【正文】 試驗（1），24個不同處理的小區(qū)排列如圖53。② 土壤快速熟化及營養(yǎng)化試驗（綠肥壓青）：共計4個處理。① 隔離層和安全覆土方式試驗：8個處理水平，每個處理水平3個重復(fù)，共計24個處理。通過種植不同類型作物和合理布局，達到快速熟化土壤，并能顯著提高肥力的目的，從而為礦區(qū)建立復(fù)墾還田試驗示范基地提供有效數(shù)據(jù)。整個生育期，灌溉定額、灌水時間按作物需求量和土壤干旱程度確定，但所有處理的灌水時間保持一致。5）種植方式：常規(guī)種植。因此。A1B1A2B2A3B3C1D1C2D2C3D3E1F1E2F2E3F3G1H1G2H2G3H3圖51 試驗小區(qū)隨機分布圖說明：A、B、C、D、E、F、G、H—試驗的8個處理；1，2，3—每個處理的重復(fù)試驗數(shù)。A（對照）：原土80cm+小麥+玉米；B（對照）：原土80cm+馬鈴薯+玉米；C：摻混20cm厚客土+原土60cm+小麥+玉米；D：摻混20cm厚客土+原土60cm+馬鈴薯+玉米；E：原土40cm 上下層混勻+原土40cm+小麥+玉米；F：原土40cm 上下層混勻+原土40cm+馬鈴薯+玉米；G：原土80cm上下均勻混合+小麥+玉米；H：原土80cm上下均勻混合+馬鈴薯+玉米。試驗8個處理水平，每個處理水平3個重復(fù)，共計24個處理。 試驗方案（1）污染農(nóng)田土壤重金屬修復(fù)試驗1）研究區(qū)域：礦區(qū)重污染農(nóng)田2）研究目的：按不同比例的客土摻混、上下層土均勻混合兩種方式，來降低耕作層土壤重金屬含量，得到最佳摻混量；選用不同品種的農(nóng)作物和布局方式，通過種植達到既可以使土壤中污染物的殘留量降到最低程度，又能使農(nóng)作物中污染物的量達到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的目的，同時使土壤的生產(chǎn)力和綜合質(zhì)量得到提升。因而根據(jù)其他學(xué)者的研究成果和當(dāng)?shù)貙嶋H情況，選擇黃土、熟石灰、細沙組成的“三合土”作為隔離層，起到隔水、化學(xué)穩(wěn)定的作用，防止重金屬揮發(fā)或隨毛細管作用向表土層的遷移。其中選擇大豆是因為豆科作物的特點，其根莖葉作為綠肥壓青培肥土壤，顯著改善土壤結(jié)構(gòu)性，加速復(fù)墾土壤熟化，縮短復(fù)墾周期。根據(jù)以上研究成果，本研究選擇重金屬Hg、Pb、Cd作為污染因子。2）礦業(yè)污水灌溉型土壤剖面上，Hg含量超標(biāo)深度已達35cm，Pb、Cd超標(biāo)深度達25cm；Hg、Pb、Cu累積污染超標(biāo)深度達60 cm，Cd為25 cm。因此本試驗中，考慮被修復(fù)土壤最終進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的，選擇物理工程措施（客土摻混、布設(shè)不同隔離層、覆蓋層）結(jié)合植物修復(fù)措施（不同農(nóng)作物合理布局）進行礦區(qū)廢棄礦渣場復(fù)墾還田和重金屬污染農(nóng)田修復(fù)。（1）污染農(nóng)田土壤重金屬修復(fù)試驗1）物理修復(fù)（客土與原土不同比例混合、上下層土均勻混土）2）農(nóng)作物結(jié)構(gòu)調(diào)整（小麥、玉米、馬鈴薯等） （2）尾礦渣場復(fù)墾還田土壤熟化及營養(yǎng)化試驗1）隔離層和安全覆土方式試驗2）土壤快速熟化及營養(yǎng)化試驗（綠肥壓青） 試驗方案 制定試驗方案的依據(jù)（1）重金屬污染土壤修復(fù)方法的選擇目前重金屬污染土壤的修復(fù)方法主要有三大類：①物理工程措施；②化學(xué)修復(fù)措施；③生物修復(fù)措施，包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)技術(shù)。 技術(shù)路線針對礦區(qū)廢棄尾礦渣場的分布面積及農(nóng)田耕地污染程度和污染物的特點，在廣泛收集國內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上，進行典型污染區(qū)調(diào)研（陜西潼關(guān)金礦區(qū)），對重污染區(qū)的土壤生產(chǎn)潛力、植被生長狀況、礦區(qū)開采對周邊環(huán)境的影響程度進行現(xiàn)場調(diào)查，為礦區(qū)土壤修復(fù)熟化試驗提供背景數(shù)據(jù)和參數(shù)；充分調(diào)研國內(nèi)有關(guān)重金屬污染土壤修復(fù)、熟化及防治技術(shù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，分析目前礦區(qū)土壤修復(fù)防治技術(shù)的發(fā)展方向；設(shè)計野外小區(qū)試驗方案，并邀請專家進行論證，確保試驗的可操作性和可靠性，以達到實施本項目要求的目標(biāo)；在小區(qū)試驗的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)選，提出適合于該礦區(qū)的土壤修復(fù)技術(shù)，進行長期定位觀測試驗，為今后礦區(qū)土壤修復(fù)熟化提供基礎(chǔ)保障和技術(shù)體系，以期產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。根據(jù)礦區(qū)重金屬污染的實際現(xiàn)狀，采用合理的生態(tài)治理工程，突出重點、循序漸進，分步實施?！　〉谒恼? 指導(dǎo)思想和技術(shù)路線 指導(dǎo)思想礦區(qū)廢棄尾礦渣復(fù)墾還田及農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)是國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃的重點內(nèi)容之一，是“十二五”削減總量改善質(zhì)量防范風(fēng)險的規(guī)劃主線的主要體現(xiàn)，是改善民生、保障安全的集中所在。②采礦和選礦對生態(tài)環(huán)境的破壞和污染比較嚴(yán)重。目前大多數(shù)企業(yè)難以保證三年可供開采的探明儲量。（詳見表31）表31 陜西潼關(guān)金礦區(qū)主要礦山企業(yè)生產(chǎn)狀況一覽表企業(yè)名稱實際生產(chǎn)能力（萬t）年末保有（萬t）生產(chǎn)狀況東桐峪金礦生產(chǎn)大煣峪金礦生產(chǎn)小口金礦生產(chǎn)玉石峪金礦生產(chǎn)李家金礦生產(chǎn)太要金礦生產(chǎn)黃金冶煉廠生產(chǎn)秦太金礦生產(chǎn)陜西基指金礦生產(chǎn)渭南市金礦生產(chǎn)窯上金礦生產(chǎn)秦河礦業(yè)有限公司生產(chǎn)合計生產(chǎn)（資料來源：渭南市礦山資源開發(fā)利用現(xiàn)狀圖，渭南市國土資源局等，）以黃金為主導(dǎo)的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用，極大地促進了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會的發(fā)展，在過去二十年及其今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，黃金礦業(yè)都將作為該縣經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。近年來，全縣（僅縣屬和集體企業(yè)）黃金產(chǎn)量穩(wěn)定在10萬兩左右，產(chǎn)值2~，利潤2000~3000萬元。在新構(gòu)造運動的作用下，山前斷裂發(fā)生間歇性強烈抬升，山麓沖洪積扇群疊覆，河流長期遭受剝蝕夷平，形成了現(xiàn)代地質(zhì)構(gòu)造景觀。 地質(zhì)構(gòu)造潼關(guān)縣地處小秦嶺太華臺拱與汾渭斷陷接合部。巖石化學(xué)總體為富鹼(鈉質(zhì))花崗巖。主要組成礦物為微長石(25%~40%)、斜長石(30%~50%)、石英(20%~25%)、黑云母(5%)，斑晶為微斜條紋長石。后者為巖株、巖床狀，分布于大西溝和蒲峪三官廟一帶，巖性為陰影狀斜長混合花崗巖，主要礦物由鉀長石50%、石英30%~35%、斜長石15%、黑云母5%~10%組成。按時代可分為太古代、元古代、加里東華力西期、印支期、燕山早期等。馬蘭組表層為耕作熟化的塿土，是潼關(guān)縣主要農(nóng)業(yè)耕作土壤。太華群地層年齡為晚太古代，新生界第四系廣布于潼關(guān)縣山前大斷裂以北的沖洪積斜源和黃土溝壑地貌區(qū)，南部山區(qū)有零星分布。太華群(Ar2)，分布于潼關(guān)縣南部秦嶺基巖山地區(qū)，出露面積45km2。第三章 研究區(qū)地質(zhì)背景 研究區(qū)地質(zhì)背景 地層潼關(guān)金礦區(qū)地處華北地臺的渭河小區(qū)、金堆城小區(qū)接壤帶。國內(nèi)對單個礦山的案例研究較多，而在黃土地區(qū)對礦區(qū)廢棄地生態(tài)重建所面臨的共同問題研究較少。因此應(yīng)積極開展適合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件的超富集植物的篩選，這對金屬礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工作具有重要的理論意義和實踐價值。（3）擴大對重金屬超富集植物的篩選。礦區(qū)復(fù)墾耕地土壤修復(fù)一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，與生態(tài)、地質(zhì)、土壤、肥料、作物栽培、林業(yè)、農(nóng)田水利、環(huán)境保護、毒理、美學(xué)、農(nóng)藝、地理等許多學(xué)科有關(guān)。建議成立專門的小型礦山管理機構(gòu)，或者將對小型礦山的管理權(quán)限下放給縣級政府， 讓當(dāng)?shù)卣磭液偷胤降姆ㄒ?guī)政策實施管理。 研究區(qū)污染土壤修復(fù)及防治工作發(fā)展方向（1）完善政策法規(guī)，盡快實施對小型礦山的有效管理?，F(xiàn)治理恢復(fù)區(qū)地形平坦，披堿草長勢良好，水土流失量降低，地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境得到明顯改觀。治理恢復(fù)區(qū)播種披堿草，面積67193 hm2草場圈定了網(wǎng)圍欄。礦山的綜合整治同時還帶動了機修業(yè)、運輸業(yè)、加工業(yè)的發(fā)展，并使部分剩余勞動力得到了安置。在恢復(fù)和重建的同時，應(yīng)以小流域為單元對區(qū)域進行綜合整治和建立區(qū)域生態(tài)恢復(fù)及重建模式。龍健等通過觀察浙江哩鋪銅礦廢棄地復(fù)墾土壤的微生物特征，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)復(fù)墾土壤微生物區(qū)系發(fā)生明顯改變。莫測輝等將城市污泥應(yīng)用在礦山廢棄地的復(fù)墾中，證明城市污泥及其堆肥是一種良好的有機肥料和土壤改良劑；但在應(yīng)用前必須對城市污泥進行檢測及處理，重金屬含量超標(biāo)的不能使用，以避免加重廢棄地的污染。適量施用有機肥可以防止作物的汞污染，降低汞的遷移能力。另外有機肥對多種污染物在土壤中的固定有明顯的作用。二是加入食用菌廢料。首先種植豆科灌木或牧草（ 有固氮作用），然后將植物（ 有機物）通過多種方法歸還土壤，如綠肥壓青、秸稈還田。一是種植豆科牧草。（3）再造耕作土，改善礦山廢棄地土壤肥力，加速土壤熟化由于廢棄尾礦渣場表面缺乏耕作土，因此復(fù)墾還田的第一步就要再造耕作層。我國近來在這方面的研究也取得了一定成果，針對不同的重金屬，篩選出了對應(yīng)的高富集植物。一般將前三者統(tǒng)稱為去除過程，而將后者稱為穩(wěn)定過程。（2）廢棄地重金屬污染的植物修復(fù)植物修復(fù)技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的土壤修復(fù)技術(shù)。銅陵獅子山礦，銅陵有色集團公司水木沖尾礦庫無土植被邊坡穩(wěn)定技術(shù)研究，成功應(yīng)用在共6期后期壩的護坡上。中條山有色金屬集團公司毛家灣尾礦庫復(fù)墾為農(nóng)業(yè)用地，研究了尾沙覆蓋方法、尾沙改良熟化措施： 用少量黃土與尾砂混合覆蓋，改良了尾沙結(jié)構(gòu), 是一種經(jīng)濟有效的復(fù)墾方法。將工程復(fù)墾與生物復(fù)墾有機結(jié)合，建立了剝采、排土與復(fù)墾聯(lián)合新工藝，獲得有色金屬協(xié)會科技進步二等獎。廢棄排土場、采空區(qū)植被覆蓋率達80. 7%。我國一些已取得較好成果的金屬礦山廢棄地復(fù)墾的案例見表21。中澳礦山廢棄物研究管理項目是原中國有色金屬工業(yè)總公司和澳大利亞在環(huán)境保護復(fù)墾領(lǐng)域的首次技術(shù)合作項目。（1）礦山廢棄地復(fù)墾我國金屬礦山廢棄地大規(guī)模有組織的復(fù)墾工作起步較晚，而目前近2 /3的礦產(chǎn)資源處于中后期開采階段或接近枯竭，在未來的幾十年將有不少礦山關(guān)閉，大量的廢棄地需要復(fù)墾。世界各國根據(jù)自身情況和技術(shù)水平，其生態(tài)恢復(fù)側(cè)重點各不相同，表現(xiàn)為：歐洲由于工業(yè)資源的過度開發(fā)而側(cè)重于礦山廢棄地的恢復(fù)；北美洲則側(cè)重于水體和林地恢復(fù)；新西蘭和澳洲則由于其畜牧業(yè)而側(cè)重于草原管理與恢復(fù)；中國則由于人口眾多而強調(diào)農(nóng)業(yè)綜合利用和農(nóng)業(yè)復(fù)墾（任海等，2001；趙曉英等，1998)。為了促進廢棄土地快速演化和土壤培育，消除污染，改善土壤環(huán)境質(zhì)量，目前在國外礦區(qū)土壤修復(fù)方面研究較多的是土壤重構(gòu)。Anthony對未被嚴(yán)重破壞和污染的礦區(qū)土壤進行了自然恢復(fù)的研究，結(jié)果表明在不進行人工影響的情況下，礦區(qū)被破壞的土壤可以進行自我恢復(fù)。一些發(fā)達國家，特別是礦區(qū)較多的澳大利亞、德國、美國等國家較早開展了礦區(qū)土地修復(fù)的相關(guān)研究。這一現(xiàn)象最早在歐洲出現(xiàn)，盡管部分有識之士對此提出異議，但并未引起重視。圖11 研究區(qū)概圖第二章 研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外研究概況及進展礦山生態(tài)恢復(fù)研究可以追述到20世紀(jì)上半葉，其主要內(nèi)容是研究如何對一采礦業(yè)和開采地下水造成的各種塌陷環(huán)境進行生態(tài)恢復(fù)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間有縣級公路、簡易公路相連。與隴海鐵路線平行的西安潼關(guān)高速公路由此進入河南。潼關(guān)縣北臨黃河，與山西省隔河而望；東北接大荔，以渭水為界；南依秦嶺，與洛南相鄰；西接華陰市；東與河南省靈寶市接壤。23′00″~34176。08′00″~110176。本項目通過對現(xiàn)有金礦開采區(qū)及加工區(qū)的各環(huán)境要素分析與評價，利用國內(nèi)外學(xué)者普遍認可且經(jīng)濟有效的農(nóng)業(yè)栽培土壤熟化、營養(yǎng)化技術(shù)及廢棄地工程處理技術(shù)，將現(xiàn)有礦區(qū)壓占廢棄地和污染的農(nóng)田改造為適合于農(nóng)業(yè)耕種的優(yōu)質(zhì)良田，對其耕地質(zhì)量變化趨勢和農(nóng)作物種植安全性進行長期監(jiān)測，以期為類似礦區(qū)重金屬污染土壤防治提供示范和借鑒。周邊農(nóng)田土壤質(zhì)量惡化，生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)下降，糧食安全受到威脅，制約了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平，成為建立和諧社會的瓶頸。本研究