尾矿废弃地生态修复技术研究--以鞍山市某尾矿库为例

来源 :沈阳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanbowen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济建设的不断发展,人们对矿产资源的使用需求越来越多,在矿产资源开发过程中,大量的尾矿废弃堆积引发一系列环境问题,如:地下水污染,大气污染等。重金属一旦进入食物链就会危害身体健康,因此,对于尾矿废弃地存在的环境问题也引起越来越多人的关注。
  本论文以辽宁省鞍山市城郊尾矿废弃地为研究对象,通过前期的实地调查,并结合自然恢复状态和复垦区域地表植物生长的状况,筛选出适宜的生态修复方案,并对其生态修复效益进行评价,从而为矿山废弃地生态修复治理工作奠定一定的理论基础。
  (1)尾矿废弃地现状调查。分别选取自然恢复区和复垦区共计5个样方,通过对物种丰富度、相对显著度、相对密度、相对频度、相对盖度等分析比较,结果表明:复垦区三个样方植物群落的稳定性稍差,自然恢复区植物群落稳定性优于复垦区域,说明需要筛选出适宜的废弃地土壤修复技术来对尾矿废弃地进行综合治理与修复。
  采集尾矿废弃地生长的10种植物,对植物地上部分、地下部分和植物根系土壤重金属含量采用火焰原子吸收分光光度法进行检测,并计算植物的富集系数和迁移转化率。结果表明:艾蒿(ArtemisiaargyiH.Lév.&Vaniot),萎蒿(Artemisia selengensis Turcz.ex Bess),玉米(Zea mays L)等对四种重金属富集能力较强;通过对重金属在植物中的转移系数进行分析,也表明艾蒿和蒌蒿对重金属的转移能力较强,是较好的重金属修复植物,玉米对重金属也有较好的转移能力,并且玉米籽实中重金属含量很少,其他植物中的重金属含量较低,表现适宜矿山废弃地土壤生长的耐性植物。分别对上述10种植物生理生化指标进行检测,结果表明玉米和艾蒿的叶绿素、可溶性蛋白含量较高,玉米的SOD和POD活性最高,在重金属胁迫的条件下生长状况良好,并表现出较好的适应性。
  (2)尾矿废弃地修复方案筛选。由于尾矿堆积初期重金属含量过高,很难适宜植物生长,为了加速尾矿废弃地的修复进度,可以首先采用化学淋洗方法对土壤进行淋洗,以提高尾矿废弃地的修复效率。分别采用四种化学淋洗剂进行筛选,结果表明,淋洗效果最好的是EDTA,在淋洗剂自身最佳的淋洗时间内,淋洗时间越长,对重金属的洗脱效果越好。
  室内模拟植物修复实验,分别采用废弃地土壤和农田土壤不同配比,栽种筛选后的修复植物艾蒿和玉米,分别检测在不同重金属浓度与植物的生理生化指标时效量效关系。在重金属胁迫的条件下,玉米与艾蒿在一定的浓度范围内可以正常生长,其SOD与POD的防御酶系活性均明显升高,随着时间的变化清除膜质过氧化的能力明显增强,对重金属胁迫表现出较好的抗性,可以用于土壤重金属的修复。
  结合当地的生态环境现状,依照生物多样性,生态适应性和先锋植物稳定性等原则。通过野外调查——重金属浓度梯度法,对重金属富集植物进行优选,矿山废弃地土壤修复方案如下:地表覆土,厚度3.00-5.00cm,分别利用草本植物艾蒿,农作物玉米,小乔木李子树,采用不同栽培高度,加大种植密度等修复方式,其中尾矿废弃地周边栽种艾蒿,每隔3m栽种李子树,中间间隔0.30m栽种玉米,栽种后整年进行严密的生态监测和管护。
  (3)矿山废弃地生态效益分析,基于前期的修复方案对已经进行修复后的矿山废弃地进行生态效益分析,分别选取涵养水源,保持水土,净化水质和净化环境4个指标,建立修复后生态效益评价指标体系。通过对指标体系的评估,复垦示范基地的生态效益为1002053.80yuan·a-1。通过对鞍山南郊矿山废弃地土壤的生态修复成果进行社会和经济效益分析,结果表明,废弃矿山的生态修复可以达到修复生态、改善环境的目标,具有重大的社会和经济效益。
其他文献
水韭科(Isoetaceae)植物是石松类中具有特殊演化地位的古老类群,全世界均有分布,是研究植物系统发育、高等植物起源演化、早期陆地环境变迁的重要类群。我国仅有中华水韭(Isoetes sinensis)、东方水韭(Isoetes orientaiis)、云贵水韭(Isoetes yunguiensis)、高寒水韭(Isoetes hypsophila)和台湾水韭(Isoetes taiwane
学位
细胞周期的正常推进是细胞维持生理过程的基础,在细胞周期中有多种随细胞周期进程而呈周期性表达、凋亡的蛋白质,称为周期蛋白。不同的周期蛋白在细胞周期中的作用也都不同。有研究已经证实,在肿瘤中有部分周期蛋白表达异常,在临床上也有实验证明在放疗前后,周期蛋白的表达有显著变化,说明周期蛋白可以用作肿瘤疾病的预测及预后。因此对于周期蛋白的功能和机制研究是十分必要的。本研究以模式原生动物浮萍棘尾虫(Stylon
笔筒树(Sphaeropteris lepifera)属桫椤科(Cyatheaceae)白桫椤属(Sphaeropteris)植物。其繁殖方式主要为孢子繁殖,而孢子寿命短、繁殖周期长,自然增长受限。DNA甲基化作为表观遗传学的一个重要修饰形式,在多个方面起重要作用,如维持基因组稳定性、调控控基因表达和影响植物生长发育。5-azaC常作为甲基化抑制剂被用于研究植物发育的表观基础、基因表达调控等诸多方
学位
桫椤科(Cytheaceae)是树形蕨类植物(Tree ferns),这个科是非常特别的植物类群,是植物界的“活化石”,它们对研究植物的起源、进化和地理区系等方面十分重要,也是极为珍贵的。笔筒树(Sphaeropteris lepifera(Hook. R.M.Tryon)属于桫椤科,树形蕨,树形高大,有巨大的伞状树冠,是蕨类植物中罕见的大型园艺观赏植物。笔筒树数量稀少,生境较为暴露,易受破坏,近
学位
青海省位于中国西北内陆,地域广阔,气候类型多样,具有独特且丰富的硅藻生物资源。本研究于2018年7月、2019年8月对我国青海省部分地区进行了藻类标本的采集,共采集标本194号,采集区域包括:西宁市、海南藏族自治州、海西蒙古族自治州、果洛藏族自治州、黄南藏族自治州、海北藏族自治州;采集生境包括:河流、水沟、湖泊、鱼塘、水泡、湿地、沼泽、临时积水、潮湿石壁、小溪10种生境类型。采用光学显微镜(ZEI
学位
松花江是我国的第三大河流,位于我国东北地区,是黑龙江在中国境内的最大支流,地域广阔。松花江哈尔滨段位于松花江的中游,流经哈尔滨市区,全长70km,主要支流有拉林河、阿什河、呼兰河等,属北温带季风气候,生态类型多样,藻类资源丰富。本研究于2019年4月-10月按照春、夏、秋的采样时间对松花江哈尔滨段的松花江干流、呼兰河、拉林河、阿什河、马家沟、何家沟的6个采样区域进行样品采集,共采集363号藻类植物
学位
真菌毒素是部分真菌在适宜的环境条件下产生的对人或牲畜具有毒害作用的次级代谢产物,脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是一种主要由镰刀菌所产生的代谢产物,属于真菌毒素的一种。DON广泛存在于被镰刀菌污染的粮食及其制品中,不易分解且具有毒害作用,被人类或牲畜食用后容易引发呕吐和胃肠道疾病,食用过量时会造成生物体肝脏和肾脏的损伤。因此,建立快速有效的粮食作物及相关产品中DON检测技
颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)是我国最为常见的难治性癫痫,属于典型的慢性神经系统疾病。患者病灶区谷氨酸能神经元(Glutamate Neurons)会出现反复的异常同步性放电,经过多次反复的异常放电后使神经元发生不可逆的损伤直至死亡。由于目前还没有有效治疗颞叶癫痫的药物和手段,患者病情普遍逐渐加重,病灶区大量神经细胞死亡,主要包括铁死亡、自噬、细胞凋亡和坏死等多种
学位
学位
Eph家族受体是最多的一类酪氨酸激酶受体蛋白,Eph通过与表达其配体Ephrin的邻近细胞相互作用发挥双向信号转导功能。Ephrin-Eph介导的信号通路通过调节下游RhoGTPase的活性调控细胞骨架动态变化,在细胞迁移、细胞黏连、细胞极性、细胞形态等多个过程发挥重要作用。Ephexin(Eph-interacting exchange protein)家族蛋白作为Ephrin-Eph通路下游重
学位