矿山废弃土地复垦技术研究进展

矿业废弃地破坏和侵占了：匙量的土地资源，其生态恢复成为当前世界尤其是中国急需解决的问题之一。本文简要介绍了国内外废弃地的研究现状以及我国矿区废弃地复垦的紧迫性，同时总结了矿区废弃地的复垦技术以及复垦后的效果影响。     

硅砂矿土地复垦与植被恢复研究

根据彰武县阿尔乡北甸子硅砂矿地貌、自然条件及周边环境等特征,确定硅砂矿土地复垦的方向为林地和鱼塘。简要介绍硅砂矿土地复垦的开采流程及闭坑后土地复垦与植被恢复的技术要求,提出土地复垦和植被恢复过程具体措施及预防控制。通过开展硅砂矿土地复垦与植被恢复工作,把破坏的土地采取整治措施恢复为可利用的土地,缓解了矿区土地减少的趋势,改善了矿山生态环境,最终实现矿山生态环境保护、土地资源利用与地方经济可持续发展。     

阳新县复垦工矿废弃地土壤重金属污染及潜在生态风险评价

为探究湖北省阳新县复垦工矿废弃地土壤重金属污染状况及其潜在生态风险,对研究区采集的69个复垦工矿废弃地表层土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 8种重金属元素的含量进行了测定,在此基础上分别采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对复垦土壤中重金属污染程度和潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区复垦土壤中重金属元素Cd、Cu、Hg、Pb和Zn的含量均值高于湖北省土壤元素背景值,存在一定程度的富集,部分复垦土壤中重金属元素As、Cd、Cu和Ni的含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中的土壤污染风险筛选值,超标率分别为8.7%、4.3%、10.1%和1.4%;复垦土壤中无清洁级别,预警、轻度污染、中度污染和重度污染土壤分别占1.48%、69.57%、18.84%和10.14%,各类型复垦土壤中重金属污染程度依次为金属矿采选废弃地其他工矿废弃地砂石场废弃地煤矿采选废弃地,复垦土壤中各重金属单因子污染指数依次为CdCuHgPbZnNiAsCr;复垦土壤中重金属元素As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的单项潜在生态风险均处于低生态风险级别,而Cd和Hg最高分别达到较高和极高生态风险级别,复垦土壤重金属综合生态风险中,低生态风险、中等生态风险和高生态风险级别的土壤分别占66.67%、30.43%和2.90%,无极高生态风险级别的土壤。总体而言,研究区复垦土壤中重金属元素Cd和Cu的污染较突出,但考虑到毒性响应,复垦土壤中重金属Hg和Cd的污染更应引起警惕。     

露天煤矿排土场的复垦研究

露天煤矿的开采对矿区生态环境造成了严重破坏,特别是大量剥离物形成的排土场,占用了大量的土地资源。生态恢复作为一项有效的采矿废弃地治理措施,随着采矿业的发展成为这一领域研究的重点。露天煤矿排土场的复垦对于改善矿区生态环境意义重大。本文介绍了露天矿排土场对环境的影响和排土场复垦治理技术,研究了某露天煤矿排土场的复垦现状、复垦方式与效果,提出了矿区排土场生态恢复的建议。     

有色金属尾矿库土地复垦与环境治理效益估算研究进展

有色金属矿山选矿形成的尾矿库是潜在的高风险重金属污染源,闭库后应及时进行土地复垦与环境治理.有色金属尾矿库的综合整治效果如何,可以通过合理的效益估算来分析,有效的效益估算往往涉及多学科领域的专业知识.在归纳总结国内外有色金属尾矿库复垦治理效益相关研究的基础上,系统地阐述了复垦治理经济效益、社会效益和生态环境效益的概念、内容及其估算方法.对已有有色金属尾矿库复垦治理效益估算的研究表明:尾矿库复垦的直接经济效益较小,主要是估算复垦区内植物的经济收益以及采用收益还原法估算复垦土地的增值收益;社会效益主要是采用价值法和替代法针对增加就业和社会保障进行估算,较少关注复垦治理对社会其他方面的贡献;生态环境效益估算方法主要包括污染损失率法、生态服务价值法及环境价值法等,但与复垦治理技术措施结合较少,效益估算对复垦治理措施优化的作用较弱.总体来看,有色金属尾矿库复垦治理效益估算的内容涵盖不够全面,尚未形成适合重度重金属污染尾矿库特点的效益估算体系,效益估算准确性较低.因此,合理确定尾矿库复垦治理效益估算的内容、完善效益估算方法及其数学模型、合理确定模型参数,是有色金属闭库尾矿库土地复垦与环境治理效益估算进一步研究的重点内容.有效的效益估算可为优化有色金属尾矿库复垦治理措施、寻求最佳复垦治理模式及确定复垦治理的资金投入提供依据.      

矿区废弃地复垦中的土壤学与植物营养学问题

本文从土壤学和植物营养学角度,分析了我国矿区常见废弃地进行植被恢复与重建工程中的首要问题立地条件的分析评价与改良。认为:采矿及其工程建设活动一般不会对区域气候因子和区域地貌因子造成明显的影响,但诱发的微气候、微地形以及地表物质组成的变化,带来比原地貌立地条件更加恶劣、限制性因子更加复杂化的问题。同时,针对我国地下采煤排出的煤矸石、露天矿排土场,井工开采的塌陷地等复垦中存在的特殊问题,提出进行植被恢复与重建的利用改良措施。     

山西矿区土地复垦规划模式研究

山西是我国重要的能源重化工基地。随着能源重化工基地的建设和矿产资源的开采，造 区域性土地破坏和生态环境恶化。本文针对山西矿区土地破坏严重而且在还在不断扩大的现实，总结了几年来在矿区土地复垦规划中的经验，提出了矿区土地复垦内容、技术路线、方法和规划应具备的特点，对我国现有的矿区的土地复垦规划和生态重建具有一定意义。     

大冶铜绿山矿区废弃地优势植物对铜的积累与迁移

通过对矿区废弃地的实地调查和采样分析,研究了废弃地海州香薷等5种植物对铜的积累与迁移特性,以期为矿区废弃地的植被恢复和土壤重金属污染的治理提供一定的科学依据。研究结果表明,铜绿山矿区废弃地土壤Cu含量高达4580.48mg/kg,5种植物对土壤中的Cu都有一定程度的富集作用。其中,狗尾草对土壤中Cu的富集系数和转运系数都比较高,适合作为治理铜绿山矿区废弃地重金属Cu污染的植物。     

镇雄、威信硫磺矿区生态破坏及其恢复工程措施

土法炼硫在镇雄、威信已有40多年历史。大量硫化物排放及矿渣污染造成严重的生态破坏。通过实施土地整治、炉渣堆场复垦、废弃地恢复、林业、水利水保等一系列工程将使矿区生态环境得到全面恢复和治理。     

广西凤凰锰矿区废弃地生态环境问题及恢复治理对策

凤凰锰矿区是我国著名的大型锰矿区之一,历经数十年露天开采,遍布成百上千废弃采矿深坑,地表裸露光秃,重金属元素Mn、Cd、Pb、Cr等已污染土壤,危害植物生长,生态环境破坏严重。针对该矿区的生态环境现状问题,提出生态恢复治理对策和建议,认为生态恢复应从加强矿区土壤性状、有害元素赋存状态研究入手,指导生态恢复,复绿美化山川,营造和谐的生态景观;指出要重视尾矿资源的再开发利用,提高生态治理综合效益;强调重视利用生物治理技术修复重金属元素污染废弃地,恢复土壤的生态功能和永续利用;建议加强管理组织综合研究,建立凤凰矿区废弃地生态恢复创新示范工程,推动广西矿山生态环境治理的发展。     

排矸场复垦植被的生态效应

本文结合对复垦植被后排矸场的生态调查,分析了复垦植被在美化矿区景观,改善排矸场小气候,恢复动、植物群落,净化空气,防止水土流失等方面的效应,论述了复垦植被在重建排矸场生态系统中的作用。     

金属矿山废弃地类型划分与生态退化特征

由于矿山开采中地表结构扰动、环境污染等因素导致矿山废弃地生态系统极度退化。通过对其产生原因和占地现状、特征的分析,将金属矿山废弃地划分为5大类15个类型,对其生态退化特征进行了评价;其中地表结构的不稳定性、土壤和植被的缺失及重金属离子污染是生态退化的主要限制性特征,也是生态恢复的难点和重点,并对不同类型金属矿山废弃地的生态治理措施进行了探讨。     

复垦铅锌矿尾砂库的植被恢复和基质演变

为探讨铅锌矿尾砂库经植物原位修复的生态恢复效果,以广西阳朔铅锌矿尾砂库综合治理示范工程为研究对象,连续3年(2018—2020)对实地观测植被恢复情况、新增植物生长情况及复垦铅锌矿库区尾砂重金属含量、土壤酶活性及理化性质的观测与测定。结果表明:尾砂库经人工种植的芒(Miscanthus sinensis)和三裂叶葛藤(Pueraria phaseoloides)2种耐性植物对尾砂中重金属存在植物稳定作用;库区植被新增物种逐年升高,且以豆科和菊科植物为主;尾砂的过氧化氢酶、脲酶与磷酸酶活性先增后减,蔗糖酶活性显著性增加;尾砂的肥力和保肥能力均有所提高,其中尾砂的总氮含量从1.14 g/kg增加到2.19 g/kg,有机碳含量从9.50 g/kg增加到21.01 g/kg。由此表明,在相似自然条件的矿山废弃地生态修复中,可考虑从葛属和蒿属的植物中筛选目标植物;植被恢复会加快尾砂库库区植物群落的次生演替;铅锌矿尾砂库经人工植被恢复能加快尾砂基质的演变,使生态系统实现自行恢复并达到良性循环。     

山西矿区退化土地复垦途径的试验研究

在重建矿区生态系统的研究中,围绕矿区退化土地的复垦种植问题,从适生物种筛选、种植方式选择以及对退化土地培肥熟化效果等方面进行了试验研究,取得了较好的效果。据试验结果和当地自然生态环境现状认为,把绿肥牧草,特别是豆科牧草作为矿区各类型退化土地复垦的先锋植物,是快速培肥熟化、恢复保护矿区土地资源和重建矿区生态环境的一项有效途径。     

矿区土地资源复垦技术与利用研究

课题总结了我国矿区生态重建技术、经验和典型案例。并结合我国实际引进国外的先进技术和理论 ,建立起我国的生态重建技术和理论体系。生态重建既是复垦的关键 ,又涵盖了复垦以外的社会 -经济和环境需要。根据矿区废弃土地的不同类型在太原、淮北、唐山、徐州等地选取了 8个典型试验点 ,进行采矿迹地重建的试验。研究表明 ,矿区开发过程中废弃的土地 ,完全能够通过复垦加以利用 ,并保持良好的生态环境。针对露天矿采排选工艺过程对土地破坏的特点 ,提出了“三场”(排土场、采场、尾矿场 )联合复垦技术及林果农立体利用模式 ,昔日的不毛之地 …     

矿区土地复垦与生态重建效益演变与配置研究

矿区复合生态系统的重建是对未来空间系统结构和功能的超前安排,其效益的演变极大地受到自然、社会、经济的影响。论文从资源经济、生态经济角度,讨论了矿区土地复垦与生态重建效益的概念和内涵,分析了矿区生态系统演变、矿区生态重建目标、矿区生态系统类型、矿区生态重建措施及矿产资源综合利用对矿区生态系统“三大效益”配置的影响;并以平朔安太堡露天煤矿1985～2015年土地复垦与生态重建过程中的土地资源利用结构动态演变为实例,初步揭示矿区生态重建过程中“三大效益”的有序配置和高度统一问题;为优化矿区土地资源利用结构和建立矿区复合生态系统重建的效益评价指标体系提供理论基础。     

山西矿区退化土地复垦途径的试验研究

在重建矿区生态系统的研究中，围绕矿区退化土地的复垦种植问题，从适生物种筛选、种植方式选择以及对退化土地培肥熟化效果等方面进行了试验研究，取得了较好的效果。据试验结果和当地自然生态环境现状认为，把绿肥牧草，特别是豆科牧草作为矿区各类型退化土地复垦的先锋植物，是快速培肥熟化、恢复保护矿区土地资源和重建矿区生态环境的一项有效途径。     

矿山复垦技术

土地复垦可以恢复矿区土地使用功能，保护耕地，恢复生态环境，土地复垦工艺有覆土和无覆土两种，复垦技术则包含生物复垦和工程复垦两个方面。目前我国矿山土地复垦率不足10%，复垦技术以单一恢复植被为主。基本未考虑恢复自然生态，应从加强宣传，综合各相关学科加强研究。建立科学，有效，全面的复垦技术等7个方面入手。大力加强我国的矿山土地复垦工作。     

矿区的土地复垦工艺和技术

我国矿区每年都要破坏和侵占大量耕地 ,据统计 ,我国矿区每年排出废石渣约 50 0 0万ｔ,堆放占用土地 6667ｈｍ2 ,全国 150 0多个露天煤矿及煤矸石占地就达 2 0 0多万ｈｍ2 ,但国土资源是有限的 ,解决这一矛盾的最好方法就是开展土地复垦 ,保护现有耕地。矿区土地复垦主要目的是重新开垦已被破坏的土地 ,恢复其应有的使用价值 ,同时消除或防治土地破坏所带来的各种危害。根据用途可以将矿区土地复垦分为农业复垦、林业复垦、牧业复垦、自然保护复垦、水资源复垦和工业复垦等。由于我国耕地面积有限 ,复垦的核心便是恢复耕地。根据矿区土地复…     

柴河铅锌矿尾矿库复垦治理中不同覆土与植被措施的效益估算

以铁岭柴河铅锌矿尾矿库复垦治理为例,根据尾矿库“生态封闭”原理,选取表层覆土50cm种植紫穗槐（措施1）、设置土工布隔离后覆土30cm种植紫穗槐（措施2）和厚覆土150cm种植刺槐与紫穗槐（措施3）等3种不同覆土及植被措施,运用影子工程法、替代成本法、恢复费用法和生态价值法等方法,构建尾矿库覆土与植被措施的效益估算模型,估算各措施的深层淋滤污染扩散防治效益、地表径流侵蚀扩散防治效益和风蚀扩散防治效益.效益估算结果表明：措施1、措施2和措施3的深层淋滤污染扩散防治效益分别为2975.24,3449.56,3604.75万元/a;3种措施可在不同程度上减少表层覆土流失、下游河道淤积及水体重金属污染,产生的地表径流侵蚀扩散防治效益分别为1222.66,2585.71,2586.75万元/a;3种覆土及植被措施均可有效抑制重金属风蚀污染扩散,产生的风蚀扩散防治效益分别为1235.45,1235.45,1237.86万元/a. 3种覆土及植被措施在重金属污染防治方面的综合效益分别为5433.35,7270.72,7429.36万元/a. 深层淋滤污染扩散防治效益在综合效益中所占比重最大,尾矿库覆土及植被措施的选择应以控制雨水入渗淋滤为主,结合降雨、蒸发等气象因素和覆盖土壤特性等,考虑治理成本,合理确定覆土厚度以及设置隔离层的必要性.