礦物生態論文：礦物廢棄地生態調整探索范文
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作者：王雷宋效剛徐燕英郭傳友單位：淮北師范大學生命科學學院
有機質改良土壤
有機質改良是通過施加有機肥、氮磷鉀肥等改善土壤質地。實驗證明，施用礦質肥料能有效地提高人工林的生產力。生物活性和惰性有機肥都可以作為陰陽離子的有效吸附劑，提高土壤的緩沖能力，降低土壤中有害鹽類的濃度，有些有機質還可以螯合或絡合部分重金屬離子，提高土壤肥力及保水能力。Blaga等通過對露天采礦地的理化性質、礦質元素、生物特性分析，提出了施肥類型及其比例。美國Schoenholtz等認為有機肥改良能提供更加穩定的N源。Leiros等在Spain西北部露天開采煤礦土壤恢復試驗表明，施用有機肥較無機肥有效，用牲畜肥處理的土壤，植物生長迅速，土壤中微生物活性大，土壤理化性質好。國內用城市污泥作為肥料改良煤礦廢棄地取得了一定的進展。
植物改良通過植物使土壤性質發生改變，肥力增加。主要利用超積累植物對土壤中的有害物質進行處理，利用某些植物對重金屬的吸收性，把土壤中的重金屬由地下轉向地上，使之與土壤分離。還可利用某些植物的固氮作用，改變土壤的養分組成，改善土壤的理化性質。澳大利亞通過對廢棄地種草類型的研究，推薦建立豆科植物草場，使廢棄地地表很快穩定，從而改變覆土的理化性質。
國內植物改良土壤也取得了明顯成果，通過植物品種篩選，根據當地的氣候和土壤條件，篩選出來的植物再經過實驗室模擬實驗、現場種植試驗、經驗類比等，最終確定植物種類。
微生物改良微生物的生命代謝活動能夠減少土壤中有毒有害物質的濃度或者使有毒有害物質完全分解。微生物具有嗜重金屬性，可以利用其對重金屬污染的土壤進行處理，使之無害化。Shetty發現根瘤真菌可改變重金屬離子在植物體內的運輸方式，根據這一反應，可用它來選擇污染土地上復墾樹種。美國學者Pflegr等研究了VA菌根真菌與植物演替及多樣性關系。用VA菌根真菌接種后，復墾地上的植被生長量增加。澳大利亞在菌根技術研究中，把篩選品種的研究提高到分子水平;匈牙利的Biro等也研究了根瘤菌在復墾中侵入的變化。國內畢銀麗等人系統分析了煤矸石的基本理化性質，利用菌根真菌和根瘤菌對煤矸石山進行修復。
煤礦廢棄地綜合治理
土地復墾是煤礦廢棄地生態修復中最有效的方法。煤礦廢棄地土壤結構差，有機質與營養元素相對缺乏，植物難以生長，生態自然修復十分困難。20世紀50年代一些發達國家已經開始了科學復墾階段，70年代后期發展成為多學科綜合性課題。澳大利亞對煤礦廢棄地的治理相當重視，其土地復墾管理工作主要由環境局負責，其復墾的技術在世界上也處于領先水平，復墾的工程設計將土地修復與廢棄物對水環境的影響作為主要參照點，依托衛星遙感等高科技的指導與支持，通過計算機的輔助設計完成原有形態的恢復，采用效用－－效率優化原則來設計復墾方案。法國對廢棄地的土地復墾也有深入地研究，尤其是在露天煤礦的土地復墾方面。LaMartini煤礦所創建的土地復墾“腳壩”技術，成為露天煤礦土地復墾很值得借鑒的成功經驗，對后期土地復墾和生態修復具有很重要的指導意義。在美國，煤礦廢棄地的治理有相關的法令和法規強制執行，3S技術和其他新技術、新理念在生態修復中得到了廣泛的應用。
新墨西哥州西北部Farminton的LaPlatamine煤礦，2001年礦區的生態修復首次采用“師法自然生態修復法”理念和技術。國外由于其人地矛盾不像我國那么突出，在復墾方面的研究重點集中在露天煤礦和矸石山，復墾地主要用于植樹和草地或作為濕地加以保護，偏重于生態恢復，主要采取植被恢復和重建技術。我國在廢棄地的生態修復方面較發達國家晚，20世紀50、60年代個別煤礦廢棄地才開始土地復墾工作，主要采用填埋、剝離、覆土等工程措施來達到將廢棄地改造成耕地的目的，實現礦區土地農業耕種的目標。20世紀80年代后，廢棄地的治理才真正被重視起來，國務院1988年頒布了《土地復墾規定》，標志著我國土地復墾工作真正有了法制保障。現在在廢棄地的生態修復方面，土地整理、土壤修復、生態重建、生態平衡等方面都開展了相應的研究工作。
經過近30a的研究實踐，研究出了一系列的實用技術，如“剝、采、復三位一體”，“挖深填淺”，“降酸培肥”，“恢復區生態農業建設”以及與之配套的礦山土地生態恢復規劃與設計技術。平朔露天礦區采煤廢棄地復墾與生態重建的技術框架包括土地重塑、土壤重構和植被重建。其生態重建的效益分為三部分:減少破壞、清潔生產;初步建立生態系統雛形，包括排土場建設、地面整理、水土保持、土壤熟化、植樹種草等;生態效益、經濟效益和社會效益高度統一的生態系統動態平衡階段。
結論
煤炭開采在經濟建設中發揮了重要作用，但是隨著煤礦的開采，土地資源問題日益嚴峻，煤礦廢棄地的生態修復越來越得到人們的重視。只有建立多渠道投入機制，采取生態、工程、經濟、環境、農學、林學等多學科理論與技術方法，才能推動和加速煤礦廢棄地生態修復。
