促進(jìn)氮磷的遷移與吸收，而且通過(guò)自身生長(zhǎng)還可截留一部分氮磷［1920,21］。（3） 微生物分解和吸收水中有機(jī)物的分解和轉(zhuǎn)化主要是由植物根區(qū)微生物的活動(dòng)來(lái)完成的。溝渠中的微生物對(duì)氮磷的去除包括對(duì)氮磷的同化和對(duì)氮磷的過(guò)量積累。由于溝渠濕地中植物光合作用光反應(yīng)、暗反應(yīng)交替進(jìn)行以及系統(tǒng)內(nèi)部不同區(qū)域?qū)ρ跸牧看嬖诓町?，從而?dǎo)致系統(tǒng)中好氧和厭氧交替出現(xiàn)，使氮磷的過(guò)量釋放和過(guò)量積累得以順利完成。（二）溝渠結(jié)構(gòu)形態(tài)構(gòu)造在生態(tài)溝渠結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計(jì)中，應(yīng)在傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，吸收生態(tài)工程技術(shù)的相關(guān)理念和技術(shù)。盡量保留溝渠的自然形態(tài)、棲息地特征和一些局部地貌特征，如淺灘、深潭等結(jié)構(gòu)。（1）溝渠縱斷面設(shè)計(jì)蜿蜒性是自然河流的重要特征，河流的蜿蜒性使得河流形成主流、直流、河灣、沼澤、急流和淺灘等豐富多樣的生境，由此形成了豐富的生態(tài)系統(tǒng)。保持河流的蜿蜒性是保護(hù)河流形態(tài)多樣性的重點(diǎn)，因此在生態(tài)溝渠設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足土地利用要求及河流岸坡沖刷安全的前提下，應(yīng)尊重天然溝渠形態(tài)，宜寬則寬，宜彎則彎，避免直線和折線型。若溝渠已經(jīng)經(jīng)過(guò)人為或自然災(zāi)害的破壞，則需要重新構(gòu)造溝渠蜿蜒性，布置溝渠的淺灘、深潭等。構(gòu)造溝渠蜿蜒性時(shí)，也要遵循目前溝渠的地貌特征，這樣更有利于溝渠的穩(wěn)定，并降低工程造價(jià)。（2） 創(chuàng)建淺灘---深潭由于深潭和淺灘可產(chǎn)生急流、緩流等多種水流條件，能形成豐富的生物群落，創(chuàng)建淺灘一深潭序列是生態(tài)溝渠設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。（3） 橫斷面形態(tài)溝渠橫斷面依自然溝渠地貌特征，滿足溝岸邊坡有陡有緩，能緩則緩；堤線距水面有寬有窄，宜寬則寬，從而構(gòu)成多樣性的地貌特征。1.1.1.人工濕地工程人工濕地是一種為了達(dá)到環(huán)保處理效果，模仿自然濕地而人工設(shè)計(jì)的復(fù)雜的具有滲透性能的地層水質(zhì)凈化生態(tài)結(jié)構(gòu)，由填料床（土壤、礫石等組成）、植物、動(dòng)物、微生物和水體等不同的成分組成，能夠利用基質(zhì)一微生物一植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過(guò)過(guò)濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物同化分解和植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷和重金屬等，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化，同時(shí)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長(zhǎng)地并使其增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化與無(wú)害化。人工濕地中基質(zhì)的作用是作為植物的生長(zhǎng)載體、為微生物提供大量的附著界面，直接通過(guò)物理化學(xué)作用凈化污水，并保證一定的水力傳導(dǎo)性能?；|(zhì)主要透水性能優(yōu)良的材質(zhì)組成，如土壤、砂、礫石、沸石、石灰石、頁(yè)巖、塑料、陶瓷等。人工濕地中植物主要選擇適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長(zhǎng)的，該類植物都具有生命力強(qiáng)、生物量大、生育周期短、對(duì)水中污染有良好吸收性等特點(diǎn)，如蘆葦、水葫蘆、大藻、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。選址應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則：選址應(yīng)選擇地勢(shì)稍低處，便于河水通過(guò)自流流入本景觀水處理設(shè)施，同時(shí)還要滿足處理達(dá)標(biāo)水能自流排出本設(shè)施；選擇在非耕地地帶建設(shè)本設(shè)施，盡量不占用耕地和農(nóng)田；盡量利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有地形，減少工程投資；項(xiàng)目建成后，便于管理，減少運(yùn)行費(fèi)用。1.結(jié)論目前，國(guó)內(nèi)稀土礦山尾礦跡地修復(fù)已經(jīng)經(jīng)歷了第一輪大規(guī)模的生態(tài)治理與修復(fù)，但從目前治理的成效來(lái)看：（1）在植被復(fù)綠、水土流失控制兩個(gè)方面取得了突出的成效，但是仍存在復(fù)綠植被不能正常演替，超過(guò)3年后人工種植的植被會(huì)大面積出現(xiàn)枯死的現(xiàn)象；（2）在稀土礦山氨氮廢水處理中取得的成效相對(duì)較弱，尤其是采用生態(tài)治理手段的項(xiàng)目，收效甚微，這需要在后續(xù)研究中持續(xù)關(guān)注和深入研究；（3）使用一體化設(shè)備處理稀土礦山氨氮廢水的工程，雖然水質(zhì)處理效果顯著，但是高昂的處理費(fèi)用和持續(xù)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用是地方政府難以解決的；目前，我國(guó)礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)的突出問(wèn)題在于修復(fù)后的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不夠穩(wěn)定，同時(shí)對(duì)礦山廢棄地缺乏長(zhǎng)期和系統(tǒng)的定位觀測(cè)及適宜性評(píng)價(jià)，制定的生態(tài)修復(fù)目標(biāo)缺乏科學(xué)性和合理性，沒(méi)有因地制宜而是直接引入其他礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)措施，實(shí)際礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)操作中。礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系有待完善，應(yīng)根據(jù)礦山廢棄地恢復(fù)過(guò)程中的實(shí)際情況并結(jié)合相關(guān)學(xué)科新的研究進(jìn)展，建立全面、科學(xué)、合理、實(shí)用、有效的礦山生態(tài)恢復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，對(duì)生態(tài)修復(fù)工作進(jìn)行效果評(píng)價(jià)，及時(shí)調(diào)整生態(tài)修復(fù)措施，從而促進(jìn)生態(tài)修復(fù)的進(jìn)一步進(jìn)行。參考文獻(xiàn)蔡奇英，劉以珍,管畢財(cái)，吳蘭，葛剛.南方離子型稀土礦的環(huán)境問(wèn)題及生態(tài)重建途徑[J].國(guó)土與自然資源研究,2013（5）:52-54.汪江萍，黃金，王慧娟.離子型稀土礦開(kāi)采工藝存密的問(wèn)題與對(duì)策[J].管理與其他.2019(11):231-232.肖子捷,劉祖文，張念.離子型稀土采選工藝環(huán)境影響分析與控制技術(shù)[J].稀土，2014,35(6):56-61.郭鐘群，金解放，趙奎，王曉軍，陳國(guó)梁.離子吸附型稀土開(kāi)采工藝與