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大型煤矸石山植被重建的土壤限制性因子分析 总被引：4，自引：0，他引：4
煤矸石是我国第一大固体废弃物,巨量煤矸石堆积压占了大量土地,并影响矿区及周边水土环境,煤矸石山的植被重建是解决上述问题的经济而有效的途径。国内外研究与实践表明,表层土壤特性是矸石山植被重建成功与否的决定性因素。由于表层物料组成以及所处地域等因素,目前对煤矸石山各限制性因子及其重要性看法有所不同,从而影响了措施设计及植被效果。本文以抚顺西露天煤矿等煤矸山为例,对大型煤矸石山植被恢复的诸多限制性因素进行了分析论述,认为表层风化物的主要限制性因子依次为质地、水分、养分、pH、盐分、表层温度、重金属等,这与以往研究有所不同,体现了该煤矸石山的区域特色。研究结果可为制定适宜的煤矸石山及其类似废弃物堆场的植被恢复措施提供依据。 相似文献
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煤矸石山复垦的恢复生态学研究 总被引：15，自引：1，他引：15
煤矸石山是矿业废弃地中对矿区环境破坏最为典型的一种类型,其立地条件极其恶劣,植物生长困难。煤矸石山生态治理及其存在的主要问题:缺乏对植物生长限制因子的系统研究和立地条件评价指标体系的建立;对生态恢复中的新方法、新技术的应用缺乏理论上的总结和提高;现有的研究中缺乏对生态系统及生态恢复具有可操行作性的监测、评价指标;煤矸石山本身的立地条件极端恶劣——高温、干燥、土壤贫瘠。论述了恢复生态学的主要理论及煤矸石山生态恢复中的整形整地技术、酸性改造技术、覆土技术、绿化技术及要点。简要介绍了煤矸石山复垦中的恢复生态学研究领域。 相似文献
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基于DIVINER2000的自燃煤矸石山水分特征研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用D IVINER2000含水量测定仪定位测定了自燃煤矸石山深度为0—100 cm的黄土矸石复合层、黄土层和裸露矸石层水分体积含水率的季节变化和垂直变化,根据水分含量变化规律将自燃煤矸石山的水分季节变化分为4个时段:土壤水分消耗期(3—6月)、土壤水分积累期(7—8月)、土壤水分消退期(9—11月)和土壤水分稳定期(12—2月);通过标准差将自燃煤矸石山土壤水分的垂直变化分为速变层、活跃层和相对稳定层。上述研究结果可以为自燃煤矸石山的生态构建提供重要理论依据,为以水分动态平衡为基础的植被恢复和建设提供数据支持。 相似文献
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为了筛选出适合煤矸石山废弃地的造林树种和复垦措施,在辽宁省抚顺市,初步研究了不同植物复垦措施对煤矸石山废弃地土壤化学性质和植物生长的影响。结果表明:不同供试植物在煤矸石山废弃地的成活率在21%～85%之间,其中白榆和沙打旺的成活率分别为81%和85%,而小叶杨、刺槐、栾树的成活率均在70%左右,这些植物均适合于在煤矸石山废弃地生长。植物措施能明显提高煤矸石山废弃地不同土层的有机质、全N、全P和全K含量,但提高程度随土壤层厚度和养分种类而不同。在植物复垦中,配合应用生物复合肥料、生物菌剂和保水剂,能改善主要造林树种的生长状况。 相似文献
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煤矸石渣土改良及其效果研究 总被引：1，自引：0，他引：1
自燃煤矸石山渣土具有高盐强酸性,严重制约了植物的生长,因此在对自燃煤矸石山进行植被恢复时,首先要对煤矸石山渣土进行改良。以研究区内黄土作为改良剂,研究了其对自燃煤矸石渣土的改良方法和效果。选取高羊茅、刺槐、紫穗槐、侧柏、山皂角在改良后的渣土中进行种植实验,测试改良效果,筛选适宜在煤矸石山上种植的植物,并确定黄土作为改良剂的施用比例。改良实验结果表明,黄土作为改良剂对自燃煤矸石渣土的强酸性改良效果良好,在pH值为2.8的强酸性渣土中,加入25%的黄土,pH值可提高到6.8。对自燃煤矸石渣土的高盐性改良效果较差,在盐分为3.8%的煤矸石渣土中,加入62.5%的黄土,盐分可降低至0.97%。种植实验也表明,高羊茅、紫穗槐、山皂角对改良后煤矸石渣土的适应性较强,刺槐、侧柏的适应性则较弱。 相似文献
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煤矸石山植被恢复适宜性评价是对煤矸石山植被恢复适宜程度进行的评价,同时是开展煤矸石山植被恢复的工作基础。以河南平顶山一矿煤矸石山为评价对象,将不同海拔高度、不同光照条件下的矸石山划分为6个单元,因地制宜地选择了土层厚度、田间持水量等7个评价因子,应用主成分分析法对研究对象进行植被恢复适宜性评价。评价结果表明：一矿煤矸石山植被恢复的主要限制因子为土层厚度、田间持水量和有机质含量,各评价单元适宜性得分分别为：A1区域为2.68、A2区域为1.84、B1区域为2.97、B2区域为1.98、C1区域为3.11、C2区域为2.97,由此得出海拔低的区域比海拔高的区域更适宜植被恢复,矸石山阴面区域比阳面区域更适宜植被修复的结论。 相似文献
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基于植被重建的宁东矿区煤矸石山立地类型及其特征 总被引：1，自引：1，他引：0
[目的]研究煤炭开采形成的煤矸石山占压土地并造成的地表植被破坏,正确划分煤矸石山立地类型,为矿区生态恢复与重建提供依据。[方法]以宁东矿区煤矸石山为研究对象,选取微地形、海拔、覆土厚度、土壤质地等10个立地因子进行调查分析,利用主成分分析和聚类分析等方法,划分煤矸石山立地类型。[结果]应用主成分分析法确定出主导立地因子为:微地形、覆土厚度、土壤质地;再依据主导因子对研究样地进行聚类分析划分出宁东矿区煤矸石山3个立地类型组,5个立地类型亚组,8个立地类型。煤矸石山平台面积较大,边坡坡度32°～40°之间,覆土厚度多在30 cm以上,土壤田间持水量16.82%～34.85%,全K含量34.29～46.61 g/kg,属于极高水平,全P含量0.31～0.62 g/kg,为中下或低水平,而土壤有机质、全N含量均属于极低水平,煤矸石山土壤偏碱性。[结论]在宁东矿区煤矸石山重建时应因地制宜,覆土砾石含量较少时,选择以乔木为主的乔灌型混交模式,或以灌木为主的灌木林或灌草型;砾石含量较多时,选择以草本为主的灌草型;土壤为轻砾石土时,撒播草籽。 相似文献
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煤矸石重金属释放活性及其污染土壤的生态风险评价 总被引：3，自引：0，他引：3
通过野外采样与室内实验分析煤矸石重金属的释放活性,并利用潜在生态风险评价法分析煤矸石山周边土壤污染及其潜在生态风险特征。结果表明,实验用煤矸石中重金属主要以残渣态存在,Cu、Zn、Pb、Cr和Cd的残渣态分别占其总量的56.86%,53.27%,72.01%,68.61%和75.93%,不易发生释放迁移,但少量酸溶态和氧化物结合态重金属易被淋溶后在矸石山周围土壤中累积并造成重金属污染。煤矸石山周边土壤重金属含量随着距离的增加呈现减少趋势,表明周边土壤受到煤矸石重金属污染,并且在土壤表层重金属含量最高,加大了重金属进入食物链危害人体健康的风险。通过潜在生态风险评价研究,采样区属于重金属Cd和Pb风险突出区,煤矸石距离5～10 m处潜在生态风险指数为272.34和164.34,属于中等潜在生态风险,其他各点潜在生态风险指数范围为94.62～141.79,属于轻微生态风险。 相似文献
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煤矿区矸石山周边土壤重金属污染特征与规律 总被引：15，自引：0，他引：15
以山东某矿区为例,通过淋溶模拟实验,研究了煤矸石中重金属的淋溶规律,并探讨了煤矸石山周边土壤重金属污染特征.结果表明:风化矸石淋滤液中的Zn、Pb、Cr和Cu浓度较高,并很快稳定;新鲜矸石在淋溶初期检出Zn,其它重金属元素没有检出;风化矸石淋滤液中重金属的含量要高于未风化矸石.矸石山周边表层土壤中的Zn、pb、Cr和Cu较高,且浓度高出矸石淋溶液许多倍,表明煤矸石中重金属淋滤具有长期性,矿区土壤对重金属具有迁移性和富集性.表层土壤重金属含量随着距煤矸石堆的距离增加而呈明显的下降趋势,充分表明矸石山对周边土壤造成了严重的重金属污染,而且在土壤剖面上,重金属含量表现出随土壤深度的增加而降低的趋势. 相似文献
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土壤有机碳含量是土壤肥力状况的重要标志之一,其活性组分对田间管理措施反映敏感。因此,分析煤矸山复垦重构土壤有机碳含量及其组分差异对于揭示土壤碳库变化、指导复垦地田间管理措施的实施有重要意义。本研究以山西省霍州曹村煤矸山复垦后5a(R-5a)、7a(R-7a)和9a(R-9a)的果园为对象,通过与当地原地貌果园(CK)对比,分析了3种复垦样地土壤总有机碳(TOC)及其组分可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的差异,以及与土壤环境因子间的关系。结果表明:①随复垦年限的增加,3种复垦样地土壤TOC、LFOC和HFOC含量均呈先增后减趋势,DOC含量呈增加趋势,MBC含量呈先减后增趋势;但与CK相比,3种复垦样地土壤TOC、DOC、MBC、LFOC和HFOC含量均明显偏低。②DOC/TOC和MBC/TOC在R-7a样地中最低,LFOC/TOC随复垦年限的增加呈增加趋势,HFOC/TOC呈减少趋势,表明土壤中更多的有机碳从稳定态转变为活性态。③土壤全氮、全磷、碱解氮、碳氮比、黏粒含量、pH和含水量均不同程度影响有机碳含量,其中全氮、全磷、黏粒含量和土壤pH为关键因子。 相似文献
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基于主成分分析法的煤矸石山植被水土保持功能评价 总被引：8，自引：0，他引：8
运用主成分分析方法对抚顺西排土场植被水土保持功能进行评价,遴选植被冠层截留量、植被冠层高度,乔灌郁闭度、基部盖度、枯枝落叶层截留量、枯枝落叶层厚度和有效根密度7个指标建立评价体系.选取5种植被为研究对象,选择栽植后恢复3 a和恢复5 a的植被分别进行研究.对各植被水土保持功能指标进行计算和比较,运用SPSS 13.0统计软件得出各植被水土保持功能的综合值.结果为恢复3 a的植被水土保持功能排序为沙棘、紫穗槐、刺槐、小叶杨、油松;恢复5 a的植被水土保持功能排名为刺槐、沙棘、紫穗槐、小叶杨、油松.研究表明:灌木在植被恢复早期所具有的水土保持功能较好.随着恢复时间的增加,阔叶乔木的水土保持功能逐渐增强.建议煤矸石山生态修复中采取阔叶乔木和灌木混交的模式. 相似文献
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Liu Chunli Li Shushen Qiao Qingdang Wang Jingshu Pan Ziqiang 《Water, air, and soil pollution》1998,103(1-4):441-444
Coal mine waste tip spontaneous combustion is a world-wide environmental concern. The practice for preventing as well as extinguishing the waste tip spontaneous combustion in China has been undertaken for 15 yr with the first practice at Fenxi Coal Mine Management Bureau. In this paper, the current development of coal mine waste tip spontaneous combustion management in China is reviewed. Emphasis is placed on the techniques currently used in preventing and extinguishing the spontaneous combustion in China. 相似文献
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利用微波消解法和Tessier的5步连续提取法分析测定了韩城燎原矿区高硫煤矸石堆放场不同深度土壤的9种重金属含量和不同赋存形态,并结合重金属分配系数分析了它们的释放迁移能力。结果表明,堆放场土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sn、V、Zn的均值皆超过远离堆放场土壤背景值和中国土壤背景值,其中以As、Cd、Zn为最显著。在不断接受煤矸石堆放场雨水淋溶释放的酸性水入渗条件下,污染土壤中重金属的生物有效性和迁移性为:CdZnNiSnPbCuAsCrV。由于受到土壤含水率和有机质的影响,在土壤40—60cm范围内,重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn释放迁移能力为最弱。酸性水入渗对As、Cd释放迁移能力影响较小,而对Cd释放迁移能力影响较大。 相似文献
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This study was conducted to assess the abundance of iron-oxidizing bacteria and biological sulfur oxidation potential from soil impacted by coal and coal refuse from two coal-burning electric power facilities located at the U.S. Department of Energy's Savannah River Site (Aiken, S.C.) and the South Carolina Electric and Gas Site at Beech Island, S. C. Significantly higher MPN counts of iron-oxidizing bacteria were obtained from samples collected at the confluence of a coal storage runoff containment basin, a coal reject (refuse) pile, and an adjacent wetland at the Savannah River Site. Significant differences in pH, sulfate-S, ferrous- and ferric-iron were also obtained between sampling locations. No significant differences in ferric/ferrous ratios were determined. These ratios however, exceeded a value of 2.0 when sample pH values were less than 4.5. Under optimal conditions, biological thiosulfate-S oxidation potentials (in vitro) showed a 4- to 7-day lag in the appearance of sulfate-S, and a final pH (after twenty-four days of perfusion) of 1.97 to 3.90. These results indicate that contamination of subsurface water by acidic leachate derived from thionic bacterial activity will occur if coal and coal refuse piles are not confined by an impermeable surface or containment facility. 相似文献
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基于煤矸石山复垦的生态和环境目标的综合考虑,提出在表层合适深度设置膨胀性阻水层的设想,并进行室内积水条件下煤矸石柱体水分入渗模拟试验。试验表明,各试验处理效果显著,各处理阻水层开始阻水时间均为3min,入渗水量随着阻水剂用量的增加大幅减少,稳渗时间随阻水剂用量增加及颗粒增大而增加;对照处理在15min达到稳定入渗,稳渗率4.7mm/min;阻水剂用量0.4,0.8,1.2g的处理分别在17,22,25min达到稳定入渗,稳渗率分别为3.5,1.1,0.4mm/min;小颗粒、中颗粒和大颗粒阻水剂(0.8g)的处理分别在17,19,22min达到稳定入渗,稳渗率分别为3.8,2.5,1.1mm/min。试验煤矸石样品Cd含量超过土壤环境质量2级标准,柱状30min淋滤试验水样中Cd、Pb浓度较高,略高于地表水及地下水环境质量1类标准。研究表明,设置膨胀性阻水层对柱体入渗过程影响显著,可以有效控制煤矸石山地表产流和入渗的比例,达到既满足植物需水又避免雨水深层淋滤的目的。 相似文献
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为研究复垦年限对煤矸山土壤重金属的影响,以山西省霍州市曹村煤矿煤矸山复垦3 a,5 a,7 a和9 a农田为研究对象,对复垦地土壤重金属Hg,Cd,Pb,As和Ni的质量分数及其污染状况进行了分析。结果表明:（1）煤矸山复垦农田0—20 cm和20—40 cm土层土壤重金属质量分数有随复垦年限增加而增加的趋势,其中Pb,Cd表现最明显,而Hg的增加趋势主要出现在20—40 cm土层;同时,煤矸山复垦农田土壤重金属质量分数均不同程度地高于当地普通农田,尤其在20—40 cm土层表现更明显;（2）单因子污染指数表明,Hg和As在0—20 cm和20—40 cm土层污染程度随年限没有变化,分别为重度污染和轻微污染,Pb和Cd在0—20 cm也没有变化,分别为轻微污染和轻度污染,但在20—40 cm土层随年限增长达到轻度污染和中度污染;综合污染指数表明,复垦农田在0—20 cm和20—40 cm土层污染指数均表现为随复垦年限增加而增加的趋势,4种复垦年限农田均达到重度污染。研究结果有助于指导煤矸山植被恢复和复垦地的合理利用。 相似文献