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作者：王雷宋效剛徐燕英郭傳友單位：淮北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

有機(jī)質(zhì)改良土壤

有機(jī)質(zhì)改良是通過施加有機(jī)肥、氮磷鉀肥等改善土壤質(zhì)地。實(shí)驗(yàn)證明，施用礦質(zhì)肥料能有效地提高人工林的生產(chǎn)力。生物活性和惰性有機(jī)肥都可以作為陰陽離子的有效吸附劑，提高土壤的緩沖能力，降低土壤中有害鹽類的濃度，有些有機(jī)質(zhì)還可以螯合或絡(luò)合部分重金屬離子，提高土壤肥力及保水能力。Blaga等通過對(duì)露天采礦地的理化性質(zhì)、礦質(zhì)元素、生物特性分析，提出了施肥類型及其比例。美國Schoenholtz等認(rèn)為有機(jī)肥改良能提供更加穩(wěn)定的N源。Leiros等在Spain西北部露天開采煤礦土壤恢復(fù)試驗(yàn)表明，施用有機(jī)肥較無機(jī)肥有效，用牲畜肥處理的土壤，植物生長(zhǎng)迅速，土壤中微生物活性大，土壤理化性質(zhì)好。國內(nèi)用城市污泥作為肥料改良煤礦廢棄地取得了一定的進(jìn)展。

植物改良通過植物使土壤性質(zhì)發(fā)生改變，肥力增加。主要利用超積累植物對(duì)土壤中的有害物質(zhì)進(jìn)行處理，利用某些植物對(duì)重金屬的吸收性，把土壤中的重金屬由地下轉(zhuǎn)向地上，使之與土壤分離。還可利用某些植物的固氮作用，改變土壤的養(yǎng)分組成，改善土壤的理化性質(zhì)。澳大利亞通過對(duì)廢棄地種草類型的研究，推薦建立豆科植物草場(chǎng)，使廢棄地地表很快穩(wěn)定，從而改變覆土的理化性質(zhì)。

國內(nèi)植物改良土壤也取得了明顯成果，通過植物品種篩選，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件，篩選出來的植物再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)種植試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)類比等，最終確定植物種類。

微生物改良微生物的生命代謝活動(dòng)能夠減少土壤中有毒有害物質(zhì)的濃度或者使有毒有害物質(zhì)完全分解。微生物具有嗜重金屬性，可以利用其對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行處理，使之無害化。Shetty發(fā)現(xiàn)根瘤真菌可改變重金屬離子在植物體內(nèi)的運(yùn)輸方式，根據(jù)這一反應(yīng)，可用它來選擇污染土地上復(fù)墾樹種。美國學(xué)者Pflegr等研究了VA菌根真菌與植物演替及多樣性關(guān)系。用VA菌根真菌接種后，復(fù)墾地上的植被生長(zhǎng)量增加。澳大利亞在菌根技術(shù)研究中，把篩選品種的研究提高到分子水平;匈牙利的Biro等也研究了根瘤菌在復(fù)墾中侵入的變化。國內(nèi)畢銀麗等人系統(tǒng)分析了煤矸石的基本理化性質(zhì)，利用菌根真菌和根瘤菌對(duì)煤矸石山進(jìn)行修復(fù)。

煤礦廢棄地綜合治理

土地復(fù)墾是煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)中最有效的方法。煤礦廢棄地土壤結(jié)構(gòu)差，有機(jī)質(zhì)與營養(yǎng)元素相對(duì)缺乏，植物難以生長(zhǎng)，生態(tài)自然修復(fù)十分困難。20世紀(jì)50年代一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始了科學(xué)復(fù)墾階段，70年代后期發(fā)展成為多學(xué)科綜合性課題。澳大利亞對(duì)煤礦廢棄地的治理相當(dāng)重視，其土地復(fù)墾管理工作主要由環(huán)境局負(fù)責(zé)，其復(fù)墾的技術(shù)在世界上也處于領(lǐng)先水平，復(fù)墾的工程設(shè)計(jì)將土地修復(fù)與廢棄物對(duì)水環(huán)境的影響作為主要參照點(diǎn)，依托衛(wèi)星遙感等高科技的指導(dǎo)與支持，通過計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)完成原有形態(tài)的恢復(fù)，采用效用－－效率優(yōu)化原則來設(shè)計(jì)復(fù)墾方案。法國對(duì)廢棄地的土地復(fù)墾也有深入地研究，尤其是在露天煤礦的土地復(fù)墾方面。LaMartini煤礦所創(chuàng)建的土地復(fù)墾“腳壩”技術(shù)，成為露天煤礦土地復(fù)墾很值得借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)后期土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)具有很重要的指導(dǎo)意義。在美國，煤礦廢棄地的治理有相關(guān)的法令和法規(guī)強(qiáng)制執(zhí)行，3S技術(shù)和其他新技術(shù)、新理念在生態(tài)修復(fù)中得到了廣泛的應(yīng)用。

新墨西哥州西北部Farminton的LaPlatamine煤礦，2001年礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)首次采用“師法自然生態(tài)修復(fù)法”理念和技術(shù)。國外由于其人地矛盾不像我國那么突出，在復(fù)墾方面的研究重點(diǎn)集中在露天煤礦和矸石山，復(fù)墾地主要用于植樹和草地或作為濕地加以保護(hù)，偏重于生態(tài)恢復(fù)，主要采取植被恢復(fù)和重建技術(shù)。我國在廢棄地的生態(tài)修復(fù)方面較發(fā)達(dá)國家晚，20世紀(jì)50、60年代個(gè)別煤礦廢棄地才開始土地復(fù)墾工作，主要采用填埋、剝離、覆土等工程措施來達(dá)到將廢棄地改造成耕地的目的，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)土地農(nóng)業(yè)耕種的目標(biāo)。20世紀(jì)80年代后，廢棄地的治理才真正被重視起來，國務(wù)院1988年頒布了《土地復(fù)墾規(guī)定》，標(biāo)志著我國土地復(fù)墾工作真正有了法制保障。現(xiàn)在在廢棄地的生態(tài)修復(fù)方面，土地整理、土壤修復(fù)、生態(tài)重建、生態(tài)平衡等方面都開展了相應(yīng)的研究工作。

經(jīng)過近30a的研究實(shí)踐，研究出了一系列的實(shí)用技術(shù)，如“剝、采、復(fù)三位一體”，“挖深填淺”，“降酸培肥”，“恢復(fù)區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)”以及與之配套的礦山土地生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃與設(shè)計(jì)技術(shù)。平朔露天礦區(qū)采煤廢棄地復(fù)墾與生態(tài)重建的技術(shù)框架包括土地重塑、土壤重構(gòu)和植被重建。其生態(tài)重建的效益分為三部分:減少破壞、清潔生產(chǎn);初步建立生態(tài)系統(tǒng)雛形，包括排土場(chǎng)建設(shè)、地面整理、水土保持、土壤熟化、植樹種草等;生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益高度統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡階段。

結(jié)論

煤炭開采在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，但是隨著煤礦的開采，土地資源問題日益嚴(yán)峻，煤礦廢棄地的生態(tài)修復(fù)越來越得到人們的重視。只有建立多渠道投入機(jī)制，采取生態(tài)、工程、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、農(nóng)學(xué)、林學(xué)等多學(xué)科理論與技術(shù)方法，才能推動(dòng)和加速煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)。