【文章內(nèi)容簡介】 化學(xué)性質(zhì)不斷改進(jìn) ， 調(diào)整 p H值 ，使游離磷、鉀和腐殖質(zhì)的增加速度比傳統(tǒng)方法 快 1 ～ 2倍。在要復(fù)墾的土地上接種菌劑后，可以大 幅度提高植物生物學(xué)產(chǎn)量和加速培肥土壤 。與常用 的施入化肥或摻入土壤改性材料相比，其優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、高效、持久、無污染 。 (c)土壤 調(diào)節(jié)劑 —— TC技術(shù)： TC是由吸水聚 合物 、肥料、生長促進(jìn)劑和載體物質(zhì)組成 ，經(jīng)實(shí)驗(yàn) 研究對改 良土壤、保水保肥、植物根系發(fā)育等具有 顯著促進(jìn)作用 12。 尾礦是選礦后排放的一類礦業(yè)固體廢棄物，一般堆積在尾礦庫 內(nèi)或是地勢低洼處 。形成尾礦廢棄地。往往對周圍的空氣、土壤、水體造成污染，并形成丑陋的景觀。因此尾礦庫停用后 ，按照固體廢棄物防治法，必須加以 治理 ，防止 其對周圍環(huán)境造成污。 另外尾礦廢棄物還大量占用土地，對尾礦的治理還會增加可利用的土地面積。 尾 礦治理有物理法、 化學(xué) 法和植被 法 。 物理法就是利用物理措施對于尾礦的表面進(jìn)行固定處理。例如利用石塊在尾礦的表面覆蓋或是利用水泥將尾礦的表面封嚴(yán)封實(shí)。化學(xué)法就是在尾礦的表面施用化學(xué)物質(zhì)，固定表層尾礦。植被法就是在尾礦上建立植被，利用植被固定表層尾礦。物理法和化學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)是快速、但是所需投 入較大 ，而且并不能改變原有的丑陋景觀，這兩種方法在尾礦的實(shí)際治理過程中很少應(yīng)用。植被法具有投入較少，治理后不僅能夠有效地 阻止尾礦對于周圍環(huán)境的 污染，而且還能夠美化景觀 ,改變局部氣候、水文等條件 還可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益 ， 是一種較理想的治理方法 。 治理的具體措施 山土地復(fù)墾方法類型劃分研究 武 強(qiáng) 薛東 (中國礦業(yè)大學(xué)，北京校區(qū) 100083) 土地生物復(fù)墾技術(shù) 第 14 頁 共 29頁 尾礦是礦石經(jīng)粉碎、研磨和浮選后，通過管道 、 泵站輸送到尾礦庫 內(nèi) ,當(dāng)尾礦 庫被堆 滿、停用后，隨著尾礦庫內(nèi)的廢水被排走，尾礦庫內(nèi)的表層尾礦逐漸由潮濕到干燥。由于尾礦本身顆粒細(xì)小、松散、易發(fā)生風(fēng)揚(yáng)現(xiàn)象，同時也易被水流沖走，發(fā)生水蝕現(xiàn)象，因此尾礦的表層移動性較強(qiáng) 。 又 由于尾礦持水持肥 能力差、晝夜溫差大等特點(diǎn)，對于植物的定居和生長不利。尾礦的化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為 ,PH呈 中性至微堿性 ,極端貧瘡 ,且含大量多種有害金屬 ,對于植物有毒害作用。但是不 同的尾礦的粒度、 粘結(jié)性、含水量和有 害成分等理化性質(zhì)有差異 ,因此在進(jìn)行具體 尾礦治理之前 應(yīng) 該進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研 究 ,以 便確定具體的治理措施 。 盡管尾礦這種特殊基質(zhì)對于植物定居生長不利 ,由于植物種類繁多 ,各有 不同的適應(yīng) 性 ,總有一些植物適應(yīng)這種特殊的環(huán)境條件 .在尾礦上定居生長 ,多 為耐性植物 。這些植物不僅對有害金屬具耐性 ,對于這些 自然狀況 下在尾礦上定居 、 生長植物的調(diào)查研究，能夠?yàn)槲驳V廢棄地的治理提供合適的物種，為人工尾礦上建立植被提供有益的指引。 施 措施 的選擇要兼顧經(jīng)濟(jì)、 社會和環(huán)境三大效益，具體 包括以下 3個方面 ,尾礦基質(zhì)改、良 措施 、 耐性物種選擇和管理。 質(zhì)改 良 該工作要建立在對尾礦基質(zhì)理化性質(zhì)分析的基礎(chǔ)之上。根據(jù)尾礦庫的類型（ 山谷型、平地型 、 低洼地型）、表層尾礦的基本狀況（ 干 旱 、 潮濕、積水）、尾礦庫所處地 區(qū)的環(huán)境敏 感性程度，再結(jié)合社會 、 經(jīng)濟(jì)效益 ,決定采取的基質(zhì)改良措施：不改良、簡單改 良 或 深度改 良等。 良 對于面積較小、地處環(huán)境非敏感地區(qū)（ 如 遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、居 民點(diǎn)及農(nóng)田 ）、位于較 為封閉山 谷 內(nèi)的積水的或表層尾礦常年保持潮濕的尾礦 庫 內(nèi)的尾礦或其部分 ,不必 進(jìn)行尾礦基質(zhì)改 良，任植物在其上 自 然定居和植物群落自然發(fā) 展 。 根據(jù)調(diào)查，這類尾礦廢棄地上 自然植物群 落發(fā)展速度較快，一般 310年即可形成相 對郁閉的植物群落 。 甚至在這類尾礦庫 內(nèi) ，盡管尾礦庫仍在使用，亦可發(fā)育出良好的沼生或水生植物群落。 良 土地生物復(fù)墾技術(shù) 第 15 頁 共 29頁 對于 面積較大、 遠(yuǎn)離城鎮(zhèn) 、 居 民點(diǎn)及農(nóng) 田、位于相對封閉山谷等環(huán)境非敏感 區(qū)域 ， 但是表層較為干旱的尾礦庫內(nèi)的尾礦 ， 可以 對尾 礦基質(zhì)進(jìn)行簡單改 良 ， 不必投入大量的 人力、物力和財力 ， 只對表 層的尾礦進(jìn)行簡單處理 ， 如在尾礦表面隨機(jī) 或按一定距離放置一些 石塊、建筑垃圾 、 土壤或枯枝落葉 。 堆的體積可大小不一。這種 簡單改 良主要是通 對于自 然狀況下尾礦上定居植物的野外調(diào)查獲得的啟示 。 野外調(diào)查 發(fā)現(xiàn) ， 對于表層較為干旱的尾礦來說 ， 植物繁殖體是大量存在的。由于干旱尾礦的移動性強(qiáng) 、 風(fēng)蝕、 水蝕引起 ， 往往使植物繁殖體得不到穩(wěn)定的萌發(fā)環(huán)境 ， 或萌發(fā)后所形成的幼苗 或成體 ， 由于風(fēng)蝕 、 水蝕而使根部暴露造成植物死亡 。 這種簡單改 良的作用是 在表層尾礦的局部區(qū)域?yàn)槟托灾参锏拿劝l(fā)、生長提供穩(wěn)定的環(huán)境條件。由于植物本身所具有的盡量利用空間發(fā)展 個體數(shù)量的特性 ， 加之植 物體本身也有改良尾礦理化性 的作用 ， 植物體會 以這些穩(wěn)定點(diǎn)為基點(diǎn) 迅速 向四周擴(kuò)散 ，最終達(dá)到占滿 整 個尾礦庫內(nèi)的空間。 良 深度改 良包括 ：① 將整個庫內(nèi)的尾礦用土 壤 或石塊或建筑垃圾覆蓋起來 。 覆蓋 510cm即可 。如果想在覆蓋后的尾礦上種植農(nóng)作物或果樹 ， 則覆蓋層 應(yīng)不小于 50cm。然后再種植農(nóng)作物和 果樹 ,取得 良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會 效益。② 將尾礦與土壤混合 。 混合深度和比例與混合改良后的利用 目的有關(guān)。 如果僅想為植物生長提供較好基質(zhì)條件 ， 則混合深度可以較淺 ， 土壤與尾礦的 比例可以較小 ，具體深度和比例可 以通過簡單試驗(yàn)獲得 ，并無具體標(biāo)準(zhǔn)。如果要在混合改良后的尾礦上種植農(nóng)作物或果樹 ， 則混合比例和深度都要加 大。 尾礦的深度改 良 ， 一般適合于便于管理 、 離城鎮(zhèn)或居 民點(diǎn)或農(nóng)田較近、 環(huán)境敏感地區(qū)。這種尾礦庫一旦停用必須立即進(jìn)行治理，防止對周圍環(huán)境造成污 染 。 物種的選擇取決于尾礦治理的 目的及緊迫 性 ， 它還 與改良措施和管理方法的選擇密切相 關(guān)。對于地 處環(huán)境非敏感地區(qū)、 基質(zhì)不改 良、 不采取管理 的潮濕或積水的尾礦庫 或僅施加 簡單改 良而不加以人工管理的干旱或較干旱的 尾礦庫來說，會有許多耐性物種很快占領(lǐng)土地生物復(fù)墾技術(shù) 第 16 頁 共 29頁 這些尾礦。調(diào)查發(fā)現(xiàn)已有將近 200種植物在不同 類型的尾礦 上自然定居生長。 這些植物多為適應(yīng)性很強(qiáng)的廣布種或地方性物種。 表 3 尾礦上自然定居植物種類 植物種 科屬 植物品種 沼生和水生植物 覽科 喜旱蓮子草、空心蓮子 草 、異型莎草、紅鱗扁莎、茬 土 、水虱草等 香蒲科 水蠟燭、雙穗雀稗、游草、棒 頭草 、光 頭稗 等 寥 科 水寥 等 中生或旱生草本植 物 菊 科 小飛蓬 、艾篙、野艾篙、蒼耳、野 菊花 和 一年蓬 等 禾本科 狗牙根、白 茅 、牛 筋草 、五節(jié)芒、類 蘆 、山 類蘆 、野古草、馬唐、結(jié)縷草等 黎科 黎、土荊芥等 豆科 雞眼 草 、天 藍(lán)首楷 等 蕨類 蕨、木蕨、娛 蛤草 等 木本或半灌木植物 旱 柳 、楊樹、紫穗槐、 鹽膚木、馬棘等 尾礦植被法治理初探 孫慶業(yè) 藍(lán)崇鈕 廖文波 安徽師范大學(xué)地理系 ,安徽 蕪湖 中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 如果對尾礦進(jìn)行簡單改良后，欲使植被較快形成 ， 則可以人工選擇一些耐性物種進(jìn)行播種 ， 如選擇狗牙根、白茅、結(jié)縷草、羊茅屬及黑麥草屬等適應(yīng)性強(qiáng)且擴(kuò)散快的植物 ， 再輔助必要的人工管理措施 。 對于進(jìn)行深度改良的尾礦 8而又 想取得較 好、較快的環(huán)境美化效果或經(jīng)濟(jì)效益來說 ， 物種選擇顯得特別重要 。 如選擇一些適應(yīng)于改良后的尾礦的花草、樹木進(jìn)行環(huán)境美化 ； 但對于具有一定經(jīng)濟(jì)效益的農(nóng)作物、果樹種類的選 擇來說 ， 要特別注意它們的食用部分有害重金屬的含量 ， 由于不同農(nóng)作物或果樹對不同金屬的吸收 、 運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化的差異及不同種類金屬在植物體內(nèi)不同部分積累的差異 ， 在具體的物種選擇過程中 ，應(yīng)該選擇那些食用部分有害金屬含量符合食用標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)作物或果樹 ， 以免有害金屬通過食物鏈對人體造成危害 。 擇 土地生物復(fù)墾技術(shù) 第 17 頁 共 29頁 管理措施主要包括施肥、灌溉 、 清除其他植物、防治病蟲害、制止人或其他大型動物破壞等，往往 因治理的最終目的而不同 ,應(yīng)酌情而定。目前在一些尾礦上所進(jìn)行的以試驗(yàn)為目的對于尾礦基質(zhì)不加改良或僅進(jìn)行簡單改 良 ,而又 希望獲得較好 的環(huán)境美化效果或經(jīng)濟(jì)效益 ，其水肥管理要求很高，且人力 、 物力和財力投入很大大面積推廣有一定困難。對于正處于植被建立時期的尾礦來說，一定要嚴(yán)格控制人和其他動物的干擾。同時由于尾礦酸化會 引起植物的死亡 ，造成已有植被的退化 ,因此要嚴(yán)密監(jiān)視尾礦的酸化，一旦發(fā)生酸化現(xiàn)象 ,必須采取措施（ 如用水泥、 泥土等封閉酸化理）處 防治酸化蔓延和擴(kuò)散。 礦業(yè)是占用土地多、時間長并且破壞程度嚴(yán)重的行業(yè)。為了在開發(fā)礦產(chǎn)資源的同時最大限度地減少對土地的占用，減少對水、大氣的污染，有效方法之一就是通過土地復(fù)墾恢復(fù) 礦區(qū)土地的使用功能，保護(hù)現(xiàn)有耕地，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。 保護(hù)和改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的主要任務(wù)是恢復(fù)植被和土地的生產(chǎn)能力。由于土壤微生物是土壤的重要組成部分，它的種類、組成、數(shù)量及其演替是反映土壤性質(zhì)和土壤熟化程度的重要標(biāo)志，并與土壤中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、植被的生長和繁育密切相關(guān)。礦區(qū)土壤復(fù)墾同樣離不開微生物的參與，有益微生物可通過多方面的作用加速復(fù)墾進(jìn)程，促進(jìn)植物生長發(fā)育，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。礦區(qū)土壤具有肥力低（尤其是有機(jī)質(zhì)低）、土壤含水量低及土壤生物活性低的特性，在進(jìn)行工程復(fù)墾重構(gòu)的過程中又經(jīng)過人為擾動，極嚴(yán)重地破壞了微生物生 存和繁衍的條件，微生物數(shù)量和種類受到很大影響，對植被的重建工作及其不利。利用現(xiàn)代微生物工藝技術(shù)對廢棄礦山進(jìn)行復(fù)墾，是國外復(fù)墾新技術(shù)研究的熱點(diǎn)，已初見成效。開發(fā)這項技術(shù)，對于拓寬復(fù)墾技術(shù)的學(xué)科范疇、迅速重建礦區(qū)人工生態(tài)系統(tǒng)、執(zhí)行我國經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展基本國策，是一項具有重大意義的科學(xué)工作。 微生物復(fù)墾技術(shù)是利用微生物的接種優(yōu)勢，對復(fù)墾區(qū)土壤進(jìn)行綜合治理與改良的一項生物技術(shù)措施。借助向新建植的植物接種微生物，在改善植物營養(yǎng)條件、促進(jìn)植物生長發(fā)育的同時，利用植物根際微生物的生命活動，使失去微生物活性的復(fù)墾區(qū)土壤重新建立和恢復(fù)土壤的基質(zhì)改良，加速自然土壤向農(nóng)業(yè)土壤的轉(zhuǎn)化過程，使生土熟化，提高土壤肥力，從而縮短復(fù)墾周期。 。在種植過豆科植物的土壤中，自然根瘤菌能不斷地侵染新種植豆科作物的根系，形成新的根瘤，增強(qiáng)豆科作物的固氮能力。在豆科植物所需的總氮量中，估計 只有 1/3取自土壤，其余 2/3都靠共生固氮菌固定空氣中的氮土地生物復(fù)墾技術(shù) 第 18 頁 共 29頁 素。然而在復(fù)墾地的土壤中，幾乎不存在自然根瘤菌。因此，初始種植各種豆科植物時，必須用人工接種的辦法彌補(bǔ)土壤中自然根瘤菌的不足。經(jīng)過人工選育的優(yōu)勢菌株，其浸染力強(qiáng)，固氮活性高，用其制成菌劑作人工接種，對新復(fù)墾地初期種植的豆科植物來說，可以增加侵染，幫助豆科作物有效地利用大氣中的氮素，迅速培肥復(fù)墾的貧瘠土壤，是一種經(jīng)濟(jì)有效的土壤培肥技術(shù)。需要注意的是，在接種根瘤菌種植豆科植物時，需補(bǔ)充一定量的磷、鉀和少量氮肥，以滿足植物苗期生長的需要。但在接菌種植時，氮 肥用量不宜過大，因?yàn)榈侍鄷Ω鼍幸种谱饔?，可降低固氮效果? 微生物對植物利用土壤養(yǎng)分的作用。養(yǎng)分缺乏是復(fù)墾土壤上植物不能正常生長的關(guān)鍵限制因素，而許多土壤微生物具有活化土壤潛在養(yǎng)分，增加土壤養(yǎng)分有效性的特性。例如，向作物（禾本科）人工接種非自生固氮菌、磷細(xì)菌和鉀細(xì)菌，能夠迅速有效地提高土壤對非豆科植物供給氮、磷、鉀養(yǎng)分的能力。 Gerretsen 首先發(fā)現(xiàn)接種根際微生物具有促進(jìn)植物生長和磷吸收的效應(yīng)。大多數(shù)解磷微生物主要分布于植物的根際。解磷微生物所釋放的一些有機(jī)酸能與土壤中的 AlP、 CaP、和 FeP性的無機(jī)磷酸鹽發(fā)生螯合作用，從而促進(jìn)土壤中的無機(jī)態(tài)難溶性磷的釋放。 菌根是植物根系和菌根形成的一種共生聯(lián)合體。據(jù)估計地球上大約有 90%的高等植物與菌根菌形成共生關(guān)系。在這一共生關(guān)系中，植物為菌根菌提供碳水化合物，而菌根菌則通過其龐大的菌絲網(wǎng)絡(luò)提高植物對土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，尤其是移動性較差的養(yǎng)分如 P和 Zn等；在干旱和半干旱環(huán)境中，菌根能提高植物對水分和氮素的吸收。菌根還可以通過增加土壤顆粒內(nèi)的團(tuán)聚作用而改善土壤結(jié)構(gòu)。一般認(rèn)為，菌根菌是自然界多數(shù)植物生存最基本的組成部分，在