矿山生态修复总结范文

导语：如何才能写好一篇矿山生态修复总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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全面实施生态修复治理，从实践上实现生态涵养实施了国家水土保持工程、京津风沙源工程、国家农业综合开发土地治理和山区小流域综合治理等工程，累计治理水土流失面积615平方千米，建成9条生态清洁小流域，水源涵养和植被净化功能明显增强。实施了永定河上游水质改善工程，推进永定河流域点源污染治理和沿线25个村的面源污染治理，新建污水处理设施119套，每年处理永定河三家店拦河闸上游污水200万立方米。实施了永定河河道生态修复工程，有效改善了湿地生态系统。

推进生态涵养与生态产业同步发展在大力加强生态修复的同时，以沟域经济为载体，加快培育替代产业，积极推进生态产业发展，努力实现生态建设与经济社会发展的良性互动。按照生态修复与生态产业相结合的思路，结合地方产业发展特点和工矿废弃地位置，分别将废弃矿山、旧灰窑、采石场建成休闲公园、特色种植养殖基地等，引进社会资本参与生态修复，积极发展休闲旅游、生产业和高新技术产业，使生态修复与经济社会发展初步实现良性互动。

门头沟区废弃矿山生态修复工作取得了显著成效。全区森林覆盖率达到35.57%；林木绿化率达到56.63%；水土流失初步治理率达到92.6%，退化土地治理率达到81.1%；矿山土地治理面积13093亩，矿山土地复垦率达到57.83%，受保护地面积占到全部陆地面积的49.7%，有力地保护了生物多样性，使区域内生态系统结构和功能进一步改善，环境质量明显提升，城乡环境面貌大为改观。门头沟区生态修复存在的主要问题短期行为，后期维护管理不到位门头沟区生态修复工作依托的是生态修复项目的实施，项目完成后，后续管护资金跟不上，无法维持生态修复工程的持续性，使生态修复的效果得不到有效保护。

配套资金不足，资金筹措难度大门头沟区是典型的石质山区类型，山高、坡陡、土层薄、水源匮乏等自然条件造成生态修复难度大、成本高，而生态修复又是一项长期的系统工程，生态修复的范围急需进一步扩大，因此门头沟区生态修复工作任重而道远，这就需要充足的资金作为坚实后盾予以保障。目前来看，财政资金方面主要存在的问题，一是由于本区财力的限制，资金明显不足，筹措资金难度较大；二是一些预算单位项目申报时研究报告缺乏可行性，导致项目批复延误或者不被立项。

生态修复处于示范阶段，地区间发展不平衡几年来，重点对108、109国道沿线、风景名胜区周围可视范围内的废弃矿山山体进行了修复，其他大面积废弃矿山还没开始修复，急需总结成熟的经验进行大面积推广，加大生态修复力度。

门头沟区开展生态修复的对策加强宣传，树立长期坚持的意识生态修复是一项复杂的系统工程，需要长期艰苦努力地工作，应充分利用媒体广泛宣传，做到人人关心、参与、支持生态修复工作，使生态修复工作能够长期坚持下去。

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[论文摘要]矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段，但矿山开采又引发了一系列生态环境问题，导致矿区生态退化与环境污染，严重制约了矿区社会经济的可持续发展。本文系统分析了矿山开采的生态环境效应，并根据典型矿区生态恢复的成功经验，总结了适合我国矿区生态恢复的典型技术，主要从矿区废弃地土壤重金属污染的治理，矿区植被的恢复，水土流失的综合治理三个方面来论述。

由于矿藏的不可移动性，以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地，改变了区域水系结构，破坏了动植物区系，引发一系列社会经济与生态环境问题，成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚，土地复垦率较低，迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术，提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上，总结适合我国矿区土地复垦的典型技术，以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。

一、矿山开采的生态环境效应

（一）诱发地质灾害。由于地下采空，地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定，往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷，废石与泥土混合堆放，使废石的摩擦力减小，透水性变小而出现渍水，在暴雨下也极易诱发泥石流。

（二）水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水，使矿山开采地段的储水构造发生变化，造成地下水位下降，井泉干涸，形成大面积的疏干漏斗；地表径流的变更，使水源枯竭，水利设施丧失原有功能，直接影响农作物耕种。 同时，矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等，一般较少达到工业废水排放标准，严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。

（三）土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣，加上大型采矿设备的重压，往往使土壤坚硬、板结，有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地，造成许多地方土壤养分短缺，土壤承载力下降。

矿山固体废渣（煤矸石等）经雨水冲刷、淋溶，极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中，造成土壤的酸碱污染（主要是强酸性污染）、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限，当污染物超过其临界值时，将向外界环境输出污染物，其自身的组成结构与功能也会发生变化，最终导致土壤资源的枯竭。并且，土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移，危害毗邻地区的环境质量，受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。

（四）水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被，露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降，造成土地贫瘠，植被退化，最终导致矿区大面积人工裸地的形成，极易被雨水冲刷；由于排土场和尾矿占地，形成地面的起伏及沟槽的分布，增加了地表水的流速，使水土更易移动，冲刷加剧。

（五）生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失，对矿区生物多样性的维持都是致命打击，严重威胁了动植物生存。

二、矿区生态恢复的典型技术

（一）矿区土壤污染的治理

1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中，生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便，投资少，对环境扰动也少，被认为是最有生命力的。

2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善，这是矿区生态恢复的最终目标之一，具体包括：（1）表土转换：在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存，待工程结束后再放回原处，这样虽破坏了植被，但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样，本土植物能迅速定居。（2）客土覆盖：废弃地土层较薄时，可采用异地熟土覆盖，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，为矿区重建植被提供了有利条件。（3）土壤物理性状改良：土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度，降低土壤容重，改善土壤结构，短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。（4）土壤pH值改良：对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性，增加土壤中的钙含量，改善土壤结构。（5）土壤营养状况改良：主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。

（二）矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件，植被筛选应着眼于植被品种的近期表现，兼顾其长期优势，植物品种的选择首先要根据生物学特性，考虑适地适树原则，尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。

在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等，以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。

（三）水土流失的综合治理

1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等，进行拦挡与防漏处理。

2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面，根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程，并配以防护林草带，增加植被覆盖，减少坡面径流对地表的冲刷，保证矿业生产安全运行。

3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡，除尽可能采取措施恢复植被外，根据边坡稳定程度及对周围的影响，采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。

4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库，采取排蓄结合的办法，排水拦渣，有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施，提高土地利用率。

5.植被恢复工程。对各类裸露面，分别采取不同的措施，加速植被恢复。

三、结语

矿山开采极大地改变了原生景观生态系统，导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善，矿区植被的恢复，水土流失的综合治理等。

必须强调的是，矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题，而且与矿区的社会经济发展密不可分，是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此，矿区土地复垦是以人类发展为核心，对土地自然、经济与社会属性的综合整治，在消除环境危害的同时重建生态平衡。

参考文献

[1]夏星辉，陈静生．土壤重金属污染治理方法研究进展．环境科学，1997，18（3）：72～76．

[2]彭建，蒋一军，吴健生，刘松．我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术．地理科学进展，2005，24（2）：38～42.

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关键词：煤矿；土壤污染；政策措施；保护修复

中图分类号： X752 文献标识码： A

0引言

近年来，煤矿造成的环境问题日益突出。其中，土壤问题表现为整个煤矿区对土壤的生态破坏和污染，成为社会关注的焦点。煤矿造成的土壤污染主要是由于开发和利用过程中，输入矿区土壤环境污染物的速度和量超过了土壤环境对该物质的承载和容纳能力，使土壤原有的功能发生变化。

1煤矿污染土壤的两种情况[2]

1.1矿区水污染土壤

矿区水污染土壤主要包括开采抽出的矿井水、洗选煤废水及矿区生活污水污染土壤的几种情况。矿井水含有大量的煤粉等高浓度悬浮物质、石油类污染物质、重金属以及放射性物质；洗选煤废水中含有大量煤泥粉、悬浮油和絮凝剂化学品；矿区生活污水中含有大量的有机物、细菌、病毒等。这几种矿区水通过灌溉、溢流或渗漏等不同途径进入土壤,使土壤受到污染[1]。

1.2有害元素污染土壤

煤矿区土壤中的有害元素主要来源于煤矸石风化自燃、淋溶、矿区大量粉尘、废气的沉降以及矿井水。通过风化和空气氧化作用，煤矸石堆中的硫份及重金属元素随雨水冲刷进入土壤，再通过各种水力联系（导水砂层、地层裂隙、河流等）发生污染转移，造成土壤的酸碱污染（主要是酸性）与重金属污染。土壤的纳污和自净能力有限，当污染物超过其临界值时将向外界环境输出污染物。尤其是当土壤受到重金属污染（重金属元素主要包括As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn等，或为几种元素的复合）污染时，土壤酶的活性受重金属抑制，造成土壤中营养元素循环速率和能量流动减弱，最终导致土壤资源的枯竭。

2国内外针对煤矿污染土壤的保护政策措施及做法

国内外，预防煤矿造成的土壤污染主要以制定相关法律法规为主，相关的研究和技术主要以污染后治理为主。不过，近年来澳大利亚、欧盟等越来越重视环境问题，在污染的预防和治理方面也进行了深入的研究。

2.1国外主要政策法规及做法

2.1.1 德国

1999年以来，德国颁布了《土壤保护法》、《土壤保护和工业废地处理条例》等法律，对土地使用者预防风险的措施及强制性义务、施加于土地上的各种材料的性质及其风险的预防与控制、土壤监测以及土壤保护的具体要求、风险的评估等作了规定。各州政府则依据联邦法律制定了本州的法律。德国开展了全面的土壤监测、排查和筛选可能污染地块、建立了污染场地数据库。污染场地治理费用绝大部分是由企业自己承担的，实行“谁污染谁付费”原则。如果企业不履行清除土壤污染的义务，监管部门将根据法律开出罚单，由法院执行。

2.1.2 美国

20世纪30年代，美国颁布《土壤保护法》，1960年颁布《联邦危险物质法》和《固体废物处理法》（又称《资源保护回收法》）。1977年8月，颁布第一部全国性的土地复垦法规《露天采矿管理与土地复垦法》。1980年颁布的《综合环境污染响应、赔偿和责任认定法案》（CERCLA）是美国污染防治体系的一部基本法律，又被称为“超级基金法”，其主要意图在于修复全国范围内的“棕色地块”。依据CERCLA，政府建立了 “超级基金（Superfund）”，明确了清洁费用的承担者，对土壤污染采取“谁污染谁治理”的原则，而无法使责任方支付费用的情况下，由“超级基金”承担[3]。

随后，美国又陆续公布了一些修正和补充法案，主要是1986年的《超级基金增补和再授权法案》（SARA）和1997年通过的《纳税人减税法》（TRA）。SARA就政府所有的土地或设施的环境污染治理适用CERCLA的问题作了说明，对CERCLA 作了重要补充。TRA主要目的是以税收方面的优惠措施，刺激私人资本投资于棕色地块清洁和治理，进一步阐明了污染的责任人和非责任人的界限，并制定了适用于该法的区域的评估标准。2002年，美国颁布《棕色地块法》，对有兴趣从事“棕色地块”治理的主体提供责任限制保护，参与州属“棕色地块”治理工程的主体可以免于联邦环保局的责任追究[4]。

2.1.3 日本

1970年，日本颁布《农业用地土壤污染防治法》，2002年颁布《土壤污染对策法》，1999年颁布《二恶英对策特别措施法》和《矿山保全法》。几部法律项目高度统一、相互配合补充，形成了有效的矿山土壤污染防治法律体系。日本以《农业用地土壤污染防治法》和《土壤污染对策法》等专门立法为中心, 确立了治理土壤污染的基本制度和责任原则, 以《矿山保全法》等关联立法为补充,对矿山土壤污染问题进行了系统的规制。

2.2中国主要政策法规

近年来，我国政府越来越重视土壤保护。1989年颁布《环境保护法》，2004 年修订了1995年颁布的《固体废物污染环境防治法》，2005年《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》，2006年《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》，2008年《关于加强土壤污染防治工作的意见》，2011年《国家环境保护“十二五”规划》和《土地复垦条例》，2012年《国家环境保护“十二五”规划重点工作部门分工方案的通知》[7]。

目前，《全国土壤环境保护“十二五”规划》正在报请国务院审批。《土壤污染防治法》已进入立法阶段,《污染场地污染防治技术政策》正在制定中。

3国内外土壤保护修复的前沿技术

目前，污染土壤的修复主要采用物理化学修复技术、植物修复技术以及微生物措施。物理化学修复技术主要包括客土、换土法和化学固化、土壤淋洗、动电修复；植物修复技术主要包括植物稳定、植物挥发和植物萃取，微生物措施包括生物啜食法等。这些修复方法和技术的基本原理主要有两方面：（1）固化作用（immobilization），增加土壤对重金属的吸持能力，减少土壤中重金属的质量迁移率；（2）活化作用（mobilization），把重金属从土壤基质中排除出去。

3.1 物理化学修复技术

3.1.1 客土换土法

客土法是用非污染土壤覆盖被污染的土壤。换土法是部分或全部挖除污染土壤而换上非污染土壤。这是治理严重重金属污染农田切实有效的方法。在一般情况下，换土厚度愈大，降低作物中重金属含量的效果愈显著[6]。在有些情况下也可不挖除污染土壤，而将其深翻至耕层以下，这对于防止作物受害也有一定效果。客土法和换土法的缺点是需要花费大量的人力与财力，因此适用小面积严重污染土壤的治理。

3.1.2 化学固化

固化技术是将重金属污染的土壤按一定比例与固化剂混合，经熟化最终形成渗透性很低的固体混合物，降低重金属在环境中的迁移能力和生物有效性。固化技术的处理效果与固化剂的组成、比例、土壤重金属的总浓度以及土壤中一些干扰固化的物质的存在有关。

3.1.3 土壤淋洗/化学提取

土壤淋洗是把土壤固相的污染元素转移到土壤液相，将挖掘出的地表土经过初期筛选去除表面残渣，分散土壤大块后，与一种提取剂充分混合，经过第二步筛选分离，用水淋洗除去残留的提取剂，处理后“干净”的土壤可归原位被再利用，富含重金属的废水可进一步处理回收重金和提取剂。土壤淋洗技术的关键是寻找一种提取剂，既能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤结构。

3.1.4 动电修复

动电修复法是在土壤中插入电极，把低强度直流电导入土壤，电流接通后，阳极附近的酸就会向土壤毛细孔移动，把污染物释放在毛细孔的液体中，大量的水以电渗透方式开始在土中流动，这样，土壤毛细孔中流体就可移至阳极附近，被吸收到土壤表层而得以去除。电流能打破所有的金属－土壤键，当电压固定时，去除效率与通电时间成正比。但对于渗透性较高、传导性较差的土壤，动电修复法所能起的作用较弱，不适于对砂性土壤污染的治理。

3.2 植物修复技术

植物修复技术主要针对重金属污染的土壤。

3.2.1 植物稳定

植物稳定技术是利用耐重金属植物降低土壤中有毒金属的移动性，从而减少金属被淋滤到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性，适合土壤质地粘重，有机质含量高的污染土壤。植物稳定并没有清除土壤中的重金属，只是暂时将其固定，使其不产生毒害作用，并没有彻底解决环境中的重金属污染问题。

3.2.2 植物挥发

植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物，即植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质，释放到大气中，不须收获和处理含污染物的植物体。但这种方法将污染物转移到大气中，对人类和生物具有一定的风险。

3.2.3 植物提取

植物提取法利用重金属超积累植物根系从土壤中吸收一种或几种重金属，并将其转移、贮存到植物内，随后收割植物地上部分并集中适当处理。连续种植这种植物，即可使土壤中重金属含量降低到安全水平。植物提取法分为连续植物提取和螯合剂辅助的植物提取（或称为诱导性植物提取）。比如大规模种植蜈蚣草对砷（As）元素污染的土壤有较好的提取效果。

此外，植物修复技术应用较多的还有植物阻隔技术和间作修复技术。（1）植物阻隔技术是筛选并种植重金属低积累作物品种，如桑树、甘蔗等，在获得经济价值的同时降低农产品的重金属超标风险，阻隔重金属进入食物链。（2）间作修复技术是将重金属元素超富集植物与桑树等重金属低积累农作物间作，通过超富集植物去除土壤重金属，获得符合食品卫生标准的农产品。

3.3 微生物修复技术

微生物修复技术是利用特定微生物的沉积、氧化和还原等作用，较快的吸收或降解土壤中的污染物，改变金属存在的氧化还原状态，从而达到净化土壤的目的。在发达国家，为了降低污染土壤修复的成本并提高修复的效率，对原位微生物修复更为重视。这是目前环境科学研究中比较活跃的领域之一。

目前，主要的技术包括：（1）生物啜食法，采用微生物或具有特殊功能的菌株降解污染物。把已污染的地下水抽出加入营养物质和氧气后再回灌入污染土壤中，或经垂直井的慢速渗漏至污染土壤中，可以加入表面活性物质等一些化学物质，以提高污染物的生物降解能力。

（2）生物通气法，结合了蒸汽浸取技术的优点，采用真空梯度井等方法把空气注入污染土壤中，以达到氧气的再补给，可溶性营养物质和水则经垂直井或表面渗入的方法予以补充。这两种方法结合了微生物修复和化学修复的方法和特点，更确切地说，这两种方法更趋近于生态化学修复领域[5]。

4我国土壤修复现状及发展方向

我国煤矿造成的土壤问题日益严重，由于立法和监管体系不完善，造成很多污染问题无法追责。有时即使确定了责任主体，修复土壤也面临着资金等各种各样的困难。但是，这种局面将随着政府越来越重视环境问题而得到改变。

在修复技术方面，国内土壤修复水平大部分仍处在“换土”阶段，包括异地填埋和异地水泥窑焚烧等。由于见效快，大多是3-6个月，对原址的开发建设进度影响小，目前在国内较多采用。在发达国家，这并不是修复的主流，发达国家较多采用固化、热脱附、植物微生物修复、化学氧化还原等效率高、风险低、系统预测性高的异位修复方法。推进我国土壤修复技术的发展，还需要进一步完善立法、政策引导和加强监管以及对修复技术的深入研究。此外，煤炭的利用，特别是煤化工行业会产生大量的有机废物。有机废物污染的防治更加的复杂和困难，这也是煤炭产业对环境影响的新的研究方向和重点。

参考文献(References)：

[1] 白中科 付梅臣 赵中秋. 论 矿 区 土 壤 环 境 问 题[J]. 生态环境，2006, 15(5): 1122-1125

[2] 宋世杰. 煤炭开采对煤矿区生态环境损害分析与防治对策[J]. 煤炭加工与综合利用，2007，4：44-45.

[3] 王世进 许珍. 美、英两国土壤污染防治立法及其对我国的借鉴[J]. 农业考古，2007，6：81-85.

[4] 叶 露 董丽娴 郑晓云.美国的土壤污染防治体系分析与思考[J]. 江苏环境科技,2007，20(1)：59-61

[5] 贾建业 汤艳杰. 土壤污染的发生因素与治理方法[J]. 热带地理,2003，23(2)：115-118

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一、指导思想

以新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的和二中、三中、四中全会精神，坚持新发展理念，坚持高质量发展，严格执行相关法律法规和规程、标准，深化合规达标创建，提升标准化建设水平，加大标准实施指导检查与监督，促进非煤矿山科学开采、高效利用、安全生产、绿色环保、矿地和谐，着力提升非煤矿山基础能力和现代化水平，提高企业竞争力，为非煤矿山行业高质量发展奠定基础。

二、目标要求

通过开展标准化建设提升行动，全市非煤矿山标准化水平进一步提升，达到下列6个方面18项要求。

（一）基本要求。

1、矿山生产建设依法合规。证照齐全，程序完善,遵纪守法；

2、矿山生产经营高效有序。管理规范，运转高效，安全环保。

（二）开发利用。

3、矿产资源开发按照核准（备案）内容和批准的开采设计实施；

4、矿石开采和选矿加工工艺、设备先进适用，能耗达标，资源开发利用“三率”符合设计指标要求；

5、采用资源节约、环境友好的采选加工方式，开发与保护并重，减少对生态环境的破坏，避免造成环境污染；

6、保护和充分利用矿区水资源，综合利用各类废弃资源。

（三）生态环境保护。

7、废气、噪声、作业扬尘防治措施合规达标；

8、固废、废水等废弃物放置、处置、排放合规达标；

9、落实矿山地质环境保护和土地复垦、水土保持等措施，开采与生态修复同步进行；

10、落实露天采场、排土场、废石场、尾矿库、塌陷区、采空区的覆盖、绿化、充填等治理措施，防止水土流失和地质灾害发生；

11、积极创建绿色矿山。

（四）安全生产。

12、企业安全生产主体责任进一步落实，安全管理制度健全完善，安全风险管控隐患排查治理实现常态化；

13、安全生产系统硬件条件进一步改善；

14、安全生产标准化达标等级巩固提升；

15、按矿山设计规范组织建设生产，无边建设边生产、不验收合格投入生产、超能力生产行为；

16、杜绝重特大事故、遏制较大事故，有效防范一般事故。

（五）科技创新。

17、加大科技创新投入，推进生产技术工艺装备现代化、开采机械化、选矿加工自动化、关键流程数控化、生产与安全管理信息化；鼓励有条件矿山提升采选智能化水平。

（六）矿地和谐。

18、企业诚实守信，加强职工人文关怀，矿地共建共享。

三、重点任务

重点从提升企业基础能力、深化对标达标、组织开展标准化活动等方面，扎实开展非煤矿山标准化建设提升行动。

（一）提升企业基础能力。

1、严格依法合规办矿。全市非煤矿山行业进一步增强法治观念，严格遵守矿产资源、规划建设、生态环保、安全生产、行业管理等法律法规和政策规定，提升非煤矿山法治化、规范化水平。

2、不断提升矿山硬件条件。新建和改扩建非煤矿山必须符合行业发展规划、产业政策、行业准入标准和相关技术标准、规范和规程要求。现有矿山要加大升级改造，提升矿山技术装备及标准化水平。及时淘汰非煤矿山明令禁止使用的设备和工艺。不具备改造升级条件，达不到相关强制性政策标准要求的，依法通过资源整合、关闭等市场或行政方式有序退出。

3、夯实矿山标准化管理基础。进一步完善非煤矿山企业组织机构设置，按要求配备采矿、机电、通风、地质、测量、爆破作业等专业技术力量，完善规章制度，规范企业管理，加强员工培训，强化作业现场管理，夯实企业管理基础，提升企业管理水平。参照《非煤矿山企业标准框架体系参考目录》（附件2），建立健全并实施由技术标准、管理标准、工作标准三大标准体系所构成的矿山企业标准体系。

（1）加强技术标准化：突出技术标准在企业标准体系和标准化建设中的核心地位，切实加强技术管理工作，认真组织各种类、各层次技术标准的贯彻和实施。通过技术标准化管理，在标准化管理的科学方式和正确思维指导下，在“标准”的基础上，建立行之有效、内部统一协调的技术管理系统，促进技术标准的不断完善和全面贯彻、实施，实现管理目标。

（2）加强管理标准化：重视管理标准的制定、执行和考核，实现企业管理标准化。在详细调查研究的基础上，制定出符合矿山自身实际、切实可行、便于考核的管理标准并认真组织实施；要采取有效的方式对管理标准化的绩效进行考核，总结推广成功的经验和及时纠偏；克服以往标准化工作中存在的忽视管理标准化的倾向，保证矿山技术标准化管理得以持久和有效，杜绝管理中的非规范化行为的出现。

（3）加强工作标准化：结合矿山实际，研究规定各岗位、各个具体人在生产经营活动中应尽的职责和应有的权限，对各岗位工作的量、质、期以及考核要求做出规定，科学制定工作标准；认真组织实施工作标准；对工作标准的完整性、贯彻情况、取得的成效进行严格考核。

（二）深化对标达标。

1、深化非煤矿山建设规范化标准化。严格执行国家和我省关于非煤矿山建设工程管理的规定、规程、规范和标准，认真贯彻落实《省非煤矿山管理条例》，按照《省铁矿等十四个矿种采选行业准入标准》（皖经信非煤〔2018〕32号）、《省非煤矿山建设工程项目管理规定》（皖经信非煤〔2015〕301号）、《省非煤矿山采矿工程初步设计编写大纲》（皖经信非煤函〔2010〕909号）、《金属非金属地下矿山生产技术规程》（DB34/T2317-2015）等要求，进一步提升非煤矿山建设项目管理规范化标准化水平。

2、深化非煤矿山安全生产标准化建设。非煤矿山企业要进一步落实企业主体责任，按照《企业安全生产标准化基本规范》（GB/T33000-2016）、《企业安全生产标准化评审工作管理办法（试行）》（安监总办〔2014〕49号）和相关要求，深化安全生产标准化建设，提升安全生产标准化达标等级。

3、强化非煤矿山作业扬尘防治。按照《省非煤矿山管理条例》和相关标准，深化矿山开采区、矿石加工区、矿区专用运输道路、成品料堆场、排土场等重点区域和剥离、穿孔、爆破、铲装、破碎、筛分、堆存、运输等重点作业环节的综合防尘措施，实行全过程有效防治管控，从源头上减少扬尘污染。生产矿山防尘措施覆盖率达到100%，矿山主要运输道路，矿石加工区道路及作业场地基本实现全面硬化。

4、推进非煤矿山绿色发展。按照《关于加快建设绿色矿山的实施意见》（国土资规〔2017〕4号）、《省绿色矿山建设工作方案(2017-2020年)》，对照国家、省、市绿色矿山建设相关标准和要求，以绿色矿山创建为抓手，推进非煤矿山的绿色发展。新建非煤矿山要100%达到绿色矿山建设要求，生产矿山加快改造升级，逐步达到要求。各县区非煤矿山行业管理部门要积极参与指导检查非煤矿山绿色矿山建设工作。

（三）开展标准化活动。

企业标准化是一项需要企业全体职工共同参与的工作，非煤矿山企业应结合实际，组织开展标准化知识普及宣传和重要标准的宣讲、培训；开展标准化绩效评价、问题研讨及学术交流等活动，不断提高职工对标准化工作重要性的认识，提升职工标准化知识的积累和自觉践行标准化的意识，使企业标准化具有广泛的群众基础。

四、方法步骤

非煤矿山标准化建设提升行动总体时间安排为2年，至2021年底结束。

（一）动员部署阶段（2020年4月底前）。各县区非煤矿山行业主管部门要按照本方案的要求，结合本地非煤矿山标准化建设现状，制定本地具体实施方案，细化活动的目标、主要工作任务及实施步骤。各县区非煤矿山行业主管部门要精心组织进行动员部署，向非煤矿山企业宣讲行动方案，使其明白行动内容、标准和时间节点要求，从而自觉的做好自身工作。各县区的实施方案请于2020年4月底前报我局。

（二）组织实施阶段（2020年5月—2021年10月）。各县区非煤矿山行业主管部门围绕提升行动的目标要求，督促矿山企业对照《非煤矿山标准化建设提升行动重点对标目录》（附件1），认真梳理自身存在的问题和不足，制定有针对性的行动方案和具体改进计划，以提升企业基础能力为出发点，深化对标达标，开展标准化活动，有计划、按步骤的加以推进。要充分发挥非煤矿山技术服务中介机构在标准化建设中的作用，加强督促检查和调度，确保提升行动扎实有效开展。各县区辖区内非煤矿山企业自查填写《市非煤矿山标准化建设提升行动计划表》（附件3），并于2020年9月底前汇总报我局。

（三）总结提升阶段（2021年10月—11月）。各县区非煤矿山行业主管部门认真总结本地开展非煤矿山标准化建设提升行动的情况，总结取得的成绩，分析存在的问题，提出下一步工作措施和建议。各县区总结材料于2021年10月底前报我局。

五、工作要求

（一）坚持目标导向，强化责任担当。非煤矿山标准化建设是实现企业管理现代化和高质量发展的基础和重要手段。各县区非煤矿山行业管理部门要提高政治站位，充分认识开展非煤矿山标准化建设提升行动的重要意义，坚持高质量发展目标导向，强化责任担当，增强行动自觉，积极宣传国家标准化的方针、政策、法规，把组织开展非煤矿山标准化建设提升行动作为加强行业管理的重要抓手，全过程抓紧抓细抓实，确保标准化建设提升行动扎实开展。

（二）坚持问题导向，强化过程管理。各县区非煤矿山行业管理部门要结合本地实际，多措并举，指导非煤矿山企业全面查找标准化建设存在的薄弱环节，明确专项行动的具体内容、目标要求、工作措施、进度安排等要素，制定问题清单，建立整改提升台账，保障矿山标准化建设所需的资金投入，认真组织实施。要加强调度指导，强化过程管理，加强对专项行动开展情况的督查，督促企业逐条逐项推进落实。

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[关键词]煤矸石堆放区 垃圾堆放区 塌陷区 适生植物 生态修复技术

中图分类号：TU522.1+3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0400-01

一、 概况和前景

我国是世界第一产煤大国，煤炭产量占世界的37%。在未来相当长的时期内，我国仍将是以煤为主的能源结构。煤炭资源是我国国民经济和社会发展的物质基础，但煤炭资源的开发往往伴随着生态破坏，不可避免造成地表沉陷、植被破坏、地下水位下降、水土流失和空气、水质污染，随着我国园林事业的发展，安徽淮南市的城市面貌和人居环境发生了巨大的变化，城市园林建设水平不断提高。淮南市是我国重要的煤炭生产基地之一，淮南大通矿是淮南最早开采的矿区之一，资源枯竭，百废待兴。对废弃矿区进行修复无疑对环境和民生有着双重意义。

大通矿区一期生态修复面积40000平方米，经过2007年、2008年两年的改造，引导并加速了该区域的自然演化过程。客观的说，虽然没有能力完全恢复成原生态系统，但垫定了一定的基础，苗木经过适应性生长改变了煤矸石堆放区、垃圾堆放区及采空塌陷区原面貌，其焕然一新的面貌已成为公共休憩的良好空间。

通过对修复区修复状况的调研，并整理归纳，总结其优点，分析其问题。进一步掌握各树种在生态修复中的成功经验和失败教训，根据不同类地对树种的要求，选择适宜的树种，为实现更好的矿区生态环境修复提供理论依据。

二、 从大通生态修复栽植案例看其先进性水平的体现

1、 煤矸石堆放区植物表现情况及修复技术

调研表明大通修复区在原煤矸石地质条件下，成活率在85%以上的苗木有：桂花、栀子花、石楠、银芽柳、紫穗槐、池杉；成活率在85%-60%的苗木有：香樟、重阳木、广玉兰、红枫、高杆女贞、栾树；成活率在60%-30%的苗木有：丁香、合欢、酸枣、枫杨；成活率在30%以下的苗木有：刺槐、马褂木、红花继木。由此可见，成活率在85%以上的苗木可以在今后的生态修复中继续推广应用；成活率在30%以下的应慎重运用。

一期煤矸石地生态修复是采取覆土和加强水肥管理的技术。平均覆土30公分，共计10000平方米。根据后期植物的表现情况可见：煤矸石地虽然条件差，只要运用合理的覆土厚度，为树木提供必要的生存条件，并加强影响树木成活的关键因素“水”的管理后，在煤矸石地造林绿化是能够成功的。

2、 垃圾堆放区植物表现情况及修复技术

垃圾堆放区成活率在85%以上的苗木有：紫穗槐、高杆女贞、法青、海桐球、蚊母、金银花、锦带花、木芙蓉、大叶黄杨球、石楠球；成活率在85%-60%的苗木有：酸枣、夹竹桃、枫杨、刺槐；成活率在60%-30%的苗木有：阔叶十大功劳、椿树；成活率在30%以下的苗木有：广玉兰、合欢、栾树。由此可见，在今后的生态修复中应选择成活率在85%以上的乔灌木，成活率在30%以下的植物品种应慎重选择。

建筑垃圾和化工废料堆放区质地普遍比较坚硬，主要为强碱性污染（PH值大都在10.3-10.6之间），并且建筑垃圾区的Cr超标，无法直接恢复植被，有些较耐瘠薄的植物也因养分缺乏、扎根难而生长缓慢、不良。因此需要对其碱性和Cr污染采取治理措施。

该区域采用了下铺生态垫及土壤酸碱综合处理相结合的修复技术，具体工艺：（1）用推土机进行表面平整；（2）夯实后，铺设生态垫；（3）取2份土与1份煤矸石搅拌均匀，在生态垫上覆盖60公分厚。根据后期植物表现情况可见：此方法基本解决了土壤强碱性现象，较好的保证了植物的成活率。

3、 塌陷区植物表现情况及修复技术

生态区内分部着很多由于长期采煤造成的塌陷地，和烧砖取土形成的取土坑，根据不同的类地条件，因地制宜，采取不同的修复技术。

该区域的修复在保持原生态的基础上，主要以恢复为人工湖面，减小坡度角度，增加护坡植物为主，由于东高西低的地势原因，通过水位控制，利用高水位侧流的方式，使水面水域贯通，形成水系。增加的护坡植被为淮南适生能力较强的树种，大多表现良好。

三、生态修复的技术难点和路径

修复区各方面的总体情况都表明，要想对本地区进行生态修复，使其成为一个较为理想健康的生态系统，任务十分艰巨，首要解决也是必须解决的困难，就是要改变现状土壤和水体条件，这就要求掐断所有的污染源和污染途径，在进行人为治理已被污染的土地和水体，最后进行植被的恢复。

矸石和垃圾堆是修复区中受污染最为严重的区域，一般位于修复区的中部和北部，此类型区域土壤PH值酸碱差异较明显，土壤的营养成分含量非常低，且由于煤矸石的理化性质造成的水分含量低且保水能力很差，此类区域采用分层剥离覆土、直接覆土和客土回填等工艺，并选取适宜的先锋植物品种进行土壤肥力和土壤水分墒情的提高，逐步进行生态修复。

四、 从大通生态修复栽植案例看推广应用价值

1、针对矸石堆放区和垃圾堆放区的生态修复技术措施

污染土地生态修复，主要针对矸石堆放区和垃圾堆放区，主要采取下铺生态垫和土壤酸碱综合处理相结合的修复技术以及种植岛植物栽培方式进行修复，由以上栽植案列可见，植物成活率较高，成效较好。

2、针对塌陷区的生态修复技术措施

现状的塌陷区边坡需进行整形，减缓坡度，可在坡面处塑造多级阶地，在其上覆以生态垫，以扦插为主栽植灌木作为护坡、持水之用。在塌陷区周围边坡栽植的乔木，既增加了景观效果，又加大了护坡力度。从以上栽植案例可见针对塌陷区的生态修复技术改善了水资源，健全了原水生态系统。

综上所述，煤矿废气矿的生态修复技术应综合分析各种因素，充分考虑地形地貌、污染程度以及规划方向，采取在技术上可行，社会效应良好的前提下，不断推广应用，从而获得最佳的社会效益、经济效益和生态效益。

参考文献：

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1.1环境与生态

广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。

1.2生态环境与环境生态

生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。

环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。

1.3干扰与生态演替

自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。

1.4生态稳态与生态阈值

生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。

1.5人与自然共生理论

人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。

2国外的环境生态修复与生态恢复

修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。

2.1环境修复与环境生物修复

环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对ExxonVal-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。

2.2环境生态修复

20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。

2.3生态恢复

20世纪20年代开始,德、美、英、澳等国家对矿山开采扰动受损土地进行恢复和利用,逐渐形成土地复垦技术,包括农业、林业、建筑、自然复垦等,实际仍是土壤环境修复的范畴。70年代后,受生态工程学术思想的影响,从土壤环境修复和生产力恢复层面上升到了生态系统恢复层面,基本内涵就是在人为辅助控制下,利用生态系统演替和自我恢复能力,使被扰动和损害的生态系统(土壤、植物和野生动物等)恢复到接近于它受干扰前的自然状态,即重建该系统干扰前的结构与功能有关的物理、化学和生物学特征。1975年,“受损生态系统的恢复”国际会议在美国佛吉尼亚工学院召开,此后英美等国创刊恢复生态学的杂志,生态恢复被列为当时最受重视的生态学概念之一。

1987年,Jordan发表《生态恢复学》专著,1993年,Bradsh做更详尽的研究,生态恢复学成为生态学一个分支学科。在其指导下,生态恢复技术研究的领域进一步拓宽。目前国外恢复生态学主要研究森林、草地、灌丛、水体等生态系统在采矿、道路建设、机场建设、放牧、采伐、山地灾害、工业大气及重金属污染等干扰体系的影响下退化和自然恢复的机制和生态学过程,涉及植被、土壤、气候、微生物、动物等多方面,研究具有积累性好、综合性和连续性强的特点。目前多集中在大型矿区、大型建筑场地、森林采伐迹地、受损湿地等生态恢复方面,研究的焦点领域是土壤、野生动植物及其生物多样性恢复。这与我国开发建设项目水土保持和工矿区生态恢复与重建比较接近。

摘要：开展生态修复研究与实践,应理清环境、生态、环境生态、生态恢复、生态建设、生态工程等与之相关的一些概念及科学内涵,避免概念上的混乱。我国的生态工程与国外的环境生态修复和生态恢复有较大差别,将生态学应用于农林水等生产领域,是我国生态工程研究与实践的突出特点。流域生态修复是今后生态修复的发展方向,水土保持工程是建设项目生态修复的主体;当前亟待开展生态修复机理、生态修复潜力、生态修复指标体系等方面的研究。

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关键词：土壤污染 重金属 危害 修复方法

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展，工农业生产不断扩大，所产生的废水和废渣也不断增多，不但破坏地表植被，而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2，000万公顷，约占总耕地面积的1/5，其中工业“三废”污染耕地1，000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。

1. 土壤重金属污染的定义

在自然界，重金属以各种形态存在，常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等；其中既有对生命活动所需要的微量元素，如锰、铜、锌等；但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用，主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上，约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。

土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属累积到一定程度，含量明显高于背景，并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素，如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度，作物才表现出受毒害症状，或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准，造成对人畜的危害时，才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值（GB15618-1995）[10]。

2. 土壤中重金属的来源、种类

土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出，部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲，土壤重金属污染源较广泛，即有自然来源，又有包括人类活动带入土壤的部分，目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺，部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多，但由于我国工业发展迅速，许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不受污水中的重金属污染。

污灌在北方比较严重，因为我国北方比较干旱，水资源短缺严重，并且许多大城市都是重工业大城市，所以农业用水更加紧张，污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计，我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小，仅占6%，其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加，而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒；鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著，污染严重；用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。

2.2 农药和化肥污染

农药和化肥是重要的农用物资，对农业生产发展起到重要的推动作用，但如果不合理施用，则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素，过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素，其中氮、钾肥料含量相对较低，而磷肥中则含有较多的有害重金属，另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥，都可能导致土壤中重金属的污染。

2.3 矿山开采和冶炼加工

我国重金属矿产相对丰富，在金属矿山的开采、冶炼过程中，会产生大量废渣及废水，而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中，便可直接地造成土壤重金属污染，这在我国南方地区表现得尤为突出。

3. 重金属污染的特点及危害

3.1 重金属元素污染土壤的主要特点

在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分：一是土壤环境中重金属自身的特点，二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下：（1）形态变换较为复杂，重金属多为过渡元素，有着较多的价态变化，且随环境Eh，pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同；（2）有机态比无机态的毒性大；（3）毒性与价态和化合物的种类有关；（4）环境中的迁移转化形式多样化；（5）生物毒性效应的浓度较低；（6）在生物体内积累和富集；（7）在土壤环境中不易被察觉；（8）在环境中不会降解和消除；（9）在人体内呈慢性毒性过程。（10）土壤环境分布呈区域性；

过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变，重金属不易被土壤微生物降解，可在土壤中累积，也可通过食物链在人体内积累，危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染，就很难彻底消除，污染物还会向地下水和地表水中迁移，从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。

3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]

（1）土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺；（2）土壤污染给农业发展带来很大的不利影响；（3）土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染；（4）土壤污染严重危及后代人的利益，不利于可持续发展；（5）土壤污染造成严重的经济损失；（6）土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 对重金属污染的防治及修复

4.1 对土壤污染的预防

目前，仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源，即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度，通过土体自身的净化作用，降低污染。

（1）控制和消除工业“三废”

尽量利用循环无毒工艺，减少和消除重金属污染物的排放，对工业“三废”进行回收改善，使其化害为利，并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。

（2）土壤污灌区的监测和管理

在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制，监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化，避免引起土壤污染。

（3）合理施用化肥和农药

对于农药和化肥的施用，应以环保无毒为准则，禁止或限制使用高残留农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。为保证农业的增产，合理施用化学肥料和农药是必需的，但需控制好施用量，否则会造成土壤或地下水的污染。

（4）土壤容量和土壤净化能力的提高

在农业生产过程中，施用有机肥，改良松散型沙土，改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量，从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属，提高土壤净化能力。

4.2 土壤中重金属污染的修复方法

（1）工程措施

工程治理措施是指在土壤环境中，用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土，换土，翻土，淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底，但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。

（2）生物措施

生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小，而缺点是在短期内不易得到治理效果。

（3）化学措施

化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术，目前，在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显，而缺点是容易再度活化。

（4）农业措施

农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法，得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，选择合适的农药、化肥，增施有机肥，选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高，而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。

参考文献

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[11] 李录久,许圣君,李光雄等.土壤重金属污染与修复技术研究进展[J].安徽农业科学，2004,32(1):156-158.

[12] 任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[13] 郭彬,李许明,陈柳燕等.土壤重金属污染及植物修复金属研究[J].安徽农业科学,2007,35(33):10776-10778.

篇8

关键词：尖山磷矿；植被恢复；植物种类；应用

中图分类号：TU986

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）11005504

1 引言

随着我国经济的快速发展，社会对资源的需求与日俱增。自改革开放以来，我国采矿业迅猛发展，大规模无序开采及废弃物填埋对土地、水文与生态环境造成了严重破坏，进而导致整个生态系统功能退化[1]。近年来，矿区废弃地的土地复垦与生态重建成为跨学科的研究热点，其中，对矿区植被种类选择及利用研究具重要意义。云南省磷化集团有限公司是中国最大的现代化露天磷矿采选基地、磷化工企业，旗下昆阳磷矿、尖山磷矿、海口磷矿、晋宁磷矿四个大型直属矿山，均位于滇池周边[2]。磷矿开采活动损毁大量林地，破坏原有生态系统，引起的土地退化等问题，成为限制植物生长和发育的因素。在矿区生态建设中植被复垦研究尤为重要，调查研究矿区植物种类构成与应用有利于矿山采空区土地资源产生多重效益。然而，云南的地形以山地为主，具有破坏容易恢复难的特点，位于矿区的植被重建非常困难，不仅需要考虑技术层面，还要考虑政策层面，同时还需要兼顾多方面效益[3]。

如今，多数学者侧重对矿区复垦树种的社会及生态效益研究，对于在植被恢复中合理应用植物产生经济及景观效益的研究，还是一个全新的话题。处于植被恢复前期的尖山磷矿，试验性以及可操作性强。对此，笔者采用典型调查法，选取云南省尖山磷矿植被复垦区作为调查研究区，通过实地调查、文案资料整理分析及访谈法，对矿区现有植物种类、树种生长情况进行调查与分析，指出其植被复垦存在的问题，并提出利用该矿区土地资源提高经济及景观效益的可行性植被构成模式，也为其他同类矿区生态治理工作提供参考依据。

2 研究区概况

尖山磷矿位于昆明市西山区海口工业园区，北距昆明32 km，南至晋宁20 km，西至安宁30 km，属北亚热带季风气候，海拔1900～2400 m，土壤以红壤为主[4]。

尖山磷矿属露天矿，占地类型主要为山林地，所形成的损毁林复垦地主要是露天开采采空区、排渣（土）场等。经过多年露天采矿作业，尖山磷矿出现大面积岩石，对此，矿区采取了一定的植被恢复措施。2009年起，尖山磷矿开始在采空区平台上试验种植多花蔷薇、常春藤等藤蔓植物。2011年5月起，采用“客土喷播厚层基质坡面绿化”技术，对边坡实施全面绿化。从即将作为排土场的林地上移栽了4000余株华山松，成活率在98%以上。响应“一湖两江”综合治理号召，完成了中平居委会新村面山180000 m2的绿化工作[5]。

3 研究区植被恢复现状及问题

3.1 植物种类及应用现状

尖山磷矿植被恢复区主要包括排渣（土）平台和边坡。现植被恢复区的植被总面积达236000 m2，土地复垦率达95%。根据调查，经多年植被恢复，目前该地区生长有菊科、禾本科、藜科、豆科、樟科、榆科、唇形科、苋科、蔷薇科、十字花科、马鞭草科等多科多种植物（见表1）。矿区植被恢复区表层土厚度约50～60 cm，最薄区域30 cm。并且，随着年限的增加，土壤状况逐渐好转，能够适应生长的植物种类也逐年增多。

虽然该区现有植物种类繁多，植被覆盖率也非常可观，但真正能够产生经济及景观效益的区域则十分有限。主要因为植被复垦前期，把重心放在土地复垦及生态恢复上，以“先绿为主”的理念开展了前期工作，缺乏合理规划而引进各类植物随意种植，导致目前规划区内未形成稳定的植物群落。

2.1.1 平台植被恢复现状

排渣（土）平台植被恢复面积占总面积80%，平台植被恢复主要采取人工栽植营造植物群落及混合草籽播撒方式。两大植物群落分别为，由旱冬瓜种群、华山松种群、四照花种群、圣诞树种群、天竺桂种群、桉树种群、藏柏种群、云南松种群等组成园林植物群落；由梨、板栗、核桃、樱桃组成园艺经济林果植物群落（见表2）。树种种植年限的混乱及多年来不断的补苗、移栽，给调查分析工作增加了难度。

根据表2可知，小乔木中四照花、天竺桂均能很好适应该区域条件；生长表现最好的植物群落为旱冬瓜，生长较快，迅速成林，群落郁闭度较高，其平均树高达325.8 cm，年均树高生长1 m以上，胸径生长1 cm以上，远高于其他树种，可将其选作先锋树种。其次为华山松、圣诞树、桉树、云南松、藏柏，此类树种可选取作为绿化主栽树种。生长状况最差的为经济林果，4个主要树种年均生长高度不足1 m，梨、板栗长势稍好，但树势明显矮化、歪斜、年挂果量少。核桃树生长高度不足2 m，远远低于正常值，挂果量少或基本不挂果。樱桃树经初步诊断为冠瘿病，植株大面积死亡。平台灌草类植物有叶子花、波斯菊、百花三叶草、爬山虎、竹子、戟叶酸模、火棘、石楠等，其中波斯菊、百花三叶草、爬山虎、戟叶酸模、火棘生长表现较好。从总体看来，生长较好的树种均为该区域地带性树种，其适应性均较好，需精细管理的经济林果树种种植面积较少且长势不理想，平台植被恢复生态效益基本达到良好状态，但是其经济及景观价值未能很好体现。

3.1.2 边坡植被恢复现状

边坡植被恢复主要以复绿为目的，通过草籽播撒、种植速生树种的恢复模式，快速复绿，降低水土流失。其中，灌草植物种类有火棘、苦刺、戟叶酸模、白茅等。通过调查，这几类植物的适应性均较强，生长状况较好。人工种植乔木有旱冬瓜、云南松、藏柏、滇润楠、银杏、冬樱花等。由表3可以看出，其中长势较好的为藏柏，可作为先锋树种，而旱冬瓜、云南松生长状况优良，可选取作为主栽树种。

3.2 研究区植被复垦存在的问题

3.2.1 总体布局不合理

尖山磷矿植被恢复前期，为尽快复绿，实行“先绿化后美化”的方针，把有限的资金集中于购苗栽植，矿区3年内整体绿化覆w率得到提高。然而，施工前未进行合理的园林景观规划，忽略对园林道路、功能区的设计，未对群落结构构成植物种类进行选择与配置，导致植被恢复区布局混乱、通行不便、景观效果不明显、群落结构单一、群落之间的联接度下降等问题。经济林果园承担经济功能，然而，授粉品种与主栽品种配比不协调，出现缺乏授粉树的现象，导致果树大量减产，经济效益提不上来，因植株种植位置选择不当，不能满足经济果树对光、温、水的需求，导致树势整体矮化、长势不佳；果园防风林设置不合理，未起到有效的防风作用。

3.2.2 养护管理不到位

俗话说“三分造林，七分养”，目前，恢复区内对绿化树种及经济果树的栽植技术、养护管理均不到位，导致多数乔木成活率低、经济果树产量下降。苗木移栽前未进行苗木试种、移栽过程施工方法不专业、栽植后“重栽轻管”，导致“年年种树年年补”；园林树种不及时修枝，导致观赏效果降低；园艺树种不及时打枝疏花，导致挂果质量不佳。据统计，对栽后管护要求最高的经济林果种植面积占平台总植被复垦面积的20%，以经济林果群落为主的矿山果园是恢复区内极为重要的一部分，对矿区经济效益的产生有着直接影响作用。由表2可知，经济林果类树种生长现状最差，果树的移栽与生长对专业人员素质要求较高，果树幼苗移栽前，对栽种位置选择、覆土厚度、土壤肥力评定、培肥土壤、基肥成分选取等要求均高；定植后，针对于不同树种不同生长期的肥水养护、病虫治理等环节不可忽视。

3.2.3 植被恢复模式单调

目前，植被恢复主要在方便栽植、操作的平台上人为地进行，发展模式较为单一并缺乏对创新性植物群落组建模式的探索。调查结果表明：复垦区内现有植物种类繁多，能够产生生态、社会效益的树种较多，如旱冬瓜、云南松等，其速生、抗性强等特点已基本满足矿区植被恢复的生态功能需求。然而，研究区内现有的经济树种较少，植被群落的植物种类构成模式较为单一。对此，将针对于尖山磷矿复垦区现状提出一些可行性建议。

4 提高尖山磷矿经济效益的建议

4.1 园林树种的生态及景观价值

园林绿化树种应选择抗性树种、乡土树种、观赏树种，适当引进外来适生树种、适当发展亚乔木和灌木；树种的配置注意突出主题、疏密组合、季相色彩配置。经调查发现，园区内种植数量较少的滇朴、樟树生长状况较好，且滇朴作为云南省的地带性树种，具有树形美观、适生性较好等优点，可继续购入苗木种植。同类型矿山昆阳、海口、晋宁等磷矿山植被恢复区内种植情况较好的树种，如清香木、麻栎、车桑子、马桑、多花蔷薇、迎春柳等，可以引进试种。还可引进其他抗性强、美观易造景的区域性树种作分区试验，如云南樱花、球花石楠等。园区内现有大面积四照花、天竺桂、红叶石楠成片种植无法产生景观效果，可将其分散移栽到各节点供观赏。

4.2 园艺果树的经济价值

矿山果园内现有果树长势较好的为梨树、板栗，受防风林设置不合理导致的树势矮化现象可通过改造树形为低矮自然开心型，便于采果及管护。核桃树因栽植在低洼地导致植株长势不好，可将其移栽至边坡或平台缓坡上种植。樱桃树因感病大量植株死亡，清除感病严重的病树、病枝烧毁，并在冬季喷施石硫合剂，减少病虫害繁殖传播。

扩大果园面积，重新规划防风林树种，适当增加授粉树种，引进其他适生园艺经济树种，详见表4。美国大樱桃适应性强、长速快，年高生长量可达2～3 m，胸径1.5～2.2 cm，繁育方式多样，木材质轻、坚实，其经济价值极高；桃树的连体栽培试验目前已取得很好成效，引进桃树在平台进行大规模栽培，栽植株行距选取在1.5 m×3 m为宜，此栽培模式产果量高、挂果均匀、采果便捷、观赏价值高、便于行间间作等优势能形成独特的发展模式，可推动特色果园的开发。

“以短养长，以园养园”。农作物及家禽可增加额外收益，在果树苗木未开花、挂果的季节利用其行间距套种豆类、块根块茎类作物固氮作绿肥；在不喷施农药时期饲养家禽利用家禽粪便改善土壤肥力。

4.3 林下经济推动可持续发展

林下经济是以现有的林下土地资源和林荫优势为基础，在不影响林木正常生长的前提下，借助林地特有的生态环境，在林冠下开展林下种植、养殖等立体复合生产经营，从而使农林牧各业实现资源共享、优势互补、循环相生、协调发展的生态农业模式。主要有林菌（菜）、林药、林粮、林茶、林草牧、林禽（畜）、林油、林蔬等模式。车义明等（1990）对昆阳磷矿采空区的植被复垦实践进行了调查及总结，发现植被复垦工艺中林木与农作物的搭配种植取得良好经济效益[6，7]。结合当前规划区实际情况，推荐使用林草牧、林禽（畜）、林菌（菜） 、林药模式。在郁闭度较高的林地，种植黑麦草、紫花苜蓿、鲁梅克斯等优质牧草。可出售鲜饲草，也可养畜禽，一举多得；利用林下昆虫和杂草多的特点，放养鸡、鸭、羊等禽（畜） ，禽（畜） 类品质得到保证，粪便追肥又有利于树木生长，与林草模式结合能达到很好的效果；在郁闭的林下搭棚种植木耳、香菇等食用菌，市场潜力巨大，收益高；林荫下种植耐荫性的白芍、金银花、板蓝根、田七等中药材，生产技术含量不高，收益显著。

5 结论

通过对尖山磷矿植被恢复区现有植物种类构成及生长状况调查结果表明：现阶段植被恢复区内存在植被群落结构单一、植株长势不均且四大效益表现不显著等问题。针对这些问题本文提出了建设性意见，通过选择适合矿区生长的绿化、经济树种，将园林、园艺、农牧业结合开发创新型发展模式提高矿区土地利用率、保持四大效益平衡发展。对采空区土地资源合理利用对矿山可持续发展有着重要影响，本文在研究区现状调查基础上提出的发展建议，为今后本矿区植被复垦工作提供了参考，也可作为其他同类型矿区采后生态修复治理的理论依据。

⒖嘉南祝

[1]张苏江， 夏浩东， 唐文龙，等. 中国磷矿资源现状分析及可持续发展建议[J]. 中国矿业， 2014， 23（2）： 8～13.

[2] 李小双， 李耀基， 宗世荣，等. 露天磷矿采空区绿色复垦技术研究[J]. 金属矿山， 2014（8）： 153～156.

[3]林 杨，文仕知， 王德明. 湘锰国家矿山公园植被恢复重建研究[J]. 北方园艺， 2014（8）： 74～80.

[4]马 军. 尖山磷矿露天深孔爆破技术及振动对周围建筑物的安全影响研究[D]. 昆明：昆明理工大学，2014：9～10.

[5]陈少辉. 尖山磷矿爆破技术研究[D]. 昆明：昆明理工大学，2015：6～8.

[6]车义明. 昆阳磷矿采空区复垦实践[J]. 化工环保， 1990（6）： 341～343.

[7]施顺生. 昆阳磷矿采空区复垦技术及环境效益[J]. 中国工程科学， 2005（7）： 421～424.

篇9

重点做好以下几方面工作：

一、大力实施“对外开放推进年”活动，实现招商引资新突破。继续实施“年增百户工业企业”行动。把招商着力点放在产业链和产业基地上，主攻大项目，培育大产业，实现由引进项目向引进产业转变。强化商会招商，注重把引资与引技、引智有机结合起来，提升发展水平。坚持靠大联强，力争在引进世界500强、国内500强、行业龙头企业、上市公司、全国知名民营企业和总部企业上有大的突破。加大与央企对接力度，促进已签约项目尽快落地开工。依托台湾农民创业园，加大对台招商力度，力争新落户企业15家。加速推进县经济开发区二期扩区，完成征地任务，启动基础设施建设，建设标准化厂房30万平米以上，力争新引进超亿元项目10个，协议引资25亿元以上。

二、全力开展“城市建设攻坚年”活动，实现庐城建设新突破。按照合肥副中心的标准来调整规划建设思路，加快推进庐城与冶一体化和沿合铜公路联动发展，打造中等城市，共同构建大庐城发展新格局。全面完成13个片区拆迁扫尾，启动7个片区旧城改造，加快推进十大市场工程，如期建成中心新校区、县医院城东分院一期、水体公园等城东新区重点项目，实施“全国园林城市”、“全国卫生城市”、“省级文明县城”、“安徽历史文化名城”四城同创。全年实现城市建设投资30亿元，全县城镇化率提高2-3个百分点。

三、扎实推进“两新”带动战略，实现产业转型新突破。县资源型经济结构特征明显，矿业经济比重较大。在发展采掘业的同时，将更加注重提升产业层次，出台扶持政策，加快推进新型矿业和新兴产业“两新”带动战略。加快庐南重化工基地建设。实现罗河铁矿、大包庄硫铁矿、新中远二期如期投产，全面推进马鞭山铁矿、龙桥二期、沙溪铜矿等重点矿山建设，开工建设特钢项目、泥河铁矿等一批重大项目，力争全年完成投入20亿元以上，税收3亿元以上。加快省级龙桥工业园区建设，着力推进天乾重工、铜材深加工、尾矿综合利用等一批重大项目。促进新兴产业快速成长，深层次推进产学研合作，培育高新技术企业；加快推进龙磁、大地熊上市；加强与江汽对接，做大同大汽配产业集群。改造提升活塞、风机等传统产业，推进华迪循环经济园、龙桥尾砂制砖等循环经济项目建设；积极创建磁性材料、矿业等博士后流动工作站，争取建立合肥高校及科研院所的科技孵化器。全年实现工业产值120亿元，年产值超亿元企业15家。

四、快速启动沿湖开发战略，实现旅游发展新突破。加快南岸滨湖大道建设，尽快完成滨湖大道沿线空间布局规划和局部控制性规划。同步推进滨湖开发，特别是在重点旅游项目上实现突破，选择白山齐咀、同大胜利圩等条件较好地段，力争1-2个项目率先引爆。加快汤池旅游开发，开工建设国轩影视城，建成开业国轩温泉宫，加快金孔雀五星级酒店等项目建设。力争实施青山湖旅游开发项目，落实冶父山旅游开发项目投资主体，全面推介庐南生态旅游、庐北光农业、泉水口温泉、石山温泉等项目。

五、着力推进农业产业化，实现农村经济新突破。发挥产业化扶持资金的引导作用，加快粮食、蔬菜、苗木花卉等主导产业发展。建设庐西南15万亩竹林基地；加快汤池、柯坦、万山等镇茶产业发展，新增可采茶园面积3500亩；加大等镇苗木花卉种植，新增面积5000亩；发展同大、郭河等镇蔬菜生产和高科技农业，扩大蔬菜基地规模，达到2万亩。培大育强农副产品加工业，新增省市级龙头企业10个、国家级龙头企业2个。加快推进郭河示范区建设，全面完成一期规划目标，加快二期规划建设，积极申报省级农业产业化示范区和国家级现代农业综合开发示范区。加大投入力度，狠抓农田水利基本建设，适时启动黄泥河流域治理、兆河整治工程。加快土地流转，完成村庄体系规划，推进土地整治整村推进，加快新农村建设。

六、注重提升民生工程，实现服务群众新突破。本着量力而行，尽力而为的原则，坚决完成省定33项民生工程任务，继续实施鸡蛋助学育才、特殊大病救助等县定民生工程，特别抓好新型农民养老保险试点，将民生工作重点放在关注弱势群体救助上，多层面拓展社会救助渠道，形成修复与平衡弱势群体的社会救助系统。

篇10

（江西省蚕桑茶叶研究所，南昌330203）

摘要：重金属污染修复已成为当前国际环境科学研究的热点问题，利用桑树修复土壤重金属污染也是一种有效的植物修复技术。笔者简单介绍了土壤重金属与植物修复技术的概念，并阐述了桑树的生长特性，桑树生长与土壤中镉、铅、锌、砷等重金属元素的关系，并结合江西省土壤重金属污染的形势，探讨了桑树作为江西省土壤重金属污染修复树种的潜力。

关键词 ：桑树；土壤重金属；污染；植物修复；江西

中图分类号：X-1 文献标志码：A 论文编号：2014-0350

Research Progress of Remedying the Heavy Metal Contaminated Soils with Mulberry

Xu Ning, Yu Yanfang, Mao Pingsheng, Du Xianming, Peng Xiaohong, Shi Xuping

(Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute, Nanchang 330203, Jiangxi, China)

Abstract: Remediation of heavy metals has become a hot topic of international environmental science, andremedying the heavy metal contaminated soils with mulberry was an effective phytoremediation technology.This paper briefly introduced the concept of heavy metals in soil and phytoremediation technology, describedthe growth characteristics of mulberry, and mulberry growing relationship with Cd, Pb, Zn, As and other heavymetals pollution. Combined with the heavy metals pollution situation in Jiangxi Province, and discussed thepotential of repair tree in soil heavy metal pollution with mulberry.

Key words: Mulberry; the Heavy Metal Soils; Contamination; Phytoremediation; Jiangxi

0 引言

江西省拥有全国最好的生态环境，具备大力发展绿色农业的潜力，但矿山开发、资源消耗、农用化学品投入等给江西留下较大的重金属污染区域，成为江西绿色崛起进程中绕不过的坎。江西作为绿色资源大省，在生态环境良好的条件下，坚持以人为本，在经济发展的同时，将重金属污染治理作为民生工程的一件大事来抓，并积极探索重金属污染区域环境修复新路，切实保护好江西的一草一木，让全省人民都能享受到一流的生态环境，让青山绿水永存。笔者以近年来桑树用于修复土壤重金属领域的研究报道为基础，系统总结了重金属元素镉、铅、锌、砷与桑树生长关系的研究现状，并分析了利用桑树进行土壤重金属污染修复的潜力以及可行性，以期为未来该领域的研究提供参考。

1 土壤重金属污染与植物修复

土壤重金属污染是指由于人类活动，导致土壤中的重金属含量过高，通常是密度大于5 g/m3，并对生态环境质量产生不良的影响[1-2]。常见对土壤造成污染的重金属包括铅、锌、镍、铜、铬、镉、汞等元素[3-6]。重金属污染具有隐蔽性、不可逆性、长期性和后果严重性的特点。植物修复技术是指通过超富集植物的根系部分吸收固定重金属元素，并转移到地面部分，然后采用收割植物的方式去除土壤中重金属元素[7-8]。植物修复技术是一种环境亲和性修复技术，以其有效、非破坏、经济等特点，正成为土壤重金属污染修复的主要手段之一[9]。

2 桑树的特性

桑，桑科桑属，落叶乔木或灌木，属速生木本植物。桑树的生命力极其旺盛，适应性很强，分布范围广泛。桑树能在-35~40℃的温度范围内存活。桑树喜欢深厚、疏松、肥沃的土壤，同时也能适应土层瘠薄、养分贫乏的土地[10-11]。桑树在pH 4.5~8.5、土壤含盐量0.2%的条件下都能正常生长[10,12]，可以看出桑树对土壤酸碱度的适应性较强。

桑树生长迅速，生物产量高，有固碳放氧，净化大气的功效。桑林1年吸收固定CO2的量为4929117 kg/hm2，折合成纯碳为1346717 kg/hm2，1 年释放的O2 为3628814 kg/hm2[11]。桑树还可以对有害气体如硫化物、氟化氢等进行部分吸收，对粉尘也有阻挡、过滤和吸附作用[13-15]。

桑树的根系极其发达，桑树的根垂直分布可达4 m以上，根系水平分布达7m2，其地下根系分布的面积通常为树冠投影面积的4~5 倍，有的甚至高达10 倍以上，桑树根系分布近地面部分是水平根，深土层是垂直根，水平根和垂直根构成一个贮水功能极强的立体交叉的吸水贮水网络，具有强大的吸水固土能力[12]，可以改变土壤的理化性状和土壤结构，提高土壤肥力和保持水土，减少土壤侵蚀，有极强的抗干旱、遏制风沙能力。

桑树极其发达的根系利于吸收土壤的营养成分，同时在一定程度上也能促进土壤中重金属元素的吸收。桑树对镉、铅、铅、锌、砷等有一定的耐受性，桑树吸收的重金属离子会有一定的量被运输并积累于茎干和叶片中，而后通过伐条可以移除，起到去除土壤重金属的作用。

3 土壤重金属污染与桑树生长关系

3.1 土壤镉污染与桑树生长

镉是一种有毒的重金属，也是自然界的一种主要污染源，镉胁迫严重影响植物的生长发育，降低作物的产量和质量[16]。镉元素对桑树的影响已有比较深入的研究，桑树对镉有比较强的耐性和富集转运能力[16-21]。陈朝明[17,20]对桑树Cd 耐受性的试验研究表明，当土壤Cd 浓度小于22.3 mg/kg 时，桑叶产量、可溶性糖和含氯化合物含量都高于或接近对照处理；当土壤Cd浓度大于22.3 mg/kg 时，Cd对桑叶产量、营养物质含量、生理生化作用的影响明显，并表现其毒害作用，当浓度高于145 mg/kg 时，分支较少而纤细，叶黄而小，接近死亡状态；而桑树根部当Cd 浓度达到75 mg/kg 时，才出现大小不等的瘤状结节和菌丝状绒毛，根表皮皱裂，根尖分叉，并有明显的木质。土壤Cd 浓度为8.49~75.8 mg/kg 时，桑树各器官对土壤Cd 均有富集作用，各器官Cd 含量大小顺序为：须根>主根>主茎>叶片>分支。桑树根部对镉有较高的富集能力，约40%的镉富集在根部，须根的Cd 含量是其他器官Cd 含量的1.63~4.6 倍，主根的Cd含量是其他器官（除须根外）Cd含量的1.41~49.7 倍。转到桑树主茎和分枝的量约占总累积量的41%，而运转到叶片的镉量相对较少，约占总累积量的16%，这对利用镉污染土壤栽桑养蚕具有实际意义。万飞[21]认为桑树是具有一定耐Cd 性的经济作物之一，在一定的Cd浓度下不会影响家蚕的生长发育和蚕茧的质量。当土壤Cd含量为8.48 mg/kg 时，不会影响桑树的生长发育和桑叶的产量，反而会有一定的刺激作用，当土壤含Cd 量在20~50 mg/kg 之间时，桑叶的产出量降低10%~30%；当土壤含Cd量超过140 mg/kg 时，桑树的生长发育受到不良影响，叶片小黄，养分和水分的吸收受到阻碍，1~2 年后整株桑树死亡；另外，Cd含量主要集中在桑树的根系部分，其次是茎杆部分，最后进入叶片的Cd 含量很少，当土壤中的含Cd量达到145 mg/kg时，即桑树致死浓度，桑叶中的含Cd量并没有超过2.5 mg/kg。

3.2 土壤铅污染与桑树生长

近年来，由于工业“三废”的乱排和大量机动车辆的使用，使用污水灌溉农田以及滥用农药、除草剂和化肥，已严重地污染了土壤、水体和大气的质量，导致环境中Pb的含量明显增加[22]。任立研等[23]研究了土壤不同浓度铅污染对桑树生长及桑叶品质的影响，结果表明在50~600 mg/kg 试验范围内，低浓度铅[<200 mg/(kg·干土)]处理使桑树的株高呈现上升趋势，中、高浓度铅[>300 mg/(kg·干土)]处理使桑树的株高呈现下降趋势；而桑叶中叶绿素总量、可溶性糖含量、淀粉含量均随着外加铅浓度梯度的增加呈先上升后下降的趋势，转折点为200 mg/(kg·干土)（土壤一级标准）。土壤中的铅浓度超过200 mg/(kg·干土)后，桑树生长及桑叶品质开始受到明显胁迫。在含Pb 50、125、250、500 mg/kg 的土壤中生长的桑树植株生长缓慢、叶柄下垂、叶片失绿，有的叶片上出现褐色斑，这些情况随着土壤中金属含量的增加而趋于严重[24]。桑叶的叶绿素含量和单位面积重量与土壤中Pb 的含量呈显著负相关，在高Pb含量土壤，桑叶Pb含量随土壤Pb浓度的增大而显著增大，在低Pb 含量土壤中嫩桑叶吸收Pb 优于老桑叶。覃勇荣等[25]研究表明，在相同的重金属Pb2 +胁迫背景下，加入0.55 mmol/L EDTA 的桑树对Pb2+的吸收量比不添加EDTA的对照组明显增高。桑树具有较强的重金属Pb 耐性，可作为修复植物应用于重金属污染地区。

3.3 土壤砷污染与桑树生长

砷虽不属于重金属，但因其来源以及危害都与重金属相似，故通常列入重金属。被As污染的农田土壤生态系统，不仅作物产量降低，质量变差，而且会通过食物链危害人体健康。吴浩东等[26]运用盆栽试验和实验分析的方法，研究了土壤砷污染对桑树品质的影响，结果表明，在一定的含量范围内(≤300 mg/kg)，随着砷质量浓度增加，桑叶叶绿素含量先降后升，影响不明显，而可溶性糖含量先上升后下降，砷含量＞160 mg/kg时桑树可溶性糖含量显著下降。

3.4 土壤重金属复合污染与桑树生长

桑树对土壤重金属复合污染金属也有很强的耐性。谭勇壁[27]调查了广西环江受尾矿污染的桑园情况，明显看出，桑树在Pb、Zn、As 含量分别高达734、1194、53 mg/kg 的污染土壤上仍然可以正常生长发育，并且在外观上没有表现出明显的受胁迫现象[28]。桑叶Zn、As的积累量随桑叶生长周期的延长而增加。张兴等[29]在湖南浏阳七宝山矿区污染土壤上Cu(593.56mg/kg)、Pb(825.41 mg/kg)、Cd(8.11 mg/kg)、Zn(705.41mg/kg)，以‘湖桑一号’为试验材料，分别测定植物各部分和土壤中Cu、Pb、Cd、Zn 4 种重金属元素的含量。结果表明：桑树总体生长情况为第3 季（5 个月）>第2季（3 个月）>第1 季（1 个月）。桑树各部位单位重量中Cu 的含量的趋势为根(33.13 mg/kg)> 叶(13.38 mg/kg)>皮(7.51 mg/kg)> 骨(4.93 mg/kg)，Pb 的含量的趋势为根(33.13mg/kg)> 叶(10.32 mg/kg)> 皮(3.35 mg/kg)> 骨(1.73 mg/kg)，Cd 的含量的趋势为根(4.53 mg/kg)> 叶(1.90 mg/kg)> 皮(1.57 mg/kg)> 骨(1.03 mg/kg)，Zn 的含量的趋势为根(317.72 mg/kg)> 叶(186.53 mg/kg)>皮(105.07 mg/kg)> 骨(89.16 mg/kg)。每平方米耕作层土壤上桑树对Cu 的修复年限为2.01 年，迁移总量为12116.1 mg，对Pb 的修复年限为15.45 年，迁移总量为7409.83 mg，对Cd 的修复年限为1.26 年，迁移总量为2056.4 mg，对Zn 的修复年限为0.39 年，迁移总量为254532.8 mg。唐翠明等[30]对广东韶关市大宝山矿区周边重金属污染农田桑园进行了调查，调查结果表明，土壤中铅、锌、铜、镉及砷的含量远远超过了土壤环境二级标准值，但是桑树的生长不受影响，桑叶产量也能达到正常水平。

4 桑树应用于土壤重金属污染修复的潜力

重金属污染土壤植物修复技术的关键是修复植物的选择。已知的重金属超积累植物绝大多数为野生型稀有植物，分布具有较强的区域性，且生物量小，生长缓慢，根圈范围有限，只能对浅层土壤起到修复作用，修复速率较缓慢；超富集植物往往只能富集某种重金属，而土壤重金属污染大多是复合污染，修复周期较长，很难实际应用[31-32]。桑树耐重金属复合污染，而且栽培技术成熟，对土壤和环境适应性强、生长快、根系发达、生物量大、耐剪伐，相对于目前使用的修复植物具有明显优势。

江西省具有丰富的矿产资源，如赣南钨矿、稀土矿、赣西北铜金矿、赣东北铜业及多金属开发区，以及煤矿、瓷土矿等，矿山的开发给社会经济发展做出了巨大贡献，但同时带来的矿产废弃物造成矿区周围土壤Cu、Cd、Pb、Zn、As等重金属富集污染，大片田地荒芜，生态环境恶劣，而且随着社会经济的发展，重金属污染有加重的趋势，防治土壤重金属污染的形势十分严峻。以重金属污染严重的赣州市大余县为例，其土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、As 分别超过污染起始值的3.78、3.04、2.95、1.16 和8.66 倍[33]，桑树在这些土壤重金属毒性剂量范围之内，可以正常生长，而且桑树适应性强，在矿区土壤修复上有其独特的优势。栽植桑树能在保持水土、防风固沙、绿化荒山、净化空气、美化环境等方面起到良好的作用，对构建生态景观、改善生活环境具有较高的实用价值[34]。王凯荣等[35]也表示种桑养蚕是治理镉污染农田的一种成功的经济生态模式。因此，将桑树应用于重金属污染土壤的修复具有广阔的前景。

5 展望

重金属污染土壤修复方法的选择需要考虑到土壤现状、修复成本，以及修复技术成熟可靠等因素，需要对不同类型的土壤进行实验，确定处置工艺和参数，以达到污染土壤修复到目标值。从目前的研究成果来看，桑树作为修复树种，相对于目前所使用的修复植物，具有明显的优势，但是也存在一些问题，主要表现为以下几个方面：（1）采用桑树修复中度污染土壤3~5年可达到复耕标准或稍微超标，所需费用大致在1 万元每亩左右，需要时间较长，经济负担较大。（2）由于受劳动力紧缺和蚕桑产业整体发展趋势影响，栽桑不一定会用于养蚕，桑树经济效益得不到有效实现。（3）桑树本身对土壤重金属并没有修复去除的功能，积累重金属的桑树如果处理不当会造成“二次污染”，目前也没有简便有效的处理技术，应当寻求一种高效的植物产后处理技术，在污染桑树剪伐后，以及采用栽桑养蚕方法治理重金属污染土壤时，合理处理养蚕过程中含重金属的蚕沙及蚕蛹，真正将污染物永久去除，真正实现“变废为宝”的目的。（4）目前关于桑树修复重金属土壤研究大都停留在试验阶段，在野外示范时受气候地理环境以及外界持续的污染源等因素影响，修复效果与实验室试验研究结果会有较大差距。（5）在栽植桑树方面，要充分考虑当地的地貌及土壤特征，尽量推广种植适生型桑树品种，以提高桑树的成活率，并以植被恢复、修复土壤为主要任务，合理选择桑树品种，在今后的育种工作中，对桑树品种进行筛选，筛选生物量大、生长效率快、生长周期短、抗性强并能对某一种或几种重金属污染物具有超级吸附潜力的桑树，以更大地实现桑树的生态价值。

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