復(fù)墾區(qū)土壤重金屬污染特征及農(nóng)田雜草修復(fù)潛力研究.pdf

1、淮南是一個(gè)開采歷史達(dá)百年的煤炭城市，是我國重要的煤炭能源生產(chǎn)基地。煤炭資源開發(fā)利用促進(jìn)了淮南市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，但同進(jìn)也引發(fā)了一系列天然巖、水、土的環(huán)境地質(zhì)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(fù)墾工藝不考慮土壤重構(gòu)因素，使復(fù)墾區(qū)土壤理化性質(zhì)、土壤物理結(jié)構(gòu)以及土壤環(huán)境等發(fā)生了很大變化。同時(shí)，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(fù)墾研究的一個(gè)

2、重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于植物修復(fù)技術(shù)在修復(fù)土壤重金屬污染方面，具有投入成本低、不破壞土壤結(jié)構(gòu)、能起到一定美化環(huán)境作用和易于為社會(huì)所接受等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)前國內(nèi)外的熱點(diǎn)科學(xué)問題和前沿研究領(lǐng)域，特別是在農(nóng)田雜草資源中超積累植物篩選利用。
　　 但是，長期以來缺乏對(duì)煤礦區(qū)煤矸石充填復(fù)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(nóng)田雜草的重金屬植物修復(fù)潛力的系統(tǒng)性研究。
　　 本論文在較系統(tǒng)地綜述了國內(nèi)外礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬植

3、物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展基礎(chǔ)上，以潘一煤礦復(fù)墾區(qū)土壤及農(nóng)田雜草為研究對(duì)象，重點(diǎn)開展了三方面的研究工作：
　　 1．復(fù)墾區(qū)土壤及煤矸石特性研究
　　 結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，較系統(tǒng)地研究了復(fù)墾土壤和煤矸石的理化特性，分析了充填復(fù)墾土壤特性和肥力水平的變化。結(jié)果表明：與對(duì)照區(qū)土壤特性相比，潘一礦復(fù)墾區(qū)土壤含水量、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷、全氮含量偏低；潘一礦復(fù)墾區(qū)土壤營養(yǎng)元素中有機(jī)質(zhì)和速效磷比較缺乏，特別是有機(jī)質(zhì)含量處于嚴(yán)重缺乏水平

4、。分析用于充填復(fù)墾的煤矸石理化特性，結(jié)果表明風(fēng)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(fù)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(gè)，詳細(xì)地研究了復(fù)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(duì)重金屬的水平分布特征可視化表達(dá)。結(jié)果表明

5、：采用煤矸石充填復(fù)墾存在有害重金屬元素向覆土層遷移的風(fēng)險(xiǎn)，且煤矸石山的堆積和粉煤灰貯灰場的存在對(duì)復(fù)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(chǔ)上，進(jìn)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(guān)性研究。
　　 3．農(nóng)田雜草修復(fù)土壤重金屬污染潛力研究
　　 以潘一礦復(fù)墾區(qū)12種優(yōu)勢農(nóng)田雜草為研究對(duì)象，分析農(nóng)田雜草對(duì)9種重金屬的吸收積累特征，結(jié)合富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)對(duì)12種優(yōu)勢農(nóng)田雜草的重金屬植物修復(fù)潛力進(jìn)行篩選。