復墾區(qū)土壤重金屬污染特征及農田雜草修復潛力研究.pdf

1、淮南是一個開采歷史達百年的煤炭城市，是我國重要的煤炭能源生產基地。煤炭資源開發(fā)利用促進了淮南市經濟社會的發(fā)展，但同進也引發(fā)了一系列天然巖、水、土的環(huán)境地質問題和生態(tài)環(huán)境問題，如煤矸石的大量堆存、塌陷區(qū)的形成等。
　　 淮南礦區(qū)利用煤矸石填充塌陷地已有幾十年歷史，傳統(tǒng)的復墾工藝不考慮土壤重構因素，使復墾區(qū)土壤理化性質、土壤物理結構以及土壤環(huán)境等發(fā)生了很大變化。同時，煤矸石充填塌陷區(qū)所帶來的土壤重金屬污染問題一直是礦區(qū)復墾研究的一個

2、重點和難點。由于植物修復技術在修復土壤重金屬污染方面，具有投入成本低、不破壞土壤結構、能起到一定美化環(huán)境作用和易于為社會所接受等優(yōu)點，已成為當前國內外的熱點科學問題和前沿研究領域，特別是在農田雜草資源中超積累植物篩選利用。
　　 但是，長期以來缺乏對煤礦區(qū)煤矸石充填復墾土壤特性、重金屬污染特征、土壤-植物系統(tǒng)重金屬遷移規(guī)律、農田雜草的重金屬植物修復潛力的系統(tǒng)性研究。
　　 本論文在較系統(tǒng)地綜述了國內外礦區(qū)復墾土壤重金屬植

3、物修復技術研究進展基礎上，以潘一煤礦復墾區(qū)土壤及農田雜草為研究對象，重點開展了三方面的研究工作：
　　 1．復墾區(qū)土壤及煤矸石特性研究
　　 結合現(xiàn)場實測與室內實驗，較系統(tǒng)地研究了復墾土壤和煤矸石的理化特性，分析了充填復墾土壤特性和肥力水平的變化。結果表明：與對照區(qū)土壤特性相比，潘一礦復墾區(qū)土壤含水量、有機質、速效鉀、速效磷、全氮含量偏低；潘一礦復墾區(qū)土壤營養(yǎng)元素中有機質和速效磷比較缺乏，特別是有機質含量處于嚴重缺乏水平

4、。分析用于充填復墾的煤矸石理化特性，結果表明風化后的煤矸石營養(yǎng)元素含量較豐富，可以滿足植物生長的需要。但其含鹽量較高，容易引起接觸層土壤發(fā)生鹽堿化。
　　 2．復墾區(qū)土壤重金屬污染特征研究
　　 在研究區(qū)域現(xiàn)場分層采集土壤樣品140個，詳細地研究了復墾區(qū)土壤中Cu、Cr、Mn、Zn、Ni、Pb、Cd、Hg、As這9種重金屬元素的垂直和水平空間分布特征，并利用surfer8.0軟件對重金屬的水平分布特征可視化表達。結果表明

5、：采用煤矸石充填復墾存在有害重金屬元素向覆土層遷移的風險，且煤矸石山的堆積和粉煤灰貯灰場的存在對復墾區(qū)土壤造成了一定程度和范圍的重金屬污染。并在此基礎上，進行了重金屬含量之間及土壤重金屬含量與土壤特性的相關性研究。
　　 3．農田雜草修復土壤重金屬污染潛力研究
　　 以潘一礦復墾區(qū)12種優(yōu)勢農田雜草為研究對象，分析農田雜草對9種重金屬的吸收積累特征，結合富集系數(shù)和轉移系數(shù)對12種優(yōu)勢農田雜草的重金屬植物修復潛力進行篩選。