【正文】 也不很明顯。土壤重構(gòu)研究主要集中生物種類與活性、土壤理化性質(zhì)與礦物學(xué)特性、土壤重構(gòu)研究新技術(shù)的使用等三個方面。 我國學(xué)者在礦區(qū)廢棄的生態(tài)修復(fù)工作方面進(jìn)行了大量工作，主要研究方向包括以下方面。何書金和蘇光全篩選出了影響礦山廢棄地復(fù)墾潛力的自然和社會經(jīng)濟(jì)條件方面的 4類 14個亞類因子，并劃分為 6個等級，為全國礦山廢棄地復(fù)墾潛力的評價及礦山廢棄地的有效合理利用提供了參考。 19931997年該項目按綜合性系統(tǒng)工程開展尾礦庫 復(fù)墾研究，研究內(nèi)容包括庫區(qū)復(fù)墾設(shè)計、無土建立植被、壩體穩(wěn)定性研究、復(fù)墾區(qū)社區(qū)發(fā)展、復(fù)墾政策與指南等專項。 表 21 我國部分金屬礦山廢棄地復(fù)墾實例 礦山或治理者 復(fù)墾任務(wù)及效果 中國鋁業(yè)貴州 分公司第一鋁礦 19982021 年以來，開展了大規(guī)模自行復(fù)墾活動，植樹 萬株 , 排土場復(fù)墾面積 萬 m2，采空區(qū)復(fù)墾 m2，礦區(qū)荒山、坡地復(fù)墾綠化 m2。 孝義鋁土礦， 平果鋁業(yè)公司 鋁土礦 采場、排土場復(fù)墾 18萬 m2， 復(fù)墾率 74%。 銅陵有色集團(tuán)公司 五公里尾礦庫復(fù)墾，建立了 13 hm2無土植被，提出了 “兼綠地與建筑用地為一體 ”復(fù)墾模式。 廣東樂山鉛鋅礦 在尾礦廢棄地上鋪蓋厚約 20 cm垃圾及 20kg /m2石灰 , 提高 了尾礦 pH 值，降低了電導(dǎo)率，有效防止了下層尾礦的酸化， 植物生長良好。在控制壩坡水土流失、邊坡汛期險情上取得良好效果。植物修復(fù)技術(shù)可分為植物提取、植物揮發(fā)、根際過濾和植物固定 4種類型。與覆蓋土壤、物理和化學(xué)處理方法相比，植物修復(fù)技術(shù)具有成本低、 原位修復(fù)、不造成二次污染 等多種優(yōu)勢，因而成為國際范圍的研究熱點。如對于 Pb，超富集或富集植物有羽葉鬼針、土荊芥、印度芥菜、雙穗雀稗、雀稗、芥菜、銀合歡等；對于 Cd，有龍葵、小白菜、結(jié)球甘藍(lán)、印度芥菜等；對于 As，有蜈蚣草、大葉井口邊草等；對于 Cu，有鴨跖草、印度芥菜、密毛蕨等；對于 Zn，有東南景天、大葉相思、印度芥菜等；對于 Hg有加拿大白楊幼苗等。對于新建的耕作層有機(jī)質(zhì)、 氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì) 缺乏 ，是植物生長的限制因子之一， 很多學(xué)者用化肥、有機(jī)廢棄物和固氮植物 （ 如豆科植物 ） 改良土壤的營養(yǎng)狀況來解決這類問題。 主要是用來增加土壤養(yǎng)分，加速土壤熟化。通過如此循環(huán)來提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，加速土壤熟化和土壤改良速度。食用菌廢料中含有許多植物需要的營養(yǎng)物質(zhì)，其中殘留的菌絲體在其生長發(fā)育過程中能分泌出一些酶 ，可以促進(jìn)生化反應(yīng)，因而能從復(fù)雜的有機(jī)物中釋放出更多的易被植物吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，并能起到活化土壤的作用，能為多種土壤微生物提供生長基質(zhì)，所以是很好的土壤改良劑。 如 紅壤種上綠肥紫云英后 ， 鎘在土壤溶液中的含量明顯減少。但有機(jī)肥對各種污染物的作用在不同的土壤中表現(xiàn)不一，因而在施加有機(jī)肥時應(yīng)根據(jù)不同的土壤謹(jǐn)慎對待。劉莉莉等研究發(fā)現(xiàn)，土壤生物肥力水平是成功地進(jìn)行礦業(yè)廢棄地土地管理的關(guān)鍵因素之一，是礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復(fù)和治理的重要指標(biāo)。 （ 4）區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建 礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)是一項綜合性很強的工作， 要站在區(qū)域 (小流域 )的高度思考其生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)及其可持續(xù)發(fā)展問題。楊福海等研究遷安市包官營鐵礦的恢復(fù)重建過程中，在可持續(xù)發(fā)展理論指導(dǎo)下，以礦養(yǎng)農(nóng)，因地制宜綜合開發(fā)，農(nóng)林牧副漁全面發(fā)展，利用尾礦、廢石改良荒山 ，復(fù)墾土地 hm2，并改旱田為水田 hm2，建果園 60多 hm魚塘 、養(yǎng)雞場養(yǎng)雞棚 7座，形成了良好的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。青南砂金礦治理恢復(fù)面積達(dá) 67193 hm2，修復(fù)的河道寬 10 m、深 112 m，基本恢復(fù)了原河床的位置與形態(tài)。通過治理，過去采區(qū)沙堆、采金坑遍布，滿目狼籍的景象已不復(fù)存在。通過兩年的圍欄養(yǎng)護(hù)，治理恢復(fù)區(qū)披堿草產(chǎn)草量為自然狀態(tài)下的 511倍，成為礦區(qū)過采區(qū)綜合治理的一個 “ 綠色植被示范區(qū) ” 。通過對礦區(qū)小礦山的調(diào)查，應(yīng)盡快修訂和完善有關(guān)土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)的政策法規(guī)，制訂土地復(fù)墾法和生態(tài)恢復(fù)指南。 （ 2）加強技術(shù)合作，多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)。因此，生態(tài)和環(huán)境保護(hù)界等各方面的學(xué)者應(yīng)和采礦界的技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)，通過引進(jìn)植物新品種，改善植物生長性能；利用化學(xué)工程技術(shù)加速土壤的改良和熟化，使礦區(qū)復(fù)墾耕地的土壤質(zhì)量在短時期內(nèi)取得較大進(jìn)展和突破。礦區(qū)廢棄地重金屬污染嚴(yán)重，而植物修復(fù)對其治理有較好的前景和優(yōu)勢。 （ 4）建立金屬礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)示范工程。建議將礦業(yè)廢棄地按污染程度劃分為不同的類型，按不同類型實施不同的污染土壤修復(fù)方案，建立試驗示范工程，集中優(yōu)勢科研力量和資金，攻克共性的難關(guān)，構(gòu)建同類型礦區(qū)重金屬污染土壤生態(tài)恢復(fù)可行 模式，并開發(fā)培育成套技術(shù)。 主要出露地層有太古界太華群中 高級變質(zhì)巖系和新生界第四系黃土 。 巖性特征可分為上下兩個巖套 ， 即太峪嶺巖套和翁岔鋪巖套 。 主要為早 中更新統(tǒng)三門組冰湖相沖洪積沉積層和中 晚更新統(tǒng)離石 組 、 馬蘭組風(fēng)積黃土及全新統(tǒng)現(xiàn)狀河流沉積 。 巖 石 研究區(qū)內(nèi)巖漿活動較為發(fā)育 ， 具有期次多 、 巖性復(fù)雜等特點 。 其中太古代侵入巖主要有花崗巖 、偉晶巖和混合花崗巖 ， 以前者為主 ， 多呈巖脈狀 ， 分布在太峪 、 桐峪以及篙岔峪溝腦 ，主要組成礦物有斜長石 (30%)、 微斜長石 (45%)、 石英 (20%)、 黑云母 (5%)。 加里東 華力西期侵入巖出露于文峪 、泔 澗峪和小文峪 ， 巖性為二長花崗巖 。伴生副礦物有磁鐵礦 榍 石 、 磷灰礦 鋯 石 、 螢石 、 黃鐵礦等 。 Na2O+NaO 為 %~%， 鈉略大于鉀 ， K2O/Na2O 比值為 ~1。 由 于古老基底太華群的長期隆起和 渭河斷凹的不斷下降 ， 形成懸殊的地形地貌單元和構(gòu)造單元 。 研究區(qū) 礦產(chǎn)資源開發(fā)情況 研究 區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)主要以金礦開發(fā)為主 ， 金礦開發(fā)是該縣的支柱性產(chǎn)業(yè) 。黃金礦業(yè)產(chǎn)值占全縣國內(nèi)生產(chǎn)總值（ 7~ 億元）的 30%左右；黃金企業(yè)對縣財政的貢獻(xiàn)率在 70%以上。同時，潼關(guān)縣 黃金礦業(yè)在二十多年的發(fā)展過程中，也 出現(xiàn) 了一些不可忽視的問題： ① 金礦后續(xù)資源緊張，可持續(xù)發(fā)展受到威脅。企業(yè)探礦各占一方，攻 其一點，缺乏全局性、系統(tǒng)性。植被破壞、河道堵塞、水質(zhì)污染、水循環(huán)系統(tǒng)改變、地災(zāi)隱患嚴(yán)重。 因此本項研究中，要 依靠科技進(jìn)行 科學(xué)的 污染評估，分區(qū)、分類有針對性地采用經(jīng)濟(jì)高效的修復(fù)技術(shù)， 有 組織 的 開展受污染土壤治理與修復(fù)試點示范工程 研究 ， 維護(hù)好、保護(hù)好、實現(xiàn)好人民群眾的根本利益。 對各類保障措施盡量提出簡單、有效、易操作的方式方法，最大程度的節(jié)約人力、物力和財力 ，從而 科學(xué)有效的完成預(yù)定任務(wù)。 第五章 研究內(nèi)容及工作部署 研究內(nèi)容 研究內(nèi)容包括兩大試驗。在本研究區(qū)（黃土地區(qū)）由于土壤的理化性質(zhì)和特定的重金屬種類（ Hg、 Cd、 Pb）， 采用化學(xué)技術(shù)修復(fù)污染土壤，或者是生物修復(fù)中的微生物修復(fù) ， 技術(shù) 尚 不成熟，且有一定的局限性，難以大規(guī)模處理污染土壤。 （ 2） 污染因子的選擇 國土資源部 “ 重點礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題專題調(diào)查 ” ( 202112300057) ；國土資源部 “ 陜西潼關(guān)金礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題專題調(diào)查 ” ( 202112300057 1)研究成果表明， 1） 研究區(qū) 土壤中汞、鉛、鎘、銅、鋅元素的含量均值高于全國土壤背景值、關(guān)中地區(qū)塿土背景值、鄰區(qū) 40～ 60cm似背景值和耕作層對比值。尾礦渣淋溶型土壤剖面上， Hg超標(biāo)深度 20cm， Hg、 Pb、 Cd累積污染超標(biāo)深度達(dá) 140 cm。 （ 3） 供試農(nóng)作物的選擇 根據(jù)國土資源部 “ 陜西潼關(guān)金礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題專題 調(diào)查 ” ( 202112300057 1)研究成果，金礦區(qū)薯類作物、玉米籽粒吸收累積重金屬比小麥籽粒少的特點，結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實際，選擇玉米、 小麥、 馬鈴薯和大豆作為供試作物。 （ 4） 工程措施中隔離層材料的選擇 隔離層材料的選擇應(yīng)當(dāng)考慮其本身具有惰性、有害物質(zhì)含量低、滲透系數(shù)小、價廉易得等特點。 同時熟石灰可不同程度提高土壤 pH， 降低 Pb、 Cd 在土壤中的生物有效性。 3） 試驗設(shè)計： 根據(jù)該地區(qū)土壤重金屬測定結(jié)果， Hg、 Cd、 Pb 三種元素中以 Hg污染最嚴(yán)重，因而客土摻混量及上下層混合深度的計算主要依據(jù)污染土壤中 Hg 的 超標(biāo)倍數(shù) 。 每個處理的耕作層深度保證在 80cm。 每個處理的小區(qū)面積長 5m，寬 4m， 24 個不同處理的小區(qū)隨機(jī)排列如圖 51。 每個小區(qū)的分布如圖 52 所示， 黑 色區(qū)域為小區(qū)邊界，寬 ，作為保護(hù)帶，邊界內(nèi)不種植作物。 圖 52 試驗小區(qū)示意圖 4） 每個小區(qū)中客土的摻混量計算：客土容重按 ，則每個小區(qū)摻混 20cm厚客土重 4300kg。施肥量按大田每畝用量折算，栽種前一次施入，生長期間不再追肥。 （ 2） 尾礦渣場復(fù)墾還田 土壤熟化及營養(yǎng)化試驗 1） 研究區(qū)域：尾礦渣場 2） 研究目的：通過布設(shè)隔離層、 不同 方式 的 安全 覆蓋 技術(shù) ，最終選擇出一個工程量小，并可以有效阻止污染物擴(kuò)散遷移 的 安全覆蓋層 。 3） 試驗設(shè)計 ：每個處理的隔離層由 黃土、 熟石灰 、細(xì)沙 “三合土”組成，隔離層和 覆蓋層厚度保證 80cm。 A（對照）： 尾礦渣推平碾實 +50cm客土壓實 ＋ 30cm客 土 壓實 +旋耕 （ 20~25cm） +小麥 +玉米 ； B（對照）： 尾礦渣推平碾實 +50cm 客土壓實 ＋ 30cm 客 土 壓實 +旋耕 （ 20~25cm） +馬鈴薯 +玉米 ； C（對照）： 尾礦渣推平碾實 +80cm客 土 壓實 ＋ 旋耕 （ 20~25cm） +小麥 +玉米 ； D（對照）： 尾礦渣推平碾實 +80cm客 土 壓實 ＋旋耕 （ 20~25cm） +馬鈴薯 +玉米 ； E： 尾 礦渣推平碾實 +10cm隔離層＋ 40cm客土壓實 ＋ 30cm客 土 壓實 +旋耕（ 20~25cm） +小麥 +玉米 ； F： 尾 礦渣推平碾實 +10cm隔離層＋ 40cm客土壓實 ＋ 30cm客 土 壓實 +旋耕（ 20~25cm） +馬鈴薯 +玉米 ； G： 尾 礦渣推平碾實 +10cm 隔離層＋ 70cm客 土 壓實 ＋旋耕 （ 20~25cm） +小麥 +玉米 ； H： 尾 礦渣推平碾實 +10cm 隔離層＋ 70cm 客 土 壓實 ＋旋耕 （ 20~25cm） +馬鈴薯 +玉米 。 I： 尾礦渣推平碾實 +50cm客土壓實 ＋ 30cm客 土 壓實 +旋耕 （ 20~25cm） +大豆（ 壓青翻入 ） ； J： 尾礦渣推平碾實 +80cm客 土 壓實 ＋旋耕 （ 20~25cm） +大豆（ 壓青翻入 ） ； K： 尾 礦渣推平碾實 +10cm隔離層＋ 40cm客土壓實 ＋ 30cm客 土 壓實 +旋耕（ 20~25cm） +大豆（ 壓青翻入 ） ； L： 尾 礦渣推平碾實 +10cm 隔離層＋ 70cm 客 土 壓實 ＋旋耕 （ 20~25cm） +大豆（ 壓青翻入 ）。 A1 B1 A2 B2 A3 B3 I C1 D1 C2 D2 C3 D3 J E1 F1 E2 F2 E3 F3 K G1 H1 G2 H2 G3 H3 L 圖 53 試驗小區(qū)隨機(jī)分布圖 說明： A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L—試驗的 12 個處理； 1， 2， 3—每個處理的重復(fù)試驗數(shù)。 5） 種植方式：常規(guī)種植。 （ 3） 土壤和植物樣監(jiān)測 1）土壤樣品測定： ① 樣品類型：作物種植前后原土 、 客土，不同 處理 后的 耕作層土樣 ； ② 測定項目： pH，含水量，容重，有機(jī)質(zhì)，全氮，全磷、堿解氮、速效鉀，速效磷，水溶鹽分，重金屬元素（ Hg、 Cd、 Pb）含量。 工作部署 工作部署思路 （ 1）在了解國內(nèi)外重金屬污染土壤修復(fù)防治措施的基礎(chǔ)上，提出 潼關(guān) 礦區(qū) 廢棄尾礦渣場和重度 污染土壤 復(fù)墾還田及熟化的工程技術(shù)措施和植物 修復(fù)的初步方案，組織相關(guān)專家對礦區(qū)重金屬污染土壤工程修復(fù)和植物修復(fù)設(shè)計思路和試驗方案進(jìn)行論證工作，以保障礦區(qū)生態(tài)修復(fù)工程的順利實施和試驗結(jié)果的可靠性； （ 2）以陜西潼關(guān)礦區(qū)為研究 對象 ，開展礦區(qū) 土壤生產(chǎn)潛力、植被生長狀況、礦區(qū)開采對周邊環(huán)境的影響程度現(xiàn)場調(diào)查，為礦區(qū)土壤修復(fù)試驗提供背景數(shù)據(jù)和參數(shù)； （ 3） 按照野外試驗研究內(nèi)容，開展不同內(nèi)容的研究工作。 工作進(jìn)度安排 （ 1）資料收集 、現(xiàn)狀調(diào)查及評價 ， 1 個月； （ 2） 污染農(nóng)田土壤重金屬修復(fù) 試驗、 尾礦渣場復(fù)墾還田 農(nóng)作物種植安全性 試驗 ，18 個月； （ 3） 修復(fù) 及熟化 后的礦區(qū)土壤綜合質(zhì)量評價研究 及驗收 ， 5 個月 。 第七章 預(yù)期成果