淮南礦區(qū)煤矸石充填對(duì)土地復(fù)墾的影響研究.pdf

1、淮南是我國(guó)重要的煤炭能源基地，煤炭資源開發(fā)利用促進(jìn)了淮南經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也引發(fā)了土地塌陷、煤矸石大量堆存等生態(tài)環(huán)境問題?；茨系V區(qū)采用煤矸石充填塌陷地已有幾十年歷史，但煤矸石充填土地復(fù)墾的研究甚少。
　　本文在較系統(tǒng)總結(jié)國(guó)內(nèi)外礦區(qū)復(fù)墾土壤質(zhì)量研究的基礎(chǔ)上，以淮南新莊孜和潘—礦復(fù)墾區(qū)為研究區(qū)域，通過對(duì)研究區(qū)域及周邊復(fù)墾時(shí)間、覆土厚度、植被分布等情況的調(diào)查，確定在兩個(gè)復(fù)墾區(qū)中采集土壤及煤矸石樣本的范圍。本次試驗(yàn)共采集土壤樣本102個(gè)，煤

2、矸石樣本16個(gè)，植物樣本8個(gè)，重點(diǎn)進(jìn)行了3個(gè)方面分析研究。
　　1、復(fù)墾區(qū)煤矸石特征研究
　　結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究了復(fù)墾區(qū)煤矸石的理化性質(zhì)和重金屬的含量。結(jié)果表明:(1)煤矸石的含水率較低，所測(cè)樣品均小于5％，低于正常農(nóng)田值。其PH值均大于8，偏堿性。(2)與土壤養(yǎng)分國(guó)家分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[41]對(duì)比，新莊孜復(fù)墾區(qū)速效鉀含量豐富，兩復(fù)墾區(qū)的速效磷和堿解氮都處于缺乏狀態(tài);有機(jī)質(zhì)含量較豐富。(3)兩礦復(fù)墾區(qū)煤矸石重金屬含量基本

3、上都高于淮南土壤背景值，但都低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　2、復(fù)墾區(qū)土壤的特征研究
　　(1)與對(duì)照區(qū)土壤性質(zhì)相比，復(fù)墾區(qū)土壤含水率、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷、堿解氮含量均偏低，復(fù)墾區(qū)土壤含水率總體在6％～11％之間，基本適合作物生長(zhǎng)，但部分區(qū)域處于較低水平。表層土壤的含水率普遍高于下層土壤;(2)在新莊孜礦復(fù)墾區(qū)，根據(jù)圖14分析得出:用于種植農(nóng)作物的區(qū)域土壤理化指標(biāo)優(yōu)于種植樹木的區(qū)域，人為的田間管理和施肥有利于復(fù)墾區(qū)土

4、壤肥力的恢復(fù)。(3)根據(jù)圖23～圖34，復(fù)墾區(qū)土壤樣本所測(cè)試的六種重金屬元素Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd中的有四種重金屬Cu、Zn、Ni、Pb含量高于淮南土壤背景值，但低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)。Cr、Cd部分樣品含量高于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，新莊孜復(fù)墾區(qū)三層樣品超標(biāo)率從上到下依次為25％、12.5％、12.5和75％、87.5％、87.5％;潘—礦復(fù)墾區(qū)三層樣品超標(biāo)率從上到下依次為12.5％、2

5、5％、0和75％、62.5％、75％。
　　3、煤矸石充填對(duì)復(fù)墾植物的影響
　　(1)運(yùn)用土壤生產(chǎn)力指數(shù)的修正模型MPI對(duì)復(fù)墾區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)力評(píng)價(jià)，結(jié)果表明:復(fù)墾區(qū)土壤的生產(chǎn)力只達(dá)到對(duì)照區(qū)的65.26％。(2)分析煤矸石中重金屬和復(fù)墾土壤中重金屬含量的關(guān)系，結(jié)果表明:充填煤矸石中的重金屬具有向復(fù)墾土壤中遷移的可能性，但除了Cd和Cr有污染之外，復(fù)墾土壤中Cu、Zn、Ni、Pb都沒有超過國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，也就是說煤矸石中重