【正文】 物群落的環(huán)境而使生物群落發(fā)生演替變化，還直接作用于生物上，導(dǎo)致生物死亡、病變等。 5. 礦山開采對人體健康和社區(qū)安全的影響： ①造成人員傷亡；②噪聲污染；③大氣污染；由爆破造成傷害；④水體污染。 生態(tài)處理技術(shù) 礦山生態(tài)重建 是指對采礦引發(fā)的結(jié)構(gòu)缺損、功能失調(diào)的極度退化的生態(tài)系統(tǒng)，借助人工支持和誘導(dǎo)，對其組成、結(jié)構(gòu)和功能進行超前性的計劃、規(guī)劃、安排和調(diào)控，同時對逐漸逼近最終目標這一逆向演替過程中可能出現(xiàn)的各種問題，進行跟蹤評價并匹配相應(yīng)的技術(shù)措施，最終重建一個符合代際需求和價值取向的可持續(xù)支持的生態(tài)系統(tǒng)。 生態(tài)處理技術(shù) 礦山生態(tài)重建的原則 生態(tài)重建是恢復(fù)生態(tài)學(xué)的一大內(nèi)容，著重強調(diào)重建，重建的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該是社會 — 經(jīng)濟 — 自然的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。 1)前瞻性原則； 2)主動性原則； 3)協(xié)調(diào)性原則； 4)高效性原則； 5)三效益原則。 礦山生態(tài)重建的原則 生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)重建技術(shù) (1)尾礦的綜合利用 ①廢棄物中進一步回收有價元素 :隨著選礦技術(shù)的不斷發(fā)展，過去不能或容易忽略的礦石共生組分，現(xiàn)在可以或容易回收，這樣既降低了成本，又減少環(huán)境污染。 ② 作為二次資源制取新形態(tài)物質(zhì) :把礦山廢棄物及尾礦等二次資源進行物質(zhì)轉(zhuǎn)換，不僅能變害為利，更能降低有毒、有害物質(zhì)對人類造成的傷害。 ③ 用做井下采空區(qū)的充填材料 :要求對采空區(qū)用廢石與尾礦作為充填材料進行一定充填，不僅能節(jié)省費用，還能減少環(huán)境污染。 生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)重建技術(shù) (2)水土保持 大力開展水土保持工作對于保護土地，提高土地生產(chǎn)力，降低水污染以及恢復(fù)和重建區(qū)域生態(tài)環(huán)境起著至關(guān)重要的作用。 ①生物措施 :選擇適宜的樹種、草種和林草種植是重建和恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵。 ②工程恢復(fù)措施 :工程措施是水土流失治理的重要組成部分。所謂工程措施，是指坡改梯工程及水系配套工程治理水土流失。針對礦區(qū)水土流失的工程措施主要有：泥石流排導(dǎo)溝和坑、排土場復(fù)墾。 生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)重建技術(shù) (3)土壤治理 ①客土、排土法 :主要針對重金屬污染大多集中于地表數(shù)厘米或較淺層?？屯练ㄊ窃诒晃廴镜耐寥郎细采w上非污染土壤；排土法是部分或全部挖去污染土壤而換上非污染土壤。 ②物理處理法 :經(jīng)過人工改良后的土壤，在植物生長一段時間后會變得粘重不透氣，從而限制了根系的發(fā)展。解決的辦法可以增加冰川凍土類礦物。實踐中，一項重要的措施是生物改良土壤物理性質(zhì)，即引進蚯蚓。 ③化學(xué)改良法 :有機肥對各種污染物的作用在不同土壤中的表現(xiàn)不一，在施加有機肥時應(yīng)根據(jù)不同的土壤慎重對待，根據(jù)科學(xué)研究并結(jié)合實踐，施加適當和適量的有機肥。 生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)重建技術(shù) (4)植被恢復(fù) 生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)應(yīng)該以最少的投入，最短的時間而獲得最大效益為前提。首先對污染元素進行分析，再對土壤的物化、生化性質(zhì)進行分析，查明土壤的 pH值、土表水、通氣性、土壤氮素及土壤溫度等，進而選擇樹種。 (5)生物恢復(fù)法 不同的微生物對不同的污染物也有一定的適應(yīng)性。微生物系統(tǒng)的恢復(fù)不僅要恢復(fù)該地區(qū)原有的生態(tài)，而且要接種其他微生物，以除去或減少污染物，因此必須選擇適宜的微生物進行接種。 生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)重建的養(yǎng)護 (1)翻耕 把土壤翻到可以種植及根部能生長的狀態(tài)，能夠加快植物的生長。翻耕方式取決于場地的特點，如地表結(jié)構(gòu)、坡度、土壤組成和土壤深度。翻耕作業(yè)如翻耕和耙松土壤應(yīng)該在夏季土壤比較干燥的情況下進行。 (2) 地面植被覆蓋 當樹木種在有植被覆蓋的地方時，要對每棵樹周圍的植被加以控制。地面植被覆蓋有兩種主要形式：草類占主導(dǎo)和豆科類占主導(dǎo)。 (3)雜草的控制 控制雜草的最好辦法是使用經(jīng)批準的適合林業(yè)使用的化學(xué)除草劑。每株樹木周圍直徑 1m范圍內(nèi)除草。使用黑色聚乙烯地膜覆蓋也是控制雜草的有效方法。 生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)重建的養(yǎng)護 (4)樹木保護 許多動物包括田鼠、野兔、松鼠、鹿以及農(nóng)場家畜等都會對樹木造成破壞，如啃皮、吃嫩葉或挖洞。如果不限制動物的活動，樹木就會受到嚴重破壞甚至死亡。主要包括圍墻防護和單株樹木的保護。 (5)管理 — 殘缺補植 樹木的損壞在種植后最初的幾年是不可避免的，一般無需進行補植，除非是出現(xiàn)明顯的空缺，或苗木密度小于 80%。如果需要補植，應(yīng)在初始栽植后盡早進行。 (6)營養(yǎng) 營養(yǎng)缺乏是礦山重建地普通存在的問題，主要是因為缺乏表層土，通常的原則是選擇一些相對耐貧瘠的樹種及施肥改良場地的營養(yǎng)狀況。 生態(tài)處理技術(shù) 生態(tài)重建的效益 第一階段 破壞階段。生態(tài)環(huán)境遭受嚴重的破壞，環(huán)境效益表現(xiàn)為負；除采礦外其他經(jīng)濟效益大大下降或消失，但采礦可獲得社會效益和經(jīng)濟效益。應(yīng)推行 “ 清潔生產(chǎn) ” — 增加一部分投入減少在破壞過程中對環(huán)境的污染，這對重建工程有利。 第二階段 建設(shè)階段。需要巨大的資金投入，實施包括地貌重塑、土地整理、營造防護林、栽種植物等。投資效益改善了生態(tài)環(huán)境，增強了生態(tài)功能，使重建的生態(tài)系統(tǒng)逐漸發(fā)育。 第三階段 新的平衡階段。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已趨于合理，功能較健全。通過組織合理的經(jīng)濟活動，獲得顯著的經(jīng)濟效益，并積累資金加大對生態(tài)系統(tǒng)的投入，使其結(jié)構(gòu)和功能進一步完善，實現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益的協(xié)調(diào)發(fā)展和高度統(tǒng)一。 習題與思考 1．簡述固體廢物堆肥化的定義，并分析固體廢物堆肥化的意義和作用。 2．分析好氧堆肥的基本原理，好氧堆肥化的微生物生化過程是什么？ 3．簡述好氧堆肥的基本工藝過程，探討影響固體廢物堆肥化的主要因素。 4．如何評價堆肥的腐熟程度？ 5．何謂厭氧發(fā)酵？簡述厭氧發(fā)酵的生物化學(xué)過程。 6．分析厭氧發(fā)酵的三階段理論和兩階段理論的異同點。 7．影響厭氧發(fā)酵的因素有哪些？在進行厭氧發(fā)酵工藝設(shè)計時應(yīng)考慮哪些問題？ 8．厭氧發(fā)酵裝置有哪些類型？試比較它們的優(yōu)缺點。 9．簡述生活垃圾蚯蚓處理的工藝流程。為什么可以用蚯蚓處理農(nóng)業(yè)廢棄物？ 10．分析蚯蚓處理固體廢棄物的優(yōu)點及其局限性。 11．用一種成分為 C31H50NO26的堆肥物料進行實驗室規(guī)模的好氧堆肥試驗。試驗結(jié)果，每 1000堆料在完成堆肥化后僅剩 200kg，測定產(chǎn)品成分為 C11H14NO4，試求每 1000kg物料的化學(xué)計算理論需氧量。 12. 廢物混合最適宜的 C/N比計算：樹葉的 C/N比為 50，與來自污水處理廠的活性污泥混合，活性污泥的 C/N比為 。分別計算各組分的比例使混合 C/N比達到 25。假定條件如下：污泥含水率為 75%；樹葉含水率為 50%；污泥含氮率為 %；樹葉含氮率為 %。 參考文獻 [1] 柴曉利 ,張華 ,趙由才 .固體廢物堆肥原理與技術(shù) [M].化學(xué)工業(yè)出版社 .2022年 9月 [2] 王巖 .殖業(yè)固體廢棄物快速堆肥化處理 [M].化學(xué)工業(yè)出版社 . 2022年 8月 [3] [4] 周孟津 ,張榕林 ,藺金 .沼氣實用技術(shù) .化學(xué)工業(yè)出版社 .2022年 1月 [5] [6] 李國學(xué)，張福鎖 .固體廢物堆肥化與有機復(fù)混肥生產(chǎn) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 .2022年 [7] 浸礦技術(shù)委員會 . 浸礦技術(shù) .北京：原子能出版社 .1994年 10月 [8] 吳振寰 . 濕法冶金新技術(shù)新工藝 .中國環(huán)境科學(xué)出版社 .2022年 [9] 童雄 .微生物浸礦的理論與實踐 .冶金工業(yè)出版社 .1997年 [10]周少奇 .環(huán)境生物技術(shù) .科學(xué)出版社 [M].2022年 7月 ? 本章回顧： ? 影響好氧發(fā)酵過程的主要因素 有機物含量；含水率；通風和耗氧速率， C/N比；溫度； PH值。 ? 好氧堆肥過程中，一次發(fā)酵完成之后，為何還要進行二次發(fā)酵？ 一次發(fā)酵完成之后 ，還有少量易分解的和大量難分解的有機物沒有降解，進行二次發(fā)酵有利于有機物的徹底降解和腐熟。 ? 影響堆肥的主要因素是什么？ 氧的控制，有機質(zhì)的含量， C/N比，水分，顆粒度， pH，溫度 ? 發(fā)酵倉式堆肥的優(yōu)缺點？ 優(yōu)點：不受氣候影響，能有效控制二次污染，發(fā)酵時間快，占地面積少。缺點：基建投資大，運行成本較高，批量生產(chǎn)量相對較小 ? 何謂堆肥化 ? 在人工控制的環(huán)境下 ,依靠自然界中廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物人為地促進可生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程 。 ? 何為厭氧發(fā)酵？分哪幾個階段。 厭氧發(fā)酵：厭氧發(fā)酵也稱沼氣發(fā)酵或甲烷發(fā)酵，是指在厭氧狀態(tài)下有機物在厭氧微生物作用下轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程。 三段理論分為水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷三個階段。兩段理論分為酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵階段。 ? 簡述微生物浸出化學(xué)反應(yīng)說 認為細菌的作用在于生產(chǎn)優(yōu)良的浸出劑H2SO4和 Fe2(SO4)3: 2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO4 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 金屬的溶解浸出是純化學(xué)反應(yīng)過程： Cu2S + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + CuS CuS + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + S 氧化硫桿菌 氧化鐵硫桿菌 ? Homework ? 影響好氧發(fā)酵過程的主要因素有哪些？ ? 好氧堆肥過程中，一次發(fā)酵完成之后，為何還要進行二次發(fā)酵？ ? 影響堆肥的主要因素是什么？ ? 發(fā)酵倉式堆肥的優(yōu)缺點？ ? 何謂堆肥化 ? ? 何為厭氧發(fā)酵？分哪幾個階段。