煤矿塌陷区复垦土壤环境质量评价

通过对煤矿塌陷区复垦土壤采样测试,研究土壤中重金属铜、锌、镉、汞、砷、铅、铬的含量对土壤环境的影响。研究结果表明:按单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,结合国家土壤环境质量标准对复垦土壤的质量进行评价:研究区内土壤环境质量良好,基本上可以达到国家土壤环境质量二级标准,安全清洁级别;参照《无公害食品蔬菜产地环境条件标准》、《绿色食品产地环境质量标准》和《有机农业生产基地环境质量标准》,对复垦土壤的农用环境进行评价:研究区内土壤全部达到绿色食品产地环境质量标准,如果选择合理的修复方法,对部分有轻微污染的土壤进行,则可以达到有机农业生产基地环境质量标准;以潜在生态危害指数RI分析,复垦区内土壤重金属潜在生态危害指数相对较低,复垦区农业生产具有良好的发展前景。     

霍东矿区煤炭资源开采对土壤质量的影响

以霍东矿区某煤矿为例,在沉陷区取30组土壤试样进行土壤化学性质及常量养分分析,然后采用层次分析法对沉陷区土壤质量进行评价,得到沉陷区耕地质量综合指数,然后通过与正常农田综合指数对比发现地裂缝和地面塌陷对耕地质量影响很大,大部分农田处于"轻度损坏",局部为"中度损坏",建议进行填埋复垦和生态修复。     

平朔露天煤矿复垦区不同地质层组岩土质量综合评价

露天煤矿生态地质环境系统恢复过程中,排于地表的不同年代地质层组的岩土剥离物都有可能成为复垦土壤母质。为科学合理利用矿区岩土剥离物,重构高质量复垦土壤,并指导后期分类排放,以平朔露天矿区黄土母质作为对照,评价不同类型岩土理化性状差异,从复垦土壤母质来源进行造地的源头控制,为露天煤矿土地复垦与生态修复提供依据。结合单项养分含量及有益微量元素含量分析结果,借助修正的内梅罗综合指数法,评价各岩土层肥力质量;借助单因子质量指数法,评价各岩土层环境质量。结果表明:各岩土层综合肥力系数位于0.40～1.26范围内,属贫瘠或一般水平;安家岭矿中2个煤矸石层的有机质或全氮含量、上部页岩层的全钾含量,以及东露天矿中炭质泥岩层的全磷含量丰富,显著高于黄土母质层;东露天矿底部细砂岩层及安家岭矿中泥灰岩层硫含量过高;东露天矿镉元素环境质量指数为1.05,属轻微污染等级;安家岭矿底部细砂岩层pH值低至4.25,酸度过大。平朔露天矿大多岩土层环境质量较好,但综合肥力质量较差,其中单项养分含量丰富,环境质量安全且易于风化的岩土层,适宜作为重构复垦土壤的备选材料。     

对大同盆地土壤肥力与土壤环境健康的评价

本文对大同盆地的土壤肥力指标和土壤环境健康指标进行了筛选,利用层次分析法对土壤肥力综合参数和土壤环境健康综合参数进行计算,依据《中国地质调查局地质调查技术标准[2008-土地质量地球化学评估技术要求（试行）]》对大同盆地土壤肥力和土壤环境健康进行了综合评价和分区,并得出结论：研究区土壤肥力以适量和缺乏为主,占到98．7％,其中土壤肥力缺乏地区的占到总面积百分之三十以上,土壤丰富地区的只有百分之一,盆地北部土壤肥力总体要好于南部;土壤环境健康级别为清洁地区和正常地区分别占到研究区总面积的一半,而且没有土壤受到污染的农田,研究区土壤环境健康总体情况北部和东部要好于西部和南部。     

靖远矿区采煤沉陷区复垦综合评价方法研究

以靖远矿区为例,从土地复垦和恢复生态学的角度出发,建立了靖远矿区采煤沉陷区复垦综合评价系统,选择土壤条件（土层厚度、土壤质地、有机质含量、土壤水分）、地形改造条件（地面坡度、地表破坏程度、改造难易程度）、气候及水文条件（年降雨量、灌溉条件）作为分类及评价因子对复垦潜力进行评价。将采煤沉陷地分为四种潜力区,对每种潜力类型区的复垦开发利用方向进行了优化设计,从理论上和实践上对靖远矿区采煤沉陷地的复垦能力以及复垦过程中用地结构的优化作了探讨,以期对当地沉陷地的复垦提供一定的科学依据。     

铁矿区复垦土壤重金属含量变化趋势及其污染评价

通过齐大山矿区不同复垦年限土壤重金属含量变化的趋势,应用内梅罗综合污染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了评价。结果表明:未复垦土壤重金属含量(除As外)均高于辽宁省背景值,随复垦年限的增加,矿山复垦土壤重金属含量多数呈先增加后减少的趋势。以国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为评价标准,Ni处于警戒级;Cd在未复垦地区处于警戒级,复垦后处于安全级;其他元素皆处于安全级。以辽宁省土壤背景值为标准,产生潜在生态危害的主要为Hg和Cd;Zn、Cu、Ni、Pb、Cr和As属轻微危害水平;复垦后总的潜在生态风险程度由中等变为轻微。     

采煤塌陷地复垦模式综合效益的评价研究

根据调查研究,建立了一个由3级递阶系统（目标层、准则层、子准则层）、3大类（经济效益、生态效益、社会效益）、11项指标构成的塌陷地复垦模式综合效益评价指标体系,并构建了评价模型。运用该评价模型,对积水较深的塌陷地、积水较浅或季节性积水的塌陷地、无积水塌陷地3种情况下,农业复垦、林业复垦、渔业复垦和旅游业复垦4种典型复垦模式的综合效益进行了评价,以期对塌陷地复垦模式的选择和设计提供指导。     

基于极限条件法的矿山损毁土地复垦适宜性评价——以广安桂兴石灰岩矿为例

极限条件法是目前土地复垦适宜性评价中应用最广泛的一种方法。文章应用极限条件法,对广安桂兴石灰岩矿损毁土地进行土地复垦适宜性评价。评价中采用地形坡度、表土层厚度、周围土地利用现状、排水条件、地表浅层物质组成和生产管理便利性等6个主要因子进行判定,并结合自然条件、社会经济、政策因素和公众意愿等因素,最终确定拟复垦土地的复垦方向。结果表明:评价总面积为76.982 8hm~2,适宜复垦为有林地的面积为39.371 2hm~2,适宜复垦为耕地的面积为34.747 1hm~2,适宜自然留置、自然积水形成坑塘水面的面积为2.864 5hm~2。通过研究,建立了该区矿山土地复垦适宜性评价指标体系。     

天津矿山复垦土地地质环境质量评价方法

针对天津矿山地质环境恢复治理现状及土地复垦生态重建的目标,筛选出19个评价因子,构建了一套由地质条件、土壤物理、土壤化学、土壤重金属组成的矿山复垦土地地质环境质量评价指标体系和分级标准。本研究采用五级划分,即分为:I级(好)、II级(较好)、III级(中等)、IV级(差)、V级(很差),并在此基础上依据天津市地质环境背景,以往工作成果以及相关技术标准,对影响矿山复垦土地地质环境的因子进行量化分级。提出了利用层次分析法(AHP)和模糊综合评判法来确定矿山复垦土地地质环境质量的评价方法,为矿山土地复垦监管、验收提供了更为科学、具体的评价方法。     

基于极限条件法的矿山损毁土地复垦适宜性评价——以广安桂兴石灰岩矿为例

极限条件法是目前土地复垦适宜性评价中应用最广泛的一种方法。文章应用极限条件法,对广安桂兴石灰岩矿损毁土地进行土地复垦适宜性评价。评价中采用地形坡度、表土层厚度、周围土地利用现状、排水条件、地表浅层物质组成和生产管理便利性等6个主要因子进行判定,并结合自然条件、社会经济、政策因素和公众意愿等因素,最终确定拟复垦土地的复垦方向。结果表明:评价总面积为76.982 8hm²,适宜复垦为有林地的面积为39.371 2hm2,适宜复垦为有林地的面积为39.371 2hm²,适宜复垦为耕地的面积为34.747 1hm2,适宜复垦为耕地的面积为34.747 1hm²,适宜自然留置、自然积水形成坑塘水面的面积为2.864 5hm2,适宜自然留置、自然积水形成坑塘水面的面积为2.864 5hm²。通过研究,建立了该区矿山土地复垦适宜性评价指标体系。     

填海造陆区水环境演变与对策研究进展

填海造陆区普遍存在次生盐渍化、地下结构物腐蚀等生态环境问题,尤其在中国北方沿海地区年蒸发量远大于降雨量的水循环条件下,此类问题更为突出。在简要回顾了填海现状和发展趋势的基础上,总结了填海后地下水系统和土体环境的演变趋势,并分析了造成上述影响的主要原因。通过对比湿润地区与半干旱地区的气候差异,认为利用集雨措施来引导自然淡化过程从而构建长效淋盐机制是半干旱填海区盐渍化防治的关键。同时指出,因地制宜地规划土体结构、提升排盐能力和种植绿化植物,是搭建和维持填海造陆区健康稳定生态系统的必要之举。     

东北黑土地地球化学调查研究进展与展望

东北黑土地是世界四大黑土区之一,以高有机质和高肥力而著称,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的地位.东北平原大地构造位置上属于欧亚板块大陆边缘活动带,经历了多期复杂地质作用和环境演化过程,逐渐形成如今的黑土地.黑土矿物组分主要包括伊利石、蛭石、高岭石和蒙脱石.黑土地被开垦后农田化过程中存在黑土退化、地质调查方法不统一、基础地质研究薄弱、综合研究不足等主要地质问题.目前主要通过土地质量地球化学调查、遥感等技术手段,已在黑土地质量状况、土地质量限制因子及其交互作用机理、黑土形成时代及其环境、黑土地关键带天-空-地一体化调查方法、富硒土地资源筛选等领域取得重要研究进展.今后地质工作者应在长观基地监测与国际联合公关、黑土地修复地质方案研究与实践、元素地球化学循环机制研究、黑土形成演化理论、土地资源“双评价”技术方法等方面加强探索及综合研究,确保黑土可持续利用.     

编制矿山土地复垦方案值得注意的几个问题

在编制矿山土地复垦方案过程中,要认真调查、了解和掌握矿山的自然环境条件及矿山开采历史与现状,以及拟开采布局和复垦资源情况,才能确定合理的复垦方向、制定复垦目标,编制出质量较高、可操作性强的矿山土地复垦方案。     

古尔班通古特沙漠与绿洲交错带土地利用变化对土壤特性的影响

对比研究了古尔班通古特沙漠与绿洲交错带8种土地利用类型的土壤特性变化. 结果表明: 不同土地利用类型的土壤粉砂含量差异性显著(P<0.05). 人类活动干扰的时间越长、 强度越大, 粉砂和极细砂含量越高, 而细砂反之. 在人类活动干扰前期(≤5 a), 土壤养分与干扰时间成反比, 而后(＞5 a)与时间成正比. 不同土地利用类型的土壤养分分为4个等级: 1级为盐碱地, 为最高等级; 2级为生态防护林地、 荒草地和天然灌木林地; 3级为10 a农田地、 5 a菜园地和3 a农田地; 4级为5 a农田地, 为最低等级. 人类活动使得土壤盐分由原来的(盐碱土)上层高、 下层低转为上层低、 下层高. 而且盐分与干扰时间成反比. 土地利用变化的过程中, 土壤盐分与Cl^-、 SO₄^2-、 Ca²⁺、 Mg²⁺、 K⁺和Na⁺离子均成正比, 而与HCO₃^-离子成反比. 5 a农田地土壤退化指数(-30.58%)最高, 是其他土地利用类型的1.5~3.9倍.     

Optimization of concurrent mining and reclamation plans for single coal seam: a case study in northern Anhui, China

The extraction of underground ore body inevitably causes a large amount of land subsidence. Current reclamation technologies in China mainly focus on stable subsided land, which means most of the affected lands are submerged into water because of the high groundwater table in some areas, leading to the loss of soils and inefficient reclamation. Therefore, a new technology for reclaiming unstable subsiding land is being studied for restoring farmland as much as possible, based on a case study in northern Anhui, China. In consideration of the mining plan, subsidence processes in various stages were analyzed and some related factors such as vertical subsidence, post-mining slope, water area, and land use condition were also simulated. Due to mining activities, useful farmland has gradually decreased to merely 14.4 % of the pre-mining area. In this study, the following stages were modeled from pre-mining to post-mining: (1) percentage of farmland was 100 % in stage (a) (pre-mining), (2) 72.5 % in stage (b), (3) 67.3 % in stage (c), and (4) 14.4 % in stage (d) (post-mining). The results show that 86.6 % of cultivated land was submerged into water and lost its capacity for cultivation after coal mining. Reclamation plans for stages (b), (c), and (d) were made by a traditional reclamation method called “Digging Deep to Fill Shallow”. Based on scenario simulation of reclamation, the farmland reclamation percentages were improved to 78.3, 73.3, and 40.70 %, respectively. Taking the percentage of reclaimed farmland as the preferred standard, concurrent mining and reclamation for stage (b) and (c) could increase farmland reclamation percentages to 37.6 and 32.6 %, respectively, compared with the farmland reclamation percentage of post-mining [reclaiming the land in stage (d)]. The results reveal that optimum reclamation time should be at stage (b). Therefore, under current technical conditions, concurrent mining and reclamation could enhance the quantity of cultivated land and provide better land protection and food security in the mined areas with high groundwater table.     

放射性元素和毒性重金属污染土壤的治理探讨--以湖南雄磺矿和七一五铀矿为例

湖南雄磺矿和七一五铀矿的长期开采和冶炼,对矿山生态环境造成了严重的污染和破坏,直接影响到了矿山周边居民的正常生产与生活。从2003年起,国土资源部和国家财政部拨出了专款实施矿山地质环境治理工程。其中对放射性和毒性元素污染的土地治理都是采用的机械物理复垦土地的方法,比起国外先进的原地微生物净化处理方法来,缺少科技含量。通过介绍保加利亚中部两个矿山采用微生物净化处理污染土壤的成功范例,提出了同类矿山地质环境治理的建议。     

The effect of long-term reclamation on enzyme activities and microbial community structure of saline soil at Shangyu, China

Reclamation of saline soil plays an important role in supporting high population growth in China. To evaluate the effects of reclamation and sustainability of salt-affected land production, soil chemical properties, enzyme activities, microbial community structure and function in sites reclaimed in 1976, 1984 and 1996 were characterized. The 2009 site was left to succession fallow and chosen as a control site. Results showed that electrical conductivity (EC) and pH decreased rapidly after the soil forming process started. An accumulation of soil organic C as a result of farming was observed. In all sites, inorganic N and available P were increased within 33 years after reclamation and commencement of agriculture. As a result of reclamation, soil enzyme activity (β-glucosidase, phosphatase, urease and arylsulfatase) was increased. There were no significant differences in soil enzyme activity between the sites reclaimed in 1976 and 1984, with the exception of phosphatase. Carbon source utilization patterns were less diverse in control soil than in treatment sites. The activities of reclamation resulted in synthesis of new phospholipid fatty acids (14:0, 17:1 c9, 16:0 2OH, 17:0 10Me, i17:0, 20:4 ω6c). Principal component analyses showed that the sites reclaimed in 1976 and 1984 clustered together and were distinct from 1996. Taken together, reclamation showed significantly increased soil quality and microbial activity. EC was the main limiting soil quality characteristic, which showed a comparative steady state after a reclamation time of 33 years. Differences in soil enzyme activity and microbial community function after long-term reclamation have potential to be reflected in soil functional integrity and ecosystem service.     

岩溶区坡耕地土壤肥力综合评价——以重庆中梁山坡耕地样区为例

坡耕地是我国西南地区最重要的土地利用类型,也是我国一项重要的国土资源。由于该地区坡耕地石漠化程度高,土壤侵蚀问题严重,致使坡耕地土壤肥力不断退化。以重庆市中梁山坡耕地样区为例,采用模糊综合指数法进行小尺度坡耕地土壤肥力评价。经取样数合理性分析表明,25个样点估计研究区土壤肥力评价能够满足90 %置信水平条件下,10 %、15 %和20 %的相对误差取样数的精度要求;运用主成分分析（PCA）,通过计算变量的Norm值筛选有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、耕层厚度和粉黏比进入最小数据集（MDS）,并对进入MDS的肥力因子进行相关系数分析检验,表明选取的MDS能最大程度表达坡耕地土壤属性信息;利用隶属度函数实现评价指标量纲归一化并对单项肥力指标进行评价,采用加权求和模型计算土壤肥力综合指数（IFI）,结果表明,土壤有机质和全磷是影响研究区土壤肥力的限制因子,研究区80 %样地肥力综合指数在0.40～0.60之间,肥力水平处于中等程度。      

淮北海孜煤矿采煤塌陷区煤矸石充填复垦条件分析

为了增加塌陷区耕地资源,有效地提高土地利用率,减少环境污染,本文通过对海孜煤矿塌陷区进行实地勘查,室内测试和实验,分析塌陷区煤矸石充填复垦条件。分析结果表明:塌陷区的地形地貌条件有利于土地复垦工程的实施,较高的地下水位可以为重构土壤提供充足的水分;塌陷区塌陷深度小,且绝大部分塌陷区已达到稳沉状态,有益于煤矸石充填复垦;大量的煤矸石为充填复垦提供了充足的物质基础,煤矸石中有害元素含量低,复垦后不会对地下水和土壤造成显著的污染,且煤矸石的块度组分有利于水分的保持和上移。