矿山废弃地土地复垦与生态修复的案例研究以磷矿为例 ppt课件

科学价值
矿业废弃地的生态恢复是恢复生态学的四 个最主要研究领域之一。
在理论上可深刻揭示这一极端类型生态系 统的退化与恢复的过程和机理，并可构成 恢复生态学这一新兴学科的核心理论。
典型生态退化系列
实践意义
我国重金属矿业废弃地的污染控制是我国实施 可持续发展战略应优先关注的问题之一，而生 态恢复则是矿业废弃地污染控制的一个重要的 、长期有效的手段。
案例3.磷石膏堆场排水浮床植物处理技术 及净化效果评价
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矿业废弃地生态恢复的关键理 论与技术
矿业废弃地的定义
因矿冶活动所破坏的，非经治理而无法使 用的土地
生态恢复与植物修复
生态恢复（Ecological Restoration）是帮助退 化、受损或毁坏生态系统恢复的过程。
植物修复（Phytoremediation）就是利用植物 去治理水体、土壤和底泥等介质中的污染的技 术。
国内研究现状
我国有关废弃地生态恢复的理论研究起步于20世 纪80年代，90年代以后才初具规模；
一、煤矿废弃地与土地利用； 二、重金属矿业废弃地与污染控制和生态恢复。
Integrated Remediation Technique
Phytostabilization
Phytoextraction
示。在 1000cm3(10cm×10cm×10cm)土 中所含烘干根的重量的多少，即为根 系重量Rw（Root weight）。
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研究内容
➢根系抗拉力试验
• 根系的制作：试验选择长约7cm的根，将根 侧须根剪除。两端被夹长度各1cm，受拉长 度为5cm。试样采回后，轻轻冲去泥土，擦 干水分，即作测定。
我国露天矿山的开采导 致大量水土流失，滑坡 及泥石流等。 对矿山进行植被生态护 坡，是改善生态环境的 基本途径。
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选题背景
坡面的生态防护恢复被破坏的 生态环境，从景观上让人们体 验到美感。 生态护坡具有明显的经济效益 和生态效益。
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选题背景
➢前人研究存在的问题 前人研究存在的问题
缺乏专门针对矿山 边坡领域生态护坡 的机理及应用方面 的研究
• 狗牙根根系密度及根量的分布特征。 • 对狗牙根、三叶草、紫穗槐及胡枝子
根系进行抗拉试验。 • 对不同含根量对根—土复合体的抗剪
强度及其粘聚力和内摩擦角值进行分 析。 • 结合瓮福磷矿山废弃地边坡土层特性， 对废弃地边坡的生态护坡形式进行探 讨。
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研究内容
➢植物根系密度和根量的分布特征
• 根系密度测定：采用挖根法。 • 根系分布特征测定：用根系重量来表
• 所用的毛根拉力测定装置。具体操作为：根
系上端用夹子固定于铁架，下端用夹子固定
并连接一弹簧秤，弹簧秤下端吊一沙桶。往
桶里缓慢、连续地加入细沙，直至根系被拉
过多引进外来草种， 并没有针对性的选
可能会造成生物多 择植被，不同的边
样性损失、物种入 坡岩土，其土壤特
侵等生态问题
性不同。
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选题背景
研 究 目 的
根系在固坡保土增强土 体稳定性的作用机理。
为提高土体抗拉强度， 减少水土流失提供理论 依据。
为瓮福磷矿生态护坡 提供理论依据。
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研究框架
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研究内容
目标：自维持的生态系统
典型重金属矿业废弃地受损生态系统调查 确定典型退化和恢复序列
植物群落结构与功能研 究
复
的 理 论 与
重 金 属 矿
技 术 体 系
业 废 弃 地
生
态
恢
生态恢复阈值研究
适应机制与遗传多样性研究
总结本研究所要解决的几个 关键理论问题
指导
检验
生态恢复调控实践
已取得的研究成果
1. 尾矿影响植物定居的主要限制因子及基质改良措施; 2. 尾矿植物自然定居的过程和机理、重金属耐性植物与超富集植物的筛选与机理; 3. 尾矿酸化的预测与控制、重金属废水的人工湿地处理。
国外研究现状
在理论方面，矿业废弃地生态恢复研究直接推 动了恢复生态学的诞生；重金属耐性生态型或 种的形成已成为污染情况下物种进化研究的重 要模式；
在实践方面，发展了直接植被法、覆土与隔离 覆土植被法以及表土转换与复原技术；
生态恢复的过程可作为检验经典或理论生态学 的重要手段 。
20世纪50年代，欧、美等国率先开展生态 恢复研究，1997年，“SCIENCE”发表长 文高度评价生态恢复的意义。
广东乐昌：重金属废弃地植被重建
广东韶关：冶炼厂重金属废弃地生态恢复
广东凡口：植被重建与重金属废水处理
关键理论
生态系统退化与恢复阈值 植物自然定居、群落集合的过程与机理 适应机制与遗传多样性
关键技术
植物的筛选与生态配置 基质改良（理化性质，重金属，酸化） 植物－微生物－动物强化修复 安全性： 稳定性：
“矿山地质环境恢复治理与土地 复垦技术”研修班 （南京）
矿山废弃地土地复垦与生态修复 的案例研究-以磷矿为例
主讲: 龙健 教授 电话:；
2016.9.24
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报告提纲
矿业废弃地生态恢复的关键理论与技术
案例1.瓮福磷矿山废弃地生态护坡机理及其 应用研究
案例2.赤泥对含磷废水中磷的去除效果及生 物毒性效应
Phytofiltration
问题的提出
理论上，生态系统退化与恢复的过程与机理尚 不清楚，恢复生态学的核心理论（自然演替、 集合、恢复阈值、自我设计）有待检验和完善 ，以构成这一新学科的理论框架；
实践上，需要重点解决生态恢复的最小化投入 及与之相关的生态系统安全性、稳定性问题；
以退化与恢复阈值的研究为核心，重点研究重 金属矿业废弃地退化与恢复的过程与机理。
结合已有的研究成果，将构建一个较完善的、 经济有效的矿业废弃地生态恢复理论框架与技 术体系，对指导我国重金属矿业废弃地生态恢 复的实践具有重要意义。
案例1： 瓮福磷矿山废弃地生态护坡 机理及其应用研究
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提纲
1.选题背景 2.研究内容 3.结果与分析 4.实例分析 5.结论与展望
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选题背景
植物修复与生态恢复的关系
植
生
污
态
染
物
环
修
恢
境
复
复
矿业废弃地及其环境问题
矿业废弃地是一种典型的极度退化生态系统。
矿业废弃地不仅破坏和占用大量的土地资源， 而且矿山废弃物的排放和堆存也带来了一系列 影响深远的环境问题。
重金属矿业废弃地（尾矿）
重金属矿业废弃地的污染情况
Leabharlann Baidu
铅锌矿区附近水稻受重金属危害情况