矿山环境中（重）金属的释放迁移地球化学及其环境效应

矿山开发引起的环境问题是全球性的问题，越来越受到人们的重视，已成为环境地球化学研究的一个重要领域，通过对矿山环境地球化学过程的研究，可以揭示矿山开发影响环境的过程机理，对研究元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义，本文对国内外矿山环境中（重）金属的释放迁移地球化学过程及其环境效应的研究进行了综述。     

无人机摄影测量在矿山地质环境调查中的应用

为解决传统的人工野外矿山地质环境调查易受交通、地形影响,且劳动强度大、效率低、成本高等问题,将无人机摄影测量技术应用在矿山地质环境调查中。以长春市净月东升采石场为研究区,利用RTK（实时动态差分技术）获取地面控制点坐标,采用大疆精灵4无人机进行航空摄影,在Pix4Dmapper建立的研究区三维模型上经量测、解译等,提取研究区内矿坑面积、边坡方位、长度、高度、体积和表面积以及滑坡、崩塌堆积体和断层等矿山地质环境相关的几何信息,制作了研究区地形图、DOM（数字正射影像）和DSM（数字表面模型）,同时解译了边坡大量随机结构面迹线和产状信息。结果表明,基于无人机摄影测量技术的矿山地质环境调查可以快速获取矿山地质环境信息,获取的结构面倾向、倾角误差分别在5°和4°以内,可满足矿山地质环境调查精度要求。     

基于元素迁移规律的矿山地质环境动态监测

矿产资源是人类生存和发展的物质基础,人类社会在利用矿产资源促进自身发展的同时,也对矿山地质环境也产生了巨大的影响。以地质学、地球化学、矿物学、空间信息科学为指导,选取矿业开发程度高的攀西矿床集中分布区为试验对象,基于元素迁移规律的矿山地质环境动态监测应用实践表明,地球化学元素迁移规律及其与景观演化的相关性研究是实现矿山地质环境动态监测的关键,该方法综合了遥感技术与地球化学调查技术方面的优势,其应用为矿山地质环境现状动态监测、分析和演化趋势分析提供了技术支持。     

建立我省矿山地质环境动态监测系统的构想

河北省环抱首都北京，矿山地质环境问题十分严重，进行动态监测非常必要，“3S”技术提供了技术支撑。动态监测系统的运行需要有严密的制度保证、技术规范和必要的资金支持。可为政府主管部门及时提供矿山地质环境基础资料、实时信息和管理治理建议。     

北京市地质灾害的危害及防治对策

本文概述了北京地质灾害发育具有灾种多、活动频繁、群发性强的特征，主要灾害种类有泥石流、滑坡、崩（滑）塌、矿山地面塌陷、地面沉陷、水土流失及采矿污染等。进行了地质灾害发育区及治理区的划分，并提出了灾害治理及防治的原则、规划与措施。     

基于岩溶水动态的岩溶地面塌陷预测预报方法

由于突发性、影响因素多样性等特点,岩溶地面塌陷的预测预报目前只能做到区域上的危险区划定,而不能实现危险区内何时、何处发生塌陷的预测预报。已有岩溶地面塌陷调查结果表明,岩溶地面塌陷的发生是有前兆的,即附近水井会提前出现水位波动大、水浑浊等现象。本文据此提出了建立健全岩溶水监测网络,对岩溶水位、水量、浊度及主要化学组分等指标进行实时动态监测,结合岩溶水流向等参数,实现短时间（数小时至数日）、小范围（小于监测网络间距）的较高精度岩溶地面塌陷预测预报的方法,并以山东省莱芜市孟家庄地区为例做了简要说明。      

遥感技术在矿山遥感调查与监测中的应用

论述了遥感技术在开展矿山遥感动态监测中的方法,即通过对遥感影像进行几何纠正,融合,在信息提取的基础上,结合实地调查,对矿山开发状况和矿山生态环境进行监测。结果表明,在监测期间能够很好的发现违规开采的行为与引起的环境问题,很好地实现了对监测区采矿行为及其变化的动态监测。为合理开发矿产资源、保护地质环境、矿山环境整治、实时矿山环境监督等提供基础资料。     

废弃矿山引起的环境地质灾害

系统分析了国内外废弃矿山引起的地下水污染、地表水污染、地表塌陷及诱发邻近矿井突水等环境地质灾害特点,论述了废弃矿山与环境地质灾害之间存在的互馈链关系及废弃矿山因地下水位回弹所诱发环境地质灾害的机理,提出了研究和治理废弃矿山环境地质灾害的监测、监控及综合治理的技术思路。      

鹿寨县砂石土矿山地质环境问题及防治对策

鹿寨县砂石土矿业开发引起的矿山地质环境问题种类较多,主要有土地、植被和地貌景观的占用与破坏,大气污染,地下水均衡的破坏及矿山废水、固体废弃物排放对水环境的污染等几种,诱发崩塌、滑坡、地面塌陷、采空塌陷、地裂缝、泥石流等地质灾害。分析了矿山地质环境变化的原因,对各种矿山地质环境问题进行有针对性地防治措施及建立相应的应对预案,提出理顺矿山生态和地质环境综合治理体制,建立和完善矿山地质环境综合防治机制。     

矿山重金属污染土壤修复技术进展及展望

随着人们对矿山环境修复越来越重视,受矿山重金属污染土壤的修复技术不断向前发展,涌现出的新技术方法在矿山重金属污染土壤修复中发挥着日益重要的作用。本文通过对物理化学、植物、微生物和动物四大类矿山重金属污染土壤修复技术理论研究、试验和现场应用等方面入手,搜集大量资料,综述该四大类修复技术的研究现状和主要进展。总结提出矿山重金属污染土壤修复技术重点向4个方向发展：以低成本为导向的常规技术优化,包括常规廉价材料的有效利用、修复重金属污染的同时回收利用重金属（超积累植物和化学回收）等;以高精端新技术为导向的效率提升,包括纳米材料、生物薄膜等新型高效修复材料的研发、基因工程等,通过微观机理的精细研究大幅提高修复效率以降低总体成本;联合不同修复技术,如微生物—植物、化学—植物、物理—化学等联合修复技术,取长补短以实现更好的修复效果;加强不同修复技术的数据库和智能决策系统建设,促进技术成果转化。     

新疆矿山环境遥感监测成果综述

为进一步发挥遥感技术在矿山环境监测中的优势,采用多类型、多时相遥感数据,在充分分析监测区矿产开发状况、矿山地质环境和矿产资源规划执行情况等相关资料的基础上,从矿山辅助设施、道路、矿堆、矸石及地裂缝、采空塌陷等的宏观和微观形态特征出发,运用计算机自动分类和人机交互解译相结合的方法,首次对新疆矿山地质环境问题进行了全面的遥感调查与监测, 获取了全区矿山开发中土地占用与损毁、矿山地质灾害、矿山环境污染以及恢复治理状况等方面丰富翔实的基础数据,分析了矿山地质环境与不同矿种、不同开发方式之间的关系。为新疆矿山环境的保护与治理提供了重要的基础数据和技术支撑,再次显示了遥感技术为矿山管理“一张图”工程做贡献的巨大潜力。     

四川省矿山遥感监测主要成果与进展

针对四川省矿产资源分布特征,开展了矿山遥感监测工作,构建了“遥感数据源选取—遥感数字图像处理—遥感信息提取—野外验证—图件制作”相对完整且较为成熟的矿山开发遥感监测技术方法体系。以卫星光学遥感数据为主、航空光学遥感数据和雷达数据为辅,并采用无人机遥感图像; 在正射纠正、几何配准、数据融合等图像预处理基础上,结合有关资料建立矿山开采面、矿山建筑、排土场、尾矿库、选矿厂、滑坡和泥石流的遥感解译标志; 采取以目视解译为主、计算机自动提取与目视解译相结合、辅以野外验证的方法进行遥感解译; 建立以遥感调查数据为主要数据源的矿山地质环境评价指标体系与GIS定量评价方法,实现矿山地质环境评价; 采用矿山遥感监测与传统地质环境调查技术相结合方法,开展矿山环境综合治理区划研究。取得的成果与进展包括: ①首次建立了省域矿产资源开发环境本底数据库,为实现矿山开发环境动态监测和国土资源空间数字化管理提供了基础数据; ②监测成果已在矿产卫片执法、矿山环境治理和矿产资源规划等国土资源管理工作中发挥了重要作用,成为了四川省矿政管理的重要参考依据; ③开展了矿山遥感监测技术方法研究与探索,形成了适应川西南山区的矿山遥感监测技术方法体系。     

高分辨率遥感技术在地质灾害调查与成灾规律分析中的应用——以攀西米易地区为例

攀西地区山高谷深,地形切割强烈,历来是地质灾害的重灾区和易发区。为摸清地质灾害家底,查明地质灾害分布与发育规律,排查出可能存在的地质灾害隐患,支撑灾害现场核查与工程防治,利用高分辨率遥感技术(简称高分遥感技术)对四川攀西米易地区开展地质灾害遥感调查与现场验证,共确定有明显威胁对象的地质灾害隐患点106处,主要以崩塌、滑坡为主,其次为泥石流。结合调查结果,开展隐患点成灾规律分析,结果表明: 地质灾害主要发育于安宁河及其支流沿岸一线,沿省道S214线及米普路、麻楠路、二滩库区环湖路段呈带状分布,主要分布于断层两侧500 m范围内,达到51处,占遥感调查隐患点总数的35.8%; 2019年5—9月共发生地质灾害104处,占全年发生地质灾害总数的98.11%; 区域西北部和中北部地质灾害发育程度相对较低。应用结果表明,利用高分遥感技术能够有效查明地质灾害隐患分布与成灾规律,对服务基层防灾减灾工作,减轻灾害损失,提升地质灾害科技水平和防灾能力具有重要意义。     

利用InSAR技术研究黄土地区滑坡分布

InSAR技术能够获取大面积、连续、高精度的地表垂直形变信息,可用来监测地震、火山、滑坡等自然灾害造成的地表形变。文章介绍了InSAR技术在监测陕北黄土地区滑坡中的应用,首先进行野外地质勘察和TM光学遥感影像解译,接着通过EnviSat SAR数据差分干涉处理,获取研究区干涉形变场,提取出滑坡位移量,最后详细分析黄草湾至董家寺沿线一带的滑坡变形范围,并划定出了4个有一定变形的重点监视区。     

山东省重点地段矿山环境地质遥感监测方法研究

充分利用遥感技术具有波段多、视域广、信息丰富、现势性强、同一地区可重复成像的特点,以达到快速、准确地对矿山环境地质问题进行监测的目的。该次研究通过对多时相的TM,ETM,SPOT5、航片数据的分析,利用先进的遥感数字图像处理技术,总结出各类矿山环境地质遥感监测的方法。为山东省下一步开展矿山环境地质监测工作奠定基础,为以后作此类项目提供了技术方法支撑。     

山东省尾矿库遥感调查与环境影响分析

矿山尾矿库存在巨大的潜在危害,是不可轻视的环境风险源。为实现对山东省尾矿库的遥感监测与分析,利用我国遥感14号、24号、5号和高分2号等卫星高分辨率遥感图像,对全省矿山尾矿库进行全面的遥感解译,摸清了现有尾矿库的类型、数量、位置、规模及使用状态。截至2015年12月,山东省共有尾矿库585座,以铁矿和金矿尾矿库为主,主要集中在胶东地区(烟台、青岛和威海),经野外实地验证,遥感调查结果全部正确; 从尾矿库占用和破坏土地、尾矿废水污染、粉尘污染以及地质灾害隐患等方面分析了尾矿库对环境的影响,建议相关部门予以高度重视,及时排查尾矿库的隐患。     

基于高分卫星遥感数据的金属矿开发现状及环境问题研究——以江西省德兴多金属矿集区为例

为及时、准确地掌握金属矿山的开发状况,有针对性地对金属矿山开发引起的环境问题进行恢复治理,以ZY-3等高分辨率卫星遥感数据为信息源,对江西省上饶市德兴多金属矿集区金属矿的开采状况及引发的环境问题进行了研究。在广泛收集矿区地质矿产资料、地形资料和遥感资料的基础上,结合露天开采、地下开采、联合开采等不同开采方式的金属矿的影像特征和实地调查验证,建立了金属矿开发占地的直接和间接解译标志; 根据各类矿山地物的影像特征和解译标志,对研究区金属矿山开采情况和环境状况进行目视解译和人机交互解译,获取了研究区内各时相的矿山开发状况和环境状况信息; 利用ArcGIS平台中空间分析模块功能对各类开发占地的面积进行了统计分析; 根据统计数据对研究区的金属矿开采状况及其诱发的地质灾害、植被破坏、污染水体和固体废弃物等矿山环境问题进行分析,指明研究区矿山环境问题的研究现状及发展趋势,有针对性地提出建议,为矿山环境监测和矿山环境恢复治理工程提供参考依据。     

SPOT5卫星影像在矿山环境调查中的应用

以吉林省辽源市煤炭矿山为研究对象,通过对SPOT5卫星影像纠正、融合、解译等处理,快速、便捷地查清矿区的地质环境问题:矿区固体废物堆放、尾矿库分布情况;矿山采空区地面塌陷、山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、煤田自燃等地质灾害分布情况;由矿产开发引发的水土流失、土地沙化、侵占土地、植被破坏的情况;矿区水体、植被、土壤污染状况等。通过矿山地质环境调查实践,总结出了SPOT5卫星影像最优波段组合、融合方法及矿山地质环境调查中的地物判读标志,从而使SPOT5卫星影像在遥感环境地质调查中发挥了重要作用。     

矿区煤及矸石压占灾害决策树分类提取方法

矿业活动为现代工业提供物质基础的同时,极大扰动矿区原有生态结构。煤与矸石压占是矿区多种地质灾害的一种,煤与矸石压占直接造成矿区珍贵的土地资源的浪费,同时,煤与矸石自燃、淋溶、扬尘以及天然放射性对矿区环境有严重影响。近年来,遥感技术以其大范围、实时性等技术优势,在探索矿业活动与生态保护共同途径方面做了大量有益的尝试,尤其在地质灾害监测预警方面体现了广阔应用前景。本文通过对矿区遥感影像的一系列处理(如图像校正,图像增强,图像分类),探索性地采用基于人工智能的决策树分类方法,有效地排除掉同谱异物的现象的影响,高精度地提取出矿区煤与矸石堆放场,为统计煤与矸石压占,预知煤与矸石自燃,判断煤与矸石淋溶、扬尘以及天然放射性对周围环境的影响,以及为今后煤与矸石场的选址规划,提供第一手定量化的地理属性资料。     

人工神经网络在环境灾害预测中的应用进展

综述了近年来人工神经网络在环境灾害预测中的应用进展,包括对污染型环境灾害、生态环境灾害、地质环境灾害以及气象环境灾害等灾害的成灾因素分析、危险性预测以及灾情预测和动态演变规律预测,揭示了人工神经网络探索灾害隐含信息方面的优越性,并对其在环境灾害预测中的应用前景和发展趋势进行了展望。