论文摘要
由于矿区石墨尾矿、矸石发电厂粉煤灰和平排矸石等废弃物的大量堆积,不仅挤占耕地,破坏地表景观,还严重地污染周围环境。为了解决重金属污染及恢复破坏的土地资源,必须对矿区废弃地进行植物修复。本文选择鸡西矿区不同类型的废弃地为研究对象,进行植物修复,通过多年的野外实地规划、实验与化学分析,得出以下结论:(1)石墨尾矿废弃矿渣中Cd、Zn、Ni和Hg等重金属的含量严重超标,该尾矿的综合污染指数达17.85;矸石电厂粉煤灰废弃地的Hg超标,粉煤灰废弃地的综合污染指数为5.25;平排矸石山中Hg含量严重超标,综合污染指数为1.67。综合指数表明石墨尾矿和矸石发电厂粉煤灰废弃地均达到重污染程度,其中主要是由于Hg的严重超标造成的。经过燃烧的平排矸石山重金属污染等级为轻污染。矿区废弃地附近的林地土壤综合污染指数为0.92,污染水平为尚清洁,但是Ni元素含量超过了国家二级标准,达到了轻污染程度。(2)经过植物修复后重金属含量绝大多数要低于原废弃地残渣和只经过自然恢复的残渣,说明植物修复改善石墨尾矿、粉煤灰废弃地和平排矸石废弃地的重金属污染程度。由于石墨尾矿废弃地超标的重金属是Cd、Zn、Ni和Hg,所以可以胡枝子和旱柳混交种植;在矸石发电厂粉煤灰废弃地客土种植大果沙棘是十分可行的,也是最优的,值得推广应用;在平排矸石山中,混交种植兴安落叶松和中国沙棘是最优的方法,因为两者吸收超标重金属Hg效果最好,可以尝试推广大面积种植。(3)植物修复后的废弃地各养分指标含量绝大多数要远远高于原废弃地和经过自然恢复的废弃地,说明植物修复对石墨尾矿、粉煤灰废弃地和平排矸石废弃地养分改善效果明显。其中石墨尾矿除全磷外,各种养分指标与林地土壤差距较大,而旱柳对石墨尾矿残渣养分的改善效果最好,值得推广应用;种植大果沙棘对粉煤灰废弃地土壤养分的积累效果明显,应该增加植物修复的力度;植物修复使平排矸石山养分积累的很快,为了保证土壤养分的继续积累,应混交种植总体修复效果最好的兴安落叶松和家榆,可望达到理想效果。从生态学角度讲,在三类矿区废弃地种植先锋物种首先覆盖地表,而达到这一目标后,笔者认为由于土壤条件的改善,可以适当种植兴凯赤松和樟子松等针叶树种,人工加快演替速度,促进矿区生态环境的良性循环。