安徽省铜陵市位于长江中游 ,是我国主要的铜矿产区 ,其铜尾矿共有 5个主要的分布区域。随排放时间的延长 ,各尾矿库的持水保肥能力和植被覆盖率提高 ;铜尾矿限制植物定居的主要因素是极端贫瘠和重金属毒性 ,各尾矿库的重金属含量都很高 ,而N、P、K和有机质的含量很低甚至为零。自然和人工定居于尾矿上的植物共有 9科 37属 4 0种 ,其中禾本科、豆科、菊科植物占所有植物种的 72 .5 % ,此 3科植物因有完美的生态适应机制而能成为在尾矿上定居的先锋植物和优势种。铜尾矿库植被自然演替属于几十年甚至上百年的长期演替 ,铜矿废弃地的治理和恢复重建更是一项长期而艰巨的工作

通过野外调查与室内分析,研究了铜陵铜尾矿废弃地上可定居的植物及几种优势植物群落基质的理化性质。研究调查结果表明:在铜陵各尾矿(库)场上,共有 30 科 96 属 122 种植物。禾本科、菊科与豆科中的草本植物,是铜陵铜尾矿废弃地自然定居的先锋植物,具匍匐茎或地下茎的植物或具固氮能力或具种子小、易传播的特性植物,适宜在铜尾矿废弃地定居成活;几种优势植物群落基质的理化性质较未复垦区及酸化区得到明显的改善,其 pH值得到缓和,N、P、有机质营养成份含量增加,重金属铜的含量下降。

以安徽省铜陵市林冲尾矿复垦地(Reclamated Copper-mine-tailings)为研究对象,按照尾矿库内部自然生长的3种优势植被(芒、矛叶荩草、野豌豆)进行土壤采样,测定土壤养分含量。分析不同优势植被下土壤养分含量特征及各养分之间的相关性,为尾矿地生态恢复的优势植被选择及土壤生物多样性的发展提供科学依据。结果表明:(1)3种优势植被下土壤有机质(18.0~28.6g/kg)、全磷(0.276~0.438g/kg)、全钾(16.0~20.7g/kg)含量差异显著,全氮(4.14~4.67g/kg)变化幅度不大。其中以芒草覆盖下的土壤有机质含量及全钾含量最高分别达到28.6和20.7...

化学固定法通过向土壤中添加一定的固定剂,降低重金属有效态含量达到修复土壤重金属污染的目的。利用石灰、炉渣和稻草作为土壤重金属固定剂,通过土壤与固定剂的混合来修复铜陵Cu、Cd、Zn污染土壤,分析石灰、炉渣和稻草对土壤有效态Cu、Cd、Zn的固定修复效率和土壤微生物代谢呼吸率的影响。结果表明:除石灰与炉渣单独使用时对Cu固定修复效率低,以及稻草单独使用对Cd与Zn的固定修复效率也较差外,固定剂能够显著的降低有效态Cu、Cd、Zn含量(p<0.05),尤其石灰、煤渣和稻草的混合物能够最为高效的降低有效态Cu、Cd、Zn含量,固定修复效率分别为94.28%、78.10%和98.57%,同时还能显著提...

本文采用室内盆栽试验,在4 kg铜尾矿中分别加入腐熟鸡粪0、8、16、32 g,记作JF0(CK)、JF8、JF16、JF32处理方式。研究不同比例腐熟鸡粪改良铜尾矿后对菊科植物串叶松香草(Silphium perfoliatum)生长和尾矿基质性质的影响。结果表明:在尾矿基质中添加鸡粪改良后,植物株高、冠幅、叶长、叶宽、茎叶生物量、根系生物量、植物体总磷含量均显著增加(P<0.05),植物根长也有增加。随着串叶松香草的生长,尾矿基质中总氮、总磷含量增加,有效磷含量显著增加(P<0.05),土壤pH值和有效态Cu、Zn含量有所降低,土壤微生物量C、脲酶和脱氢酶活性提高。相关分析表明,尾矿基质中...

开展尾矿资源调查评价具有重要的现实意义。借助入选矿石量及精矿与尾矿产出量之间的关系,确定了尾矿资源调查方法,并测算得全国铜矿尾矿资源总量大致为15×108t,铜平均品位约为0.077%;同时,基于盈亏平衡的思想,构建了尾矿资源经济评价模型,并且测算确定,在铜价不低于35 000元/t的条件下,回收单一铜元素的经济品位为0.07%。资源结构决定其利用模式。根据调查评价结果判断,未来我国铜矿尾矿资源利用的主要模式是尾矿回选及尾矿用于采矿充填或用作建筑材料两个方面。根据尾矿资源利用模式,要进一步推动尾矿资源开发利用,不仅需要及时发布尾矿资源数据信息,而且更需要落实相关激励政策,努力消除尾矿资源开发利...

选用耐性强的草坪草进行铜尾矿的植物修复,对尾矿的复垦和重金属污染的治理有十分重要的作用。因此,本研究通过盆栽试验,研究了多年生黑麦草(Lolium perenne)对不同比例的铜尾矿基质的修复效果,具体分析了多年生黑麦草的生长状况、土壤理化性质、土壤酶活性、土壤全铜和有效态的含量以及多年生黑麦草体内铜的含量与分布。结果表明,多年生黑麦草在铜尾矿基质中能较好生长,无严重伤害。多年生黑麦草显著改善了铜尾矿基质的营养和土壤酶活性,与不种植黑麦草组比,种植多年生黑麦草组中有机质、全氮、全磷、全钾含量平均增加了55.5%、 44.1%、 30.0%和24.9%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性平均增加了24.8%、 20.5%、 11.4%和14.2%,均存在显著差异(P<0.05)。同时,多年生黑麦草的生长和吸收作用促进了土壤铜的活化,这种活化与吸收过程共同降低了土壤铜含量,平均降幅达到12.2%,推动了铜尾矿基质的修复进程。该试验为进一步利用多年生黑麦草修复现场铜尾矿提供了思路和方法,也为其他植物对重金属尾矿的修复提供了参考和借鉴。

[目的]研究Cd、Zn、Cu 3种重金属复合污染条件下6个柳树无性系的生长、光合作用以及叶绿素含量变化等生理生化响应,为评价不同柳树品种在重金属污染区植被恢复中的应用潜力提供依据。[方法]采用盆栽试验方法,以旱柳和杞柳6个无性系扦插苗为试验材料,按无性系与介质两因素裂区设计试验,对6个无性系的生长、根系形态学参数以及光合参数和叶绿素、类胡萝卜素含量等指标进行测定。[结果]表明:6个无性系在铜尾矿砂中均能生长,但株高、地径以及光合作用、叶绿素含量等相关参数均受到不同程度的抑制,其中,杞柳‘一枝笔’在铜尾矿砂

通过实地调查取样,分析了辽宁省铁岭柴河铅锌尾矿库内受尾矿污染的土壤重金属含量,以及生长于其上的9种植物对Cu、Cd、Pb和Zn的吸收和富集能力。结果表明,Zn在小叶杨和刺玫蔷薇体内的含量较高;Cd在小叶杨和白莲蒿体内积累较多;而Pb在绣球绣线菊和华北蓝盆花中积累较多。但各种植物对重金属的富集能力均未达到超富集植物的要求,需采取综合农艺措施进行铅锌尾矿库污染土壤的植物修复重建工作。

【目的】测定我国北方某轻稀土尾矿库区的土壤轻稀土元素含量及植物中镧、铈元素含量和分布,分析植物对轻稀土元素镧、铈的转移系数和吸收系数,筛选镧、铈富集植物,以期发现轻稀土富集植物,为尾矿库景观生态恢复提供理论依据。【方法】以稀土尾矿库区尾矿坑的边缘绿地为研究样地,依据风向将采样点设置在东南、西北、东北和西南4个方向,从矿坑边缘由近及远依次设置在50,100和300 m边坡处,共计12个采样点。利用五点采集-四分法收集0～20 cm表层土壤样品,在采样点采集修复工程栽植的6种植物(梭梭、小叶锦鸡儿、花棒、胡枝子、白刺和毛白杨)地上器官和根部样品。采用ICP法测定土壤中轻稀土元素镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钐Sm、钷Pm和铕Eu含量及植物中镧和铈含量。采用N. L. Nemerow综合指数法分析轻稀土尾矿库周边土壤单因子污染指数平均值,采用生物转移系数评价植物转移效率,采用生物吸收系数评价植物吸收土壤中镧和铈的能力。【结果】轻稀土尾矿库土壤中La,Ce,Pr,Nd,Sm,Pm和Eu的平均含量分别为2 762.46,5 440.42,1 308.42,1 604.11,133.96,28.12和40.53 mg·kg~(-1),镧、铈含量之和占测试样品轻稀土总量的72%;各方位表层土壤中轻稀土含量表现为东南>东北>西南>西北,且高于内蒙古土壤含量几何平均值(背景值)25.10～230.56倍,且各方向土壤的单因子污染指数均大于3,确定研究区土壤属重度污染;东南单因子污染指数平均值为69.06～544.10,污染值最高,西北单因子污染指数平均值为5.99～19.75,污染值最低,东北和西南单因子污染指数平均值相似;梭梭、胡枝子和白刺体内La和Ce含量均表现为地上器官>根,小叶锦鸡儿、花棒和毛白杨体内La和Ce含量均表现为根>地上器官;梭梭、胡枝子和白刺的镧、铈转移系数为1.03～1.76,胡枝子的镧、铈吸收系数为1.00～1.72,只有胡枝子的镧、铈转移系数和吸收系数均大于1。【结论】胡枝子是轻稀土元素镧、铈的富集植物,可用于轻稀土污染土壤修复,其他5种植物可作为轻稀土元素的耐受性植物应用。

近年来，木本植物因生物量大、根系发达等特点，被广泛应用于重金属尾矿修复。其中，夹竹桃、栾树、泡桐等品种在铅锌胁迫下，表现出较好的抗性和富集效果。但其对矿渣根际环境的具体影响尚有待明确。本研究取湖南省郴州市某铅锌矿区的矿渣为实验基质，以100%矿渣（CK组）和90%矿渣+5%蘑菇渣+5%碳酸钙（S0组）为对照组；S0组基础上分别种植夹竹桃、栾树、泡桐（S1组）为实验组。通过比较基质的理化性质、有效态Pb和Zn、挥发性有机物、微生物群落结构等指标差异，探究木本耐性植物在铅锌胁迫下的根际环境响应机制。研究结果表明：改良条件下，三种植物能通过基质pH、有机质含量、阳离子交换量、速效氮和有效磷等指标，调节矿渣基质酸碱平衡，从而提高基质持水保肥力。有效态Pb、Zn含量分别下降了16.29%～36.50%和24.50%～47.33%。此外，酯类和酚类等有机化合物种类丰度增加。变形菌门的相对丰度减少，拟杆菌门、放线菌门、慢生根瘤菌属相对丰度增加。综上，改良条件下种植木本植物，改变了基质的理化性质、有机物丰度种类、微生物群落结构，显著降低了矿渣Pb和Zn的生物有效性。

在废弃的铅锌尾矿库进行人工植被恢复试验,对3年生15种植物修复铅锌矿尾矿的潜力进行评价。结果表明:参试植物出现叶片黄化、提早落叶或停止生长现象。株高和基径增长率、根系生长、生物量等种间差异显著。根系生长深度受到抑制,最大侧根长、细根长度比例和根系生物量比重有不同程度增加。其中桤木、紫穗槐、截叶胡枝子、紫花苜蓿4种固氮植物叶片受害轻微,均有根瘤出现。火炬树、夹竹桃叶片受害程度较低,相对生长率较高,单株生物量较大。植物对土壤重金属的吸收积累因植物种类、部位、金属种类不同而不同。植株不同器官Pb和Zn浓度高低总趋势为根>茎,部分树种Zn浓度表现为茎>根。在15种参试植物中,截叶胡枝子单位面积地上部P...

采用温室盆栽试验研究了丛枝菌根真菌(AMF)摩西球囊霉(Funneliformis mosseae)(FM)和3种不同种植模式对铁尾矿白三叶(Trifolium repens)和黑麦草(Lolium perenne)生长参数、矿质营养吸收及种间竞争的影响，以期筛选一种既能增强植物定植的能力又能提高尾矿先锋植物重建的栽培模式，为铁尾矿废弃地的植物恢复提供理论依据和应用基础。结果表明，菌根真菌FM与两种植物建立了互惠共生关系，混合种植下具有较高的根际菌根侵染率，其中混合种植白三叶的根际菌根侵染率最高，平均为47.9%。接种FM显著提高了白三叶磷含量(168%～357%)(P <0.05)，降低了黑麦草铁吸收效率。混合种植模式显著增加了白三叶锌含量，而降低了铜含量。接种FM显著降低了两种植物锰含量，而显著增加了白三叶铜含量。白三叶与黑麦草混种体系土地当量比大于1，具有混种优势。两种植物混合种植情况下黑麦草显示了相对竞争优势,而菌根共生体能够提高白三叶的竞争能力。综合来看，混合种植能够显著促进黑麦草生长，而接种FM能增强白三叶的竞争能力；丛枝菌根真菌对先锋植物适应铁尾矿复合逆境及尾矿先锋植被修复具有较大潜力。

研究江西大余县荡坪国有钨矿尾砂库区自然植物组成分布及其重金属富集特征,旨在为今后矿区植被重建与植物修复重金属污染土壤提供科学依据。结果表明:库区共出现了20种植物,隶属15科20属,其中草本植物14种,木本植物6种;这些植物明显生长不良,且主要分布在库区湿润或有水出现的沙土地区。尾砂库区中,不同重金属含量在同一植物体内大小趋势为Zn>Pb>Cu>Cd。库区没有发现重金属的超富集植物,大部分为Cu、Pb、Zn、Cd的耐性植物。荡坪尾砂库区土壤Cd污染严重,木贼与蜈蚣草为Cd的避性植物,可用于库区Cd污染土壤的植被重建先锋物种;土荆芥与香附子为Cd的积累植物,可以用于库区Cd污染土壤的植物修复;其...

本文根据矿区生态经济系统协调发展和演化的原理,提出合理规划、建设铜陵生态市的建议,以实现铜陵经济、社会的可持续发展。