矿山复垦中的土壤改良方法概述
学 院 资源与土木工程学院 专 业 采 矿 工 程 年 级 采 矿 1101 班 姓 名 杨 敏 指导教师 顾晓薇
2014年5月14日
矿山复垦中的土壤改良方法概述
摘要 土壤是世界万物之源，人类生存之本。采矿活动在创造财富，推动社会
进步工业发展的同时，也对矿山的土壤环境产生了巨大的影响，甚至破环了土壤环境的功能。土壤环境受到污染或者遭到破坏都对土壤的生态环境带来影响，甚至使土壤系统崩溃，功能丧失。土壤是植物生长的根本，在矿山生态复垦中，土壤的改良自然是首先需要解决的问题，也是核心问题。本文将对矿山复垦中的土壤改良问题进行探讨。
关键词 矿山 生态复垦 土壤改良
一 前言
我国是一个人口众多的发展中国家，社会经济正处于工业化全面发展的时期，也是矿产资源的高消费时期，我国对于矿产资源的开发仍在快速的发展中。采矿活动为工业文明做出不可替代的贡献的同时，也对生态环境造成严重损害。发达国家早在上世纪五六十年代就制定矿山复垦法并附诸实践，而我国的矿山生态复垦直到八十年代才开始提出，无论在技术还是理论方面都处于落后阶段。近年来生态复垦的观念渐渐深入人心，但往往只注重数量，而缺乏对复垦质量的要求和控制，特别是对土壤改良的不重视，这也导致了许多复垦工程的效率低下或者复垦失败。
二 土壤改良的方式
矿山土壤污染的形式是多种多样的，如土壤基质物理结构不良，持水保肥能力差；极端贫瘠，氮，磷，钾及有机质含量低或养分不均衡；重金属含量过高，
影响植物代谢途径，抑制植物对营养物质的吸收及根系的生长；极端的PH值；干旱或盐分过高引起植物的生理干旱等等。应对这些复杂的情况，矿山土壤改良的方式也有很多，但归纳起来，都要实现以下三个基本目标：一是改善土壤基质的物理结构；二是改善基质的养分状况；三是去除基质中的有毒有害物质。目前土壤改良的方式有以下三种，分别是：物理改良，化学改良和生物改良。
（一） 物理改良
1.表土保护利用技术
这种技术是指在地表扰动破坏前，先把表层及压表层的土壤取走，加以保护，保存，尽量减少其原有结构的破坏和养分的流失，工程结束后再运回原处利用。这种技术在西欧的许多国家得到利用。 2.客土覆盖
这种技术是在矿山表土层较薄或是缺少种植土壤时，从异地运熟土覆盖，直接固定地表图层，并对土壤理化特性进行改良，特别是引进氮素，微生物和植物种子，为矿区植被重建创造有利条件。 3.施用有机改良物质
有机肥料不仅含有植物生长和发育所必需的各种营养元素，而且可以改良土壤的物理性质。另一方面，有机肥料的获取途径多，成本低，例如人畜的粪便，污水污泥，有机堆肥，泥炭类物质等。但是像污水污泥中又含有部分病原微生物和寄生虫虫卵以及微量的重金属元素，通过各种传播途径，污染土壤，空气，水源，危害植物的生长，因此在使用中应合理控制使用年限和使用数量，避免对土壤基质造成再次污染。
（二）化学改良
1.施肥
大部分矿山的废弃地缺乏氮磷等营养物质，缺乏氮磷，植物无法正常健康的生长，影响矿山复垦的进度和效果。可以通过施肥添加土壤中的营养物质提高土壤肥力。由于矿山废弃地的土壤大多结构不良，很难保持肥力，因此选择易被淋溶的速效肥时应采取少量多次的施肥方式施加肥料，或者选择分解缓慢的长效肥料。
2.重金属的治理
重金属的治理是清除土壤中的重金属或是降低土壤中的重金属活性和有效态组分，使其恢复土壤生态系统的正常功能，防止土壤中重金属向食物链和地下水转移。
国内外治理重金属污染的方法归纳起来有三种：一是用各种物理，化学和生物方法将重金属稳定或固定在土壤中，降低其在环境中的转移性和生物利用性的固定/稳定修复法；而是用物理化学和生物方法将重金属污染物从土壤中去除的去除法；三是用各种防渗材料将污染的土壤与未污染的土壤或水源隔离的隔离法。
另外，可以利用植物吸收重金属离子时的拮抗作用减少植物对有毒重金属离子的吸收。 3.极端PH值
许多矿山废弃地土壤都存在不同程度的酸化问题，土壤酸性过高将严重影响植物的生长，改善酸性条件可以施用硅酸钙，碳酸钙，熟石灰等中和土壤的酸性，同时，其中的????2+可以起到拮抗作用减少植物对其他重金属离子的吸收，一举两得。
（三）生物改良
1．植物改良
植物具有独特的功能，在矿山的复垦中，植物是必不可少的。在用植物复垦改善矿山生态环境的同时，也可利用植物改良土壤。
矿山的废弃地土壤大多物理结构不良，持水保肥能力差，因此在复垦之初，就可选择耐性较强的固氮植物作为先锋植物，增加土壤中氮元素的含量，提高土壤肥力，或是选择耐性较强，根系发达的植物改善土壤的持水保肥能力。但是当土壤中含有重金属元素时，往往影响先锋植物的生长，因此在选择先锋植物的时候不仅要考虑固氮效果，也要考虑植物本身对重金属的耐性。
据目前的研究，植物也可清除土壤中的重金属，已经发现的能超量富集重金属的植物就有400多种。另外，目前基因工程也已经在培育能超量富集重金属的植物。植物在改良土壤方面正发挥着重要作用，在可预见的未来，植物也必将发挥更大的作用。 2.微生物改良技术
微生物修复是指利用微生物的生命代谢活动减少土壤环境中的有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使受污染的土壤环境能够部分或完全地恢复到原始状态的过程。微生物具有独特的功能，在增加植物的营养物质吸收、改良土壤结构、降低重金属毒性及对不良环境的抵抗方面具有不可低估的作用。目前，微生物复垦在国外复垦中有较快的发展，特别是微生物肥料已在复垦土壤培肥中得到工业化应用。
据微生物研究表明，有许多细菌具有抗污染的特性，这些细菌能把污染物质作为自己的营养物质，把污染物分解为无污染物质，或是把高毒物质转化为低毒物质，例如在铁污染矿山的土壤中接种铁氧化菌，不仅效果好，而且节约很多费
矿山复垦中的土壤改良
