露天开采矿区土壤重金属污染状况评价

对广东大宝山矿区土壤Cd、Pb、Zn、Cu含量进行了测试与分析,采用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属污染状况进行了评价。结果表明,大宝山矿区土壤中重金属含量差异较大,但都要明显高于广东省土壤重金属背景值。27个土壤样品中,Cd和Cu的单因子污染指数都大于1,超标率达100%,有21个土壤样品的Pb和Zn的单因子污染指数大于1,超标率为77.8%。从综合污染指数来看,27个土壤样品的综合污染指数在5.74～157.23之间,所有样品的综合污染指数都要大于3,表明矿区土壤已受到重金属严重污染,其中以Cd、Cu的污染最为严重。

广东大宝山矿区堆积土水土流失对重金属迁移量的影响

矿区水土流失和重金属污染是造成区域生态环境损害的重要途径。采用野外径流小区模拟径流原位冲刷试验方法,以广东省大宝山矿区堆积时间为3 a的老弃土和堆积时间为0. 5 a的新弃土为研究对象,以自然土为对照,分析水土流失及重金属的迁移特征,以期为科学认知矿区生态破坏和重金属污染协同治理提供案例支撑。结果表明:(1) 2种类型堆积土径流量均随时间呈上升变化趋势,其20 min平均径流量分别为6. 52和5. 75 L·min^(-1),远大于自然土(0. 69 L·min^(-1))。(2)新弃土径流含沙量和产沙率均最高,分别为156. 79 g·L^(-1)和0. 99kg·min^(-1),老弃土(51. 68 g·L^(-1),0. 27 kg·min^(-1))次之,自然土最低。(3)新、老2种堆积土侵蚀泥沙Cd平均含量分别为自然土的11. 43倍和11. 20倍,平均流失率分别为自然土的361. 67和135. 33倍,且在产流初期Cd流失率最高,有明显的"初期冲刷"效应。Pb、Zn和Cu表现出与Cd一致的迁移特征。(4)径流泥沙中重金属含量与径流量呈极显著正相关关系(P<0. 01),重金属流失率与径流含沙量、产沙率呈极显著正相关关系(P<0. 01),径流及泥沙流失对重金属的迁移有明显影响。矿区土壤经扰动堆积后,水土流失量及重金属迁移量明显增加,且堆积时间越短,增幅越大。若要控制重金属对矿区外部环境的危害,必须治理矿区水土流失。

广东大宝山矿区植物对重金属的富集特征

对大宝山矿区自然定居和人工种植的13种优势植物根际土壤污染状况及其对重金属的富集特征进行研究。结果表明,大宝山矿区土壤受重金属Cd、Pb、Zn、Cu污染,其中以Cd、Cu的污染最为严重。在调查的13种优势植物中,铺地黍地上部分的Pb含量达到1 214.00mg/kg,泡桐叶中Cu含量达到1 024.80mg/kg,超过了Pb和Cu超富集植物含量的临界值(1 000mg/kg);其运转系数分别为1.77,13.74,都大于1.0,符合超富集植物的标准,表明铺地黍可能是Pb的超富集植物,泡桐可能是Cu的超富集植物。除铺地黍、泡桐外,其他11种优势植物的重金属吸收能力没有达到超富集植物的标准,但它们能在此区域定居,表现出对重金属有较强的耐性,其中象草、纤毛鸭嘴草、芒萁、五节芒、马尾松对重金属复合污染胁迫的耐性较强,可作为大宝山矿植被重建的先锋物种。

黄浦江源区主要植被类型土壤水土保持功能研究

在野外调查、实测的基础上,采用因子分析、系统聚类分析的方法,根据土壤层水土保持功能的强弱,将黄浦江源区主要植被类型分为4类:落阔林、灌木林为第一类,表现出很强的水土保持功能;茶园、草地、松林为第二类,土壤水土保持功能较强;毛竹林、常绿阔叶林表现出较强的抗蚀性和抗冲性,但渗透性能并不突出,土壤贮水能力也一般,水土保持功能中等,为第三类;裸露地水土保持性能很差,单独作为第四类,其渗透性、抗蚀性、抗冲性、土壤水库容都显著小于其他各样地。

浙江安吉主要植被类型土壤抗蚀性研究

经因子分析,10个用于表征土壤抗蚀性的指标,可以简化为水稳性团粒因子、无机黏粒类因子两个相互独立的公因子。根据土壤抗蚀能力可以将8个样地分为3类。落阔林、灌木林、毛竹林为第一类,土壤抗蚀能力强。茶园、草地、常阔林、松林划为第二类,抗蚀性较强。而裸露地抗蚀性差,单独作为第三类。≤1 mm细根能有效提高土壤抗蚀性能。在表征根系的参数中,根体积更能映根系提高土壤抗蚀性能的效应。

新要求下生产建设项目水土保持监测工作的实践与思考

2009年3月,水利部出台了《关于规范生产建设项目水土保持监测工作的意见》,对生产建设项目水土保持监测工作提出了新的要求,其中驻点监测和监测频率是该意见最突出的两个特点,也是当前生产建设项目水土保持监测工作实施的难点。以江西省赣江石虎塘航电枢纽工程为例,对新要求下生产建设项目水土保持监测工作进行了探讨。

黄浦江源头区主要植被类型土壤入渗特征及模拟分析

采用"双环法"测定了黄浦江源头区不同植被类型土壤渗透过程,并应用考斯恰可夫公式、霍顿公式、菲利浦公式和通用经验公式4种常用入渗模型进行了拟合分析。结果表明:(1)落阔林土壤平均渗透率最高,达828.93mm/h,分别是松林、草地、茶园、灌木林、毛竹林、常阔林、裸露地的1.27,1.38,1.48,1.48,1.88,2.04,3.76倍;松林、草地、茶园、灌木林之间,灌木林、毛竹林、常阔林之间渗透性差异不显著;裸露地平均渗透率最低,在5%水平下裸露地平均渗透速率显著低于落叶阔叶林、松林等林(草)地平均渗透速率。各林地土壤的渗透能力之间有差异,但都要强于裸露地,表明森林植被能有效改善土壤的渗透能力。(2)对8种不同样地土壤的典型入渗过程进行拟合的结果表明,考斯恰可夫公式和菲利浦公式拟合理想,以考斯恰可夫公式拟合最佳,而霍顿公式、通用经验公式与实测点拟合较差。

广东大宝山矿区土壤侵蚀强度判别方法研究

大宝山矿区土壤侵蚀主要由露天采矿及排弃的废渣土引起。通过对大宝山矿区范围内40个典型坡面及其中11个特征坡面的调查分析,认为坡长、坡高、侵蚀沟密度可以用来表征矿区不同坡面的土壤侵蚀特性及其差异。采用聚类分析、判别分析方法,构建了矿区土壤侵蚀强度判别模型,模型平均误判概率为0.07,具有较高的可信度。经判别,大宝山矿区现有水土流失面积324.48 hm2,占矿区总面积的48.8%,土壤侵蚀严重,由此引发了一系列环境问题,必须尽快进行整治。由本研究方法得到的侵蚀模数虽只是一个范围值,需要内插后才能得到确定值,但这对于编制水土保持方案、布置水土保持措施来讲,已完全能够满足要求。

浙江安吉主要植被类型根系分布特征研究

采用土柱法对黄浦江源区—浙江省安吉县主要植被类型林木细根分布特征进行了研究,结果表明:不同植被类型细根分布有较大差异,茶园、毛竹林、灌木林的根长、根表面积都要明显高于其他几种植被类型,而落阔林的根体积最大,常阔林的根重最大;细根随土层深度的增加而减少,林地细根主要分布在0～40cm土层,草地主要分布在0～30cm土层,这对抵抗径流侵蚀、保持水土资源具有重要意义;各样地根长均以<0.5mm径级的根长含量最高,0.5～1mm径级次之,而2～5mm径级的最少。根系体积和根重具有相同的分布趋势,大小顺序均为:2～5mm>1～2mm>0.5～1mm>0.5mm,与根长的分布状况正好相反。不同径级根表面积分布差异较大。

北江流域多金属矿山重金属随径流泥沙迁移特征研究

采用野外原位小区模拟径流冲刷试验对北江流域上游的广东大宝山矿区不同年限堆积土重金属随径流泥沙迁移特征进行了研究,结果表明:a)新弃土、老弃土侵蚀泥沙中Cd、Pb、Zn、Cu重金属含量均高于自然土侵蚀泥沙,但新弃土、老弃土侵蚀泥沙重金属含量相差不大;b)新弃土、老弃土、自然土侵蚀泥沙Cd的平均流失率为32.55、12.18、0.09 mg/(min.m2),Pb的平均流失率为1 648.98、432.10、8.07 mg/(min.m2),Zn的平均流失率为1854.35、460.14、4.92 mg/(min.m2),Cu的平均流失率为1742.63、429.47、8.69 mg/(min.m2),新弃土、老弃土重金属平均流失率要远远高于自然土;c)新弃土、老弃土侵蚀泥沙Cd、Pb、Zn、Cu流失率随时间均呈下降趋势。在冲刷初期,新弃土、老弃土侵蚀泥沙重金属平均流失率较大,有明显的"初期冲刷"效应;d)在冲刷的20分钟里,新弃土、老弃土、自然土侵蚀泥沙中的累积流失量分别为:Cd为651.00、243.62、1.79 mg,Pb为32.98、8.64、0.16 g,Zn为37.09、9.20、0.10 g,Cu为34.85、8.59、0.17 g,在相同时段内,新弃土、老弃土重金属流失总量要远远高于自然土。

珠江流域部批生产建设项目水土保持设施验收工作探讨

按照水利部的统一部署,近些年来,珠江委加大了水土保持设施验收工作力度,共完成部批大中型生产建设项目水土保持设施验收170项,取得了一系列新进展和新成效,但同时也存在验收比例依然偏低、申请验收时间总体滞后、部分建设单位水土保持验收工作重视不够、技术评估单位工作质量参差不齐等问题。为进一步做好水土保持设施验收工作,应严格程序,扎实把好水土保持设施验收关;强化评价和管理,切实提高水土保持技术评估质量;依法督查,进一步加大水土保持监督执法力度;搞好水土保持宣传,提高全社会的水土保持意识。

新丰江水库消落带植被恢复措施研究

水库消落带治理是一个世界性难题。为给新丰江水库消落带治理提供技术依据,在深入分析新丰江水库消落带水位运行、岸坡侵蚀、土壤养分、植被等情况的基础上,提出了淹水胁迫和干旱胁迫、岸坡侵蚀、养分缺乏是新丰江水库消落带植被恢复的3个限制因子,并针对不同的限制因子,提出了相应的解决思路和措施设计。

广东河源电厂工程水土保持措施布置及效果评价

根据火电厂工程建设、施工特点,以工程措施为先导,通过工程与植物措施的有机结合,永久与临时措施的相互补充,因地制宜地布置排水、拦挡、绿化美化等水土流失防治措施。经现场调查,扰动土地整治率为98.8%,水土流失总治理度为97.1%,土壤流失控制比1.0,林草植被恢复率99.1%,林草覆盖率28.4%,水土流失防治指标达到了水土保持方案确定的目标值。

广东惠州抽水蓄能电站水土保持工程建设主要做法与经验

广东惠州抽水蓄能电站工程属"西电东送"的必要配套工程,工程规模宏大、技术复杂、施工难度高,工程所在区域多强度大、历时短的暴雨,极易发生水土流失。围绕建设精品工程的总体目标,建设单位在水土保持设施建设方面做了卓有成效的工作。对广东惠州抽水蓄能电站工程水土保持生态建设经验与做法进行了总结,以期为水电工程水土保持工作提供借鉴。

浙江安吉主要林地类型土壤渗透性

对浙江安吉县龙王山地区主要植被类型的土壤渗透性进行了研究.结果表明,不同土地利用类型的土壤渗透性存在很大差别.根据土壤渗透能力可将8种植被类型分为4类:第1类,落叶阔叶林,土壤渗透能力极强;第2类,草地、松林、灌木林和茶园,土壤渗透能力强;第3类,毛竹林和常绿阔叶林,土壤渗透较强;第4类,裸露地,土壤较紧实,土壤结构较差,土壤通透性不佳,渗透能力弱.经主分量分析,得到表征渗透性能综合参数α和表征根系特征的综合参数β,构建了回归方程:α=0.1708eβ-0.3122.土壤理化性质、植被根系显著地影响土壤渗透性能.植被根系提高土壤入渗性能的实质是≤1mm细根能有效地改善土壤性状.

广东大宝山矿区土壤重金属含量及其影响因素

对大宝山矿区6个功能区进行土壤基本性质分析和重金属含量测定,并分析其相关性。结果显示,土壤Cu,Zn,Pb,Cr含量以露采区最高,土壤Mn和Cd含量以尾矿库最高,大部分区域土壤重金属含量高于国家三级标准,各区域土壤重金属含量变异性较大,与区域功能和土壤来源有关。Cu,Pb,Zn含量之间具有较强相关性,且这三种重金属都与沙粒含量呈正相关,说明可能是由于人为活动释放到土壤中,有机质与Cu、pH、速效钾,粉粒与Mn,CEC与Cr、速效钾,pH与Cr呈正相关;全氮、pH与Cu,碱性氮与Mn,有机质与Cr,全磷、全氮、pH与Cr呈负相关。

基于沟渠库厂联合运用的金属矿区酸性废水防控措施研究

[目的]金属矿区酸性矿山废水外排防控一直是个难题。探索酸性矿山废水源头控制与末端治理相结合的防控技术体系,为金属矿区酸性废水的防控提供新的解决思路。[方法]以广东省大宝山矿区为研究案例,坚持"源头防控,末端治理"的原则,构建基于沟渠库厂联合运用的酸性废水综合防控技术体系。[结果]建设截排水系统实施雨污分流,从源头上减少酸性废水产生量;清淤腾空拦泥库调蓄库容2.81×106 m3,并建设4.50×104 t/d处理规模的污水处理厂,对酸性废水进行未端治理,达到在5a一遇降雨条件下丰水期酸性废水不外排的防控目标。[结论]通过沟(截水沟)、渠(排水渠)、库(拦泥库)、厂(污水处理厂)的联合运用,可以控制酸性矿山废水在设计标准下不外排,该技术体系可用于类似矿山酸性废水的治理。

浙江安吉主要植被类型土壤抗蚀性指标筛选及评价模型构建

在野外调查基础上,应用主分量分析方法得到衡量森林土壤抗蚀性的3个最佳指标:>0.25mm水稳性团聚体、>0.5mm水稳性团聚体和土壤水稳性指数,并以此为变量分析比较不同植被类型及不同土层的土壤抗蚀性变化规律。进一步经DIDCRIM过程判别分析,构建了安吉地区主要植被类型土壤抗蚀性强、较强、差3个等级的判别函数,模型平均误判概率仅为0.0704,具有较高的可信度。

浙江安吉主要植被类型土壤水库库容特性研究

分析了浙江安吉主要植被类型土壤水库总库容、最大有效库容、滞洪库容、兴利库容、死库容等特性及差异,并对影响土壤最大有效库容的因素进行了探讨。结果表明:安吉地区不同植被类型土壤水库容状况有较大差异。灌木林、落叶阔叶林土壤具有较高的总库容、兴利库容、滞洪库容和最大有效库容,表现出较强的贮水能力。裸露地土壤死库容最高,而其他土壤水库容指标都要显著低于有植被覆盖的样地。土壤理化性质、≤1mm细根显著地影响着土壤的最大有效库容。根系及土壤理化性质对土壤最大有效库容的影响,最终是通过改变土壤的孔隙状况来实现的。

南京市水土保持重点防治区划分及其规划

在进行水土保持“三区”(重点预防保护区、重点监督区、重点治理区)划分的基础上,应用自主研制的南京市水土保持GIS进行分析统计,得出其“三区”面积分别为:重点预防保护区4 016.0km2、重点监督区249.8km2、重点治理区1250.0km2。提出了重点治理区详细的水资源工程规划和水土流失治理规划,以期为南京市的水土保持工作提供指导。