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          矿山生态修复土壤改良方式——物理改良

           

            矿山废弃地是指为采矿活动所破坏的,未经治理而无法使用的土地。根据其来源可分为四种类型:一是废石堆废弃地;二是采空区域及塌陷区;三是尾矿废弃地;四是废弃的土地。矿山废弃地原有的生态系统遭到破坏,形成极端生境条件,影响植物的定居。矿山废弃地形成的主要环境胁迫因子有土壤基质物理结构不良,持水、保肥能力差;极端贫瘠,氮、磷、钾及有机质含量极低或是养分不平衡;重金属含量过高,影响植物各种代谢途径,抑制植物对营养元素的吸收及根系的生长;极端PH值;干早或盐分过高引起的生理干旱等多个方面。
            在矿山废弃地生态恢复中,土壤基质改良是首先需要解决的问题也是核心问题。矿山废弃地的基质改良材料和方法很多,但都是要实现三项基本目标,一是改善土壤基质的物理结构;二是改善基质的养分状况;三是去除基质中的有毒有害物质。
            今天首先给大家介绍一下,物理改良方式
            (一)表土保护利用技术
            在地表扰动破坏前先把表层(30 cm)及亚层(30~60 cm)土壤取走,加以保存,尽量减少其结构的破坏和养分流失,以便工程结束后再把它们运回原处利用。西欧大多数国家已要求在露天矿山中采用此技术,卞正富和张国良以开滦矿区为试验点,研究认为通过条带式覆土或全面覆土,矸石酸性得到较好控制,而穴植覆土不能有效控制。但是有些矿山废弃地根本没有土壤层,必须先在废弃地上覆土、改良,或者当废弃地的有毒物质含量很大,必须在废弃地上面先铺一层隔离层(可以用压实的粘土或高密聚酯乙烯薄膜),以阻挡有毒物质通过毛细管作用向上迁移,然后再覆土。如想在废弃地上种植农作物或果树,则需加大覆土厚度,防止有毒有害物质进入农作物或果树中。
            (二)客土覆盖
            废弃地土层较薄时或是缺少种植土壤时,可直接采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区植被重建创造有利条件。客土作业中尽可能利用城市生活垃圾污泥或是其它项目剥离表土,减少对其它区域土壤土层的破坏。
            (三)施用有机改良物质
            有机肥料不仅含有作物生长和发育所必需的各种营养元素,而且可以改良土壤物理性质。有机肥料种类很多,包括人畜粪便、污水污泥、有机堆肥、泥炭类物质等。污水污泥、泥炭、垃圾及动物粪便等富含氮、磷有机质,被广泛地应用于矿山废弃地基质改良。它们都可作为阴阳离子的有效吸附剂,提高土壤的缓冲能力,降低土壤中盐分的浓度。加入的有机质还可以螯合或者络合部分重金属离子,缓解其毒性、提高基质持水保肥的能力,这种施用有机肥料的方法是使用固体废弃物来治理废弃地的土壤结构,即达到了废物利用,又收到了良好的环境和经济效益。城市污泥除含有丰富的氮、磷、钾和有机质外,还有较强的粘性、持水性和保水性,从而能够改良废弃地的理化性质、增加土壤肥力,并提高矿区废弃地微生物的活性。将城市污泥与白滤泥等碱性废弃物按一定比例混合,进行堆沤处理后再施用,效果会更好。植物秸秆还田也能改善基质的物理结构,有利微生物生长,固定和保存氮素养分,促进基质中养分的转化。但是生活污泥还含有部分病原微生物和寄生虫卵以及微量重金属元素,通过各种传播途径,污染土壤、空气、水源,危害植物的生长,所以在使用中应合理控制生活污泥的使用年限和使用数量。只要控制适当,就不会造成土壤基质的再次污染。
            本文选自《矿山生态植被恢复技术》,由快三网投平台董事长赵方莹、孙保平主持编著。

           

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