天然蒙脱石和沸石改良对黑麦草在铜尾矿砂上生长的影响

通过温室盆栽试验,开展了天然蒙脱石和沸石处理对黑麦草在铜矿尾矿砂上生长影响的研究。结果表明:蒙脱石和沸石改良对黑麦草的地上部生物量没有显著影响,但改变了黑麦草的根重;而施用肥料促进了黑麦草生长。蒙脱石的加入使尾矿砂的有效态锌含量显著降低,但对有效态铜的含量影响不明显;而沸石的加入均显著降低了尾矿砂的有效态铜和锌的含量;另外,矿物的加入降低了尾矿砂的pH值,但其变化与尾矿砂重金属有效态含量变化之间无相关性。矿物的加入降低了黑麦草根中的铜锌吸收,但蒙脱石增加了第一茬黑麦草地上部铜锌吸收,对第二茬黑麦草地上部铜锌吸收无影响;而沸石对两茬黑麦草地上部铜锌含量均无显著影响。不同生长期黑麦草对铜锌吸收量有差异,第二茬黑麦草的地上部锌含量明显高于第一茬,而铜含量则变化不大。     

泥炭和化学肥料处理对黑麦草在铜矿尾矿砂上生长影响的研究

金属采矿产生的尾矿不但粒度小、重量轻、表面积大 ,堆放时易流动和形成塌漏 ,而且含有高浓度的重金属 ,对附近的村镇、农田、水源等构成极大威胁[1～ 3] 。因此 ,为保护环境、减小矿业开发对自然生态的破坏 ,金属尾矿库的土地复垦将非常必要[4 ,5] 。早期的结果表明 ,重金属的毒性和营养物质的缺乏是矿区植物定植的主要限制因子[6 ,7] 。添加改良剂和化学肥料来改变矿砂性质从而改善植物生长条件 ,实现尾矿库的植被恢复是一个可行的途径[8,9] 。有机物料的施用不但改善了尾矿砂较恶劣的物理性状 ,并且其分解产物具有一定的活性基团 ,很容易…     

钝化剂对铅锌尾矿砂中重金属的固化作用

铅锌尾矿砂重金属含量高,对环境危害大。为了减缓铅锌尾矿砂的重金属污染风险,采用室内培养实验方法,在铅锌尾矿砂中添加油菜秸秆、芒草秸秆、水稻秸秆、石灰和磷酸一铵等钝化剂,并通过DTPA及Tessier连续提取铅、锌、镉的化学形态,评价钝化剂对铅、锌、镉的移动性和生物有效性的影响。结果表明,油菜秸秆、芒草秸秆、水稻秸秆、石灰和磷酸一铵均显著地降低Cd的生物有效性及其迁移能力;磷酸一铵、油菜秸秆均能有效地降低尾矿砂中Pb的生物有效性及其迁移能力,尤其是磷酸一铵有极显著的效果;油菜秸秆、芒草秸秆、水稻秸秆和磷酸一铵均能有效地降低尾矿砂中Zn的生物有效性及其迁移能力。尾矿砂中DTPA态Cd、Zn与交换态、碳酸盐结合态Cd、Zn极显著正相关,DTPA态Pb与碳酸盐结合态Pb极显著正相关。从Pb、Cd、Zn生物有效态含量的减少方面考虑,油菜秸秆和磷酸一铵是较好的铅锌尾矿砂原位钝化剂。     

德兴铜矿尾矿库植被重建后的土壤肥力状况和重金属污染初探

德兴铜矿是我国的超大型铜矿,尾矿砂的排放是其主要的环境问题之一,目前主要堆积于尾矿库中。1号尾矿库于1986年服役期满后共堆积矿砂2.15×107 m3,面积约210 hm2。20世纪90年代后期,在坝坡约30 hm2覆有客土的地区进行了一系列植被重建的试验研究工作,本文报道了1998年开始在旱稻(OryzaLinn.)、花生(Arachis Linn.)、香根草(Vetiveria zizanioidesNash)和湿地松(Pinuselliottii Engelm.)等18种不同植被组合条件下的土壤基本农化性状(pH、有机质(OM)、铵态氮、速效P、速效K)以及0.05 mol L-1 HCl可提取态重金属在3~4年时间内的变化情况,结果表明,坝坡土壤N、P、K严重不足,且保水、保肥能力弱,需要不断地进行培肥和改良。三年多来,土壤pH总体上无显著变化;OM第三年有显著上升,约为第一年的127%;NH4 N成直线下降,第二年和第三年分别为第一年的72.9%和43.0%;随着耕作实践的推移,速效P和速效K显著上升,但仍旧处于较低水平。重金属(主要是Cu)污染严重,Cu、Zn、Pb、Cd在植物中有明显积累。研究结果强调了试验区在植被重建中不宜种植食用植物,以避免食物链的污染。     

不同修复方式对铅锌尾矿砂微生态环境的改良作用

采用盆栽试验方法研究黑麦草、黑麦草联合改良剂等不同修复方式对铅锌尾矿砂的理化性质和微生物性状的改良作用。结果表明,不同处理使铅锌尾矿砂中有机质、碱解氮、速效磷含量显著提高,其中黑麦草联合10%菜园土和1%赤泥处理(CN1)对铅锌尾矿砂中有机质、碱解氮、速效磷含量明显提高,分别比对照提高了51.82%,300.00%和901.29%。添加改良剂显著增加了黑麦草的生物量,减少了黑麦草根部重金属的含量。不同处理使铅锌尾矿砂中微生物数量,微生物C、N含量显著增加,其中CN1处理使细菌、真菌、放线菌数量和微生物C、N含量增加效果最好,分别比对照增加了33.78,5.99,21.82,6.34,6.35倍。各处理显著提高了尾矿砂中脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶活性,其中CN1处理使脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶活性分别比对照提高了18.43,12.58,5.00,9.15倍。黑麦草联合10%菜园土和1%赤泥较其他处理有利于提高铅锌尾矿砂的肥力,改良尾矿砂的微生态环境,促进植物生长。     

尾矿砂堆积地五节芒自然定居对土壤微生物生物量、呼吸速率及酶活性的影响

为了认识重金属耐性植物五节芒（Miscanthus floridulus）对尾矿砂土壤的改良作用,在尾矿砂堆积地上选择1个裸露的尾矿砂样点（对照）和4个五节芒定居的尾矿砂样点（RI、RII、RIII和RIV）为样地,研究了土壤微生物生物量、呼吸速率和酶活性随五节芒定居梯度的变化规律以及这些微生物参数与土壤理化特性和重金属含量的关系。结果发现,随着五节芒在尾矿砂上的定居,除土壤pH以外,土壤有机碳、总氮、总磷、NH4+-N、NO3--N和速效磷的含量以及团聚体稳定性和最大持水量均显著提高（P 0.05）,而土壤重金属总量与DTPA可提取量均显著下降（P 0.05）。土壤生物生物量碳、氮、磷、基础呼吸速率、基质诱导呼吸速率、10种土壤酶活性均显著提高（P 0.05）,但土壤呼吸熵和多酚氧化酶活性显著下降（P 0.05）。主分量分析（PCA）结果表明,土壤微生物参数、土壤理化特性和土壤重金属数据均可显著区分出5个研究样地;典范相关分析（CCA）结果看出,土壤微生物参数总体变化与土壤理化特性呈显著正相关（pH除外）,与土壤重金属呈显著负相关。     

铅锌矿废弃地尾矿砂对银合欢幼苗定居的影响

研究了广东省仁化县韶关凡口铅锌矿废弃地尾矿砂对银合欢（Leucaena glauca)幼苗定居的影响。结果表明，尾矿砂各Pb、Zn、Cu、Cd等重金属含量极高，Pb、Zn比对照土壤高100倍左右，Cu、Cd高4－5倍，植物对重金属的吸收、积累量较大，且多集中于根部。尾矿砂中硝态氮（NO3^--N)和铵态氮（NH4^ -N)含量很低，仅为对照土壤的13％－23％。银合欢幼苗在尾矿砂中能生长，但其叶片光合色素含量较少，株高、复叶数、植株干物质量等生物量显著降低，这主要是由于重金属含量过高导致根系活力降低，限制了植物对水分和营养物质的吸收，其次是土壤贫瘠的影响。     

铅锌矿废弃地尾矿砂对银合欢幼苗定居的影响

研究了广东省仁化县韶关凡口铅锌矿废弃地尾矿砂对银合欢(Leucaena glauca)幼苗定居的影响。结果表明，尾矿砂中Pb、Zn、Cu、Cd等重金属含量极高，Pb、Zn比对照土壤高100倍左右，Cu、Cd高4～5倍，植物对重金属的吸收、积累量较大，且多集中于根部。尾矿砂中硝态氮(NO^-₃-N)和铵态氮(NH⁺₄-N)含量很低，仅为对照土壤的13%～23%。银合欢幼苗在尾矿砂中能生长，但其叶片光合色素含量较少，株高、复叶数、植株干物质量等生物量显著降低，这主要是由于重金属含量过高导致根系活力降低，限制了植物对水分和营养物质的吸收，其次是土壤贫瘠的影响。     

辽宁铁矿尾矿砂水土流失形式与养分状况分析

铁矿尾矿砂是一种矿业废弃物,同时也是一种特殊的细颗粒基质。由于排弃中、排弃后的管理存在缺陷,因此风蚀、水蚀频发,是典型的人造砂源。以辽宁中东部地区、西部地区铁矿尾矿砂作为研究对象,以区域为单元分析其流失形式及养分状况,希望为铁矿尾矿库的治理与利用提供一定的参考。     

含盐铁尾矿砂在机械沙障中的固化性能

[目的]针对荒漠区交通干线的风沙灾害问题,利用当地含盐铁尾矿砂为原料进行固化性能试验,用于制备新型机械沙障实现以废治灾。[方法]采用普通硅酸盐水泥与华夏一号离子固化剂来固化含盐铁尾矿砂,通过干湿循环、冻融循环、自然风化试验后试样抗压强度变化综合评价其耐久性,并深入分析了孔隙结构的改变对耐久性能的影响机理。[结果] 7%～10%的水泥掺量就可以使固化试样的强度达到2MPa以上,复掺0.2‰的离子固化剂后可明显改善固化试样的强度和耐久性;孔隙结构分析表明,耐久性试验中,由于水汽及盐的迁移使试样的总孔体积增大,中孔或大孔占比增加,但未出现连通超大孔洞,强度损失小。[结论]利用含盐铁尾矿砂作为一种工程材料,通过水泥与离子固化剂将其固化后可制备防风固沙用机械沙障,强度与耐久性均可满足工程要求,具有实际应用价值。     

铅锌银尾矿区土壤微生物活性及其群落功能多样性研究

通过对浙江省天台铅锌银尾矿区土壤微生物活性指标以及微生物群落功能多样性研究 ,结果表明 ,尾矿污染区土壤几种重金属含量比非矿区土壤有明显的增加。尾矿区土壤微生物特征发生了显著的变化 ,微生物生物量和可培养细菌数量显著降低 ,但土壤基础呼吸和微生物代谢商 (qCO2 )值却明显升高。Bi olog测试结果显示 ,随着重金属污染程度的加剧其土壤微生物群落结构发生了相应变化 ,尾矿区土壤微生物群落代谢剖面 (AWCD)及群落丰富度、多样性指数均显著低于非矿区土壤 ,且供试土壤间均达极显著水平差异 (p <0 .0 1) ,表明尾矿区重金属污染引起了土壤微生物群落功能多样性的下降 ,减少了能利用有关碳源底物的微生物数量、降低了微生物对单一碳源底物的利用能力     

辽西滨海矿集区重金属污染与评价

对辽西滨海矿集区的金属矿产开发区、冶炼厂以及污灌区土壤重金属污染状况进行研究与评价。结果表明,土壤重金属含量绝大多数高于土壤背景值,尤其 Cd、Pb、Zn 的污染状况更应该引起足够的重视。重金属总量及其有效态含量间存在着一定的伴生规律。按地累积指数法评价的结果是,金属矿山开采区重金属污染程度较为严重;根据次生相与原生相分布比法评价的结果是,金属冶炼厂附近人为污染程度更重。污染物主要来源于矿产开发、废岩、尾矿泥、选矿废水以及大气飘尘等。     

六合蒋家湾蔬菜基地重金属污染现状与评价

以位于南京市城市边缘带的六合区蒋家湾蔬菜基地为研究区,对土壤进行了高密度样品采集与分析,阐明了该地区土壤重金属污染状况并进行了相关评价。研究数据表明:该区As、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb等6种重金属在土壤中的含量均低于背景值,而土壤中Hg含量严重超标,为该地区主要的土壤污染因子。Hg进入土壤的途径可能包括蔬菜地高强度的农化产品投入、工业和生活垃圾施用,但没有证据显示与灌溉水源有关。     

自然植物群落对铜尾矿废弃地土壤酶活性的影响

在铜陵铜矿区堆存着大量的不同时期弃置的尾矿废弃物,形成大面积铜尾矿废弃地。为了解自然植物群落对铜尾矿废弃地酶活性的影响,对铜陵铜矿区6处不同时期弃置的铜尾矿废弃地进行了调查。结果表明,自然定居在尾矿废弃地上的植物群落类型能够显著影响表层尾矿中(0~5 cm)的脲酶、芳基硫酸酯酶、碱性磷酸酶和脱氢酶的活性。位于木贼-中华结缕草群落和白茅群落下尾矿中的几种土壤酶的活性高于位于狗牙根群落和中华结缕草群落下的尾矿中酶的活性。在所测定的4种土壤酶中,碱性磷酸酶和脱氢酶的活性高于脲酶和芳基硫酸酯酶的活性。相关分析表明,4种土壤酶的活性与表层尾矿中的腐殖质、总氮、有效磷、速效钾含量以及电导率表现出显著正相关,而芳基硫酸酯酶和脱氢酶与pH之间存在着显著负相关。强烈氧化的表层尾矿不仅具有极端贫瘠的养分条件,同时也具有极低的土壤酶活性。     

矿区土地修复与生态恢复

本文在回顾中国矿区土地修复与恢复重建研究工作的历史基础上 ,着重从土壤科学与生态学的角度综述 (1 )矿区土地修复与生态恢复的限制因素 ;(2 )矿区退化土壤的物理和化学修复 ;(3 )矿区金属污染土壤的植物稳定和提取修复 ;(4 )矿区污染土壤的植物 -微生物及动物协同修复 ;(5 )矿区土地修复的技术要求与管理 ;(6)矿区土地修复与生态恢复的未来研究与发展。旨在推动中国矿区土地资源修复与生态环境恢复的理论研究和技术发展。     

草河口地区土壤中重金属等元素含量的相互关系及其影响因素

以草河口地区土壤为研究对象,采用相关与回归分析综合地研究了１４种元素的含量在土壤中的相互关系及其影响因素,结果表明：地球化学性质相近的元素,它们在土壤中的相关系数大多达到了显著或极显著水平。通过主因子分析,选出四个主因子,它们代表了１４个元素测定信息的９２％,以第珍上主因子、第二个主因子对应的特征向量为横、纵轴将１４个元素分成五类;并建立了大多数元素与土壤性质之间的多元回归方程,另外元素的相关性及     

杭州市居民区土壤重金属的化学特性及其与酸缓冲性的关系

杭州市居民区土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn和Mo均有不同程度的积累;除Cr、Mo外, 居民区重金属的积累一般低于该市商业区。居民区土壤中Cd、Co、Cr和Ni主要以稳定的残余态为主;而Cu、Pb、Zn和Mn则以可提取态为主。在正常条件下,居民区土壤具有较高的重金属吸持能力,被吸持的重金属较为稳定,绝大部分不易被中性盐所交换。但随着pH的下降,土壤对重金属的吸持能力明显降低,而重金属的释放潜力明显增加。杭州市居民区土壤的酸缓冲性有较大的变化,主要受土壤CaCO3含量的影响,缓冲性高的土壤,重金属可溶性较低。居民区土壤由于受建筑物质中CaCO3的影响,具较高的酸缓冲性,增加了土壤重金属的稳定性。     

基于BP神经网络的城市边缘带土壤重金属污染预测——以成都平原土壤Cd为例

随着成都平原城市化快速发展,城市边缘带土壤重金属污染风险逐渐增大。而关于社会经济对土壤重金属污染定量影响的研究方法还较为欠缺。本文利用BP人工神经网络方法,建立了12输入、1输出、1个隐含层的三层BP神经网络,定量研究成都平原城市发展中社会经济影响因素与土壤重金属Cd含量间的内在联系。网络拟合精度达97.02%,模型拟合程度高。运用该BP网络模型对城市化影响下城市边缘带土壤重金属Cd含量进行预测,其预测精度为84.19%,明显高于传统回归模型71.55%的预测精度,体现出神经网络预测模型的优越性。利用2005年和2010年各影响因素的预测值,将这两组值分别作为网络的输入,并和以前的样本合并再重新训练更新网络权值,得到2005年和2010年各区/县土壤重金属Cd预测值。