铜尾矿区土壤与凤丹植株重金属富集研究

对安徽铜陵铜尾矿区凤丹种植地的土壤和凤丹中重金属污染状况进行了研究,结果表明,尾矿库区种植地极端贫瘠,有机质含量仅1．1～3．4g·kg^-1,而土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量皆高于对照土壤,其中Cu含量达587．43～1176．44mg·kg^-1,Cd含量达3．08～5．16mg·kg^-1,约达国家土壤二级标准的10倍,凤丹各部位的Cu、CA和Pb含量均超过了药用植物的限量标准,尤其是根皮部位Cu含量达31．50～64．00mg·kg^-1,Cd含量达0．98～1．45mg·kg^-1,超出标准1．6～3．6倍,表明种植地和凤丹都受到严重污染．凤丹不同部位中的Zn、Cd、Pb和Cu分别以茎、叶、叶和根皮中的含量最高．凤丹对Cd、Zn的富集比Cu和Pb高,但在根皮中的富集系数均较小。     

多花黑麦草在酸化铅锌尾矿上的定植和生长

铅锌矿尾矿上设置长喙田菁压青和不压青处理,在此基础上研究多花黑麦草的萌发、生长和重金属积累情况．结果表明,种植长喙田菁改善了尾矿理化性状,尤其是提高了有机质、全N、有效态磷和K的含量．尾矿的强酸性环境(pH<3)是影响黑麦草在其上定植的主要因素．施用石灰可暂时改善尾矿酸度,但实验结束时尾矿酸度几乎完全恢复原状．因此,施用石灰可能只对种子发芽产生作用．大多数情况下多花黑麦草能在尾矿上萌发、生长和定植,并产生较大的生物量(DM1．4～3．2t·km^-2),表现出对酸性尾矿环境的一定的适应性．与未栽培长喙田菁的对照相比,栽培长喙田菁处理以及栽培长喙田菁并压青处理分别使多花黑麦草的生物量提高了4．8％～39．5％和7．7％～139．5％,其中压青处理又比不压青处理提高了2．7％～75．8％．“长喙田菁-多花黑麦草”植被系列是一个成功的铅锌矿尾矿废弃地复垦的先锋阶段     

多花黑麦草在酸化铅锌尾矿上的定植和生长

铅锌矿尾矿上设置长喙田菁压青和不压青处理,在此基础上研究多花黑麦草的萌发、生长和重金属积累情况.结果表明,种植长喙田菁改善了尾矿理化性状,尤其是提高了有机质、全N、有效态磷和K的含量.尾矿的强酸性环境(pH<3)是影响黑麦草在其上定植的主要因素.施用石灰可暂时改善尾矿酸度,但实验结束时尾矿酸度几乎完全恢复原状.因此,施用石灰可能只对种子发芽产生作用.大多数情况下多花黑麦草能在尾矿上萌发、生长和定植,并产生较大的生物量(DM1.4～3.2t·km^-2),表现出对酸性尾矿环境的一定的适应性.与未栽培长喙田菁的对照相比,栽培长喙田菁处理以及栽培长喙田菁并压青处理分别使多花黑麦草的生物量提高了4.8%～39.5%和7.7%～139.5%,其中压青处理又比不压青处理提高了2.7%～75.8%.“长喙田菁多花黑麦草”植被系列是一个成功的铅锌矿尾矿废弃地复垦的先锋阶段.     

黄土高原小流域土壤pH、阳离子交换量和有机质分布特征

通过野外调查采样和室内分析,研究了黄土高原小流域土壤pH、阳离子交换量（cation exchange capacity,CEC）和有机质的分布特征及其与土地利用方式、地形条件和土壤类型的关系.结果表明：黄土高原小流域土壤pH、CEC和有机质分别介于7.7～8.6、11.9～28.7 cmol·kg^-1和3.0～27.9 g·kg^-1,分别服从正态分布、对数正态分布和负二项分布.3种土壤性质随地形、土地利用方式和土壤类型的不同差异很大.不同土地利用方式下,土壤有机质和CEC以林地、草地和农田较高,果园较低;pH则以林地较低,其他利用方式较高;不同地形条件下,3种土壤性质均呈塬面和坡地大于沟道和梯田的趋势;不同类型土壤中,有机质和CEC以黑垆土和红土较高,pH则以黄绵土较高.整体上,土壤有机质和CEC呈现出相似的变化趋势,而pH的分布特征则与之相反.     

广西矿区土壤镉、铅污染状况研究

对广西德保几个矿区尾矿土壤中镉和铅含量进行了测定,并初步探讨了土壤的污染状况。结果显示:土壤中镉和铅含量都超出了广西土壤环境质量标准的背景值(Cd 0.08 mg·kg^-1,Pb 20 mg·kg^-1),且镉含量明显超标,而铅在国家土壤环境质量标准下几乎无污染,但是已经达到广西土壤环境质量标准下的轻度污染;铜矿尾矿土壤中Cd的含量最高达2.16 mg·kg^-1,已超过国家的三级标准,对生态开始产生影响;硫铁矿尾矿下游土壤中Pb的含量达83.53 mg·kg^-1对生态基本无影响。土壤中Cd的含量随着pH值的升高而显著增加,而Pb的含量随着pH值的升高有所减少;土壤中Cd的含量不管就环境质量标准来说,还是单项污染指数,都属于严重污染级别,应减轻对生态环境的危害。因此应该引起相关部门的重视,及时采取措施控制污染源或者减轻污染程度。     

华南铅锌尾矿生态恢复的理论与实践

介绍了近年来有关华南地区5个铅锌尾矿生态恢复研究领域的主要研究成果。内容包括：铅锌尾矿的理化性质和影响植物定居的限制因子;尾矿酸化的预测与控制;尾矿的基质改良;尾矿自然定居植物的生态对策;重金属耐性植物的筛选与耐性机理;豆科植物在废弃地植被恢复中的作用;尾矿湿地系统的重建及其废水处理效率;土壤种子库在尾矿生态恢复中的作用;尾矿植被恢复的野外中试研究等。同时,也讨论了尾矿废弃地生态恢复的未来研究方向。     

铜尾矿对5种豆科植物种子萌发和幼苗生长影响的初步研究

通过水培实验和土培实验,研究了铜陵铜尾矿对5种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,五种豆科植物种子在尾矿浸提液中均能萌发,但萌发率比对照组低,而且浸提液对种子萌发产生一定的阻滞作用,酸化尾矿浸提液对种子萌发初期的吸胀吸水有促进作用。尾矿与土壤5种不同改良方式的基质试验也发现铜尾矿对种子萌发着阻滞作用,其中大豆、赤豆、赤小豆在70d内未发现死苗现象。     

采矿地的生态恢复技术

矿藏开采给生态环境带来严重破坏,矿地与尾矿的自然恢复是相当缓慢的,有些甚至是不大可能自然恢复的,本文总结了在过去20年全球发展起来的各种生态恢复技术措施,包括基质的改良,优良物种的选择等,并总结出一套人工恢复的一般步骤,分析了目前所存在的评判人工生态恢复成功与否的几种评价体系的优劣。     

兰坪铅锌尾矿区豆科根瘤菌遗传多样性ARDRA分析

通过16S rDNA扩增产物限制性片段长度多态性分析(ARDRA),对兰坪铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌的遗传多样性进行了研究。采用限制性内切酶Hae Ⅲ、Hind Ⅲ、Hinf Ⅰ和Taq Ⅰ对16S rDNA扩增产物进行了酶切分型,根据ARDRA酶切图谱的不同,进行树状聚类。结果表明:49株根瘤菌在40%的相似水平上按氮含量不同及铅锌含量的采集地不同分别聚为OTU1、OTU2和OTU33个群,说明根瘤菌的遗传多样性及分布与土壤中的氮含量和铅锌含量有关。代表菌株的16S rDNA测序结果分析表明,它们在系统发育树上属于Rhizobium sp.、Sinorhizobium sp.和Bradyrhizobium sp.3个系统发育分支,进一步说明兰坪铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌多样性较丰富。     

种植香根草对铜尾矿废弃地基质化学和生物学性质的影响

通过实地调查取样和室内分析,研究铜陵水木冲铜尾矿废弃地不同时期种植香根草(Vetiveria zizanioides L.)群落(近期种植香根草群落(V.zizanioides communities were established in the recent stage,JX),中期种植香根草群落(V.zizanioides communities were established in the middle stage,ZX)和早期种植香根草群落(V.zizanioides communities were established in the early stage,OX))对尾矿基质化学性质、微生物量和土壤酶活性的影响,探讨人工植被恢复对铜尾矿废弃地基质系统的修复作用。结果表明:香根草的定植能延缓铜尾矿的酸化过程,且随着香根草定植时间的延长,0—5 cm和5—20 cm层尾矿基质中总氮和速效磷含量提高(其中,0—5 cm层总氮积累更加显著),OX下0—5 cm表层基质总氮和速效磷的平均值分别是JX下的4.64倍和22.44倍。基质微生物量C、N含量和脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶活性也随香根草种植时间的延长而有不同程度的升高,且基质化学性质对微生物量和酶活性有影响,其中基质微生物量C、N含量、脱氢酶和过氧化氢酶活性均与电导率呈显著或极显著负相关性;而基质微生物量N和4种酶活性均与总氮含量呈显著或极显著正相关性,表明总氮含量是影响基质微生物量N和酶活性的主要因子;基质微生物量N、脱氢酶和过氧化氢酶活性还与速效磷含量呈极显著正相关性。基质中Cu、Pb含量对脱氢酶、过氧化氢酶活性和微生物量均有显著抑制作用,而Zn对基质微生物活性有一定的激活作用。生长在尾矿废弃地上的香根草不仅显著地改善了铜尾矿废弃地的基质化学性质,且有利于基质微生物量和酶活性的增加,是一种良好的矿业废弃地生态修复物种。