南方红壤区离子型稀土矿废弃地的植被恢复技术研究-福建农林大学

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南方稀土废矿区综合治理技术研究——以福建省长汀县为例

南方稀土废矿区综合治理技术研究——以福建省长汀县为例吴远彬【摘要】在对稀土废矿区土壤特点进行深入分析的基础上,将废矿区分成:边坡地表径流强度侵蚀区、废矿区部分积水区域、废矿区土壤快速改良试验区、废矿区下游水土流失冲积地,共四种类型的区域进行科学的分类治理.根据废矿区四种类型的土壤特点与治理要求,筛选出适合在稀土矿废矿区栽植的各类乔、灌、草品种,进行科学搭配种植,有效地促进林下植被的茂盛生长,提高土壤肥力,形成茂密的乔、灌、草植被群落,加快稀土废矿区植被生态修复进程.【期刊名称】《林业勘察设计》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P63-68)【关键词】稀土矿废矿区;分类治理;生态修复;长汀县【作者】吴远彬【作者单位】福建省林业勘察设计院福建福州350005【正文语种】中文【中图分类】X53;S157.2风化壳淋积型稀土矿是我国特有的稀土矿种，广泛分布于南方的江西、福建、广东、云南、湖南、广西、浙江等省区，它的稀土配分中富含中、重稀土元素，其中、重稀土储量占世界储量的80%以上，是我国特有、也是最宝贵的矿产资源。

长汀县的风化壳淋积型稀土矿矿床大多为裸露地面的风化花岗岩或火山岩风化壳，矿床较松散，挖动后极易造成水土流失，成为该县水土流失治理的一个重点与难点。

2011年课题组承担了福建省科技厅“南方红壤山地水土流失区生态修复”区域重大项目研究，将“南方稀土废矿区植被快速恢复技术”列为1个子项目开展攻关研究。

在对稀土废矿区土壤特点进行深入分析的基础上，将废矿区分成：边坡地表径流强度侵蚀区域、废矿区部分积水区域、废矿区土壤快速改良试验区、废矿区下游水土流失冲积地，共四种类型的区域进行科学的分类治理。

本文在总结了长汀三十多年水土流失治理经验的基础上，根据废矿区四种类型的土壤特点与治理要求，筛选出适合在稀土矿废矿区栽植的各类乔、灌、草品种，进行科学的搭配种植，取得极显著的治理成效，对南方稀土矿区综合治理具有借鉴意义。

南方稀土矿山废弃地生态修复技术进展

南方稀土矿山废弃地生态修复技术进展位振亚;罗仙平;梁健;罗才贵【摘要】我国南方长期开采稀土矿山对当地生态环境系统造成严重破坏,由此产生大面积的稀土矿山废弃地及严重的环境问题.分析了稀土矿山废弃地的形成原因,介绍了矿山废弃地的生态环境问题,综述了国内外修复稀土矿山废弃地的研究成果和改良土壤、恢复植被及微生物修复技术的研究现状,对稀土矿山废弃地未来的生态修复研究提出了需要加强关注的建议.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2018(009)004【总页数】5页(P102-106)【关键词】稀土矿山;废弃地;生态环境;修复技术【作者】位振亚;罗仙平;梁健;罗才贵【作者单位】江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学江西省矿冶环境污染控制重点实验室,江西赣州 341000;江西理工大学,江西赣州341000;西部矿业股份有限公司博士后科研工作站,西宁 810000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学江西省矿冶环境污染控制重点实验室,江西赣州 341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学江西省矿冶环境污染控制重点实验室,江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】X751;TD80-9我国稀土种类多，储量大[1]，总体呈现由东南向西北递减的趋势，其中北方以轻型稀土为主，南方以中型、重型稀土为主[2-4].20世纪70年代开始，我国南方稀土开采造成了严重的环境问题[5-8].随着全球经济和智能科技快速发展，稀土的应用范围不断扩大，全球稀土需求量逐年增加，稀土矿过度开采，矿区环境问题日益加剧，究其根源在于滥采乱挖、弃贫采富等违法现象[9,10].南方稀土开采以池浸、堆浸和原地浸矿工艺为主，破坏矿区土壤理化性质，使矿区及其周围的生态环境及生物多样性失去平衡[11-13].文中介绍了我国南方稀土矿山废弃地的成因及环境问题，综述了矿山废弃地的修复方法.1 稀土矿山废弃地成因及环境问题1.1 稀土矿山废弃地成因及类型我国南方85%左右的稀土以离子相存在，稀土品位0.05%～0.3%.20世纪70年代，南方稀土矿开采以池浸为主，被称为“搬山运动”，即剥离开采区地表的全部植被和土壤，获取稀土矿，完全破坏原土壤层；开采结束后，以裸露基岩的形式接受大自然的侵蚀；同时使用大量药剂，在渗透和淋滤作用下，废水对土壤和水体形成污染[11,14].堆浸工艺机械化程度和资源利用效率都有所提高，浸矿药剂也有所改善，但是仍会破坏大量的土壤表层植被，产生大量废液、矿土、尾渣和尾砂，水土流失严重，并使水体重金属污染及富营养化，对矿区环境造成巨大破坏[6,15,16].20世纪90年代开始，原地浸矿工艺广泛用于我国南方稀土矿的开采，有效缓解了矿区地形、地貌和地表植被的破坏，降低了水土流失程度.原地浸矿工艺仍会产生比较严重的生态环境问题，如过量使用化学药剂，污染矿区土壤和水体，改变土壤的化学环境；使矿山酸化，土壤贫瘠，氨氮富集；大量的注液井、浅槽及集液沟等，加剧了山体滑坡、泥石流等地质灾害[17].过去由于受限于稀土矿山开采方式以及滥采盗采等现象，浪费了大量的稀土资源，形成了规模较大的矿山废弃地，对矿区及其周围居民区造成了严重影响.稀土矿山废弃地可分为露天采场、尾矿库、废石堆场、压占区及塌陷区等5种类型，如表1[18]所示.表1 稀土矿山废弃地的主要种类Table 1 Main types of abandoned mines in rare earth mines?1.2 稀土矿山废弃地的环境问题稀土矿开采主要包括环境问题、生态问题、地质灾害问题3大类，如表2[19]所示.1.2.1 对土壤的影响开采稀土造成矿区水土流失，使土地失去养分，减少土地使用面积.同时，剩余大量的碎石、尾渣等固废物压占土地，经风化、淋滤和渗透等作用富集于土壤，破坏土地结构，致使土壤板结.通过采样测定江西省某稀土矿山的土壤成分，结果土壤表层所含稀土量远大于全国土壤背景值，其中La、Sm及Gd的全量超标率达到了100%[20].开采稀土既使土壤内部结构遭受破坏，还有重金属大量伴生，若不能有效处理还会造成重金属污染土壤.刘胜洪等[21]研究了广东省某稀土矿山废弃地，发现重金属Mn、Pb等含量大大超标，其中Pb的含量高达532.6±80.2 mg/kg.同时，稀土和重金属会随着降雨和径流作用富集于下游农田中，污染耕地.表2 稀土矿山开采的主要环境问题[19]Table 2 Main environmental problemsof rare earth mining?1.2.2 对水体的影响稀土矿山的矿石及围岩含有金属硫化物，废石、尾矿等固体废物露天堆放，经过催化氧化、自然风化、降雨淋滤和径流作用，产生大量酸性废水并带有多种金属离子，降低水体pH值，威胁水系统生态环境安全.利用池浸工艺和堆浸工艺开采稀土，过量药剂的使用形成大量废液等污染地表水.南方某稀土矿开采淋出液中的重金属Pb以成盐胶体状态赋存于水体，含量高达10 mg/L，远远超出标准值，最终沉入底泥中导致水体污染；淋出液还有大量氨氮，对矿区及周围的河流、湖泊等具有潜在的富营养化威胁[6].原地浸矿工艺需要向注液井中注入大量浸矿药剂，赋存于山体中的药剂经过淋滤和渗透作用，对矿区水循环系统造成巨大破坏.何书等[22]研究原地浸矿工艺开采后的矿山地下水的污染情况，发现矿区地下水整体呈酸性，浸矿区最严重，污染程度与距矿区的距离呈正相关.1.2.3 对植被的影响开采稀土矿有2种方式，即露天和地下开采.露天开采需要除去土壤表层覆盖植被改变矿区地貌，挖损地形使矿区景观遭到破坏.利用池浸工艺开采稀土矿，通常需要剥除高达160～200 m2的地表植被才能取得1吨稀土原矿，江西省赣州市稀土年产量2万t，需要剥除地表植被高达3.2 km2[23].原地浸矿工艺属于地下开采，但需要进行打井注液，也会有大量的地表植被遭到破坏，稀土矿开采后耕植土壤层失去支撑，破坏地层应力平衡，造成地表出现移位、形变等情况，形成裂缝、塌陷，使地表景观遭到严重破坏；同时，渗漏的浸矿药剂会损坏植物根系，使地表植被丧失保水固土作用，影响植物生长，破坏矿区周围生态系统.因此，不论以何种方式开采稀土，都不能避开对地表自然植被的破坏.1.2.4 对生物多样性的影响开采稀土矿山，剥离地表土壤，清除自然植被，破坏了生态系统的原生环境，大面积植被群落被分割成零星的小型斑块，导致生物群落无法发挥应有作用.生态失衡的植物系统将会降低物种丰富度，变更植物类型，抑制矿区植物多样性的发展，最终导致矿山废弃地失去天然修复能力.同时，在降雨淋滤作用下，金属元素和放射性物质由径流富集于土壤中，破坏矿区动物、植物及微生物的生存环境，降低原有生态系统多样性[2].黄保宏等[24]认为土壤中长期积存稀土元素，对动物和微生物有生态毒性，能减少土壤中的动物和微生物的种类和数量，降低生态群落结构稳定性.地表植被遭到破坏后，导致矿山废弃地出现沙漠化，土壤肥力不足，植物无法生长，影响生态系统多样性.此外，稀土矿开采产生的尾砂，随雨水冲刷流进河道造成阻塞，破坏下游流域生态环境平衡，导致水土流失，发生山洪、泥石流等地质灾害，甚至淹没农田、村庄.稀土开采后，土质疏松，容易发生山体滑坡，注液井及高位池经雨水冲刷易发生崩塌等地质灾害.废石场、尾砂、尾矿库等固体堆放场地常年裸露，经雨水冲刷表面风化后，在干燥多风天气，大量的风蚀扬尘污染空气，使矿区沙漠化等.2 稀土矿山废弃地生态修复技术稀土矿山生态修复应以生态学理论为依据，通过评价废弃地的类型和适应性，制定科学合理的生态修复方案，运用相关生态修复技术，实现废弃地重新利用和土地持续利用[25].以下主要讨论一些应用较广的生态修复技术，包括改良土壤、恢复植被以及微生物修复等技术.2.1 改良土壤稀土矿山开采后，矿区生态系统遭受严重破坏，导致土壤基质和结构失衡，pH值降低，有机质流失，重金属含量过高，使植物无法正常生长.因此，需要对废弃地耕植土地进行改良，增加土壤养分，缓解土壤酸性，提高持水性等[26,27].有效处理手段分为物理方法和化学方法.2.1.1 物理方法稀土开采前，将剥离的耕植土壤统一保存在合适位置，保护原有结构和土壤理化性质，开采结束后，将原土壤有序回填，这样既能平覆矿坑，又能恢复原矿区的正常耕植作业.若原土年久失存，可选择结构性能良好，土壤肥力充足的异地土进行补偿平覆矿坑，如城市生活污泥和工程采挖土方等土壤.也可以利用固化法固化土壤改变其理化性质，通过添加固化剂降低土壤稀土元素的迁移性.胡振琪等[28]通过工业废物有效降低了污染物的迁移能力，修复矿山后可改善土壤理化性质，促进植物生长,固化后的土壤还可用于铺设路基或建筑建材.提倡大量使用城市生活污泥以及建筑工程挖掘土方作为回填土壤，不仅能减少堆积占地，还能变废为宝[29]. 2.1.2 化学方法通过向土壤中添加石灰石粉、磷灰石、羟基磷灰石、钙镁磷肥等化学改良剂，增加土壤肥力，降低土壤毒性，调节土壤pH值等.如向矿区贫瘠的土壤中施加磷肥、钾肥等化肥和农村有机肥，有利于改善土壤养分，增强持水保肥能力.刘斯文等[30]向受污染的土壤中施加适量改良剂，使土壤具有一定的固肥能力，改善了植物的生长.采用化学方法修复矿山废弃地操作简单，改良剂原材料来源广泛，成本低.但施加改良剂也会与土壤中稀土元素发生反应，造成二次污染；同时，污染物在改良剂的作用下，只是改变了形态并没有消除，在一定条件下会再度对土壤造成污染，破坏整个地区的生态系统[25].选择土壤化学改良剂要科学合理，以自身无污染为前提，建议研究新型具有修复效果好，持久性好，保水保肥，稳定性强，成本低等优点的改良剂，对土壤进行生态修复，恢复原有生态系统.2.2 恢复植被稀土矿区地表恢复植被是达到废弃土地生态环境修复的有效途径，也是防止土壤沙漠化的主要方法[25].虽然废弃地土壤经过上述物理或化学方法的改良，但废弃地土壤耕植条件仍然较差.所以，要筛选具有持水性强的耐性植物，保障在恶劣的土壤环境下生存，在选择植物时要以本地乡土植物为主，能够改良土壤基质，且生命力强，生长快的多年生植物[31].广东省某稀土矿区试验了10种植物的生长情况，发现一些本地乡土植物种类对矿区废弃地的修复效果较好，如紫花苜蓿、马唐草、香根草等[32].根系发达的植物可增强边坡的稳定性，防止地质灾害和水土流失，如金色狗尾草、雀稗等，或种植脐橙与桉树等经济作物获取一定的收益[33].福建省某稀土矿进行植被修复时，分地段选择不同植物进行修复，平坦地段种植桉树，抗寒耐旱，吸收离子强；边坡地段选择根系发达的草本植物，可持水保土，加固边坡，如香根草、鸭拓草等[34].采用植被修复稀土矿区废弃地，建议选择合适的本地乡土植物，按照植物群落合理生长结构进行布置，因地制宜地设计多样性的生态修复方案，规划具有“乔木-灌木-草本”结构清晰的植物修复模式.2.3 微生物修复微生物本身具有较强的氧化还原性、细胞表面具有吸附性及自身代谢能力.因此，可以利用这些性质去除土壤毒性，治理稀土矿区废弃地，将微生物接种在植物上，既可以提供植物养分促进生长，还能利用微生物新陈代谢构建起微生物系统，加强土壤活性，增加废弃地生态恢复的进程[18].研究发现利用微生物自身性能可以将Pb+转化为Pb，硒酸盐（亚硒酸盐）转化为Se，以此消除地层内部含毒物质[35].同时，利用生物表面特殊性将带电荷的物质吸附在生物细胞表层，经过新陈代谢富集于细胞内，消除污染物移动能力.Macaskie等[36]发现在H3PO4酶环境下，革兰氏阴性细菌与重金属反应生成的矿物质富集在细胞表面.微生物修复效率高、生长快、易繁殖、环境调节性强，修复稀土矿山废弃地发展前景较好.目前，利用微生物修复矿山废弃地的研究较少，建议未来在微生物修复方法的研究上加大投入.2.4 工程技术措施矿山废弃地区域土地和植被遭受人为破坏，生态环境恶劣.因此，需要采取相应的工程措施平覆矿坑，完善矿区给排水系统，为后期复耕和耕植绿化做铺垫.采取工程技术措施要结合矿区废弃地总体布局，便于土地利用；加固边坡并形成合适的微地形，提高土地稳定性以及植被成活率；结合矿区规划合理建设矿区给排水系统，恢复矿区水循环系统，降低地质灾害发生率.采用拦渣坝、挡土墙等工程措施，并整理边坡使其具有一定的坡度，结合地形使矿区废弃地修复为块状梯田.采用工程措施对矿区大环境进行整治，以便后续其他修复技术的顺利跟进，主要适合大范围场地处理，不适宜小面积作业.2.5 联合修复技术由于不同阶段矿山开采工艺有所差异，矿山废弃地成因复杂，污染物质种类多样，采用单一的技术治理废弃地无法起到明显的修复效果.综合考量废弃地的形成机制以及生态环境现状，采取多种生态修复技术联合治理稀土矿山废弃地，实现快速精准的修复目的.广东省某稀土矿区采取土壤有机质与植物修复联合治理矿山废弃地，修复前后对比发现，经过联合修复后的土壤中有机质的含量远远超过未经治理的污染土壤，并且提高了土壤的保水能力，增加了土壤生物多样性，经过联合修复后的废弃地基本达到了耕作要求[37].将熟石灰、沸石、凹凸棒土、有机肥与待测土壤按照一定比例充分混合均匀进行改良土壤，将处理过的土壤放入生态带内并种植植物做成生态边坡，治理水土流失效果明显，使边坡稳定性增强，有利于形成生态防护林[30].南方稀土矿山早期开采以池浸和堆浸两代工艺为主，对矿区地形、地貌、地质造成了不同程度的毁坏，大面积的矿山废弃地遗留问题需要治理.对矿山废弃地采用科学的技术手段进行生态修复，因地制宜，利用多种技术方法有区别的治理对应的污染区域.表3对不同生态修复技术做了对比分析.表3 生态修复技术对比分析Table 3 Comparative analysis of ecological restoration techniques?3 结束语我国南方稀土矿山开采对矿区生态环境破坏严重，产生大量废弃地，对当地生产发展和居民生存构成重大威胁.主要表现为植被枯萎、水土流失、沙漠化及泥石流等地质灾害，土地贫瘠、盐碱化与板结、水体污染等环境问题.所以修复稀土矿山废弃地意义重大.目前的生态修复研究主要以废弃地复垦为主，但利用多种工程措施进行联合修复，在治理水土流失、改良土壤、恢复植被等方面取得了显著成果.研究稀土矿山废弃地生态环境问题，应在当前修复技术、处理方法以及生态修复理论的指导下，按照生态文明建设要求对稀土矿山废弃地进行修复，提出以下观点：1）开展矿山废弃地水环境修复.以废水成因和水质特征为研究重点，制定科学合理、高效稳定的废水处理方案，关注稀土矿山区域地下水污染问题，开展水循环研究. 2）研发矿山废弃地新型土壤改良剂.有针对性地研究不同类型的土壤改良剂，如尾砂废弃地和尾矿废弃地等其他固体堆放场地的土壤改良剂等.3）合理配置矿山废弃地耕植物种.根据生物群落多样性合理配置多层次、广泛性等易生长的植物，形成层次分明的生态系统.参考文献：【相关文献】[1]李天煜,熊治廷.南方离子型稀土矿开发中的资源环境问题与对策[J].国土与自然资源研究,2003(3):42-44.[2]LIANG T,LI K,WANG L.State of rare earth elements in different environmental components in mining areas of China[J].EnvironmentalMonitoring&Assessment,2014,186(3):1499-1513.[3]彭安,朱建国.稀土元素的环境化学及生态效应[M].北京：中国环境科学出版社，2003.[4]张恋,吴开兴,陈陵康,等.赣南离子吸附型稀土矿床成矿特征概述[J].中国稀土学报,2015,33(1):10-17.[5]WÜBBEKE J.Ra re earth elements in china:policies and narratives of reinventing an industry[J].Resources 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南方有色金属矿区废弃地植被生态修复技术规程

南方有色金属矿区废弃地植被生态修复技术规程南方有色金属矿区废弃地植被生态修复技术规程1.引言南方有色金属矿区废弃地的生态修复是一项重要的环境保护工作。

废弃地通常存在土壤贫瘠、水源污染、生物多样性丧失等问题。

为了保护生态环境，恢复废弃地的植被覆盖和生物多样性，需要制定相应的技术规程。

2.植被生态修复技术选型2.1根据废弃地的类型和土壤状况，选择适宜的植物物种进行修复。

对于酸性土壤，可以选用耐酸性植物，如槐树、杨树等；对于盐碱土壤，可以选用耐盐碱植物，如盐蒿、碱蓬等。

2.2选择本地具有适应性和生态功能的植物物种，以促进植被的自然演替和生态系统的恢复。

适应性强的本地植物能够更好地适应当地的气候和土壤环境，并且有利于种植业的发展。

3.土壤改良技术3.1铺设保护层：在废弃地表面铺设保护层，如草席、竹席等，以减缓土壤侵蚀速度，避免水源污染。

3.2有机物添加：施用有机物质改良土壤，如农家肥、腐叶土等，能够增加土壤的肥力和持水能力，提供养分供植物生长。

4.恢复植被覆盖4.1推行造林绿化：根据废弃地的类型和土壤状况，选择合适的植被类型进行造林。

选用乔木、灌木和草本植物的结合，以提高植被的覆盖率和生物多样性。

4.2植物栽培技术：采取合理的栽培管理措施，如施肥、浇水、修剪等，以促进植物的生长和扩展。

5.生态环境监测与评估5.1废弃地的植被修复应进行周期性的监测和评估。

-monitoring the vegetation restoration of the abandoned land should be carried out periodically.5.2监测指标：包括植被覆盖率、土壤肥力、水质状况、生物多样性等指标。

通过监测和评估，及时发现问题，为调整修复措施提供依据。

6.环境教育与公众参与6.1开展环境教育活动，提高公众对植被生态修复意义的认识和理解。

6.2鼓励公众参与植被生态修复工作，如义务植树、志愿者参与植被监测等，增强公众对环境保护的责任感。

离子型稀土矿开采环境问题及废弃地修复治理研究进展

池浸工艺是为了克服桶浸工艺生产效率低、生产成本高等缺点开发出来的。该工艺是将采集的稀土矿石先经筛分，然后堆积在浸矿池搭建的滤层上，用７％的氯化钠作浸取剂将稀土浸出；浸矿池面积约为１２ｍ２，装矿高度为１～１．５ｍ，浸取一池的周期约为５ｄ［７］。因其大量的剥离矿山表层，挖掘高丰度的全风化层稀土，严重破坏矿区的地形地貌，被称为“搬山运动”［８］。据资料统计，生产１ｔ的稀土产品要产生３００ｍ３的表土剥离物，植被破坏面积１６０～２００ｍ２，池浸完成后产生的尾砂量１０００～１６００ｍ３；浸矿废液１０００～１２００ｍ３（废液成分以浸取剂、重金属、草酸等为主），每年矿区土壤沙化及水土流失量１２００万ｍ３［９１０］；开采的环境成本约为２０３０５０元／ｔ［１１］。同时这些剥离物使土壤理化功能严重破坏，尾砂和浸取废液的随意堆排，梅雨时节在雨水冲刷下致使浸取剂及溶出的重金属流入周边农田及水体，造成严重的环境污染和巨大的经济损失［９］。该工艺生产时往往“采富弃贫”，资源利用率低；有时为了降低成本，将浸取池建立在山腰位置，产生的剥离物和尾砂就近堆放在山腰下方，导致大面积赋存资源矿块被压占，这部分资源也就无法开采利用［６］。堆浸工艺是第一代工艺的升级版，通过使用大型机械设备提高生产效率，缩短生产周期，降低生产成本。但其剥离表土、开挖矿体、筑堆浸矿的工序没变，因而对环境的影响与第一代工艺相比更严重，产生更多的尾砂和表土剥离物，对矿山生态破坏性更大。１．３原地浸矿工艺及产生的环境问题
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｍｐａｃｔｓｂｒｏｕｇｈｔｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｔｈｅｔｗｏｍａｊｏｒｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌａｎｄｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｓｏｉｌｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｅｔｃ．，ａｎｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｍａｋｅａｆｅｗｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｏｎｉｃｒａｒｅｅａｒｔｈ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ；ａｂａｎｄｏｎｅｄｌａｎｄ；ｓｏｉｌｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ

矿业废弃地生态植被恢复的研究

从废弃地的种类来说, 岩土排弃场中细粒的物质少, 无灌溉条件, 需考虑较耐旱的植物, 如刺槐、沙枣、杨树等乔木树种; 胡枝子、山杏等灌木种类。而尾矿废弃地由于是选矿排弃物, 质地细, 主要成分是石英岩碎屑物, 在选择物种时主要考虑如沙枣、沙蓬等耐贫瘠的沙生植物[ 20] 。研究得出禾本科与茄科植物对铅锌矿渣生境具较强的忍耐能力[ 21] , 一年生和两年生植物如白茅、白草、铁线草等可以作为先锋植物选用。此外盐肤木和杜虹花主要将重金属聚集到叶, 然后通过叶的脱落, 使得有害重金属离开植物, 减少植物重金属负荷, 对重金属尾矿地的植被恢复也有一定的作用[ 22] 。采石坑废弃地由于有沙泥的积聚及植物繁殖体的入侵, 其地上植被仍以草本植物为主, 在边坡上有零星少数灌木, 可适当引入一些乔灌木种类, 无论是种子或是种植幼苗, 相信都会有助于加快该废弃地的群落演替和自然植被的恢复[ 23] 。
生活污泥作为一种天然有机肥, 如果应用于矿业废弃地, 可改善废弃地矿砂、矿泥的营养状态, 提高土壤肥力, 从而改变土壤的生物学性状[ 16] 。试验证实在尾矿中混入 30～60mm 底泥或 60～90mm 的垃圾均可显著促进植物在尾矿中的生长, 而野外实验也表明: 蘑菇房废料、猪粪等也是较好的基质改良物质[ 17 ] 。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[ 16] 。 3. 1. 3 植物修复技术
植物修复是利用植物的独特功能, 可和根际微生物协同作用, 从而可以发挥比生物修复更大的效能。主要包括利用植物固定或修复重金属污染土壤、利用植物精华水体和空气、利用植物清除土壤基质里面的有机污染物等[ 1] 。目前的修复技术主要有植物吸收、植物降解、植物挥发和植物固定 4 个方面[ 18] 。

浅谈植被快速恢复技术在南方红壤严重水土流失区中的应用

２．１实验概况
成影响、并且由治理水土流水能力强、持久的马尾松＋芒萁形式的植被类似，来对该区域的土壤进行改善，并最终完成生态修复的目标。
２００５年，在我国南方的某地，选取一块大约为２１ｈｍ水土流失最为严重的林地作为试验田，该林地的覆盖植被为少量的马尾松＋芒萁，实际的植被覆盖率低于５％。同年４月，在选取的区域内始对该实验田种植的类芦的生长状况、生长量、覆盖速度，实验田的水土流失速度、流失量
在我国南方地区的长汀县河田也是水土流失的重灾区，长汀县河田在历经多年的水土流失后，已经形成了十分典型的侵蚀劣地，土
壤养分极其缺乏。针对这一现象，福建在１９８２年的就曾发起主题为 “ 全模生长，这个芒萁的生长也创造了良好的生存环境。因此，当芒萁呈省八大家联合治理长汀水土流失” 的倡议，组织相关治理水土流失的现快速增长时，会不断地侵蚀类芦的生长地，使得类芦生存地急剧减专家赴往长汀县，通过对长汀县的河田进行科学的实地考察以及借鉴
替规律自行地消失在水土流失严重的区域，不会对当地的自然环境造
大以及有着一定的高度，只有这样才能够对水土流失严重的区域进行有效的改善和治理。在经过多年对草种选择的科学研究和分析，总结出 “ 类芦 ”这一草种是治理水土流失的最佳选择。
２、类芦植被快速恢复技术的应用
措施进行研究，总结出治理南方水土流失的新方法。
【关键词】红壤：水土流失：类芦：植被恢复
１、治理新思路

南方稀土矿治理区不同治理年限的植物多样性研究

南方稀土矿治理区不同治理年限的植物多样性研究徐芮;马秀丽【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)029【摘要】选取稀土矿治理地为研究对象,探讨了不同治理年限的稀土矿治理地植被恢复状况及其植物多样性变化.结果表明,从时间上看,随着治理年限的增加,草本层Patrick丰富度指数呈上升的趋势,Alatalo均匀度指数则反之,灌木层Alatalo均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数呈上升的趋势;从空间上看,Alatalo均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数,灌木层均大于草本层;芒萁的盖度与高度随着治理年限的增加,呈现上升的趋势.【总页数】4页(P273-275,285)【作者】徐芮;马秀丽【作者单位】福建师范大学地理科学学院,福建福州350007;湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地,福建福州350007;福建师范大学地理科学学院,福建福州350007;湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地,福建福州350007【正文语种】中文【中图分类】S181.1【相关文献】1.长汀县崩岗侵蚀区不同治理模式植物多样性的比较 [J], 蔡丽平;刘明新;侯晓龙;吴鹏飞;马祥庆2.宁化县紫色土侵蚀区治理年限对不同治理模式植物多样性的影响 [J], 谭建金;陈松林;禤虹杏;黄锦祥;廖善刚3.不同治理年限的离子型稀土矿区土壤生态化学计量特征 [J], 陈海滨;陈志彪;陈志强;马秀丽4.南方离子型稀土矿矿区氨氮废水治理工艺研究 [J], 朱和玲;姚骥5.南方红壤侵蚀区不同治理年限样地芒萁和土壤的生态化学计量特征及相关性分析[J], 冯柳俊;陈志强;陈志彪;潘宗涛;张巧玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

福建不同类型矿山废弃地植被的恢复与重建研究(精)

福建不同类型矿山废弃地植被的恢复与重建研究福建是我国南方重要的矿区之一,蕴含着丰富的矿产资源。

近年来随着社会经济的快速增长,人类对矿产资源的需求日益增大,对矿产资源的开采量急剧增加,由此形成了不同类型的矿山废弃地。

大量的矿山废弃地不仅对植被和土地产生破坏,造成了水土流失,而且对生态环境造成了极大影响,因此如何进行福建矿山废弃地植被恢复与重建已成为当前环境科学界亟需解决的重大课题。

虽然有些学者对福建矿山废弃地的生态恢复进行了一些研究,但由于长期来对矿山废弃地植被恢复不重视,目前有关福建不同类型矿山废弃地植被恢复技术非常缺乏,导致福建矿山废弃地的生态恢复工作缺乏科学的理论指导,存在很大的盲目性。

有鉴于此,本研究在对福建不同类型矿山废弃地进行全面踏查基础上,采用野外调查和室内分析相结合的研究方法,选择福建省主要矿山废弃地中的紫金山金铜矿废弃地、煤矿废弃地(即煤矸石山)、石灰石矿废弃地、高岭土矿废弃地及稀土矿废弃地为研究对象,分别对不同类型矿山废弃地不同恢复阶段的群落覆盖度、物种多样性、生物量、土壤水稳性团聚体、养分、重金属及水土流失状况等进行系统调查,分析不同类型矿山废弃地植被恢复效果和演替规律。

同时采用灰色关联分析法(GRA)对不同植被恢复配置模式的恢复效果进行综合评价,筛选出适宜相应矿山废弃地应用的植被恢复模式,供不同类型矿山废弃地推广应用。

研究结果可为福建矿山废弃地的植被恢复与重建和制定相应的恢复措施提供科学依据。

主要研究结果如下:1、紫金山金铜矿废弃地不同植被恢复阶段的恢复效果研究表明:在植被恢复初期,群落覆盖度变化较大,恢复5年时达到93%;随着恢复时间的增加,草本层物种多样性、群落生物量呈上升趋势;土壤的抗蚀性得到改善,>0.25 mm水稳性团聚体含量在恢复5年时达62.27%。

紫金山金铜矿开采对土壤养分和重金属含量有较大影响,在植被恢复前2年,紫金山金铜矿废弃地土壤养分含量变化不明显,恢复5年时土壤养分含量增加,但速效P含量增加较少;随着恢复时间的增加,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni含量均呈不同程度的上升趋势,而Mn呈下降趋势,其中,恢复5年时土壤Cd含量为国家土壤环境三级标准的2.53倍,Cd污染较为严重;恢复1年时土壤侵蚀量最大,达48.4m~3·hm~(-2),随着恢复时间的增加,土壤侵蚀量逐年减小。

保护和恢复离子型稀土尾矿植被的方法

保护和恢复离子型稀土尾矿植被的方法一、方法概要我们在离子型稀土开采过程中，研究了保护和恢复离子型稀土尾矿植被的方法，由植物生长土壤培养基和肥料两部分组成，该植物生长土壤培养基由粘土、多菌灵、植物纤维、稳定剂、团粒剂、有机质、清水和种子组成；该肥料由磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、钙镁磷肥、膨润土、复合肥和硫酸铵组成。

该植被恢复基质配方具有中和离子型稀土尾矿土壤酸性，提供氮、磷、钾等营养元素的作用，同时具有保水性、保肥性、透气性，适合植物生长；其制备方法分层进行、低耗可操。

二、技术理论我们对在离子型稀土矿开采过程中产生的泥土尾矿，我们研究了保护和恢复离子型稀土尾矿植被的方法，尤其是专门用于离子型稀土尾矿边坡的植被恢复基质配方，可广泛应用于水土保持、矿山复绿、国土绿化、交通工程、市政建设等领域。

有文献介绍了一种用于山体绿化的植物培养基，由树皮、桔梗、当地土、草木灰、碳粉、碎麻、纸浆、青石、有机肥、草籽、花籽、树籽、保水剂、固化剂、粘合剂、脱水机原料组成，混合制成植物培养基，将制成的植物培养基喷播在山体岩面上，是一种植被种子和土壤混为一体的绿化基材。

有文献介绍了一种岩质坡面喷混植生料及其设备、施工方法，所述的岩质坡面混植生料为一种组合物，由土壤、有机质、复合肥、保水剂、水泥、pH 调节剂、植物种子和水在常温下均匀混合制备而成。

其核心内容之一是将水泥作为粘结剂使用。

从内容可以看出，其喷混植生料的有机质含量（重量百分比）为2.5~5.0。

植物以草本为主。

在稀土矿山开采过程中会出现大面积裸露边坡，离子型稀土尾矿边坡土质松散，水土流失严重，针对该领域的植被恢复土壤基材配方尚未见报道。

在稀土的开采过程中，需加入大量的草酸（ H2C2O4）使之与硫酸稀土溶液作用而进行沉淀萃取，分离出草酸稀土，因此溶液中含有大量的 H+ 残留在土壤中，造成土壤酸性增大。

尾矿中 NH4+ 离子过剩，因此氮含量较丰富，另外尾矿土壤中残留了大量的水溶性 SO42- 离子，这些硫酸根离子在雨水的淋溶下会不断减少，但由于堆场底部铺有塑料膜，故在积水区域 SO42- 离子浓度相对较高。

离子吸附型稀土矿区土壤环境问题及修复建议

Focus on Soil Pollution Prevention and Control
聚焦土壤污染防治
离子吸附型稀土矿区土壤环境问题及修复建议
冯慧敏，李海渤*
（韶关学院英东农业科学与工程学院，广东韶关 512005）
摘要：概述了我国南方离子吸附型稀土矿开采的特点，分析了其开采后带来的水土流失、山体滑坡、植被破坏、土壤污染等环境问题，总结了当前我国主要应用于矿区尤其是稀土矿区的土壤污染修复技术，汇总了应用较多的超积累植物，并根据南方土壤、气候环境及离子吸附型稀土矿开采的特点，提出了适合离子吸附型稀土矿区土壤修复的建议和对策。
原地浸矿开挖注液井、集液沟和人工踩踏会破坏约 1/3植被[5]；另外，浸矿液硫酸铵浓度为3%，浸矿开采 150～400天，可造成部分地表植被枯死，破坏植被 [7]。
原地浸矿过程中，每年均有滑坡事故发生，其注液工艺、矿体的赋存条件、降雨等都可能导致滑坡，如赣州龙南地区2006年共有滑坡401个[8]。 1.2.2 水质及土壤污染
1 离子吸附型稀土矿区土壤环境问题
特殊的开采方式、浸矿剂的使用以及南方红壤的酸、黏、瘦等特点[2]，造成了离子吸附型稀土矿区表土剥蚀、植被破坏、水土流失、土壤污染等诸多问题，严重影响周边环境。 1.1 池浸、堆浸历史遗留环境问题
池浸、堆浸工艺，不仅资源利用率低，对环境的破坏也很大，每生产1t稀土，可破坏地表植被160～200m2，
原地浸矿工艺每生产1t稀土产品产出的尾矿比池浸工艺约少220t，坡沟谷底仍会淤积大量泥沙[14]。截至2011年，赣州市稀土尾矿砂累计存量1.9×109t，毁坏地表面积累计116km2，尚未治理矿区面积101km2。尾砂地残留的硫酸铵易随水土流失进入水体，造成氨氮和硫酸根污染，此外，稀土矿区土壤中稀土含量较高[15]。 1.3 矿山废弃地大量留存

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

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程胜;林龙勇;李俊春;韩存亮;李晓源;李朝晖;邓一荣
【期刊名称】《地球化学》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】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。

【总页数】13页(P17-29)
【作者】程胜;林龙勇;李俊春;韩存亮;李晓源;李朝晖;邓一荣
【作者单位】广东省环境科学研究院广东省污染场地环境管理与修复重点实验室/粤港澳环境质量协同创新联合实验室/广东省地球关键带(土壤)污染归趋与风险防控实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X825;X828
【相关文献】
1.离子吸附型稀土矿区土壤环境问题及修复建议
2.赣南离子吸附型稀土矿区土壤重金属形态分布特征及生态风险评价
3.离子型稀土矿区土壤生态环境恢复评价与修复障碍因素识别研究
4.镁钙铵系浸取剂对离子吸附型稀土矿区土壤生态影响初探
5.离子吸附型稀土矿区土壤与水环境氨氮污染及防治技术研究进展
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矿山废弃地治理中植物修复作用的研究

矿山废弃地治理中植物修复作用的研究
张波;赵曜
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2011(037)002
【摘要】从矿产资源开发对环境造成严重影响入手,阐述了植物对矿山废弃地修复机理,分析了其优势和局限性,介绍了可用于矿山修复的植物种类,最后指出未来植物修复研究重点.
【总页数】2页(P189-190)
【作者】张波;赵曜
【作者单位】海南大学环境工程专业,海南,海口,571000;鄂尔多斯市东胜区规划局,内蒙古,鄂尔多斯,017000
【正文语种】中文
【中图分类】TU985.19
【相关文献】
1.植物修复及其在环境污染治理中的作用 [J], 叶水英
2.矿山废弃地植物修复中微生物的协同作用 [J], 赵永红;张涛;成先雄
3.尾矿治理中植物修复技术研究进展 [J], 李向敏; 王薪淯; 姜磊; 李海翔
4.植物修复及其在环境污染治理中的作用分析 [J], 杨帅
5.植物修复及其在环境污染治理中的作用 [J], 师帅
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南方稀土矿山植被恢复研究进展

南方稀土矿山植被恢复研究进展岳军伟;杨桦;王丽艳;龙蔚;刘光正;黄文超【期刊名称】《江西林业科技》【年(卷),期】2013(000)005【摘要】文章从稀土矿山开采的危害、矿山立地条件、植物材料的筛选、综合治理技术措施等方面综述南方稀土矿山植被恢复的研究进展，指出研究中的局限性和今后的研究方向，对稀土矿山植被恢复有重要的参考价值。

%This paper reviewed the progress in vegetation restoration of rare-earth mineral of the south from the harm of exploration of rare earth, site conditions of mining area, selection of plants, measures of comprehensive government. The limitations of existing and future efforts direction were pointed out, and it had important reference for vegetation restoration of rare-earth mineral.【总页数】4页(P38-41)【作者】岳军伟;杨桦;王丽艳;龙蔚;刘光正;黄文超【作者单位】江西省林业科学院，江西南昌 330013;江西省林业科学院，江西南昌 330013;江西省林业科学院，江西南昌 330013;江西省林业科学院，江西南昌330013;江西省林业科学院，江西南昌 330013;江西省林业科学院，江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】S157;S714.7;X171.4【相关文献】1.南方稀土矿山废弃地生态修复技术进展 [J], 位振亚;罗仙平;梁健;罗才贵2.矿山植被恢复治理工程技术——记迁安市开展矿山植被恢复治理工程 [J], 陆云奎3.废弃矿山生态植被恢复技术与实践——以菱镁矿矿山植被恢复为例 [J], 王姗姗;白雪松4.南方稀土矿山废弃地生态修复技术进展 [J], 位振亚;罗仙平;梁健;罗才贵;;;;;;;;;5.改进型人工快渗处理南方离子型稀土矿山废水效果及微生态研究 [J], 包家怡;叶劲;岑石军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

南方稀土矿山植被恢复研究进展

江西林业科技
２０１３年第５期
南方稀土矿山植被恢复研究进展
岳军伟，杨桦，王丽艳，龙蔚，刘光正，黄文超
ｆ江西省林业科学院，江西南昌３３００１３）
摘要：文章从稀＿－Ｌ￣Ｏ４开采的危害、矿山立地条件、植物材料的筛选、综合治理技术措施等方面综述南方稀土矿山植被恢复的研究进展，指出研究中的局限性和今后的研究方向，对稀土矿山植被恢复有重要的参考价值。
１稀土矿开采的危害
稀土矿开采过程中产生大量弃土、尾砂等固体废弃物，破坏和占用了土地资源，加剧了水土流失，恶化
了矿区生态环境同。
白质结合形成强致癌物质一亚硝胺，对人体健康极为
不利［８１。
１）矿山开采直接造成地表植被的破坏。南方的离子型稀土开采初期，采用落后的“ 矿山池浸工艺 ” ，首先要把山体的表土剥离，然后进行开挖同。造成有效土层基本全部剥离，致使基岩裸露，植被荡然无存，植被恢复难度极大。根据江西省矿山水土保持调查情况显示，
关键词：稀＿ｋ￣０４；水土流失；植被筛选；恢复
分类号：Ｓ１５７：￥７１４．７：Ｘ１７１．４文献标识码：Ａ文章编号：１００６ — ２５０５（２０１３）０５ — ００３８－０４
稀土有“ 工业维生素” 的美称，在军工、冶金、石化、玻璃陶瓷及新材料方面都有广泛应用。随着稀土用途

稀土开采对红壤生态系统的影响及其废弃地植被恢复机理研究

稀土开采对红壤生态系统的影响及其废弃地植被恢复机理研究福建长汀是我国南方红壤区水土流失最严重的县份之一,同时也是福建离子型稀土资源储量最多的县。

近年来,随稀土价格的不断攀升,长汀稀土矿开采加剧,多采用简易堆浸淋浸法进行生产,造成植被毁坏、水土流失、土壤酸化、结构破坏、重金属污染等生态问题,特别是稀土开采造成的重金属污染与土壤酸化,遇到强降水,大量洪水冲向农田与河流,在地球化学循环迁移作用下,对稀土废弃地土壤及其植被造成严重危害,加剧了矿区生态环境的恶化,极不利于植被恢复,由此导致红壤侵蚀区稀土矿废弃地植被恢复极为困难,成为当前南方红壤侵蚀区水土流失治理过程中急需解决的重大课题。

因此如何揭示离子型稀土开采对红壤侵蚀区土壤生态系统的影响,筛选出稀土矿开采废弃地植被恢复优化模式和植物与土壤协同恢复机理,成为当前环境学界急需解决的重大课题。

虽然近年来国内外学者对稀土开采的环境影响和废弃地植被恢复进行了不少研究,取得一些研究成果,有关稀土开采对环境影响主要集中在土壤理化性质等方面,而对土壤微生物等方面的影响较少。

植被恢复研究主要集中在原地浸与池浸工艺开采后的边坡植被重建技术等方面,筛选出了一些适合稀土开采废弃地上生长的植物。

但研究中发现:筛选出的这些植物在前期人工施肥等栽培条件下能正常生长,随着时间的推移,这些植物出现了明显生长衰退现象,有些逐渐死亡消失。

目前对稀土开采废弃地恢复后期植被退化的内在机制不很清楚,且影响稀土开采废弃地的植被恢复的主要限制因子不明确,在环境植被恢复逆境胁迫下植物根系和土壤的协同作用机制缺乏了解,而这恰是稀土开采废弃地植被恢复的关键所在,这已严重限制了南方稀土矿废弃地的植被恢复。

鉴于此,本文在导师课题组大量前期研究基础上,通过国家林业局林业公益性行业专项(201304303)、国家科技支撑计划项目(2014BAD15B02)和福建省产学合作科技重大项目(2013N5002)等资助下,首先对长汀离子型稀土矿开采造成废弃地不同功能区进行全面调查,研究离子型稀土开采对红壤侵蚀区土壤生态系统的影响,特别是利用16SrDNA测序技术探讨离子型稀土开采对红壤侵蚀区土壤细菌群落组成及其多样性的影响,揭示稀土开采对红壤侵蚀区生态系统土壤理化性质、土壤酶、重金属污染、土壤微生物类群、细菌群落组成与多样性的影响规律,筛选出影响红壤侵蚀区离子型稀土矿开采废弃地植被恢复的主要限制因子。