生态地质层理论在煤层保护和生态修复中的应用——以高原高寒矿区生态治理实践为例

高原高寒冻土区生态治理是世界性难题,在生态治理的同时进行煤炭资源保护更少先例可言。按照系统工程思路,以生态环境保护为宗旨,并兼顾残存煤炭资源的保护,在青海省木里地区生态治理过程中取得成果认识如下：研究了木里矿区自然气候特征控制下的生态易破坏且难于修复性;总结了土壤层状结构控制下的水土流失和植被水分补给特征;认为生态地质层缺失和破坏是致使生态破坏的关键症结。为此,借鉴前人成果,研发了煤层顶板及其上覆岩层生态地质层修复技术,建立了生态地质层损伤判识方法,分析了生态地质层修复与再造对煤炭保护及生态修复的意义。     

露天矿区生态地质层修复中地形重塑层的构建技术及应用

露天地区矿山开采容易形成不规则采坑、高陡边坡和渣山、原始土壤破损、采坑积水等一系列地貌形态的改变,造成与周边环境的不协调。不仅影响地表生态环境,还会对地下浅层水渗流场、冻土层等带来不同程度的影响和破坏,且存在滑坡、垮塌等地质隐患和灾害。针对这些问题,从地质角度提出通过构建地形重塑层实现开采后矿山地形地貌重塑的思路与方法,应用形成的地形重塑层修复关键技术,在青海木里高原高寒露天矿区生态环境治理与修复中取得显著效果。首先定义地形重塑层,即是对地貌起伏形态、采坑和渣山边坡等的稳定性和安全性起控制作用的复杂成形曲面。地形重塑层是一个复杂不规则且动态变化的重构层,是生态地质层修复的一种情况。提出地形重塑层的构建思路与方法：(1)通过空-天-地一体的地质勘查与监测手段,对矿山开采后的采坑、采坑边坡和渣山等情况进行系统的勘查、监测和评估。(2)根据治理对象的不同,对修复的目标地质体进行分类,本次依据边坡坡体岩性变化和岩层倾向与坡向的关系,将岩质边坡分为4类13型。(3)通过理论计算结合现场勘查测量,确定不同修复地质体的地形重塑层形态与产状。(4)通过覆土复绿,实现采坑、渣山依形就势的综合治理和矿山地...     

测井方法在青海木里煤田冻土研究中的应用

研究表明冻土的电阻率为非冻土的3倍,常规测井参数可用于冻土层的综合解释,而井温曲线的＂U＂字型与＂L＂字型不但可以划分不同性质的冻土层,而且能够准确的解释其冻土厚度。通过分析聚乎更、江仓、热水三个矿区的30个测温孔,发现其井田北部和南部区域,多年冻土层均有增厚的趋势,底界从北到南逐渐加深。对江仓矿区的长期观测及矿井开拓,验证了多年冻土层的总体变化范围与所获测井成果基本一致。根据对木里煤田冻土的研究,发现测井解释的多年冻土层厚度一般小于其真厚度,而季节性冻土层的解释厚度要大于其真实厚度。     

植物修复在治理矿区重金属污染土壤中的应用

矿业活动是环境中污染土壤的重金属的主要来源,采用植物修复技术具有物理、化学修复方法所无法比拟的费用低廉、不破坏场地结构、不造成地下水的二次污染等优点。文章从植物稳定、植物提取和植物一微生物以及动物的协同修复等三个方面简要介绍了对矿区污染土壤进行植物修复的研究进展。     

TEM最简化反演及在研究永久冻土层中的应用

阐述了基于烟圈理论的最简化反演方法和磁源TEM测深一维经验式反演方法,这两种方法可由观测数据直接反演,不需要初始模型。结合中国东北永久冻土层勘查研究课题,对TEM原始探测数据进行了反演解释。两种反演结果对揭示沿剖面横向、纵向的电性层变化,体现了较好的一致性,可为分析、划分不同电性界面的变化趋势提供参考依据。     

多工艺旋挖钻进施工钻具及在冻土层中的应用

针对我国旋挖钻进施工中存在旋挖钻具与主机不匹配、钻具结构形式与地层不适应等问题,研究开发了BS系列旋挖钻斗和AG系列螺旋钻头两种新型的旋挖施工钻具。通过在青藏铁路冻土层基础桩施工中的应用,钻进平均时效达6～10 m/h,较进口同类型钻具提高2～4倍,解决了我国大口径基础桩冻土层施工的技术难题。     

植物修复技术在污染治理中的应用现状

植物修复技术是利用活的植物对污染土、污染地下水等介质进行修复。植物对金属元素的净化机理是植物积累、根系过滤、植物根系对土的稳定作用;植物对有机物的净化机理是植物降解、生物刺激和植物的蒸发作用;此外植物的水力控制也是控制污染的主要途径。目前国外在利用植物修复卤代烃、农药、汽油、柴油、重金属、放射性物质、废旧炸药、处理污染填土淋滤液、利用植物分解处理空气中的污染物质或将氧化氮转化为氮气等多方面的研究已取得很多重要成果,而其中最为显著的是利用杂交植物对卤代烃污染地下水进行修复和研究利用转基因植物吸收土壤中的甲基汞。我国在植物修复技术方面的研究也取得重大成果,如利用凤眼莲修复污水中的某些农药、利用蜈蚣草叶片富集砷,利用印度芥菜对土壤中难溶态镉的吸收等。     

离子吸附型稀土矿区生态环境问题与土壤修复技术研究进展

我国南方离子吸附型稀土矿产资源丰富,近几十年来,无序民采和商业矿采活动给矿区及周边生态环境造成了严重破坏,已极度威胁到当地农产品质量与人体健康安全。目前,寻找合适的矿山土壤与生态修复技术是国内外生态环境领域的研究热点与难点。本文在全面调研和搜集离子吸附型稀土矿相关文献的基础上,阐明了采矿活动引起的生态破坏和环境污染,评价了矿区居民的人体健康风险,总结了土壤修复与植被恢复技术在离子吸附型稀土矿区中的应用进展。最后结合各修复技术特点和场地条件展望了稀土矿区的未来用途,以期改善其恶劣的土壤与生态条件、促进稀土矿区环境与经济的协同发展。     

无人机技术在矿山生态修复调查中的应用

矿山开采活动对生态环境破坏巨大,随着近些年生态环境保护力度的加大,陆续关停了部分矿山并进行生态修复。使用无人机获取广州市内某矿山的航测数据,经处理后生成正射影像图、数字表面模型及三维模型,这三类成果互补展现精细全面的矿山环境,包含丰富的矿山地理信息和真实地物纹理,最后进行坡度、坡向处理分类,为矿山修复工程设计、工程挖填方估算、复绿物种选择和修复方式等提供基础资料。研究结果表明,采用航测技术可快速有效地获取矿山生态修复的基础性数据,提供生态修复规划的参考依据,也可运用于山体滑坡、崩塌、泥石流等相关地质灾害的防治与监测工作。     

水生植物在湖泊富营养化生态修复中的应用

水体富营养化作为国内外湖泊水体面临的最大水污染问题,随着社会经济的不断增长,其程度和范围呈现发展扩大趋势,引起了人们的极大关注.生态修复是目前处理湖泊水体富营养化问题的重要方法之一,利用不同水生植物在生态修复中的不同作用及效果,选取适宜种植的水生植物,形成水生植物群落,可提高湖泊水体富营养化的净化效果,合理控制二次污染...     

生态修复在水电水利工程水土保持生态建设中的应用

社会的发展与水资源的应用息息相关,随着国家水资源的日益短缺,南水北调在国家资源施工过程中成为了人们关注的项目焦点之一。在市场经济的不断推动下,工业化的进程在我国的席卷速度不可小觑;正是这种产业的迅速发展,直接导致了我国水电水利工程水土流失现象的出现,致使环境发生不断的恶化。为了提高我国水资源的利用效率,减少不必要的水土流失,必须采取相应的措施,着重论述了生态修复在生态建设中保持水土等方面的应用。     

纳米材料在土壤重金属污染修复中的应用

重金属污染土壤的修复一直是国内外环境研究者关注的重点环境问题之一.近年来,纳米材料在土壤重金属污染修复中的应用也受到了越来越多的关注.综述了主要纳米材料及其改性材料修复土壤重金属的应用、纳米材料的组合技术应用以及影响纳米材料修复土壤重金属效果的主要因素,提出了今后该领域应重点加强研发新的纳米材料,同时提高其在土壤中的扩散能力,研究从室内实验到田间实验的应用;进一步深入探讨了纳米材料在土壤中的环境行为及相关机理等,以期充分理解并进一步推动纳米材料在土壤重金属污染修复中的应用.      

天然生物活性陶瓷珍珠层在骨组织修复中的应用

珍珠层是一种天然的纳米生物陶瓷材料，一直是生物矿物材料学者研究的焦点。本文根据国外文献有关利用珍珠层作为骨植入材料的研究报道，就珍珠层的生物相容性和可降解性，及其所具有的骨诱导和骨传导作用的动物临床实验结果，进行了综合分析和论述。认为珍珠层是一种很有前途的骨植入材料，提出了今后研究的方向。     

GIS技术在生态环境地质评价中的应用

针对生态环境地质调查与评价的特点,建立了应用GIS技术进行生态环境地质评价的基本思路和技术流程,提出了相关图形-属性数据库建立的要点,阐述了生态环境地质评价的基本步骤,并对有关指标体系的选取、分析评价模型等做了重点分析。     

水体生物-生态修复法在生态河道建设中的应用

河流水体在受到污染之后有一定的自净能力,而生物-生态修复技术是对水体自净能力的一种人工强化[1],其原理是利用培育的生物或培养、接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化及降解作用,从而使水体得到恢复。使用水体生物—生态修复法治理秦淮河污染已达到预期效果,水质转好,河流生态日益恢复。     

高寒灌丛草甸区的弃渣体场地生态修复技术研究

川藏铁路的建设将带来大量弃渣堆积,弃渣场裸露边坡会造成一系列生态地质问题,本文以高寒灌丛草甸区的弃渣体场地为例进行了生态修复技术研究工作.首先分析了工程区生态恢复的关键制约因子,在明确高寒灌丛草甸区域特点的基础上,采用原有植被移植利用技术和建植修复技术方案.在弃渣场生态修复上做到人工修复与自然恢复相结合,充分利用自然的...     

遥感技术在新疆南部地区矿山环境调查及生态修复中的应用

随着生态文明建设深入推进,关于矿山环境“摸清底数、问题导向、精准施策”的需求日益强烈,遥感技术凭借其客观、及时、宏观的特点,在矿山环境调查及生态修复中的优势日益凸显。采用多类型、多时相遥感数据,在充分分析矿山辅助设施、道路、矿堆、矸石及地裂缝及采空塌陷等的宏观和微观形态特征基础上,对矿山开发占用与损毁土地、矿山地质灾害、矿山环境污染等一系列矿山环境问题进行全面摸底调查,为矿山生态修复及山水林田湖草全域整治提供数据支撑。     

3S技术在神农架滑雪场生态环境影响评价中的应用

神农架滑雪场位于国家级自然保护区的边缘地带。运用景观生态学原理和方法,采用3S技术,对滑雪场景观生态体系的结构和功能状况进行评价,通过景观多样性指数、景观聚集度指数等指标量化计算及比较分析,预测了项目建成后对所在区域生态完整性的影响程度及将造成的敏感生态问题。结果表明,评价区自然系统的生物量将减少430.26 t,平均净生产力降低为881.55 g/m2.a,项目建设不会改变林地的模地地位,其对生态环境质量仍有较强的调控能力。3S技术结合景观生态学方法将生态环境影响评价由定性评价转向定量预测,为建设项目生态影响评价研究作了有益的探索。     

测井曲线重构技术在储层反演中的应用

波阻抗反演是储层预测的一种重要手段,但是当储层与非储层（围岩）波阻抗差异不明显时,利用常规波阻抗反演技术难以较好地识别储层。而测井曲线重构技术可以有效提高岩性识别和储层预测的精度,减少多解性。这里结合川西坳陷须家河组勘探实践,利用GR曲线重构声波反演技术对有利区域进行了预测,有效地提高了反演剖面的分辨率,并在一定程度上提高了岩性解释的准确性和精度。同时,比较了常规波阻抗反演与该方法的区别,取得了良好的效果。