煤矿塌陷区及复垦区的植物修复研究进展

概述了重金属污染的植物修复技术的概念,综述了近年来采煤塌陷区及复垦区的植物修复主要研究进展,探讨了植物修复技术存在的问题及今后的发展方向。     

采煤塌陷区复垦技术研究

煤矿和土地是人类赖以生存和发展的重要自然资源。煤矿的开采为我国经济、社会发展做出巨大贡献的同时,也造成了大面积的土地塌陷,使我国可利用土地面积进一步减少,严重影响了矿区的生态环境、农业生产、区域经济发展以及人民生活水平的提高。如不对塌陷区进行复垦对我国经济能源等方面都会造成极大的损失。     

煤矿塌陷区及复垦区的植物修复研究进展

概述了重金属污染的植物修复技术的概念,综述了近年来采煤塌陷区及复垦区的植物修复主要研究进展,探讨了植物修复技术存在的问题及今后的发展方向。     

浅议采煤塌陷区复垦技术研究

本文主要阐述了充填复垦的方法及复垦过程中土壤的性质变化,目前充填复垦根据充填材料的不同分为粉煤灰、煤矸石、河湖於泥及垃圾充填,复垦土壤性质的变化主要集中在土壤的容重、孔隙度、水分、养分、生物活性、土壤生产力、污染物质及其修复的研究上.     

淮海经济区采煤塌陷复垦土壤化学计量特征Meta分析

利用Meta分析方法定量研究了淮海经济区采煤塌陷土壤在复垦时间、复垦方式等因素的影响下的化学计量特征,并对采煤塌陷区复垦土壤以及邻近标准农田土壤中的pH、有机质(SOM)、总氮(TN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量进行对比.结果表明:复垦土壤SOM和AP含量总体上显著低于标准农田(P<0.05);与标准农田相比,...     

抚顺矿区采煤沉陷与复垦还田综合治理

抚顺矿区正在开采的有两个井工矿(老虎台矿和龙凤矿)和一个西露天矿。煤矿的开采直接影响周围环境和耕地的破坏。西露天矿剥离排矸石场占地为1213.3ha,两个井工矿开采到1990年末影响耕地为     

塌陷自修复区农田土壤重金属元素演变规律

该研究以邯郸市峰峰矿区典型的塌陷自修复区为例,采集不同塌陷年限的农田表层土壤样品,分别测定农田土壤重金属元素(Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、Pb、Hg和As)的含量,探讨重金属元素含量随塌陷年限的时空演变规律,并采用Hakanson潜在生态危害指数法评估了其潜在生态风险。结果表明:相比未塌陷区,各塌陷年限农田土壤的重金属含量Cu、Zn、Cd、Pb含量均偏高,元素Zn含量随塌陷年限的延长逐年递增,除塌陷6 a外元素As含量逐年降低,其余元素含量变化规律性不明显;对比《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618-2018),不同年限的农田土壤重金属元素Cd含量均超标,最大超标倍数为16.60;元素Pb和As仅在个别塌陷年限超标,其余元素均未超标。Hakanson生态风险评估结果表明,Cd是最主要潜在生态危害因子,其次是Hg、As;所有样点处土壤重金属的综合潜在生态危害指数均表现为较强生态风险水平。     

矿-粮复合区采煤塌陷损毁耕地分级研究

根据采煤塌陷理论和采煤对矿区环境造成的影响研究,对高潜水位煤粮复合区损毁耕地成因及破坏程度进行阐述和分析,结合已有的矿区损毁耕地评价指标体系,基于评价指标建立原则,选取地表倾斜、地表下沉及潜水位埋深为高潜水位地区采煤塌陷耕地损毁程度评价指标,并对损毁程度进行了分级:轻度、中度和重度损毁。以山东省西南部某矿区为例,借助Arc GIS分析工具,建立了综合评价结果适宜性函数,对煤粮复合区采煤塌陷耕地损毁程度进行了评价,并对评价结果进行了可视化显示,结果表明:截止2005年,研究区采煤塌陷损毁耕地面积约为23 km2,其中轻、中、重度等级损毁面积分别为6.7、5.7和10.6 km2,随着煤矿开采的继续,耕地损毁面积仍在持续增加,而损毁程度也在逐渐加深。基于评价结果,提出了适合于高潜水位矿区耕地保护的一些建议。     

矿山复垦区女贞人工林生态系统碳的源汇效应

采用LI-8100土壤碳通量测定系统,测定了淮南大通煤矿塌陷复垦区女贞人工林土壤碳排放动态,并结合生物量调查,建立相对生长模型,对复垦区女贞林生态系统碳的源汇效应及其特征进行了研究。结果表明:复垦区女贞林生态系统年生物量碳增量为7.72 t/(hm~2·a),其中乔木层占81.22%,林下植被占4.02%,枯死掉落物占14.76%;乔木层生物量碳年增量大小顺序依次为树干树枝树根树叶,在乔木层中所占的比例依次为54.7%、22.37%、16.9%、6.06%;女贞林生态系统年净生态系统生产力NEP值为1.87 t/(hm~2·a),表明复垦区女贞林生态系统整体表现为碳汇,其中乔木层对碳汇的贡献率占77.54%。     

采煤塌陷干扰下风沙区土壤理化性质变化特征

为了探讨采煤塌陷对土壤理化性质的影响,该文以神府-东胜煤田的大柳塔矿区为研究对象,采用对比法系统分析了塌陷区和未塌陷区土壤理化性质的变化特征。结果表明:(1)采煤塌陷使土壤容重减小3.7%~27.5%,孔隙度增大13.3%~76.4%,土壤水分损失9.1%~15.8%(P0.05),土壤粘粒含量减少,土壤质地砂化。(2)塌陷对土壤全氮、有机质的影响较大,对全磷、全钾的影响较小。与对照区相比,0~60 cm土壤有机质流失1.9%~56.1%,0~10 cm土壤全氮含量下降29.1%~39.1%(P0.05)。(3)不同坡位处,坡顶和坡中的土壤容重、孔隙度和有机质受沉陷的影响最大,坡中土壤水分损失最多(P0.05)。随着塌陷年限的延长,土壤容重和孔隙度有恢复趋势,塌陷后土壤水分的恢复需要较长时间。     

淮北市煤炭开采与生态系统服务耦合度研究

为研究煤炭资源型城市煤炭开采与生态系统服务的耦合协调发展态势,以我国高潜水位煤炭资源型城市——淮北市为研究对象,在分析煤炭开采与生态系统服务耦合作用机理的基础上,采用基于灰色关联分析的关联度模型和耦合度模型,揭示了1990-2016年该地区煤炭开采与生态系统服务耦合度的时序变化规律.结果表明:①淮北市煤炭开采与生态系统服务两个系统指标间的关联度均在0.447 5~0.553 4之间,其中,煤炭开采对生态系统服务的胁迫作用主要是水资源破坏,而生态系统服务对煤炭开采的约束作用主要来自调节服务.②淮北市煤炭开采与生态系统服务耦合度表现为1990-1999年逐渐降低、2000-2008年不断升高、2009年之后又呈下降趋势,反映了该地区煤炭开采与生态系统之间的矛盾趋于缓和,出现了统筹协调发展的大好形势.研究显示,1990-2016年淮北市煤炭开采与生态系统服务总体上呈中等耦合态势,耦合度时序变化总体上呈"倒N"型变化特征,今后需继续推进资源型城市转型建设,加大生态治理力度,以保持统筹协调发展态势.      

呼伦贝尔草原采煤沉陷对土壤-植物系统的影响及评价

为研究采煤沉陷对土壤-植物系统的影响,以呼伦贝尔草原煤矿为研究对象,通过在沉陷区与对照区不同坡位〔坡顶（地表沉陷边界附近）、坡中（沉陷边缘区）、坡底（沉陷中心区）〕设置样地进行土壤性质和植物群落的调查测试,对比分析沉陷干扰下土壤水分和养分、植物物种组成以及群落结构的变化,研究土壤性质与植物群落特征之间的关系,并对沉陷区和对照区土壤-植物系统进行综合评价.结果表明:①采煤沉陷后,沉陷区土壤体积含水量（简称“土壤含水量”）较对照区下降了4.8%（P < 0.05）,坡中土壤水分损失最严重,比对照区同一坡位减少了8.4%（P < 0.05）.沉陷区0~60 cm土壤TN（全氮）、TP（全磷）、OM（有机质）和AK（速效钾）含量平均值分别比对照区下降了17.8%、28.9%、38.0%和46.5%（P < 0.05）,坡中和坡底土壤养分流失明显,TN含量在坡中比对照区相同坡位下降了29.7%（P < 0.05）,OM、AK含量在坡底减少了54.1%、64.1%（P < 0.05）.②沉陷区植物种类比对照区减少了28.6%~37.0%,原有优势种羊草（Leymus chinensis）、贝加尔针茅（Stipa Baicalensis）的重要值下降,而双齿葱（Allium bidentatum）、寸草苔（Carex duriuscula）等旱生植物种类和数量增多,植物群落发生退化,群落Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数明显低于对照区（P < 0.05）.③通过冗余分析可知,土壤性质与群落多样性指数相关性显著（P < 0.05）,其中TP、TN、OM和AK含量与多样性指数的相关系数均大于0.5（P < 0.05）,TN含量是影响群落多样性的关键因子.④利用因子分析法对土壤-植物系统进行综合评价,显示沉陷区各样地土壤-植物系统与对照区相比呈退化状态,不同坡位的退化程度表现为坡中>坡顶>坡底.研究显示,受沉陷干扰影响,土壤水分和养分发生损失,群落物种多样性下降,土壤-植物系统退化趋势明显,坡中部位（沉陷边缘区）退化最严重.      

煤矿塌陷区土壤酶活性与养分分布及相关研究——以焦作韩王庄矿塌陷区为例

选取河南省焦作市韩王庄矿采煤塌陷区土壤作为研究对象,对其酶活性与土壤养分分布及其相关性进行分析,结果表明:土壤酶活性和土壤养分随土壤深度的增加而减少;除过氧化氢酶外,土壤酶活性和土壤养分含量规律均呈现为:上坡点1＜下坡点2＜塌陷中心点O;根据LSD多重比较发现,与对照相比,土壤养分中全氮、全磷、速效钾下降均达到显著或极显著水平;土壤中过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶活性与土壤中碱解氮之间存在着显著的相关关系,脲酶、多酚氧化酶与全氮含量显著相关,蔗糖酶活性和有机质间显著相关.     

矿区土地复垦与土地生态重建研究

矿区土地复垦是土地开发整理的重要内容之一.它涉及诸多领域的理论与方法,在对矿山土地损毁机理深入探讨的基础上,划分了矿业前、矿业中和矿业后3个阶段研究土地损毁类型,根据不同的损毁机理及类型,提出了矿山土地复垦所涉及的主要学科、理论及规划的原则,初步研究采空区、废石场、尾矿库等几种不同类型的复垦工艺和方法.     

矿区土地复垦与对策

较系统地总结了从开矿到复垦过程中需要在土地整理方面做的工作，研究借鉴目前国内外土地复垦的方法，讨论土地复垦过程中出现的问题及复垦后所应采取的对策。     

煤系固体废物与污泥混合用于矿区复垦的试验研究

矿区复垦作为生态恢复的重要手段,在国内外应用中有很多种方法,在此分析了粉煤灰、煤矸石及污泥各自的特点、应用特征,指出单一废物用于复垦存在的缺陷;通过对3种废弃物及其按不同质量比混合后各土样的pH值、电导率、氮（N）、磷（P）、钾（K）等理化指标的测定分析,研究了粉煤灰、煤矸石等煤系固体废物与污水处理厂排放污泥混合用于矿区复垦的可行性。结果表明：不同比例基质pH值、电导率、各配比样的营养标准均可满足植物生长的需要。说明该方法用于矿区生态修复的优势所在。     

君安矿区复垦土壤的环境质量分析与评价

以君安矿区复垦土壤为调查研究对象,分析了该矿区不同复垦基质的主要重金属污染元素Pb、Cu、Cd和Cr的含量,并采用三步评价法对该矿不同区域复垦土壤的环境质量进行了分析与评价。结果表明:君安矿西区、东区复垦土壤环境质量合格,北区、南区和中区复垦土壤均不符合我国土壤环境质量标准;通过将矿区与全国土壤背景值进行比较可知,矿区复垦土壤未受到重金属Cu的污染,受Cd、Cr的污染较轻,受Pb的污染较严重。该研究可为进一步确定矿区土壤复垦方向提供依据。     

淮北市水资源现状分析与可持续利用

淮北市是以地下水作为主要供水水源的城市。多年的超量开采,已造成水位持续下降,供需矛盾日益突出,水资源已成为束缚城市经济可持续发展的重要瓶颈。本文在分析淮北市自然条件和水资源利用现状的基础上,提出了合理使用地下水,充分利用矿区塌陷地表水,开展雨水利用新途径,工业循环节约用水和依法治水等综合举措,对实现淮北市水资源可持续开发利用进行了可行性探讨。     

门头沟煤矿区土壤有机污染特征与微生物特性

以自动索氏提取、GC-MS分析等复合方法体系对煤矿区土壤有机污染物特征、基本理化特性和微生物性质构成的土壤微生态环境进行了研究.结果表明,煤矿区土壤受到了不同程度的有机物污染,其含量分布在0.4～1.5 mg/g干土之间,为同地区背景土样的1.5～6倍.有机污染物中饱和烃和芳香烃等轻质组分含量超过40%,以C15以上的...