矿山复垦中的土壤改良

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1、矿山复垦中的土壤改良措施概述 学 院 资源与土木工程学院 专 业 采 矿 工 程 年 级 采 矿 1101 班 姓 名 杨 敏 指引教师 顾晓薇 5月14日矿山复垦中的土壤改良措施概述摘要 土壤是世界万物之源，人类生存之本。采矿活动在发明财富，推动社会进步工业发展的同步，也对矿山的土壤环境产生了巨大的影响，甚至破环了土壤环境的功能。土壤环境受到污染或者遭到破坏都对土壤的生态环境带来影响，甚至使土壤系统崩溃，功能丧失。土壤是植物生长的主线，在矿山生态复垦中，土壤的改良自然是一方面需要解决的问题，也是核心问题。本文将对矿山复垦中的土壤改良问题进行探讨。核心词 矿山 生态复垦 土壤改良一 前言国内是

2、一种人口众多的发展中国家，社会经济正处在工业化全面发展的时期，也是矿产资源的高消费时期，国内对于矿产资源的开发仍在迅速的发展中。采矿活动为工业文明做出不可替代的奉献的同步，也对生态环境导致严重损害。发达国家早在上世纪五六十年代就制定矿山复垦法并附诸实践，而国内的矿山生态复垦直到八十年代才开始提出，无论在技术还是理论方面都处在落后阶段。近年来生态复垦的观念徐徐进一步人心，但往往只注重数量，而缺少对复垦质量的规定和控制，特别是对土壤改良的不注重，这也导致了许多复垦工程的效率低下或者复垦失败。二 土壤改良的方式矿山土壤污染的形式是多种多样的，如土壤基质物理构造不良，持水保肥能力差；极端贫瘠，氮，磷，

3、钾及有机质含量低或养分不均衡；重金属含量过高，影响植物代谢途径，克制植物对营养物质的吸取及根系的生长；极端的PH值；干旱或盐分过高引起植物的生理干旱等等。应对这些复杂的状况，矿山土壤改良的方式也有诸多，但归纳起来，都要实现如下三个基本目的：一是改善土壤基质的物理构造；二是改善基质的养分状况；三是清除基质中的有毒有害物质。目前土壤改良的方式有如下三种，分别是：物理改良，化学改良和生物改良。（一） 物理改良1.表土保护运用技术这种技术是指在地表扰动破坏前，先把表层及压表层的土壤取走，加以保护，保存，尽量减少其原有构造的破坏和养分的流失，工程结束后再运回原处运用。这种技术在西欧的许多国家得到运用。2

4、.客土覆盖这种技术是在矿山表土层较薄或是缺少种植土壤时，从异地运熟土覆盖，直接固定地表图层，并对土壤理化特性进行改良，特别是引进氮素，微生物和植物种子，为矿区植被重建发明有利条件。3.施用有机改良物质有机肥料不仅具有植物生长和发育所必需的多种营养元素，并且可以改良土壤的物理性质。另一方面，有机肥料的获取途径多，成本低，例如人畜的粪便，污水污泥，有机堆肥，泥炭类物质等。但是像污水污泥中又具有部分病原微生物和寄生虫虫卵以及微量的重金属元素，通过多种传播途径，污染土壤，空气，水源，危害植物的生长，因此在使用中应合理控制使用年限和使用数量，避免对土壤基质导致再次污染。（二）化学改良1.施肥大部分矿山的

5、废弃地缺少氮磷等营养物质，缺少氮磷，植物无法正常健康的生长，影响矿山复垦的进度和效果。可以通过施肥添加土壤中的营养物质提高土壤肥力。由于矿山废弃地的土壤大多构造不良，很难保持肥力，因此选择易被淋溶的速效肥时应采用少量多次的施肥方式施加肥料，或者选择分解缓慢的长效肥料。2.重金属的治理重金属的治理是清除土壤中的重金属或是减少土壤中的重金属活性和有效态组分，使其恢复土壤生态系统的正常功能，避免土壤中重金属向食物链和地下水转移。国内外治理重金属污染的措施归纳起来有三种：一是用多种物理，化学和生物措施将重金属稳定或固定在土壤中，减少其在环境中的转移性和生物运用性的固定/稳定修复法；而是用物理化学和生物

6、措施将重金属污染物从土壤中清除的清除法；三是用多种防渗材料将污染的土壤与未污染的土壤或水源隔离的隔离法。此外，可以运用植物吸取重金属离子时的拮抗作用减少植物对有毒重金属离子的吸取。3.极端PH值许多矿山废弃地土壤都存在不同限度的酸化问题，土壤酸性过高将严重影响植物的生长，改善酸性条件可以施用硅酸钙，碳酸钙，熟石灰等中和土壤的酸性，同步，其中的Ca2+可以起到拮抗作用减少植物对其她重金属离子的吸取，一举两得。（三）生物改良1植物改良植物具有独特的功能，在矿山的复垦中，植物是必不可少的。在用植物复垦改善矿山生态环境的同步，也可运用植物改良土壤。矿山的废弃地土壤大多物理构造不良，持水保肥能力差，因此

7、在复垦之初，就可选择耐性较强的固氮植物作为先锋植物，增长土壤中氮元素的含量，提高土壤肥力，或是选择耐性较强，根系发达的植物改善土壤的持水保肥能力。但是当土壤中具有重金属元素时，往往影响先锋植物的生长，因此在选择先锋植物的时候不仅要考虑固氮效果，也要考虑植物自身对重金属的耐性。据目前的研究，植物也可清除土壤中的重金属，已经发现的能超量富集重金属的植物就有400多种。此外，目前基因工程也已经在哺育能超量富集重金属的植物。植物在改良土壤方面正发挥着重要作用，在可预见的将来，植物也必将发挥更大的作用。2.微生物改良技术微生物修复是指运用微生物的生命代谢活动减少土壤环境中的有毒有害物质的浓度或使其完全无

8、害化，从而使受污染的土壤环境可以部分或完全地恢复到原始状态的过程。微生物具有独特的功能，在增长植物的营养物质吸取、改良土壤构造、减少重金属毒性及对不良环境的抵御方面具有不可低估的作用。目前，微生物复垦在国外复垦中有较快的发展，特别是微生物肥料已在复垦土壤培肥中得到工业化应用。据微生物研究表白，有许多细菌具有抗污染的特性，这些细菌能把污染物质作为自己的营养物质，把污染物分解为无污染物质，或是把高毒物质转化为低毒物质，例如在铁污染矿山的土壤中接种铁氧化菌，不仅效果好，并且节省诸多费用。有诸多细菌能为土壤提供营养物质，这对矿山废弃地贫瘠的土壤具有极大的在增进作用。尚有许多微生物不仅能清除污染物，还能

9、为群落的其她个体提供有利条件，例如根瘤菌等等。3.土壤动物改良土壤动物在改良土壤构造、增长土壤肥力和分解枯枝落叶增进营养物质的循环方面有着重要的作用，其在生态系统中扮演着消费者和分解者的角色，因此，在矿山废弃地复垦中引进某些有益的土壤动物，将使重建的系统功能更加完善，加快生态恢复的进程。例如在矿山生态恢复方面率先将蚯蚓引入煤矿山的土壤复垦中，不仅改良了矿山废弃地的土壤理化性质，增长了土壤的通气和保水能力，同步富集其中的重金属，减少了重金属的污染。据实践表白，铜矿尾砂土和复垦土中加入蚯蚓和蚓粪后，西红柿的茎长、根长和干重均明显高于对照。三 结语在全球倡导可持续发展的今天，矿山的生态复垦是当今世界

10、各国关注的重要问题之一，而土壤的改良又是进行生态复垦的核心。随着生态复垦的观念日渐进一步人心，并通过几十年的研究和实践，国内外的矿山生态复垦都获得了突破性进展。由于矿区废弃物构成的多样性、局部立地条件的差别性、地带性差别、恢复运用目的的不同，致使土壤改良更为复杂，这无疑增长了矿山生态复垦的难度。根据矿山废弃地土壤恢复的具体限制因子，将矿山废弃地划分为不同的类型，因地制宜，选择一种或是多种改良方式结合的形式借鉴国内外的成功经验进行生态复垦，使矿山的生态更好更有效地恢复。对于国内这样一种发展中国家来说，对矿产资源的需求、生态复垦技术的单薄以及有关法律法规的不完善，导致国内今天矿山的生态复垦效果不抱负或者复垦失败。在矿山生态复垦工程中，仍然存在着诸多需要解决的问题，对矿山土壤的改良也需要进行积极的摸索。参照文献1.重金属污染土壤修复技术探讨 作者：闫大莲2.矿山复垦土壤重构的概念与措施 作者：胡振琪 魏忠义 秦 萍( 1 中国矿业大学北京校区土地复垦与生态重建研究所 北京100083；2 沈阳农业大学土地与环境学院 沈阳110161 )3.采矿学 编者：王青 任凤玉 顾晓薇 陈庆凯 屠小利4.矿山生态植被恢复技术 作者：赵方莹 孙保平等