受損礦區(qū)恢復(fù).doc

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1、·本文在分析我國(guó)礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)重建的基礎(chǔ)上，著重闡述了：①礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)的限制因素；②礦區(qū)退化土地的物理和化學(xué)修復(fù)；③礦區(qū)污染土地的植物穩(wěn)定和提取修復(fù)；④礦區(qū)污染土地的植物一微生物及動(dòng)物協(xié)同修復(fù)；⑤礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展對(duì)策。我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，已探明的礦產(chǎn)就有100多種，其中儲(chǔ)量為世界各國(guó)前列的金屬礦產(chǎn)近20種。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，采礦量在不斷增加。礦產(chǎn)資源和開(kāi)發(fā)利用，給人類(lèi)提供了各種物質(zhì)和能源，但也破壞了土地資源，污染環(huán)境。特別是在我國(guó)一些工礦區(qū)由于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中為考慮保護(hù)土地資源，

2、維護(hù)生態(tài)平衡，致使土地生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，極大地影響了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。所以，在工礦區(qū)遏制破壞土地資源趨勢(shì)，營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。l我國(guó)礦區(qū)土地修復(fù)的緊迫性自從20世紀(jì)50年代以來(lái)，我國(guó)的金屬、工業(yè)礦物、建筑材料等礦產(chǎn)資源被大量開(kāi)采，給陸地自然環(huán)境帶來(lái)了相當(dāng)在的損害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1994年中國(guó)就有500萬(wàn)手工礦業(yè)工人工作在28萬(wàn)個(gè)礦區(qū)。大量的小規(guī)模手工采礦業(yè)，雖然發(fā)揮了重要的經(jīng)濟(jì)作用，也提供了許多就業(yè)機(jī)會(huì)，但是加劇了對(duì)周邊地表植被或水文條件的破壞和對(duì)大氣、水體、土壤的污染。據(jù)報(bào)道，我

3、國(guó)受采礦業(yè)影響土地大約有300萬(wàn)hm，其中受鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)影響的占1／3，在上世紀(jì)末每年因采礦造成的廢棄地面積達(dá)3.3萬(wàn)hm2。我國(guó)礦區(qū)受損土地的恢復(fù)相當(dāng)緩慢，但比例在逐年提高。上世紀(jì)80年代初得到修復(fù)的礦區(qū)廢棄地只有0.7%一1%，到80年代末提高到了2%，90年代初增至6.7%，1994年達(dá)到13.3%。1994年得到修復(fù)利用的礦區(qū)土地面積是1992年和1993年的總和，占全國(guó)在1987年至1995年期間共修復(fù)土地的3.7%。目前，有關(guān)礦區(qū)土地的修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)工作仍存在一些具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。如果由各種原因所造成的

4、土地破壞總量的一半能被恢復(fù)并用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，那么我國(guó)每年的糧食產(chǎn)量會(huì)提高400億kg?？梢?jiàn)，修復(fù)與恢復(fù)礦區(qū)土地的生產(chǎn)力和生態(tài)系統(tǒng)健康對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)以及區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。2我國(guó)礦區(qū)土地修復(fù)與恢復(fù)重建研究工作在過(guò)去50年內(nèi)我國(guó)土地修復(fù)與恢復(fù)重建研究工作，總體上可劃分為4個(gè)發(fā)展階段：①上世紀(jì)50、60年代，礦區(qū)土地修復(fù)沿用傳統(tǒng)思路：以通過(guò)填埋、刮土、復(fù)土等措施將退化土地改造成可耕種土地為目標(biāo)的土地修復(fù)工作。②進(jìn)入70、80年代，人們開(kāi)始關(guān)注礦區(qū)土地資源的穩(wěn)定利用以及相關(guān)的環(huán)

5、境工程的配套問(wèn)題，使得土地修復(fù)更加系統(tǒng)化。例如，中國(guó)煤礦學(xué)界取得了一系列研究成果，其中包括煤礦開(kāi)采引起塌陷的預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)、抗建筑變形理論、修復(fù)煤礦塌方土地的綜合技術(shù)系統(tǒng)等L2]。③到了90年代，在礦區(qū)土地修復(fù)問(wèn)題上更多地強(qiáng)調(diào)了生態(tài)學(xué)方面的觀(guān)點(diǎn)，包括：選用適宜的表土、植物和肥料；研究先鋒植物根的生長(zhǎng)及根系分布結(jié)構(gòu)；研究重金屬的遷移模式；優(yōu)化回填肥料的性質(zhì)，例如利用煤炭垃圾或粉煤灰回填來(lái)促進(jìn)植物生長(zhǎng)；在生態(tài)恢復(fù)中綜合考慮景觀(guān)美化、可持續(xù)發(fā)展、人與自然的和諧等問(wèn)題。目前，生態(tài)學(xué)的觀(guān)點(diǎn)在中國(guó)礦區(qū)土地修復(fù)研究與應(yīng)用中被廣

6、泛接受，但客觀(guān)地說(shuō)，這種樸素的實(shí)用生態(tài)學(xué)觀(guān)點(diǎn)與上升到西方科學(xué)家所推崇的“完全生態(tài)恢復(fù)”，即回復(fù)到最初的生態(tài)系統(tǒng)，在理論上還是有差別的。這個(gè)時(shí)期的土地修復(fù)是一種以植被復(fù)原與生物多樣性保護(hù)為目標(biāo)的生態(tài)修復(fù)。④跨入2l世紀(jì)以來(lái)，一種以礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康與環(huán)境安全為恢復(fù)重建目標(biāo)的污染土地修復(fù)在中國(guó)逐漸受到重視。其中包括了重金屬礦區(qū)土地的植物修復(fù)、微生物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)及其聯(lián)合協(xié)同修復(fù)等多項(xiàng)環(huán)境與生物新技術(shù)。3礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)的自然限制因素采礦過(guò)程中產(chǎn)生大量的固體廢棄物，包括被剝離的廢土、廢石和尾礦等。尾礦廢棄物通常含

7、有混合的土壤、不同粒徑的砂礫、尾礦廢物及其風(fēng)化產(chǎn)物等，與正常的土壤有很大的區(qū)別。不同礦區(qū)尾礦中有害重金屬的濃度不同，其有機(jī)質(zhì)、氮、磷的含量均很低，大概只有正常植被覆蓋土壤平均背景值的20%一30%。這些廢棄物簡(jiǎn)單堆放在陸地表面，給周邊地區(qū)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染，如江西德興銅礦區(qū)、廣東韶關(guān)和樂(lè)昌的鉛鋅礦區(qū)等。它們往往非常不穩(wěn)定，除了直接造成土壤重金屬污染以外，還將引起其它的環(huán)境問(wèn)題。其直接影響包括耕地、森林或牧地的損失、對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)分解和氮礦化過(guò)程的抑制、對(duì)植物生長(zhǎng)的毒害、以及土地生產(chǎn)力的下降等；間接影響包括空氣污染

8、、水污染和河流淤塞等。這些都將最終導(dǎo)致生物多樣性衰減、景觀(guān)資源和經(jīng)濟(jì)財(cái)富的損失。因采礦、冶煉及其廢棄物的影響，礦區(qū)土壤表土常常缺失、壓實(shí)、周期性侵蝕、溫度波動(dòng)大、并且受重金屬污染、養(yǎng)分貧乏、生物多樣性減少及其功能衰退。這些都構(gòu)成了礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)環(huán)境恢復(fù)重建中的物理性、化學(xué)性和生物性的限制因素。4礦區(qū)退化、污染土壤的修復(fù)4．1物理性修復(fù)礦區(qū)土壤的表土常常會(huì)流失或遭到破壞。粉碎、壓實(shí)、