稀土尾矿土壤细菌群落结构对植被修复的响应

选用赣州-安远稀土弃废尾矿及其不同植被修复的堆浸田为研究对象,调查废弃尾矿及6种不同植被修复方案下土壤理化性质的变化,并利用变性凝胶梯度电泳(DGGE)技术,分析土壤微生物群落结构对植被修复的响应。结果表明:与未修复尾矿土壤相比,经不同植被修复后的土壤理化性质均得到明显改良,其中土壤含水量、有机质含量均比未修复尾矿土壤增加2—3倍。微生物群落结构分析表明,植被修复后土壤微生物群落与废弃尾矿土壤微生物群落亲缘度仅为0.21,表明植被修复后,土壤微生物群落结构发生了明显变化,且微生物多样性、均匀度、丰富度与未修复尾矿土壤相比均有了明显的提高。而在不同植被修复方案中,以湿地松和山胡椒为优势群落的两种植被修复方案对土壤改良效果最为明显,这两种修复方案不仅能显著改善土壤的固水性、有机质含量,并且对微生物群落的改善作用也最为显著。典范对应分析表明,废弃尾矿土壤微生物群落结构受土壤p H影响最为显著,而植被修复后土壤微生物群落的环境影响因子则转变为含水量、有机质、有机碳及总磷含量。进一步揭示了微生物在植被修复过程中所起到的重要作用,并为矿山生态重建过程中的土壤改良工作提供了丰富的理论依据。

废弃稀土尾矿堆降雨入渗规律及破坏模式试验研究

废弃稀土尾矿堆表现为一种各向异性、结构无序、弱胶结或无胶结的特殊地质体,其入渗规律和破坏模式与一般土质边坡相比差异较大,在极端降雨条件下极易产生局部垮塌或滑坡灾害。通过构建两组有无顶端平台的室内废弃稀土尾矿堆模型,在相同的降雨工况等条件下,对其孔隙水压力、含水率及内外排水速度进行了监测,并对两组模型试验进行了数值模拟,研究其破坏模式和降雨入渗规律。结果表明:①有无顶端平台的废弃稀土尾矿堆模型,其孔隙水压力、含水率和排水速度的响应情况不同,模型B(有顶端平台)3个值都大于模型A(无顶端平台),其响应也更为敏感;②顶端平台导致废弃稀土尾矿堆模型破坏模式差异较大,模型A破坏模式较为单一且破坏较小,只有坡角产生浅层滑动破坏,而模型B在坡脚处发生较为明显的浅层滑动破坏的同时,坡面破坏区域上方会依次往上产生裂隙,随着试验的进行,裂隙进一步与坡脚的浅层破坏区域汇合后,坡面由下而上依次向下坍塌破坏,同时模型B更易于产生边坡破坏。数值模拟结果与模型试验结果相符合,可为类似试验和有效防治废弃稀土尾矿堆局部垮塌、滑坡等灾害提供有益参考。