植被修復(fù)技術(shù)在礦區(qū)的應(yīng)用研究進(jìn)展

徐瑩瑩+++++韓鑫宇+++馬禹婷

【摘要】：我國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量多、品種豐富、分布范圍廣，為發(fā)展采礦業(yè)、制造業(yè)和加工業(yè)提供了優(yōu)越的資源條件。市場(chǎng)需求旺盛導(dǎo)致礦產(chǎn)品價(jià)格連年上升，促使生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。但由于過(guò)渡濫采，使礦區(qū)環(huán)保問題日益突出，造成山地荒蕪、水土流失、水源污染和下游耕地受毀損等惡化生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重后患。本文主要針對(duì)植被修復(fù)技術(shù)在礦區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】：植被修復(fù)；技術(shù)；礦區(qū)；應(yīng)用

1、植被修復(fù)理論的研究

植物修復(fù)技術(shù)是指利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化或固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱。植被修復(fù)是按照生態(tài)學(xué)規(guī)律，利用植物自然演替、人工種植或兩者兼顧，使受到人為破壞、污染或自然毀損而產(chǎn)生的生態(tài)脆弱區(qū)重新建立植物群落，以恢復(fù)生態(tài)功能的技術(shù)領(lǐng)域。植被修復(fù)常被應(yīng)用于環(huán)境受污染或生態(tài)受破壞的場(chǎng)所以清除重金屬、微量元素污染和人造有機(jī)污染物。

植被修復(fù)機(jī)制主要包括：植物轉(zhuǎn)化，即植物從土壤及地下水中吸收、累積并轉(zhuǎn)化有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物成為低害或無(wú)害的代謝物，或降解為簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物被植物體利用，或降解為無(wú)機(jī)物釋放至環(huán)境中：滯留和固著，即通過(guò)植物的生命活動(dòng)使污染物失去生物活性和化學(xué)活性而被結(jié)合于土壤中，或留在植物體內(nèi)，不向外流動(dòng)或漂逸；根際生物修復(fù)，即植物根系分泌和釋放酚酸類有機(jī)物質(zhì)或富集根際微生物以降解、沉淀污染物，或使之發(fā)生變化而易于被植物吸收；根系過(guò)濾，即植物根系從地下水或流過(guò)根系的水流中富集和吸收重金屬元素或污染物，使之沉淀于土壤深層，或被固定于植物體內(nèi)，植被修復(fù)技術(shù)主要包括兩種方法：植物萃取技術(shù)和植物穩(wěn)定技術(shù)。植物萃取技術(shù)是指用植物消除或降解礦區(qū)周圍土壤中的重金屬污染。在生長(zhǎng)過(guò)程中，植物通過(guò)積累或過(guò)積累作用逐漸將土壤中重金屬物質(zhì)轉(zhuǎn)移到植物的莖葉等地上組織中，達(dá)到一定濃度后收割這些作物，可以將它們作為危險(xiǎn)品處理掉或是回收重新利用，植物穩(wěn)定技術(shù)指利用耐性植物將重金屬吸收、累積到根部或遷移到根際，從而固定重金屬的一種方法。

2、植物修復(fù)技術(shù)在我國(guó)礦區(qū)環(huán)境治理和生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用

植被修復(fù)是利用不同植物吸收、富集、固定和降解土壤和水體（包括地下水）中的污染物并減少或避免水土流失，從而達(dá)到生態(tài)恢復(fù)或生態(tài)改良的技術(shù)體系。例如：在礦山修復(fù)方面本著“修自然如自然”的理念，造林以鄉(xiāng)土樹種及根系發(fā)達(dá)的喬灌木為主，遵循喬、灌、花草混植和先綠化品種后經(jīng)濟(jì)品種的原則，同時(shí)隨坡就勢(shì)設(shè)計(jì)景觀。該項(xiàng)技術(shù)能有效避免造成新的山體破壞，具有較好的修復(fù)效果。庫(kù)區(qū)消落帶植被恢復(fù)也取得重大突破，據(jù)介紹，三峽大學(xué)選出的5種植物在三峽庫(kù)區(qū)消落帶存活了14個(gè)多月，其中半年多被淹沒在10m多深的水下，露出水面后仍然生長(zhǎng)旺盛，表明其適應(yīng)在三峽庫(kù)區(qū)消落帶生長(zhǎng)。中科院華南植物園從178種植物中成功篩選出適于油頁(yè)巖廢渣場(chǎng)生長(zhǎng)的木本植物20種、草本植物3種，推廣種植適生樹45hm2，使位于廣東茂名的油頁(yè)巖廢渣場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。北京市門頭溝區(qū)技術(shù)人員自主研發(fā)的“無(wú)土碎石邊坡灌漿修復(fù)技術(shù)”和“斜面鉆機(jī)生態(tài)修復(fù)技術(shù)”，解決了長(zhǎng)期采礦造成的地下采空區(qū)、大沙坑和山體破壞等生態(tài)難題。廣州氮肥廠將引進(jìn)的“精確式點(diǎn)狀修復(fù)”技術(shù)，用以治理硫鐵礦渣等引起的土壤污染，收到較好效果。美國(guó)喬治亞大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種從土壤中去除砷的方法，利用基因技術(shù)創(chuàng)造了可以種植在污染場(chǎng)地的“吃砷”的植物。美國(guó)夏威夷大學(xué)研究人員結(jié)合改土工程，篩選出4種能在珍珠港疏浚淤泥填埋區(qū)生長(zhǎng)的植物，使其中的重金屬和芳香環(huán)有機(jī)化合物得到有效的緩解。相對(duì)而言，國(guó)外研究主要側(cè)重于通過(guò)微生物代謝和植物生命活動(dòng)來(lái)減輕受污染生態(tài)系統(tǒng)中的有機(jī)污染物和重金屬元素的危害，我國(guó)在植物修復(fù)技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用上均取得了重要進(jìn)展，就宏觀層面來(lái)說(shuō)，國(guó)家林業(yè)局已完成《全國(guó)礦區(qū)植被保護(hù)與生態(tài)恢復(fù)情況調(diào)研報(bào)告》，對(duì)礦區(qū)生態(tài)破壞的治理提出了對(duì)策、建議和規(guī)劃，并在資金上作了統(tǒng)籌安排。我國(guó)科研人員對(duì)植物修復(fù)的核心技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，集成了與植物修復(fù)相關(guān)的環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、土壤學(xué)、植物栽培、生物技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)施肥、植物學(xué)等學(xué)科理論和方法，形成了具有應(yīng)用前景的植物修復(fù)成套技術(shù)。其中在砷污染土壤修復(fù)等領(lǐng)域已達(dá)國(guó)際水平，成為目前國(guó)際上真正掌握植物修復(fù)核心技術(shù)并具備產(chǎn)業(yè)化潛力的國(guó)家。

3、礦區(qū)植被修復(fù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)是典型的以礦山開采區(qū)為核心的退化生態(tài)系統(tǒng)，其特征主要表現(xiàn)在植被破壞、水土流失、地質(zhì)災(zāi)害（滑坡、塌陷、泥石流等）、環(huán)境污染和景觀影響等方面，其生態(tài)環(huán)境問題具有復(fù)雜性、綜合性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，即土地功能退化、生態(tài)結(jié)構(gòu)缺損、功能失調(diào)等問題.礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)應(yīng)根據(jù)礦山不同開采時(shí)期的技術(shù)特點(diǎn)和自然環(huán)境等因素，及時(shí)作出相應(yīng)的復(fù)墾或生態(tài)修復(fù)方案，通過(guò)工程、生物及等他綜合措施來(lái)恢復(fù)和提高生態(tài)系統(tǒng)的功能，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自選擇、自組織、自適應(yīng)、自調(diào)節(jié)、自發(fā)展等功能，并輔以科學(xué)合理的人工修復(fù)措施加速生態(tài)系統(tǒng)的順向演替過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，礦區(qū)植被修復(fù)，主要是在生態(tài)學(xué)理論和原理的指導(dǎo)下，從基質(zhì)改良、植物修復(fù)、土壤質(zhì)量演變以及植被演替等方面，集成環(huán)境工程技術(shù)、農(nóng)林栽培技術(shù)和生物技術(shù)，應(yīng)用于礦區(qū)環(huán)境改良和生態(tài)恢復(fù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在礦區(qū)內(nèi)按不同污染程度地段，應(yīng)分批次作試驗(yàn)性栽植。在對(duì)礦區(qū)土壤、水質(zhì)、氣候等條件進(jìn)行充分調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)綠化植被苗木的生長(zhǎng)速度、耐酸、堿性程度、抗各種污染性能及生長(zhǎng)習(xí)性，進(jìn)行科學(xué)的選擇和應(yīng)用，可以充分發(fā)揮各種綠化植被的應(yīng)用功能，提高花木的實(shí)際利用率，增強(qiáng)花木的觀賞效應(yīng)和生態(tài)功能。

本文系2016年度吉林省省級(jí)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目“東北黑土區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防治措施及產(chǎn)業(yè)化研究”（課題編號(hào)2016C68）階段性研究成果。

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