多种工况下尾矿坝稳定性分析

尾矿坝的稳定性是评价一座尾矿库安全的重要指标,然而尾矿坝的坝高、坡比以及尾矿渣的不同状态是影响尾矿坝稳定性的重要影响因素。在分析尾矿坝稳定性影响因素的基础上,通过FLAC3D软件内嵌的强度折减法计算分析了同种条件下某尾矿坝的坝高、坡比对尾矿坝稳定性的影响,计算并对比了尾矿渣在自然和饱水状态下尾矿坝的安全系数。结果表明:在相同坝高下,坡比对稳定性影响较大,而在相同坡比下,坝高对稳定性影响相对较小;饱水状态下的尾矿渣更容易使尾矿坝体发生破坏。     

尾矿坝加高对重金属Cu2+迁移影响的数值模拟研究

为研究尾矿坝加高对Cu2+在尾矿库中迁移的影响,以歪头山尾矿库为例,采用GeoStudio软件进行数值模拟,建立不同坝高的尾矿库模型,获得了不同坝高下的孔隙水压力等势图、重金属浓度分布等势图和粒子迁移路径图.结果表明:当尾矿坝加高时,相同位置的孔隙水压力增大;在尾矿库相同深度,尾矿坝加高会增大Cu2+浓度和污染物迁移距...     

包头市昆都仑区卜尔汉图镇打拉亥上下村环境综合整治方案

受包钢尾矿坝渗漏水影响,紧临尾矿坝的包头市昆区昆河镇上、下打拉亥村地下水及土壤受到不同程度污染并有逐年加重趋势。通过采取地下水水源地保护工程、污染土壤修复示范工程、污染土壤植物治理工程达到村庄集中式饮用水水源符合国家标准、土壤修复示范区面积100亩、污染土壤植物治理面积10亩。     

水位变动条件下二元结构岸坡稳定性分析——以扬中市指南村崩岸段岸坡为例

以指南村崩岸段岸坡为研究对象,通过实地调查开展地质钻探工作,获取岸坡土体的物理力学参数,并基于饱和-非饱和土渗流理论、非饱和土抗剪强度理论及极限平衡法,研究江水水位变动过程中二元结构岸坡稳定性的变化。结果表明:(1)岸坡土体为二元结构,上层为粉质黏土,下层为粉砂,粉砂层厚度较大且透水性较好,为地下水流动提供良好环境。(2)水位变动引起的饱和-非饱和土渗流对于岸坡稳定性有明显影响,岸坡稳定性在涨水期随水位上升而增大,在退水期随水位下降而减小。退水期安全系数明显低于相同条件下涨水期和洪水期,即水位降落导致岸坡稳定性降低,极易发生岸坡崩塌。(3)水位上升速度越快,岸坡安全系数最大值越大,即岸坡在水位骤涨时更加稳定;水位下降速度越快,岸坡安全系数的最小值越小,即岸坡在水位骤降时更容易发生失稳崩塌。     

尾矿库植物生长与重金属含量的相互关系研究

为研究修复植物与重金属的相互关系,以歪头山尾矿库植物修复现场为例,采集植物及其根际尾矿土样品,检测植物生长指标和土壤重金属含量,分析植物生长指标与重金属含量的相互关系。结果表明:植物生长指标与土壤中重金属含量总体呈负相关性,但叶绿素含量与重金属正相关性比较明显;同龄植物的不同生长状况对重金属Cu、As、Cd的影响不大,Ni、Pb、Cr的含量变小;随着植物的生长,尾矿土中的重金属含量降低,生物量较小时重金属下降较快;随着重金属含量的增加,对植物生长的胁迫作用更为显著,对生物量和冠幅影响显著;尾矿库修复植物对重金属有修复作用,经过植物修复后的重金属含量(除Cd外)明显减小;植物能够对尾矿库中的重金属物质进行吸收和再分配,有效治理重金属,减少雨水对地表的冲刷,减少风蚀和扬尘污染,改善尾矿库土壤状况和能量循环。     

铜尾矿坝不同恢复年限土壤理化性质和酶活性的特征

金属矿产资源开采使尾矿坝迅速升高,矿区生态环境遭到严重破坏.土壤理化性质和酶活性是衡量生态系统功能的重要指标,可作为评价土壤恢复质量的重要因子.以山西省垣曲县十八河铜尾矿区9个尾矿子坝作为研究对象,分析不同恢复年限子坝土壤理化性质与土壤酶活性之间的关系.结果表明,不同恢复年限子坝的土壤理化性质差异较大,随着恢复年限的增加,土壤养分含量显著升高.过氧化氢酶与碳氮比显著负相关,脲酶与总氮含量和土壤含水量均显著正相关,磷酸酶和蔗糖酶与土壤理化因子之间无显著关系.土壤中铜含量随子坝恢复年限增加而逐渐累积,砷和镉含量先增加后降低,恢复后期逐渐达到稳定水平,各子坝的土壤锌含量无显著差异.为铜尾矿区的土壤生态系统恢复及退化机制的研究提供一定的生态学依据.     

螯合剂修复对尾矿土壤性质和紫穗槐生长影响及其相关性分析

针对不同螯合剂配比修复措施对尾矿土壤综合性质、植物生长指标的影响及二者相关性,采用IDS、EDTA 2种螯合剂-紫穗槐联合修复尾矿土重金属进行盆栽试验.结果表明:(1)紫穗槐在不同的螯合剂配比改良处理措施下的株高、主根长、根茎均呈现先减后增的变化趋势,单独加入EDTA比单独加入IDS的抑制作用强,适当调整IDS、EDT...     

南荻对土壤铅污染的耐性与吸收积累研究

通过土壤盆栽试验,研究了不同浓度梯度pb2＋胁迫下南获整个生长发育周期的生长、土壤理化性状的变化以及不同生长阶段的根系固定重金属含量变化的过程,结果表明：（1）种植南获植物的土壤pH值随着月份的变化呈减小趋势;（2）种植南获的土壤中铅随植物的生长逐渐减少;（3）南获对重金属铅的积累顺序为：根〉叶〉茎,对土壤中重金属的修复机理主要是通过根系固定作用。     

延河流域不同立地条件下植物-枯落物-土壤生态化学计量学特征

通过对黄土高原延河流域不同立地条件的植物、枯落物和土壤进行调查、取样和分析,选取不同立地条件下的共有植物达乌里胡枝子,研究了不同立地条件下共有植物-枯落物-土壤的碳、氮、磷化学计量特征,以期探索不同立地条件中的元素迁移和转化。结果表明：1）土壤碳氮比的平均值为10.88,土壤碳磷比和氮磷比的平均值分别为23.14和2.13。2）土壤碳氮比表现为阳坡>阴坡、沟坡>峁坡,氮磷比无显著差异;共有植物碳氮比表现为阳坡>阴坡,峁坡>沟坡,碳磷比和氮磷比为阴坡>阳坡,峁坡>沟坡;枯落物碳氮比表现为阳坡>阴坡,峁坡>沟坡;氮磷比和碳磷比在不同立地条件中均表现为阴坡>阳坡,沟坡>峁坡。3）通过对不同立地条件下植物-枯落物-土壤化学计量特征的探讨,得知沟坡条件下土壤有机碳累积速率相对高于峁坡,阳坡土壤有机碳固定大于阴坡,各立地条件中土壤全磷含量相对一致;在植物生长后期以及枯落物分解过程中,阳坡和峁坡表现为氮素迁移转化相对强烈,阴坡和沟坡则有利于磷的迁移和转化。     

莱州湾菊芋（Helianthus tuberosus L.）连作对其生长及种植地土壤生物活性影响的研究

为掌握菊芋（Helianthus tuberosus L.）连作年限对菊芋生长及土壤环境的影响程度,促进今后菊芋种植模式合理发展,在大田条件下,利用莱州湾南京农业大学山东莱州“863”中试基地长期菊芋连作定位试验,系统研究了不同菊芋连作年限对菊芋生长、菊芋品质及菊芋种植地土壤生物活性的影响。结果表明：随着连作年限的延长,菊芋生长受到抑制,菊芋块茎产量连作5年后开始下降,连作5 a比种植1 a降低8%,连作7 a降低27%;菊芋块茎蛋白质含量随着连作年限的延长而增加,连作7 a蛋白质含量为17.15mg×g^-1,高于种植1 a 102%,而还原糖与纤维素含量呈先增加而后降低的趋势;菊芋连作严重影响土壤微生物种群结构组成,随着连作年限的延长细菌与放线菌呈先增加而后降低的趋势,而真菌含量在连作年限内一直呈增加态势,连作7 a土壤真菌含量比种植1 a增加325%;土壤脲酶、脱氢酶、（酸、碱性）磷酸酶、淀粉酶与蛋白酶活性随着菊芋种植地连作年限的延长呈先增加而后降低的趋势,而过氧化氢酶活性则表现为先降低而后上升的态势。菊芋连作4～5a对其生长土及壤环境已产生了消极的作用,连作6～7 a使连作障碍明显加重。     

红树林种植-养殖耦合湿地生态修复效果评价

2014年08月以深圳海上田园红树林种植-养殖耦合系统为研究对象,从修复湿地的环境质量状况、生物群落结构及植物健康状况等方面,对3个不同修复年限(6,10和12a)样地的生态修复效果进行了定量评价.修复区水体和沉积物营养盐和重金属含量显著低于对照河道区,但各修复区池塘水质均未达到国家海水Ⅱ类水质标准,不能满足水产养殖用水要求;各修复区已修复红树林的生物群落结构,红树植物高度和胸径相比自然林修复比例低于35.5%,得分均处于"差"的等级;红树植物健康状况方面,叶片酶活含量和光合特征随修复年限呈现增大的趋势,但仍处于"差"的等级;6,10和12a修复样地综合评级得分为1.61、1.69和2.07,均为"中",表明修复工程并未对湿地退化生境带来显著恢复,仅适度改善了红树林植物的群落结构和健康状况.     

尾矿坝地质生态环境风险防护措施分析

尾矿坝的环境风险主要是发生溃坝后对生态环境、水环境造成的不良影响.发生溃坝事故的根源是尾矿坝存在隐患,主要原因有先天因素和后天因素两种,先天因素主要有:尾矿坝建设前期工作中,对自然条件了解不够、尾矿坝设计不当、尾矿坝施工质量不良等;后天因素主要是在尾矿坝生产运行中,由不具备专业知识的人员管理,未按设计要求或有关规定执行.因此,预防溃坝的环境风险防护措施,要从防洪设计、增强坝体稳定性及加强管理等方面进行.     

施用玉米秸秆对铅锌尾矿速效养分和重金属活性的影响

铅锌尾矿极端贫瘠、重金属含量高,不利于植物生长,难以进行生态修复。该研究通过玉米秸秆改良铅锌尾矿室内培养实验,研究不同秸秆施加量在不同阶段对铅锌尾矿速效氮、钾以及重金属有效性的影响。结果表明,施加秸秆能够增加铅锌尾矿速效氮、钾含量,随着施加浓度的增加改善效果增强;秸秆腐解对Pb、Zn、Cu和Cd 4种金属有不同程度的活化作用,4种金属对秸秆活化作用敏感顺序表现为Cd>Zn>u>Pb。随秸秆施加浓度的增加,秸秆对尾矿重金属的钝化作用逐渐大于活化作用。同时考虑不同用量秸秆对铅锌尾矿速效氮、钾改善效果以及4种金属有效性水平,研究认为秸秆施加浓度为2%时效果较优,有利于促进生态修复。     

苏丹草与紫花苜蓿对新疆原油污染土壤的响应

为了研究修复植物对原油污染土壤的耐受响应,以苏丹草(Sorghum sudanense)和紫花苜蓿(Medicago Sativa)为供试材料,通过盆栽试验,研究了4种原油污染浓度的土壤(0.0,6.0,12.0,34.0 g/kg)对植物株高、生物量、光合速率和原油烃修复率的影响。结果表明:1)除低浓度处理组可显著促进紫花苜蓿的生长外,其余各处理组均对植物生长呈现显著抑制作用;2)各浓度处理组对2种植物生物量均呈现抑制趋势,紫花苜蓿在高浓度处理组,苏丹草在低、中浓度处理组下生物量受到显著抑制;3)苏丹草叶片的光合速率随着原油污染水平的增加呈降低趋势;4)2种植物均可修复原油污染土壤,不同浓度处理组之间修复效率差异显著,刈割处理后可以提高苏丹草原油烃的修复效率。随着原油污染浓度的增加,紫花苜蓿和苏丹草耐受响应不同。     

苔藓植物生长习性与其边坡生态防护适用性研究

通过对苔藓植物的持水性试验、耐高温试验、耐酸碱性试验、耐旱性试验及抗冲性试验,模拟苔藓植物在不同环境中生长适应能力及持水抗冲性能,分析苔藓植物在边坡生态防护中的可能性。结果表明:苔藓植物比草本植物有更大的持水能力,降雨过程中加强了植物蓄水保土功能;苔藓植物能很好的抵抗自然高温,高温时可失去大部分水分,条件适宜时又可迅速恢复原生命状态;弱酸性、弱碱性条件对苔藓植物的生长影响很小;苔藓植物在干旱条件下能够存活,且在适宜的生长环境中能够快速恢复正常的生长状态;苔藓植物可有效防止雨水对边坡坡面冲刷,比草有更强的抗冲性能。因此,在初期边坡防护中苔藓植物可以作为草本和木本植物的先锋植物,在不同工程边坡环境下可发挥一些其他植物无法替代的作用。     

造纸废水灌溉对红柳体内钠离子含量的影响

文章通过实验研究,测定分析了造纸废水灌溉对红柳体内钠离子含量的影响。不同年限以及不同生长部位的进行研究,结果显示:在造纸废水灌溉条件下,红柳体内相同生长部位的钠离子含量均随着灌溉年限的增加逐渐增大,并且与土壤中钠离子含量呈显著正相关;红柳叶片中钠离子含量明显高于根系中钠离子含量,说明盐碱胁迫下红柳叶片耐钠性大于根系耐钠性,红柳叶是钠离子累积和外排的主要部位。     

铀、钍在尾矿-定居植物体系中的迁移

通过BCR(community bureau of reference)提取和富集系数、转移系数计算,对铀、钍在铀尾矿-植物体系中的迁移进行了研究。尾矿中U、Th的总量达205 mg/kg、141mg/kg,但其生物有效性较低,其酸溶态和可还原态的U仅占10.5%和10.8%、Th仅占0.9%和2.8%,而残渣态U占67.7%、Th占92.1%。库区三种优势植物的各部位U、Th含量高出背景区对照值的10倍以上,明显超过了《食品中放射性物质限制浓度标准》中植物类食品的限制浓度。由于植物生长介质中仅生物有效部分的重金属能为植物所积累,因而本文提出应以富集系数BF*(等于植物中重金属含量/其生长介质中相应重金属的生物有效态含量的比值)来衡量植物对重金属的富集程度。尾矿的风化程度较弱及其U、Th生物有效性较低,植物各位U、Th的BF*均较小,三种植物对U、Th的富集程度均较低,但对钍的富集能力明显强于铀。可能受菌根对重金属的强积累能力的影响,U、Th主要富集于植物的根部,向地上部分茎、叶的转移量相对较低。目前,库区尾矿中U、Th在植物中的富集虽然不是很强,但随植物定居时间的增加,尾矿中放射性核素的生物有效性及向库区植物中迁移的能力呈增强的趋势,环境风险将逐渐增高,应引起环境管理部门的足够关注。     

2种保水剂在铁尾矿植物复垦中的应用

盆栽条件下,将2种保水剂黑金子和旱露植宝分别以质量比0.4%、0.6%及0.8%的用量应用于铁尾矿植物(香葱)复垦中,研究其对于植物(香葱)生长及铁尾矿性质的影响。结果表明:香葱在铁尾矿中培养30 d后,黑金子保水剂处理下香葱根系干重依次比对照增加了30.00%、25.00%及-10.00%,0.4%和0.6%处理与对照之间差异显著(P0.05)。旱露植宝处理下的根系干重则比对照依次增加了17.94%、16.18%及6.91%,且0.4%处理的单株香葱的总干重最大,差异显著(P0.05)。2种保水剂可以有效提高铁尾矿的含水率和总孔隙度,降低铁尾矿容重。总之,在铁尾矿植被复垦中保水剂黑金子可选择0.6%、旱露植宝选择0.4%的添加量效果最优。     

酸性环境下尾矿坝长期运行稳定性评估

尾矿坝属于百年工程,在使用过程中需要考虑到长期在酸性环境下坝体的损坏,以及若干年后坝体的稳定性是否能够满足工程要求。为避免尾矿坝的建设和使用中因在酸性条件下所产生的长期效应带来的坝体失稳事故的发生,从酸性污染物的迁移、酸性环境下岩土体物理力学性质的变化和坝体稳定性分析三个方面分析了某尾矿坝在酸性环境下稳定性的变化规律,并对酸性环境下该尾矿坝长期稳定性进行了评估。结果表明:酸性环境对岩土体强度有较大影响,100年后坝体长期稳定性系数将降低近30%。因此,在此类尾矿坝的长期稳定性研究中应充分考虑酸性环境的影响。     

黄土丘陵区撂荒农田土壤酶活性及酶化学计量变化特征

明确土壤胞外酶活性及酶化学计量比在农田撂荒过程中的变化特征及驱动因素,对揭示土壤养分可利用性随植被恢复的变化规律和阐明生态系统养分循环机制有重要意义.本文以黄土丘陵区不同撂荒年限坡耕地（0、10、20和30 a）为研究对象,通过测定土壤酶活性及酶计量比、土壤理化性质、植物多样性和科组成,探讨农田撂荒后土壤微生物养分限制状况及酶活性和酶计量比的主控因子.结果表明,β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）和碱性磷酸酶（ALP）的活性均随撂荒年限增加而显著增加,而β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）活性则相反.土壤BG：（NAG+LAP）和BG：ALP呈现出与土壤BG活性相同的随撂荒年限增加而减小的趋势;而（NAG+LAP）：ALP呈先升后降趋势,在撂荒20 a时达到最高值.酶化学计量的向量长度随撂荒年限增加而显著减小,表明撂荒过程中土壤微生物受碳（C）限制程度的减弱.撂荒前10 a酶化学计量的向量角度小于45°,后20 a大于45°,说明撂荒前期微生物受氮（N）限制,后期受磷（P）限制.冗余分析结果揭示土壤有机碳含量、总氮含量、C：N、C：P、pH以及植被多样性是调控酶活性和酶计量比变化的主要因子.分类变异分析表明,土壤和植物因素可解释不同撂荒年限下土壤酶活性及酶计量比差异的62.0%,植被特征与土壤理化特性之间的交互作用是土壤酶活性及酶计量比变化的主控因子,解释度为37.1%.综上所述,黄土丘陵区农田撂荒过程中应考虑外源P的投入以缓解生态系统中有效P的不足,研究结果可为理解脆弱生境恢复生态系统中微生物介导的生物地球化学循环机制以及指导土壤养分管理和生态可持续发展提供理论依据.