神东矿区矿井水灌溉适宜性空间分布特征

神东矿区位于我国西北地区,气候干旱,水资源匮乏,大量矿井水被用于矿区生态灌溉。针对矿井水灌溉适宜性,通过矿区矿井水现场采样和水化学测试,分析了水质参数的空间分布规律及水化学类型,分别应用钠离子吸附比(SAR)、可溶性钠百分比(K_(Na))、凯利比率(KR)、渗透率指数(PI)、残余碳酸钠(RSC)、镁吸附比(K_(Mg))单指标法以及USSL图解法、Wilcox图解法进行了长期生态灌溉适宜性预测评价,同时结合矿区地下水位埋深、土壤质地类型以及气候条件,讨论了指标的适用性。研究结果表明,神东矿区矿井水中主要离子质量浓度排序,阳离子为Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+),阴离子为HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-);矿井水整体上呈弱碱性,Cl^(-)、NO_(3)^(-)离子浓度在空间上变化较显著;Na^(+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、溶解性总固体(TDS)、电导率(γ)之间、Ca^(2+)与Mg^(2+)之间存在较强的正相关性,F^(-)与Ca^(2+)、Mg^(2+)之间具有一定的负相关性;矿井水主要水化学类型为NaHCO_(3)型,化学成分主要受到离子交换作用以及蒸发作用的影响;矿井水中Na^(+)、SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)相对富集,且Cl^(-)、F^(-)、TDS和γ存在超标;矿区地下水和地表水渍涝共同影响下的盐分积累作用不明显,土壤板结问题不突出,PI法、USSL图解法不适宜本区灌溉水质评价;基于Wilcox图解法的评价结果,哈拉沟矿、石圪台矿及大柳塔井的矿井水适宜作为灌溉水,补连塔矿、上湾矿、布尔台矿、乌兰木伦矿及活鸡兔井的矿井水不宜长期直接用于灌溉。研究结果对于合理开发利用矿区矿井水资源具有理论与实际意义。

草本植物对边坡稳定性影响研究进展

边坡浅层破坏是导致生态环境破坏的重要因素之一。本文针对草本植物的边坡稳定性提升效果与潜力,从对生境的影响和根系参数方面讨论了草本植物的固坡机理;总结了生态边坡工程中草本植物在物种配置与管理措施方面的实践经验。最后,提出了草本植物固坡研究的方向:完善草本植物的边坡稳定性提升概念,探清草本植物的具体固坡机理,建立生态过程和定量化模型,提升特定生境下的物种配置模式、空间布局策略与可持续管理措施。

神东矿区煤矸石综合利用研究

针对煤矸石大量堆积占用大量土地且严重污染环境的问题,对神东矿区12个排矸场的煤矸石进行采样,在对煤矸石的化学成分、矿物组成、发热量等参数分析的基础上,对煤矸石进行分类综合利用。结果表明:神东矿区煤矸石化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,其中SiO2含量大于50%的煤矸石适合开发硅系列化工产品;Al2O3与SiO2含量之和大于70%,且Al2O3含量达到20%的煤矸石,可生产高附加值化工产品;高岭石含量大于50%的煤矸石适合煅烧高岭土;发热量达到5 000 kJ/kg以上的煤矸石,可以掺加煤泥、分选中煤后用于煤矸石发电。

采煤沉陷对神东矿区植被的影响机理研究

采用样方法对神华神东煤炭集团乌兰木伦、补连塔、大柳塔等6大煤矿2002-2006年沉陷区的植被状况进行了系统调查并与邻近未沉陷区的植被进行比较,结果表明,植物种数与沉陷年限之间的相关系数在0.85以上,植被盖度与沉陷年限的相关系数在0.9以上,表明沉陷在一定程度上影响了地表的植被。方差分析结果表明,采煤沉陷对以草本和灌木为主的植被类型、植被盖度、主要建群种的生长状况影响不显著,仅对乔木树种有一定的影响,主要表现是约25%的乔木花稍和10%死亡。

利用LiDAR揭示采煤沉陷区人工修复植物群落冠层结构分异

以陕西大柳塔煤矿国家水土保持科技示范园内采煤沉陷区为试验区域,利用无人机获取激光雷达数据,估测植物群落冠层结构参数,并揭示不同植物配置模式下冠层结构的差异。结果表明:利用LiDAR数据能够准确可靠地估算植物群落冠层高度、冠盖度、叶面积指数、叶高多样性4个冠层结构参数;研究区水平方向上的冠盖度与垂直方向上的冠层高度、叶高多样性之间存在显著的正相关关系,水平方向上的叶面积指数受垂直结构影响较小;植物配置模式对群落冠层结构具有显著影响。生态修复后乔木群落的垂直层次结构较好,而灌木群落在水平结构上表现较好。研究表明基于无人机的激光雷达遥感方法可以有效揭示采煤沉陷区生态修复植物群落冠层结构的异质性,为矿山生态监测与评价提供基础数据和科学依据。

荒漠化矿区煤炭开采与生态环境治理探讨

针对神东矿区特定的开采技术与地质条件,分析了矿区多年来的生态科研项目的结论,深入系统地探寻其生态破坏的机理,生态发育的时空变化规律,遵循生态修复学规律,研究矿区生态系统的自组织、自调节修复能力。在此基础上,进行人工生态修复关键技术引导,遏止神东矿区脆弱的生态系统进一步退化,同时,促使尽快建立健康结构和完善功能的新生态系统,初步解决风沙危害、水土流失等问题,实现资源与环境的协调发展。

柳杆障蔽生态锚固坡技术在榆家梁煤矿沉陷区应用

榆家梁煤矿地处黄土丘陵区,地带性区域降水少,植被覆盖度低,水土流失严重,切沟深,原生生态环境较差,滑坡区治理难度和成本较大,笔者以榆家梁煤矿采煤沉陷区治理为示范,坡脚用砌石挡墙防护,坡面采用柳杆障蔽生态锚固坡技术进行乔、灌、草生态护坡工程治理,有效阻挡了重力侵蚀、水力侵蚀和风力侵蚀,增强坡面稳定性,治理后的榆家梁煤矿沉陷区实现了生态恢复、环境保护、景观美化的目标。

神东矿区水土保持植物区系分析

[目的]对神东矿区植物区系进行分析,为充分利用当地的植物资源,实现神东矿区资源开发与生态环境建设和谐发展提供理论依据。[方法]利用植物区系分析法,以神东矿区作为一个独立的植物区系单元,对该区种子植物进行了调查统计,以科、属、种的现代地理分布为基础,对这3个层次的地理分布类型分别进行了统计分析,探讨该植物区系的基本特征和区系属性等问题。[结果](1)神东矿区共有植物53科,135属,217种。菊科植物种类最多(35种),其次是豆科植物26种,禾本科植物18种,蔷薇科植物14种,科内只含一种植物的科有21个;(2)神东矿区有草本植物159种,木本植物有52种,神东矿区生长的的植物多为中生和旱生,其中中生植物有62种,旱生植物有32种;(3)神东矿区高等植物类群在分类等级上都具有丰富、复杂、古老、特有4种特性。[结论]神东矿区生态系统较为脆弱,但该区的植物物种仍较为丰富。

园林绿化树种养护与管理探讨——以神东矿区为例

神东矿区地处黄土高原丘陵沟壑区与毛乌素沙漠过渡地带,是黄河上中游风蚀沙化和水土流失最为严重的地区之一,生态环境十分脆弱。神东矿区在园林绿地建设和管护上进行科学规划和分步实施,根据植物生长所需生态环境要求进行科学管护。该研究主要从修剪、灌水、排涝、中耕除草、施肥、土壤改良、病虫害防治、安全卫生以及管护技术档案建立等方面进行阐述,以供神东矿区园林管护单位养护管理园林绿地作参考。

上湾煤矿绿色矿山申报探讨

上湾煤矿是2011年国土资源部确定的37家首批国家级绿色矿山试点单位之一,本文通过对上湾绿色矿山建设规划进行总结,为其他生态环保矿区建设提供借鉴经验。

中水灌溉对神东矿区园林植物生长影晌

基于神东矿区园林植物生长状况的研究发现,中水灌溉对于植物的生长发育有着明显的影响。本文主要基于植物生长量、矿质元素的含量,以及开花期等方面,阐述中水对于植物生长的影响。并基于相关的比对数据,分析了中水灌溉下部分矿质元素的摄入量和植物的生长状况。

大柳塔煤矿绿色开采的研究思路

煤矿高强度采动影响地表生态环境,是西部生态脆弱地区资源开发面临的紧迫问题。从煤炭开采对水资源和地表生态的影响规律研究出发,提出水资源保护和环境生态修复实现煤炭绿色开采是亟待解决的课题。

神东矿区节能环保生态技术难题及解决思路

神东矿区气候干旱、降水量少的丘陵、荒漠地带,生态环境极其脆弱。在煤矿开采的同时,为了科学处置资源开发推进过程中的废水、废气、废渣等问题,保护矿区水资源和植被生长,提高矿区空气质量,实现资源开发与矿区生态环境和谐发展,公司通过先进的技术、设备和科学管理手段,不断攻克环境治理难题,努力降低水土流失及环保隐患,提高资源利用效率,本文对神东矿区未来节能环保生态技术难题与解决思路探讨,以实现矿井的长期可持续发展。

浅谈神东矿区绿化树种选择

矿区绿化是搞好矿区环境保护的重要途径,根据神东矿区的实际情况,有针对性地提出树种的选择和矿区的绿化。

万寿菊两用系POD同工酶分析及主要观赏性状综合评价

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术分析了10个万寿菊雄性核不育两用系的POD同工酶,并对其6个主要观赏性状进行了综合评价。结果表明:同系内除小花外不育株与可育株间POD同工酶酶谱差异很小,而系间差异较大;6个主要观赏性状综合表现最优的为4,′其次为3,′最差的为1′。

孔雀草POD同工酶及主要观赏性状研究

采用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)方法对6个孔雀草品种的过氧化物酶(POD)同工酶进行了研究,并观测了其主要观赏性状,初步探讨了两者间的关系。结果表明:6个孔雀草品种间的POD同工酶酶谱存在不同程度的差异,同一品种不同器官的POD同工酶间存在明显的差异;分析了6个品种的主要观赏性状,雪域的综合表现最好;主要观赏性状与POD同工酶酶谱间未表现出明显的规律性的关系。

晋陕蒙生态脆弱区采煤沉陷地生态治理技术

晋陕蒙的煤炭资源分布于山西、陕西、内蒙古等西部多个省份,所处生态环境极为脆弱,具有干旱、降水量少,植被覆盖率低,荒漠化严重的特点。针对晋陕蒙煤炭基地独特的区域环境特征,结合晋陕蒙煤炭基地多年的煤矿地表沉陷治理经验,总结研究以神东矿区为样板的晋陕蒙生态脆弱区煤炭生产基地的生态治理技术,探讨采煤沉陷区环境适应型植被种植模式、重建工程适应型方法和适宜该地区的生态治理集成技术。

神东矿区地表水、地下水和矿井水水质特征及健康风险评价

神东矿区气候干旱,水资源匮乏,掌握矿区各类水体的水质特征及健康风险,对合理开发与利用矿区水资源具有重要意义。对神东矿区地表水、第四系地下水和矿井水进行取样测试,测试指标包括水质常规指标和毒理学指标,采用CCME-WQI法开展矿区不同水体的水质评价,在此基础上通过建立水质健康风险评价模型分析矿区范围内不同类型人群的水质健康风险及其空间分布特征。结果表明:神东矿区地表水和第四系地下水水质总体优良,矿区东部矿井水水质优于西部,矿区西部HJT井、SW矿、BLT矿、BET矿的矿井水水质较差;矿井水水质主要受到离子交换作用和蒸发作用的影响,其分布特征与地层结构差异有关;矿区地表水、第四系地下水和矿井水通过皮肤入渗摄入途径的非致癌健康风险HI值小于1、致癌健康风险CR值小于1.0×10~(-6),表明通过皮肤入渗摄入途径的健康风险可忽略;影响矿区地表水、第四系地下水和矿井水通过饮水摄入途径的非致癌健康风险的主要指标是F~-、As和Mn;矿区西部的矿井水具有非致癌健康风险和致癌健康风险,不同人群的非致癌健康风险和致癌健康风险从高到低依次为儿童>成年男性>青少年>成年女性;矿区地表水、第四系地下水和矿井水的非致癌健康风险和致癌健康风险的空间分布特征较为一致,推测矿区矿井水的生态利用对地表水和第四系地下水水质具有潜在的影响。

矿井金属护网腐蚀机理与欠锌涂料防护研究

为解决煤矿井下锚网支护材料(金属护网)在顶板淋水的湿潮环境中腐蚀严重的问题,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱和电化学测试等技术,分析了腐蚀产物形貌、结构及腐蚀机理;并设计研用颜料体积浓度为32%的环氧欠锌涂料,对取自现场的腐蚀金属护网进行涂装,研究了其施加涂料后在模拟顶板淋水浸泡作用下的耐腐蚀效果。结果表明:金属护网生成的锈蚀层为由α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe2O3和Fe3O4组成的疏松多孔结构,难以长期阻止金属基体的腐蚀过程;采用环氧欠锌涂料直接涂装锈蚀金属护网,能够通过屏蔽隔离效应明显抑制腐蚀过程,降低腐蚀速率至0.001mm/a左右。

干旱胁迫下柳枝稷在露天矿区土壤中的种子萌发和生长特性

将能源植物用作矿区生态修复物种,对矿区的经济发展和生态环境具有重要意义。以能源植物柳枝稷为研究对象,通过盆栽试验,分析其在对照、轻度、中度以及重度干旱胁迫下柳枝稷幼苗在矿区土壤基质和非矿区土壤基质下的生长特性,并结合不同干旱胁迫下矿区土壤基质中种子萌发特征,揭示柳枝稷对干旱胁迫的响应机制和对矿区土壤的生态适应性。试验结果表明:(1)柳枝稷种子发芽总数、发芽率、发芽势以及发芽指数在轻度胁迫下达到最大值,活力指数在对照组最高,而在重度胁迫下,各项指标均达到最小值;种苗各生长指标在轻度胁迫下最小,幼苗根长和鲜重在重度胁迫下最高,芽长和芽重在其余三组胁迫下相差不大。(2)干旱胁迫使两种土壤基质下的柳枝稷株高降低,枯叶率增加,在对照、轻度胁迫和重度胁迫下能够保持叶片水分含量和分蘖数稳定;矿区土壤基质中,柳枝稷根体积在轻度胁迫下最大,中度胁迫下根长最长,重度胁迫下根数最多;根冠比随着干旱胁迫的加剧表现出先减后增的趋势,在轻度胁迫下最小,在重度胁迫下最大。(3)与非矿区土壤基质相比,柳枝稷在矿区土壤基质下根冠比更大,其余生长指标均更小;随着干旱胁迫的加剧,柳枝稷在矿区土壤基质下的株高、枯叶率、叶片相对含水量以及分蘖数与非矿区土壤基质下变化趋势一致。综上,柳枝稷在矿区土壤下的生长特性比在非矿区土壤下表现更差;在轻度干旱胁迫下各项生理指标表现更好,在中度和重度干旱胁迫下虽然其生长发育受到限制,但能通过调整生物量配比确保自身存活。因此,柳枝稷在矿区土壤环境下具有一定的抗旱性和抗贫瘠性,将其作为矿区生态修复品种具有可行性。