基于文献计量的矿区修复研究现状及趋势分析

以中国知网2003-2023年关于矿区修复的500篇期刊文献为依据,通过Cite Space软件进行可视化分析。结果表明:(1)2003-2023年矿区修复领域期刊发文量总体呈现增加趋势;(2)矿区修复领域各机构交流强度小,作者发表的文章总数不多,作者合作群之间联系较少;(3)在矿区修复中生态修复、重金属、植物修复与土壤是研究的热点与重点;(4)目前矿区修复的研究趋势为研究整个矿区生态系统的修复,研究前沿为研究生物炭、改性污泥、沸石等与植物联合修复矿区的可行性。

持续的生命力——英国伊甸园矿区修复案例研究

英国康沃尔伊甸园(Eden Project)自2001年3月17日正式向大众开放,至今已有20多年的历史,希望打造一个人与植物和谐共生的“伊甸园”,并受到了广泛而持续的关注,为当地带来了超高的客流和可观的经济收益,已成为英国最具吸引力的游览胜地之一。伊甸园作为矿区修复类成功的棕地再生案例,保持着多年持续的生命力和吸引力,有非常多值得借鉴的地方,论文从项目的发起、建设、特色以及后期运营几个方面进行详细的论述并进行总结。

基于Cite Space可视化知识图谱矿区修复研究态势分析

为探究矿区修复领域的学术热点及研究趋势,通过检索CNKI和WOS数据库2000-2021年关于矿区修复文献,以检索的2335篇文献为数据源,利用Cite Space软件,从国家合作、关键词突现、关键词共现和研究历程时空聚类等方面分析矿区修复的研究热点态势、研究前沿及趋势。结果显示:研究热点包括生态修复、重金属、植物修复、土壤修复、修复技术等。该研究结果可为促进矿区修复的开展和改善矿区修复技术提供理论参考。

菌根真菌对煤矿区生态修复作用的研究进展

煤矿开采对地表的土壤理化性质、结构和植被生长、群落多样性造成了极大的破坏,同时,土壤微生物也受到严重扰动,导致人工栽种的植被生物多样性低、群落稳定性差。菌根真菌是一类重要的功能微生物,既能与植物互惠共生促进宿主生长,又能通过地下菌丝网络影响土壤理化性质、改善土壤微粒结构以及调节植物群落结构,对矿区生态修复具有显著作用。文章综合归纳了近年来关于菌根真菌在矿区生态修复中的研究进展,包括菌根真菌的分类、生态学特征及其在矿区土壤改良、植被恢复和环境保护方面的应用。同时,针对目前存在的问题与挑战,提出了未来研究的发展方向和重点。

鄂尔多斯市矿区生态修复治理方法初探

近年来,鄂尔多斯市矿区开采的规模不断扩大,严重破坏了当地脆弱的生态环境。作为山水林田湖草沙一体化治理和修复的重要一环,组织实施矿山生态修复工程能够切实增强生态系统稳定性与承载力,拓展绿色生态空间容量。为使区域地表植被逐渐恢复,修复受损山体,初步构建结构完整、功能完备、景观效益明显的废弃矿山生态防护林体系,减少次生地质灾害,促进资源永续利用,该文从种植设计、边坡治理等方向对矿区生态修复治理方法进行初步研究,为矿区生态治理提供参考。

稀土矿区棕地修复治理的融资机制创新研究

稀土矿山因水土流失等导致其对周边水体和土壤环境污染,对生态文明建设影响巨大。为进一步加强生态文明建设,矿区棕地治理项目的实施刻不容缓,棕地治理过程中融资是必不可少的一环。以稀土矿区棕地为例,结合相关资料,总结中国稀土矿区棕地修复情况和融资机制现状,发现稀土矿区棕地修复治理融资机制存在的问题,进而提出稀土矿区棕地修复治理融资机制创新的对策,给政府和企业提供新的建议,加速政府解决稀土矿区棕地融资难的困境。

黄土高原矿区生态修复固碳机制与增汇潜力及调控

黄土高原矿区生态环境脆弱,科学认识黄土高原矿区生态修复固碳增汇机制、潜力对碳中和愿景目标至关重要。为此,需探究黄土高原矿区生态修复中碳汇形成的关键过程,修复的适应性和恢复力及增汇潜力,揭示矿区复垦土壤碳库稳定性机制,最终阐明矿区生态修复中固碳增汇的关键技术。结果表明:(1)黄土高原矿区生态修复碳汇形成的关键过程包含植物光合碳分配、土壤碳固持、微生物固碳和土壤呼吸等;(2)黄土高原矿区生态修复适应性总体呈东南高、西北低,适应性较差区主要分布于陕北与内蒙古和宁夏中部与内蒙古交界处。典型矿区生态恢复力指数为混交林(43.2%~100.0%)>阔叶林(49.2%~83.2%)>针叶林(47.9%~76.5%)>草地(39.1%~70.7%)>灌木草地(43.0%~69.0%)。修复年垦与土壤碳汇潜力呈正相关关系,修复10~15年时最高,混交林生态恢复耗时最长,但固碳潜力最大;(3)复垦土壤碳库稳定性机制与凋落物分解、黏土矿物交互作用、团聚体物理保护和微生物调控有关;(4)地貌重构-土壤重建-先锋植物/微生物-外源材料相耦合修复技术是黄土高原矿区生态修复固碳增汇的最优路径,有利于碳汇的长期稳定和提升。

DSE及其代谢物对紫花苜蓿促生作用及其矿区生态修复潜力

煤炭开采造成矿区土地生产力降低,生态脆弱问题加剧,微生物联合植物复垦技术是矿区生态修复常用手段,合适的菌剂接种方式对加快矿区生态修复具有重要意义。深色有隔内生真菌(Dark Septate Endophytes,DSE)是一类普遍存在于植物根系的内生真菌,其代谢物具有植物生长刺激素的功能。以紫花苜蓿为研究对象,在浸根方式和模拟土培方式2种接种方式下,设置DSE菌丝(HD)、代谢物(MD)、菌丝及其代谢物(HD+MD)及空白对照(CK)4个处理,探究DSE及其代谢物对紫花苜蓿的促生作用机制。结果表明:浸根方式下菌丝及其代谢物联合处理的紫花苜蓿长势最佳,总生物量、总叶绿素、根体积、全氮含量分别比对照组增加了83.78%、35.54%、132.12%、82.16%,DSE在紫花苜蓿根系定殖率可达68.89%,且以菌丝结构定殖为主。模拟土培方式下DSE代谢物对紫花苜蓿的促生作用显著,定殖以微菌核结构为主。相关性分析表明,与接种方式相比较,DSE接种处理与菌丝定殖率、微菌核定殖率、总定殖率、根长、根表面积、根投影面积呈显著正相关(P<0.05),与地上部鲜重、根鲜重、总鲜重、根体积、全氮、全钾呈极显著正相关(P<0.01)。DSE及代谢物通过定殖率和光合作用调控紫花苜蓿的生长,为矿区生态修复绿色菌肥的的开发利用提供了理论依据。

神东矿区接种AMF对植物−土壤生态化学计量及养分回收的影响

矿区采煤沉陷地植被恢复和微生物复垦是打造绿色矿山的关键点。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)和恢复植被类型对植物−枯落叶−土壤连续体的生态化学计量学特征及养分回收的影响尚不明朗,但对阐明西北干旱采煤沉陷区生态修复后养分循环和可持续发展具有重要意义。选择复垦10 a后接种AMF与对照的紫穗槐、沙棘、文冠果、欧李、野樱桃5种恢复植被及对应植被的0~10 cm土壤进行研究,旨在探明接菌和恢复植被类型对植物−枯落叶−土壤连续体碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和生态化学计量比,养分回收率、养分限制的影响。结果表明:5种恢复植被各器官平均养分含量与全国水平相比呈现出高C、P低N的特点,土壤N的缺乏限制了枯落物分解和植物生长。冗余分析表明影响植物生态化学计量的主要土壤因子是土壤有机碳、P、土壤易提取球囊霉素并且土壤养分与叶养分回收在菌根介导下呈正相关。AMF接种提高了植物、土壤养分含量、N、P回收率和土壤碳氮比,降低了植被的氮磷比,进而缓解植物N限制,增加植物生长速率支持恢复植被重建,促进连续体养分循环。在不同人工重建植被中接菌的固氮植被紫穗槐和沙棘养分含量、稳定性及生长速率高。植物−枯落叶−土壤连续体生态化学计量及养分回收特征预测土壤氮限制沉陷区可持续生态恢复,接种AMF则促进沉陷区持续生态恢复的潜力。

采煤沉陷区复垦对土壤细菌群落组装及固碳功能的影响——以东滩矿区为例

复垦能有效提升矿区生态服务功能,但复垦土壤功能重建的微生物学机制尚不清晰。厘清复垦如何影响土壤细菌群落特征、组装机制及固碳功能,对重塑矿区生态自维持能力至关重要。为此,结合零模型分析,采用MiSeq高通量测序及q PCR芯片技术,探索东滩矿区9 a、12 a、15 a和18 a等4个复垦年限土壤细菌群落组装过程及固碳功能变化。结果表明:(1)复垦和复垦时间对土壤理化和酶活性影响显著,复垦土壤pH、铵态氮(AN)、过氧化氢酶(CAT)及磷酸酶(PO)随复垦时间增长呈显著增加(P<0.05),有机碳(SOC)、有效磷(AP)、硝态氮(NN)及脲酶(UE)、β-葡萄糖苷酶(BG)、蛋白酶(PRO)则相反(P<0.05);(2)随机性过程主导了复垦土壤细菌群落的组装过程,且扩散限制的贡献最大;(3)有机碳、硝态氮、铵态氮、有效磷、β-葡萄糖苷酶及过氧化氢酶与碳循环功能基因丰度有显著性相关,复垦改善土壤理化从而增强固碳功能;(4)结构方程模型显示,复垦年限增加直接影响土壤理化性质,进而间接影响土壤微生物群落的组装过程,这可能是导致碳循环功能基因丰度变化的主要原因。研究结果为矿区复垦土壤生产力改善和固碳功能提升提供理论依据。

干旱胁迫及复水对4种矿区生态修复草本植物生理特性的影响

用盆栽法研究干旱和复水后八宝景天、沙打旺、紫花苜蓿和早熟禾4种植物实生幼苗对水分胁迫的生理响应,测定叶片相对含水量(RWC)、相对电导率、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量的变化。结果表明:干旱胁迫使4种植物的RWC显著下降,相对电导率、MDA、Pro和可溶性糖含量明显升高;复水后,4种植物受到的伤害显著缓解,RWC有明显上升,相对电导率、MDA和渗透调节物质含量有所下降,但各指标含量都没有完全恢复到胁迫前的水平;八宝景天的各生理指标在干旱胁迫下变化幅度相对较小,复水后各指标恢复程度较高,具有较强的耐旱能力。

矿区土地修复与生态农业可持续发展对策

本文在分析我国矿区土地修复与生态重建的基础上,着重阐述了:1矿区土地修复与生态恢复的限制因素;2矿区退化土地的物理和化学修复;3矿区污染土地的植物稳定和提取修复;4矿区污染土地的植物—微生物及动物协同修复;5矿区生态农业可持续发展对策。

聚丙烯酸盐对长期重金属污染的矿区土壤的修复研究(Ⅱ)--对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

采用盆栽试验方法研究了聚丙烯酸盐对S Domingos金矿区重金属污染土壤的修复作用。在《聚丙烯酸盐对长期重金属污染土壤的修复研究(Ⅰ)》[30](以下简称研究Ⅰ)中聚丙烯酸盐的应用显著提高了土壤持水能力和土壤的pH,同时土壤中水溶性重金属的含量也比对照显著降低,从而使果园草Orchardgrass(Dactylis glomerata L.cv.Amba)的生物量得到显著增加。为更全面地说明聚丙烯酸盐在该重金属污染土壤修复上的作用,进一步探讨了聚丙烯酸盐对重金属污染土壤微生物属性的影响。结果表明,土壤细菌数量随聚丙烯酸盐水平的增加而增加,不同处理之间差异显著(P≤0.05);与对照相比,聚丙烯酸盐处理的真菌数量显著增加(P≤0.05),但随着聚丙烯酸盐水平的增加而显著降低(P≤0.05),这可能是由于0.4%和0.6%的聚丙烯酸盐处理土壤pH显著提高所导致的。因此使用微生物数量评价土壤质量时,细菌比真菌表现更突出。使用聚丙烯酸盐修复的土壤脱氢酶、磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶和纤维素酶的活性均比对照显著增加(P≤0.05),而脲酶活性的下降则可能是由于聚丙烯酸盐带来大量的铵态氮产生的抑制作用所致。综合研究Ⅰ中的结果,聚丙烯酸盐不仅可以改善重金属污染土壤的理化性状而且对于土壤微生物属性也有显著的改善作用。从果园草生物量来看,0.4%聚丙烯酸盐的用量对该污染土壤的修复具有实践应用价值。

聚丙烯酸盐对长期重金属污染的矿区土壤的修复研究：Ⅰ对土壤保水能力、果园草生长和土壤pH以及土壤水溶性重金属的影响

采用盆栽试验方法,研究了聚丙烯酸盐对长期重金属污染的矿区土壤的修复作用。结果表明,与对照相比,使用聚丙烯酸盐可以显著提高土壤的持水能力,其中0.6%聚丙烯酸盐处理土壤在达到最大持水量时比对照增加了近4倍。然而在作物生长过程中,使用聚丙烯酸盐修复的土壤持水量逐渐下降,这可能是由于聚丙烯酸盐与土壤中重金属结合后其吸水能力下降所造成的。与对照相比,聚丙烯酸盐的应用使果园草生长得到明显改善,从整个4茬的果园草生长来看,0.4%的聚丙烯酸盐的处理表现最为突出。使用聚丙烯酸盐处理的土壤pH随着使用数量的增加而增加,不同水平聚丙烯酸盐处理之间差异显著。与对照相比,0.4%和0.6%的聚丙烯酸盐处理的土壤pH增加更显著。不同水平聚丙烯酸盐处理(0.2%、0.4%、0.6%)的土壤中水溶性重金属的含量均比对照显著降低(P≤0.05)。然而,聚丙烯酸盐数量的增加对土壤中水溶性Zn和Pb的含量影响不显著(P≤0.05)。对于土壤水溶性Cu而言,0.4%和0.6%的聚丙烯酸盐的处理之间差异不显著(P≤0.05),但与0.2%的聚丙烯酸盐的处理之间差异显著(P≤0.05)。试验结果表明,聚丙烯酸盐可以用于修复长期重金属污染的矿区土壤。

基于生态技术美学视角的矿区生态修复探索——以白云鄂博矿山公园为例

建设矿山公园是废弃矿山生态恢复与利用的一项有效举措。白云鄂博矿山公园原为采矿遗留废弃棕地,大规模的挖填破坏了当地的覆土生态环境,场地状况极为恶劣。本文以白云鄂博矿山公园为例,从生态技术美学的角度探索其场地修复方法,探讨分阶段实施植物修复技术的可行性,寻求以尊重生态秩序为基础的景观表达形式,最终实现矿区生态重塑与景观再生。通过以上方法,白云鄂博矿山公园实现了由矿区向"节水少维护"生态型景观绿地的转变,成为了能够承载矿区工业文化展示、民族精神象征、居民休闲游憩等功能的生态场所。

半干旱矿区蒙脱石基人工藻结皮的构建及其固铅机制

基于半干旱铅矿区水分匮乏、地表退化、铅污染等极端环境问题,构建蒙脱石基人工藻结皮旨在稳定表土层,防止地表侵蚀,同时固定基质铅,避免尾矿铅浸出威胁生态安全。本研究采用藻(Microcoleussteenstruppi)与蒙脱石(MT)在铅基沙土上构建人工藻结皮,通过观察人工藻结皮的形貌变化,同时监测藻结皮的生物学指标变化,获得蒙脱石促进蓝藻增殖的最佳投入量。通过粒度、Zeta电位、SEM-EDS、铅化学形态、FTIR、XRD分析,探究人工藻结皮对基质铅的固定能力及解毒机制。结果表明,M_(500)中蓝藻的长势最好,其藻丝密度较M_0大大提高。第62d,最佳处理组M_(500)的叶绿素a含量为M_0的1.9倍。基质铅可分布于藻丝、胞外聚合物和蒙脱石上。第62d,最佳处理组M_(500)的总固铅量为231.97μg/cm^(2),为M_0的1.2倍。在固铅阶段,蒙脱石促使弱酸可交换态、碳酸盐结合态的铅化合物转化为更稳定的有机结合态、残渣态的铅化合物。根据表征,人工藻结皮促使基质铅转化为溶解度极低的碱式碳酸铅和碱式磷酸铅。因此,蒙脱石基人工藻结皮扩充了其对基质铅的固定效果,并通过降低铅的生物可利用性达到机体解毒的功效。本研究首次提出一种粘土型人工藻结皮治理铅污染土壤的新方法,并揭示了人工藻结皮的固铅机理,为半干旱铅污染矿区生态修复提供了绿色科学的治理手段,对绿水青山工程实践具有重要的理论和实践意义。

我国矿区生态环境修复法律制度研究

论述了我国现行的矿区生态环境修复法律制度存在的立法分散、笼统,可操作性差;管理体制庞杂,协调性不足;资金匮乏,融资渠道不畅通等问题。在借鉴国外矿区生态环境修复法律制度的基础上,提出了完善现行法律规定、成立专门管理机构和建立矿区复垦履约保证金制度等建议。

利用工程与生态并行手段修复矿区排土场研究——以内蒙古鄂尔多斯某废弃排土场为例

矿区开采后形成的排土场土壤保水能力弱,营养元素大量流失,生态系统脆弱。针对某矿区废弃排土场土壤贫瘠、水资源短缺、生物多样性匮乏的实际情况,运用工程与生态相结合手段,通过整理土地、改良土壤创造适宜植物生长的基础条件;精心选择、合理配置、分阶段种植养护乔灌草植被以重建场地生态系统,并进一步改善土壤质量;建设蓄排水工程和灌溉系统减缓水土流失、保证灌溉水源,从而逐步恢复场地生态功能,以期未来实现排土场的再利用。

《矿区环境污染与修复》教学改革研究

《矿区环境污染与修复》课程是矿业高校环境类专业的专业课。本文从课程设置、教学形式、考核形式等方面,对课程教学进行了探讨。

矿区重金属污染土壤修复一体机颗粒混拌效果的数值研究

为了改善土壤修复一体机颗粒混拌效果,针对矿区重金属污染土壤固化稳定化修复一体机的作业模式,研究了其内部土壤与药剂颗粒的运动过程,并进行了混拌效果评价。基于离散单元法(DEM)建立了一体机及其内部各混拌组件的仿真模型,揭示了土壤颗粒在各组件作用下的运动规律,并通过计算标准差对混拌后的颗粒群进行了均匀度比较和分析,从而针对性地提出了具体的结构优化方案,为矿区土壤修复设备的设计改进提供了理论基础与技术参考。