矿物生态论文：矿物废弃地生态调整探索范文

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作者：王雷宋效刚徐燕英郭传友单位：淮北师范大学生命科学学院

有机质改良土壤

有机质改良是通过施加有机肥、氮磷钾肥等改善土壤质地。实验证明，施用矿质肥料能有效地提高人工林的生产力。生物活性和惰性有机肥都可以作为阴阳离子的有效吸附剂，提高土壤的缓冲能力，降低土壤中有害盐类的浓度，有些有机质还可以螯合或络合部分重金属离子，提高土壤肥力及保水能力。Blaga等通过对露天采矿地的理化性质、矿质元素、生物特性分析，提出了施肥类型及其比例。美国Schoenholtz等认为有机肥改良能提供更加稳定的N源。Leiros等在Spain西北部露天开采煤矿土壤恢复试验表明，施用有机肥较无机肥有效，用牲畜肥处理的土壤，植物生长迅速，土壤中微生物活性大，土壤理化性质好。国内用城市污泥作为肥料改良煤矿废弃地取得了一定的进展。

植物改良通过植物使土壤性质发生改变，肥力增加。主要利用超积累植物对土壤中的有害物质进行处理，利用某些植物对重金属的吸收性，把土壤中的重金属由地下转向地上，使之与土壤分离。还可利用某些植物的固氮作用，改变土壤的养分组成，改善土壤的理化性质。澳大利亚通过对废弃地种草类型的研究，推荐建立豆科植物草场，使废弃地地表很快稳定，从而改变覆土的理化性质。

国内植物改良土壤也取得了明显成果，通过植物品种筛选，根据当地的气候和土壤条件，筛选出来的植物再经过实验室模拟实验、现场种植试验、经验类比等，最终确定植物种类。

微生物改良微生物的生命代谢活动能够减少土壤中有毒有害物质的浓度或者使有毒有害物质完全分解。微生物具有嗜重金属性，可以利用其对重金属污染的土壤进行处理，使之无害化。Shetty发现根瘤真菌可改变重金属离子在植物体内的运输方式，根据这一反应，可用它来选择污染土地上复垦树种。美国学者Pflegr等研究了VA菌根真菌与植物演替及多样性关系。用VA菌根真菌接种后，复垦地上的植被生长量增加。澳大利亚在菌根技术研究中，把筛选品种的研究提高到分子水平;匈牙利的Biro等也研究了根瘤菌在复垦中侵入的变化。国内毕银丽等人系统分析了煤矸石的基本理化性质，利用菌根真菌和根瘤菌对煤矸石山进行修复。

煤矿废弃地综合治理

土地复垦是煤矿废弃地生态修复中最有效的方法。煤矿废弃地土壤结构差，有机质与营养元素相对缺乏，植物难以生长，生态自然修复十分困难。20世纪50年代一些发达国家已经开始了科学复垦阶段，70年代后期发展成为多学科综合性课题。澳大利亚对煤矿废弃地的治理相当重视，其土地复垦管理工作主要由环境局负责，其复垦的技术在世界上也处于领先水平，复垦的工程设计将土地修复与废弃物对水环境的影响作为主要参照点，依托卫星遥感等高科技的指导与支持，通过计算机的辅助设计完成原有形态的恢复，采用效用－－效率优化原则来设计复垦方案。法国对废弃地的土地复垦也有深入地研究，尤其是在露天煤矿的土地复垦方面。LaMartini煤矿所创建的土地复垦“脚坝”技术，成为露天煤矿土地复垦很值得借鉴的成功经验，对后期土地复垦和生态修复具有很重要的指导意义。在美国，煤矿废弃地的治理有相关的法令和法规强制执行，3S技术和其他新技术、新理念在生态修复中得到了广泛的应用。

新墨西哥州西北部Farminton的LaPlatamine煤矿，2001年矿区的生态修复首次采用“师法自然生态修复法”理念和技术。国外由于其人地矛盾不像我国那么突出，在复垦方面的研究重点集中在露天煤矿和矸石山，复垦地主要用于植树和草地或作为湿地加以保护，偏重于生态恢复，主要采取植被恢复和重建技术。我国在废弃地的生态修复方面较发达国家晚，20世纪50、60年代个别煤矿废弃地才开始土地复垦工作，主要采用填埋、剥离、覆土等工程措施来达到将废弃地改造成耕地的目的，实现矿区土地农业耕种的目标。20世纪80年代后，废弃地的治理才真正被重视起来，国务院1988年颁布了《土地复垦规定》，标志着我国土地复垦工作真正有了法制保障。现在在废弃地的生态修复方面，土地整理、土壤修复、生态重建、生态平衡等方面都开展了相应的研究工作。

经过近30a的研究实践，研究出了一系列的实用技术，如“剥、采、复三位一体”，“挖深填浅”，“降酸培肥”，“恢复区生态农业建设”以及与之配套的矿山土地生态恢复规划与设计技术。平朔露天矿区采煤废弃地复垦与生态重建的技术框架包括土地重塑、土壤重构和植被重建。其生态重建的效益分为三部分:减少破坏、清洁生产;初步建立生态系统雏形，包括排土场建设、地面整理、水土保持、土壤熟化、植树种草等;生态效益、经济效益和社会效益高度统一的生态系统动态平衡阶段。

结论

煤炭开采在经济建设中发挥了重要作用，但是随着煤矿的开采，土地资源问题日益严峻，煤矿废弃地的生态修复越来越得到人们的重视。只有建立多渠道投入机制，采取生态、工程、经济、环境、农学、林学等多学科理论与技术方法，才能推动和加速煤矿废弃地生态修复。