植被恢复对露天铁矿排土场土壤理化性质及重金属污染特征的影响

以姑山铁矿排土场为研究对象,以未进行植被恢复的排土场土壤为对照,对排土场在不同植被恢复方式(农作物,杨树+构树,杨树+香樟,杜仲,葡萄,油桃)下土壤理化性质及重金属元素(Cr、Cu、Pb、Zn)总量及形态分析研究。结果表明,排土场土壤经植被恢复后的重金属(Cr、Cu、Pb、Zn)含量低于国家土壤环境质量标准(GB 15618—2008)中二级标准浓度限值,基本满足农业生产的需要;植被恢复区土壤中重金属含量均低于未进行植被恢复排土场土壤中重金属含量对照值,说明植被恢复对土壤重金属迁移转化具有一定的作用;植被恢复后排土场土壤重金属形态主要以残渣态形式存在;土壤中各重金属元素间呈显著正相关性,说明它们具有同源性;土壤理化性质与各重金属元素含量之间也有显著的相关性,表明土壤理化性质的改变对重金属元素的迁移转化有一定的影响。结果为矿区排土场复垦工作提供了有力依据。     

露天煤矿排土场边坡植被恢复群落稳定性研究

为了揭示露天煤矿排土场边坡植被恢复群落稳定性的动态特征和变化模式,以内蒙古北电胜利露天煤矿4个排土场为研究对象,选取Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数、植被盖度、植被高度、地上和地下生物量8个指标,构建了基于群落结构稳定性与群落功能稳定性的排土场边坡植被恢复群落稳定性评价体系,采用综合评价法对处于人工植被恢复中的内排土场和恢复年限分别为4 a、5 a、8 a的沿帮排土场、南排土场和北排土场的南、北方向边坡植被恢复群落稳定性进行综合评估,并对群落稳定性因子与土壤含水量、有机质、全氮、全磷、全钾等环境因子间关系进行分析,探究影响排土场边坡群落稳定性的影响因素。结果表明：(1)随着恢复年限的增加,边坡植被群落稳定性整体呈稳步上升趋势,但与草原站背景值相比,其综合评价指数处于较不稳定或不稳定状态。(2)随着恢复年限的增加,排土场边坡群落稳定性由结构稳定性主导转向功能稳定性主导。恢复初期受人工影响,物种多样性提高,结构稳定性较高,随着时间的推移,结构稳定性波动下降,功能稳定性上升,其中地下生物量增长迅速,生物量向地...     

风积沙区土地生态损伤自修复能力评价

为了对风积沙区土地生态损伤自修复能力进行评价,选取典型风积沙煤矿土地生态损伤区,依据附加坡度进行评价单元划分,在不同开采时序对不同评价单元地裂缝进行统计,同时对土壤理化特性指标进行采样分析,综合运用层次分析法和德尔菲法确定指标权重,采用综合指数法数学模型对研究区土地生态损伤自修复能力进行评价,结果表明高强度开采条件下40%的受损区具有明显自修复能力,可明显减少土地修复成本。     

黄土区大型露天矿排土场水土流失评价

运用专家分析法和层次分析法确定了黄土区大型露天矿排土场水土流失的评价因子，建立了排土场水土流失评价指标体系和评价模型，并据此对平朔安太堡露天矿南排土场不同复垦时期的水土流失危害进行评价．结果显示：南排土场未复垦、植被恢复初期(复垦1～3a)、植被恢复后期(复垦8～10a)的水土流失影响度综合评价指数分别为0．863，0．512，0．399，处于极严重、较严重、较轻微级别．复垦8～10a后南排土场水土流失危害程度比采后新造地降低了两个等级，但仍存在一定程度的水土流失．提高植被的有效覆盖度，优化植被配置模式是进一步降低南排土场水土流失危害的主要措施．     

铜尾矿库土壤修复效应及周边植被恢复模式研究

基于山西省南部某铜尾矿库出现的土壤贫瘠和金属污染问题，采用经典样方法共设置36个20 m×20 m的调查样方，进行植物多样性和重要值分析，针对土壤理化性质分别提出不同的修复方法，运用ArcGIS绘制营养元素和污染元素的空间分布，进行修复效果检验，并结合AHP层次分析法进行生态适宜性评价。结果表明:研究区内灌草层较乔木层植物更加丰富，且重要植物以玉米、苜蓿、茼蒿、雏菊为主；松土、深翻、客土和植物覆盖对于土壤物理性质的改善具有明显效果，而种植常年生长且落叶多的豆科植物可明显提高矿区土壤的有机质、全氮、全磷等营养物质含量；种植红三叶对于铜金属污染具有良好的治理效果。研究区范围内采样和排土场宜草、西部区域宜林、南部和东部区域宜耕。本研究为今后因地制宜生态恢复提供科学依据，并为其他类似矿区提供参考价值。      

施加生物炭对某水泥用石灰岩矿山排土场生态修复试验研究

本文以冀东某水泥灰岩矿排土场为研究对象，选取面积为180m²的排土场作为试验田。采用对照实验法设置6个试验区，分别为1个自然恢复区(T1)和5个人工修复区(T2～T6)，通过施加不同梯度的生物炭量，调查植被生长情况和土壤理化性质在各试验区之间的差异，了解施加不同量的生物炭对本排土场的生态修复效果。结果表明：施用1kg/m²生物炭，对植物干物质的累计及土壤全氮、有效磷和水解性氮的累计作用效果最显著(P<0.05)；施用2kg/m²生物炭，对土壤中总有机碳和有机质的累计作用效果最显著(P<0.05)；施用8kg/m²生物炭，对土壤中全磷、全钾和速效钾的累计作用效果最显著(P<0.05)；施用1～2kg/m²生物炭，最利于植物的生长。     

基于三角图法的矿山复垦评价研究

选用三角图法对矿山复垦进行评价,将水因子指数、土壤因子指数和植被因子指数加和为矿山复垦指数,以衡量矿山复垦的整体效果。针对水因子指数、土壤因子指数、植被因子指数分别划分为3个等级：低等、中等和高等。并根据上述3个指数的等级,最终确定矿山复垦指数的等级。根据矿山复垦指数的等级,以及水因子指数、土壤因子指数、植被因子指数的等级,及时制定、实施提高矿山复垦效果的规划和措施,以提升矿山复垦的整体效果。     

草原露天煤矿区不同复垦模式效果对比

草原露天煤矿地处水土资源匮乏的干旱西部生态脆弱区,实现有限水土资源的高效合理利用是矿区土地复垦与生态恢复中的关键所在。以内蒙古大唐胜利东二号露天矿为研究对象,采用野外典型调查的方法,分析了复垦矿区不同表土堆存方式下土壤质量的变化,并对不同复垦模式排土场平台和边坡植被恢复效果进行对比。研究表明：表土在草原露天煤矿复垦中起着至关重要的作用,散状的表土存放方式能更好地保持表土的质量和特性,“覆表土+草帘+打网格+施化肥”的排土场平台复垦模式和“覆表土+覆草帘+草方格”的排土场边坡复垦模式下表层土壤质量和植被恢复效果最佳,但仍然低于原地貌水平。研究成果可为草原露天煤矿区土地复垦与生态重建提供技术支撑和理论依据。     

青城子铅锌矿区土壤重金属污染评价

根据对青城子铅锌矿区排土场、尾矿库以及周边地区土壤的取样检测结果,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况进行分析评价,为土壤改良和植物修复提供科学依据。评价结果表明,矿区土壤中Cd,Pb,Hg和Zn的污染最为严重,不同区域的重金属综合污染程度排序为尾矿库排土场周边农田。根据评价结果,认为矿区周边农田应优先考虑发展林业,待土壤重金属污染状况改善之后再发展农业。     

生态脆弱区复垦排土场干扰类型划分及影响因素分析

露天煤矿排土场复垦效果对重建生态系统稳定性具有关键作用,多通过复垦后植被变化的长期监测分析复垦效果。生态脆弱区露天煤矿排土场易受到外界干扰,恢复稳定性呈现较大空间差异,亟需探究排土场干扰类型划分方法及其影响机理。以长时间序列中最优状态下植被的结构和功能特征为比照标准,在前期构建复垦排土场干扰指数(DRDI)的基础上,进一步根据干扰动态特征划分干扰类型,并分析影响干扰类型的自然和人为因素。选择山西省平朔安太堡露天煤矿的4个排土场作为研究区,其复垦类型、复垦开始时间、持续时间各异。基于Landsat遥感影像,计算研究区1986—2017年的DRDI;干扰类型划分为持续干扰型、复垦稳定型、干扰恢复型和复垦退化型;从地形、土壤条件、复垦类型等方面选取可能对干扰类型存在影响的因素进行地理探测器分析。研究结果表明：复垦排土场内部干扰发生后呈现不同动态特征,干扰类型存在空间异质性,小尺度下同一排土场内同一类型在空间分布上存在着空间聚集,以复垦稳定性、干扰恢复型最为明显;单因子对于排土场复垦的影响程度强弱依次为复垦类型、土壤理化性质及地形,同时因子间均存在着相互影响进而影响了复垦;复垦时间分别与全氮、...     

石矿迹地生态修复技术研究现状与发展趋势

石材作为一种重要的建筑和化工材料,其市场需求量十分巨大,但开采后形成的石矿迹地对矿区及 其周边生态环境造成了严重破坏。因此,开展石矿迹地生态修复技术的研究工作,是建设绿色矿山的有效手段之 一。在收集国内外采矿迹地生态修复相关技术成果的基础上,对石矿迹地岩质边坡坡面、作业平台、坑底、矿区道 路、工业广场、排土场和开采境界周围受开采扰动区域的生态修复技术进行了归纳总结,重点分析了岩质边坡、排 土场主要生态修复技术的优点与不足。认为未来需在低成本植生基材的研制与开发,植生基材—根系生长协同耦 合调控机制,边坡表层裂隙化岩体—植物根系—植生基材整体稳定机理,排土场地裂缝监测、控制技术与植被配置 模式,融合5G 技术的矿区节水适时灌溉养护技术等方面加强研究。为克服传统监测技术难以实现多通道、全区域 覆盖的缺点,需将5G 技术、GIS、RS 有效结合,在人工智能技术支持下,对矿区立地条件、土壤墒情、适时灌溉养护 系统工作状态、植物生长状况等多方面进行实时动态监测,并在此基础上进行修复效果评价,以实现生态修复一体 化动态监测与评价指标体系建设。     

基于遥感生态指数的宝日希勒露天矿区生态修复效果评估

煤炭资源露天开采严重破坏了矿区及周边的生态环境,而实现绿色发展则要求矿山企业及时对遭受破坏的地区进行环境治理和生态修复.为评估宝日希勒露天矿区的环境治理和生态修复效果,本文选取该矿区范围内多时相Landsat遥感影像,计算该区域1996—2019年期间的遥感生态指数,并在矿区内部选取已修复区域和对照区域,通过对比矿区开...     

露天矿排土场土地复垦物种选择及生态监测研究(增刊)

露天矿外排土场是我国主要的环境破坏源之一。排土场复垦也就一直成为露天矿生态重建的主要目标,其中以植被重建最为关键,最终如何选择适宜物种成为每个复垦项目的核心问题。本文采用现场实验与数值分析相结合的方法,确定出符合山区生态环境的植物物种,并通过长期检测被选植被重建后的环境效益得出：根据区域土体及周边环境条件合理选择物种可以实现排土场生态重建目标;同样,选择适宜的物种可以减短植被恢复、适应过程,可尽早取得良好的经济价值和环境效益。     

基于高分辨率遥感数据的矿区生态修复研究

针对目前矿区生态景观修复方法的修复效果较差,提出了高分辨率遥感数据分析下的矿区生态景观修复研究方法,为了消除高分辨率遥感影像中存在的阴影,对其实施校正处理。采用核主成分分析方法处理校正后的高分辨率遥感影像,获取矿区生态景观的实际情况,评估矿区生态景观,根据评估结果采用相应的方法修复矿区生态景观。试验结果表明,所提方法修复后矿区的聚合度、最大斑块指数、斑块结合度指数和香农多样性指数有所提高,表明所提方法具有较好的修复效果。     

关闭矿山生态修复植物选择与施工技术

矿山的过度开采会加速水土流失、降低植被存活率,导致矿山区域生态环境变差,急需进行矿山区域生态环境修复。提出了关闭矿山生态修复植被选择与施工技术,分析矿山区域的地层岩性及水文地质,获取土壤有机物质的性质指标,分析了土壤物质的总体含量会对生态环境修复效果的影响。根据分析结果,选取不同种类的植物指进行调查、筛选测试,得到适应力强、成活率高、覆盖率广的植被,实现生态修复植物的选择。以修复植物选取结果为基础,对矿区的道路、边坡、生产环境等进行治理防护,完成关闭矿山生态修复植物的选择与施工技术研究,改善了矿区生态环境。     

废弃矿山生态修复技术研究

废弃矿山会对周围的生态环境造成不良影响。对某废弃矿山的基本情况进行了简要介绍,对废弃矿山土壤的理化性质进行了详细的研究,发现土壤中绝大部分颗粒的粒径超过了1 mm,养分不充分,pH值呈碱性,且存在镉元素和铁元素污染问题。基于挂网种植技术对废弃矿山的排土场进行了生态修复,试验结果表明取得了较好的效果,排土场土壤的理化性质有了一定程度的改善,利用该项技术长时间实践,可以逐渐改善排土场的生态环境。利用不同植物分析了其对尾矿库中重金属的富集效果,发现蜈蚣草、银合欢、紫穗槐对镉元素的富集作用比较显著,蜈蚣草、鸡冠花对铁元素的富集作用非常明显。     

晋宁磷矿排土场生态修复与景观再造研究

矿山生产不可避免对周围整体环境带来破坏。为了加快矿山地质环境恢复和综合治理,更好地构建矿山生态系统的物质循环,通过对晋宁磷矿矿区土地的损毁方式和整体排土规划,将6~#坑排土场区域同南部排土场已完成的覆土规划整体结合,进行生态环境修复与景观再造研究。采用CAD软件对6~#坑排土场重新规划设计,合理确定矿山生态保护与恢复治理分区,并应用3D模型软件模拟规划区域后期效果,提出排土场生产作业排土与后期生态修复、景观再造相结合的措施。研究结果对修复及改善矿山生态环境、促进地方经济可持续发展和生态良性循环具有重要作用及意义,也可为类似露天矿山解决排土场环境问题提供参考。     

胜利一号露天煤矿排土场植物多样性研究

以内蒙古锡林郭勒盟胜利一号露天煤矿排土场为研究对象,通过对排土场植物群落组成的调查,利用应用值计算露天煤矿排土场植物丰富度指数、多样性指数、均匀度指数,分析排土场物种的多样性,为胜利一号露天煤矿排土场生态修复提供理论和技术依据。结果表明,胜利一号露天煤矿排土场的总共物种数为82种,隶属28个科,禾本科、菊科、豆科是排土场植物群落的主要物种；在人工恢复措施下,排土场植物群落逐渐由一年、二年生草本植物为主的群落演替为多年生草本植物为主的群落。排土场Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数数值南排土场最高。     

煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究

煤矿矸石山中包含大量的固体废弃物,对矿区环境产生污染,破坏生态环境。而固体废弃物处理能够通过环境治理与生态修复实现,可以促进煤矿矸石山生态环境的可持续发展。为了提高煤矿矸石山的环境治理与生态修复效果,减少煤矿矸石山中固体废弃物的环境污染,提出了煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究。以S煤矿为研究对象,根据研究区内降雨状况和植被生长情况,以造林结构、密度和时间为基础,建造了林地,通过绿化造林的方式,制定了煤矿矸石山环境治理方案,测试了煤矿矸石山的生态修复效果。结果表明,通过绿化造林,不仅可以有效降低煤矿矸石山近地层空气中的SO₂、NO_x和粉尘含量,对矸石山的空气起到了净化的作用,还可以降低土壤和水体中微量元素和有毒元素的含量,具有较好的修复效果,降低煤矿矸石山中固体废弃物对环境的影响。