收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大兴安岭典型采矿迹地土壤重金属污染分析与生态恢复研究

谷金锋  
【摘要】:采矿迹地是指在矿产资源开采、加工和利用过程中形成的露天采矿场、排土场、尾矿库等废弃地,其土壤重金属污染严重,肥力低,基质结构差,植被覆盖率低,污染了区域水体、大气以及土壤,植被恢复困难,使得生态系统的功能退化,对整个区域生态环境构成严重威胁。因此,对当地的采矿迹地进行重金属污染分析和生态恢复研究具有重要意义。 本研究以大兴安岭地区典型采矿迹地古莲河露天煤矿排土场和胭脂沟金矿尾矿库为依托,以采矿迹地土壤重金属污染分析和生态恢复为目标,以采矿迹地基质及其中的Mn、Pb、Cu、Zn四种重金属元素和肥力指标、自然恢复及人工恢复植被为研究对象,采用资料分析、野外调查和取样、实验室化验和分析、基质改良、植被恢复等方法对采矿迹地中土壤养分、土壤重金属化学形态、基质改良及其效果、自然恢复植被和人工恢复植被及其生长状况进行了分析和研究,同时对相关量间的关联性进行了分析。主要研究结果表明: (1)煤矿排土场自然状态下土壤中Mn和Zn含量都高于对照地,而Pb和Cu含量都低于对照地。Mn和Pb以可还原态为主,Cu和Zn以残渣态为主。表现为Mn、Pb和Zn的潜在生物活性较高,具有潜在污染性,而Cu生物活性较低,比较稳定,污染性小。排土场中Mn和Pb各形态与全量之间相关性显著,Cu残渣态与全量之间相关性显著,Zn除残渣态外其它各形态与全量之间相关性显著。 (2)金矿尾矿库自然状态下的土壤中Mn、Pb和Cu含量都高于对照地,而Zn的含量略低于对照地。Mn和Pb以可还原态为主,Cu和Zn以残渣态为主。表现为Mn和Pb的潜在生物活性较高,具有潜在污染性,而Cu和Zn生物活性较低,比较稳定,污染性小。尾矿库中Mn各形态与全量之间相关性都很显著,Pb和Cu除可还原态外其它各形态与全量之间相关性都很显著,Zn可氧化态和残渣态与全量之间显著相关。 (3)两类采矿迹地自然状态下的土壤中Pb、Cu和Zn的平均含量都超出了土壤中的常见值,其各单项污染指数和它们的综合污染指数均达到了警戒级别,而Mn的含量只有最大值超出了土壤中的常见值,其单项污染指数都处于安全级;从四种重金属含量的最大值看,排土场和尾矿库的污染等级都不会达到或超过中度污染级别。四种重金属的变异程度都属于中等。 (4)煤矿排土场上自然恢复优势草本植物为赖草、石生悬钩子、硬质早熟禾、兴安蓼和长刺酸模;优势木本植物为白桦、樟子松和兴安落叶松。与裸地肥力指标相比,其中硬质早熟禾、赖草、长刺酸模和兴安落叶松根周土肥力提高的较大;所有肥力指标中有效P、全K和速效K变化最小,甚至呈现下降的趋势;但所有根周土肥力指标都低于天然林下土壤。其中赖草、长刺酸模、石生悬钩子、兴安落叶松、白桦和樟子松对排土场中重金属的去除作用较好。 (5)金矿尾矿库自然恢复优势草本植物为大穗薹草、黎、风毛菊、柳兰和珍珠梅;优势木本植物为兴安柳、兴安落叶松和樟子松。与裸地肥力指标相比,其中大穗薹草、黎、兴安落叶松和兴安柳根周土养分肥力提高的较大;所有肥力指标中也是有效P、全K和速效K变化最小,甚至呈现下降的趋势;但所有根周土肥力指标也都低于天然林下土壤。其中大穗薹草、藜、珍珠梅、兴安落叶松和樟子松对尾矿库中重金属的去除作用较好。 (6)通过客土,整地等措施,按照“适地适树”原则选择植物,并参照自然恢复的研究结果,选择并实验成功适宜古莲河露天煤矿排土场人工恢复的植物有当地的樟子松、兴安落叶松、白桦以及引进的沙棘和紫丁香,而且成活率都在80%以上;适宜于胭脂沟金矿尾矿库恢复植物有带土坨的樟子松、兴安落叶松和兴安柳,同时引进了沙棘、紫丁香和紫花苜蓿,成活率都达85%以上。最终提出了适宜该区域采矿迹地生态恢复的五种模式,而且这五种模式对采矿迹地土壤肥力提高效果都明显高于自然恢复状态,对采矿迹地土壤重金属的去除和保持水土效果更明显。 (7)采用枸杞、地锦和柽柳用于漠河县采矿迹地植被恢复时不能保证成活率,并且选用紫花苜蓿用于该地区煤矿排土场进行植被恢复没有成功。 (8)对煤矿排土场进行边坡处理,当不再进行排土时,在最上一个排土台阶和最终排弃平盘及坡面上覆盖腐殖土效果显著,保证了植物的成活率;对金矿尾矿库采取往基质中掺沙土制造一个基质稳定层效果很显著,大大提高了基质的持水保肥能力,掺沙土量在三分之一左右,最终达到基质中没有大的孔隙为宜;并且采用废弃宅基地土和生活垃圾按1:1混合作为客土,植物根系用生根粉、保水剂处理,或者选择带有土坨和营养杯等植物苗木,人工恢复效果更显著。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 樊振辉;锰矿废弃区生态恢复研究结果分析[J];中国环境管理干部学院学报;2004年02期
2 任宪友;生态恢复研究进展与展望[J];世界科技研究与发展;2005年05期
3 席广会;煤矿城镇露天排土场生态恢复研究[J];小城镇建设;2005年02期
4 左芳萍;裴宗平;徐崇喜;;废弃露采矿山生态恢复研究与实践[J];能源技术与管理;2009年02期
5 赵永强;张平究;;退耕还湿土壤生态恢复研究[J];湿地科学与管理;2010年03期
6 杨志忠;杨瑔;张筱鹏;施顺生;;昆阳磷矿采空区生态恢复研究[J];云南环保;1991年04期
7 徐树建;我国西北地区生态恢复研究[J];地理学与国土研究;2002年02期
8 周林飞,高云彪,张丽娟,王明;辽宁省东部山区生态恢复研究[J];人民珠江;2004年03期
9 赵星,曾光明,刘云国,张硕辅;鼎城湖区湿地演变及生态恢复研究[J];湖南林业科技;2004年04期
10 董建辉;山区高速公路生态恢复研究[J];陕西林业科技;2005年03期
11 全海;;山区小流域生态恢复研究进展[J];中国水土保持科学;2006年04期
12 冯伟;王红;张爱军;周大迈;周晓芬;杨军芳;;河北省太行山片麻岩退化山场生态恢复研究[J];河北农业科学;2008年08期
13 李月林;查良松;;淮南煤矿塌陷区生态恢复研究[J];资源开发与市场;2008年10期
14 陈黎明;;贵州喀斯特石化环境及生态恢复研究[J];环保科技;1991年01期
15 田海忠;;地表沉陷区的综合治理及沉陷区生态恢复研究[J];科技传播;2013年20期
16 郑利霞;张树礼;王平;;我国露天煤矿开采区生态恢复研究存在的问题探讨[J];北方环境;2013年11期
17 刘忠民,曹宏伟;铁矿生态恢复研究[J];辽宁城乡环境科技;2003年01期
18 彭红春,李海英,沈振西;国内生态恢复研究进展[J];四川草原;2003年03期
19 任宪友,蔡述明,王学雷,杜耘,王茜;长江中游湿地生态恢复研究[J];华中师范大学学报(自然科学版);2004年01期
20 方祖光;福州市采矿废弃地水土保持与生态恢复研究[J];亚热带水土保持;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 钱金平;彭林;;生态脆弱区滑雪场生态恢复研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年
2 刘庄;谢志仁;沈渭寿;;祁连山自然保护区主要生态问题及生态恢复研究[A];“土地变化科学与生态建设”学术研讨会论文集[C];2004年
3 蒋德明;刘志民;寇振武;;科尔沁沙地荒漠化与生态恢复研究展望[A];中国治沙暨沙产业研究——庆贺中国治沙暨沙业学会成立10周年(1993-2003)学术论文集[C];2003年
4 樊振挥;聂乐昌;唐志鹏;王奕勘;;锰矿废弃区生态恢复研究结果分析[A];生态安全与可持续发展——广西生态学学会2003年学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张涪平;藏中拉屋铜矿区生态恢复研究[D];华中农业大学;2012年
2 王淯;陕西凤县林麝栖息地景观生态格局及生态恢复研究[D];华东师范大学;2006年
3 胥晓刚;高速公路路域生态恢复研究[D];四川农业大学;2004年
4 谷金锋;大兴安岭典型采矿迹地土壤重金属污染分析与生态恢复研究[D];东北林业大学;2014年
5 康冰;广西大青山退化森林植被特征及生态恢复研究[D];西北农林科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵峥;甘肃省生态系统胁迫评估及生态恢复研究[D];西北师范大学;2013年
2 翟兰英;在生态脆弱区交通工程建设的生态影响与生态恢复研究[D];河北师范大学;2005年
3 黎巍;基于景观格局变化的小龙潭煤矿生态恢复研究[D];昆明理工大学;2009年
4 李甜甜;汶川地震极重灾区生态恢复研究[D];湖南科技大学;2012年
5 闫文浩;塔里木河下游土地利用/覆盖变化及生态恢复研究[D];陕西师范大学;2008年
6 苏东凯;锦阜高速公路边坡植被生态恢复研究[D];沈阳农业大学;2007年
7 温久川;矿区生态环境问题及生态恢复研究[D];内蒙古大学;2012年
8 刘春兰;白洋淀湿地退化与生态恢复研究[D];河北师范大学;2004年
9 窦筱艳;二十世纪末近15年青海湖生态环境变化和生态恢复研究[D];湖南大学;2005年
10 刘月杰;博斯腾湖芦苇湿地生态恢复研究[D];北京化工大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 梁广平 冯长华;南方沙区生态恢复研究在彭泽县启动[N];九江日报;2010年
2 广东建设报记者 陈果;引种植物:医治“不毛之地”良方[N];广东建设报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978