矿山如何进行生态修复

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矿山如何进行生态修复范文第1篇

[关键词]环境地质 地质勘查 重要性

[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-245-1

1我国地质环境和灾害突出和严重性

我国环境地质和灾害地质极为突出和严重，而且有日益恶化之势。问题严重，不容忽视。要把保护地质环境，减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作，其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。

开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。这方面的研究工作：一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山，开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质D生态环境效应、污染的防治等方面的研究，为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务；二是加强区域地质D地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制，为人类健康与发展农业服务。

2我国地质环境与地质灾害的研究分析

2.1干旱地区地质环境研究

我国大部分领土都处于干旱、半干旱地区，这些地区从名字上我们就可以看到是严重缺水的地区，但是这些地区的矿产资源十分丰富，储量巨大。因此，做好这些地区地质环境研究意义非凡，合理利用水资源是促进这些地区经济发展的关键，也是推动当地农业、牧业、矿产业发展的重要手段。

2.2煤矿水文地质研究

我国是世界上最大的煤炭生产国，也是储量最多的国家，煤炭本身有着明显的阶段性开发特点，从资源的勘察、基地建设、矿井开挖、煤矿生产到矿井关闭都处于一个系统的工作当中，在这个工作中始终都是围绕土地进行生产的，因此必须要将水文地质工作作为首要研究任务。勘察阶段的水文地质条件主要是以煤炭资源的开发技术选择、经济效益和环境保护措施为基础进行的；闭坑阶段的水文地质研究则主要将重点置放在矿井对地下水造成的影响，对周边环境是否产生威胁。在研究工作中，除了观察矿床的地质类型、矿井出矿量、矿坑冲水量等，还需要深入勘察矿床沿着矿产开采所发生的变化规律，并定期的对矿区进行回访，及时处理一些突发性事件。

2.3化学定时炸弹与人类的生存和健康

人类活动离不开地球环境，因此人类活动也必然会影响到地球的环境。因此，在未来社会发展中，做好人地关系协调至关重要，探讨人地作用机理，揭示人类生存与环境之间的内在联系，已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键，并开始成为人类认识地球新的出发点和突破。

2.4地表过程与土地的可持续利用研究

水土流失是我国当前最为关注的问题之一，是当前环境保护过程中主要的施工地和保护区，水土流失在社会发展的过程中已经出现在多个地区和多个河流地带。为了协调和持续发展，我们应从对各种地表过程研究入手，并定量评价水土流失现状，进而提出地质上的治理措施和方案，以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系，使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。

2.5城市废物的地质安全处置研究

目前，城市规模不断扩大，我国城市废物排放量大，而且集中，但至今基本上未得到妥善处置，而且其数量有大幅度增长趋势，对大气、地表水和地下水的污染非常严重。为此，地质学家要与其它自然科学家一起，研究城市废物的地质安全处置技术和方法，实现废物的安全处置。

2.6重大工程建设对环境生态系统的影响

随着当前人们对生态系统保护认识的不断加深，人们已经开展各种重大工程对环境和水资源进行保护和合理的分配。各种先进的水利工程已经随着当前环境保护和水资源保护不断的建设，这不但为人们生活带来方便，更为环境保护打下了前提基础，为可持续发展战略提供了件。

3环境地质问题在地质勘察中的重要性分析

我国必须彻底解决我国面临的重大资源和环境问题。这些最具挑战性的资源环境问题，主要包括在什么地方能够找到大油气田和大矿或矿集区；如何在新的勘探领域寻找油气藏和矿床；如何更科学地评价地下资源的潜力；新的和非常规的地下资源有哪些；如何合理配置和利用水资源；如何评价土地质量和优化配置土地资源；什么机制导致物种濒危，如何进行防范；生态系统是怎样退化的，如何防止和恢复；如何迅速查明造成重大环境污染的分布和原因并防止其发生和扩散；怎样安全地处置有毒和放射性废物，如何修复被污染的地下水和土壤；如何改善大气质量等等。开展地质灾害防治的主要目的是保护生态环境，保护国土资源。

应彻底摸清我国地质灾害底数。在国土资源大调查中，应将此项工作列入计划，基本掌握全国地质灾害发育分布规律，圈定出地质灾害易发区和地质灾害危险区。在此基础上，拟定全国及各省地质灾害防治规划、计划。每年应组织有关专家进行汛前、汛期和灾后的地质灾害检查研究，以防为主，综合治理。同时，要健全完善五个体系：一是健全完善地质灾害防治的法律法规体系；二是完善政府部门执行法律法规的机构和体系；三是建立完善地质灾害监测机构体系，各省设监测站，地设分站，作为政府管理的“眼睛”；四是建立一套完善的信息体系，及时掌握地质灾害动态；五是建立政府预测预报体系，加强预报工作。

具体说来：东部地区。首先做好以国土经济开发区为重点的环境地质综合评价和地质灾害防灾区划，并据此调整土地利用规划和城市建设布局，避免将重大工程和重要设施建在岩溶地面塌陷危险区和矿山采空区。中部地区。要在全面开展地质灾害调查的基础上，加强国土经济开发区和大江大河、交通干线等突发性地质灾害多发区段的地质灾害防灾区划。西部地区，防灾工作的主要手段是避让，主要任务是做好重大工程设施的选址和居民区的安全。考虑到国家经济建设重点逐步西移的状况，应做好国土经济开发区地质灾害调查和防灾区划，加强区域地壳稳定性评价工作。

参考文献

[1]周先军，李淑琴；矿山地质勘查与勘查灾害防治[J]；中国高新技术企业；2010.

矿山如何进行生态修复范文第2篇

关键词：植物修复；超富集植物；富集机理；根际环境；液泡房室化作用

堇菜属Viola是林奈于1753年以香堇菜Viola odorata为模式建立的，宝山堇菜是我国首次报道的镉的超富集植物。水溶液培养试验和野外调查显示宝山堇菜不仅从土壤中超量吸收镉，而且有效从地下部分向地上部分转运。自然状态下，宝山堇菜地上部分镉的平均含量可以超过1000mg/kg.后来发现的堇菜属植物如长萼堇菜和蔓茎堇菜等，均有超量富集铅和镉等重金属的能力，并且有些学者经过研究认为宝山堇菜可能是长萼堇菜和蔓茎堇菜杂交形成的新种（关建平.堇菜属11个物种/种群的重金属耐性与富集特征.学位论文.2009）。以下主要是关于堇菜富集镉等重金属机理的研究。

1、堇菜属植物的生物学特征

堇菜属植物大多为多年生草本，具根状茎，地下茎较粗，少数种类具磷茎，有直立的地上茎或无地上茎，单叶，基生或茎生，花两性，两侧对称，单生，具有艳丽的花瓣，通常为紫色、黄色、白色，并具有彩色条纹。堇菜属植物的生态幅较宽，但大多数为中生植物，我国约有堇菜属植物120多种，约占世界种数的近1/4.

2、富集过程

超富集植物对重金属的吸收有很强的选择性，只吸收和积累根际环境中的一种或几种特异性金属，如宝山堇菜对镉有超富集能力，重金属离子进入超富集植物体内同样经过吸收、转运和富集等过程。而且，许多重金属离子进入植物体内的离子通道与必需营养元素相同，这就决定了超富集植物具有独特的生理代谢过程。

2.1、重金属的活化和根际土壤的酸化，以及根系吸收

这是重金属离子进入植物体内的第一步，首先是堇菜对根际土壤中重金属的活化和酸化土壤中不溶态的重金属。此外，根系可分泌质子，从而促进堇菜属物对土壤中重金属镉的活化和吸收。研究发现堇菜植物根系分泌的脂肪酸在根际环境中积累，尤其是在还原条件下的积累会造成局部土壤酸性环境。另外，堇菜根系还可能分泌特殊有机物（如有机酸等）来酸化根际重金属，从而促进土壤重金属的溶解和根系吸收。或者可以跟植物吸收必需矿质元素一样，堇菜属植物的根毛直接从土壤颗粒上交换吸附重金属。

另外，堇菜属植物根系能分泌某些金属结合蛋白（类似于金属硫蛋白或植物螯合肽等）和特殊有机酸来螯合重金属，作为植物离子的载体。还可能分泌某些化合物促进土壤中重金属的溶解。研究证实，堇菜可以通过分泌有机酸如柠檬酸、苹果酸和乳酸等来复合和螯合溶解土壤中的镉元素。

2.2、转运

2.2.1、根际土壤中溶解的重金属跨根系细胞膜运输

随着分子生物学等现代生物技术的引入，人们对重金属离子如何进入细胞有了新的认识，堇菜富集镉元素的能力并非是与镉有更高的亲和力，而很可能是因为镉离子的流入量加大所致，也就是说在堇菜根系细胞膜上分布有更多的镉离子转运蛋白，即转运蛋白在堇菜吸收重金属镉方面起到决定性作用。由于重金属离子在地上部的含量远远高于根系，即叶片中的转运蛋白起到更为重要的作用，这也是重金属离子能够在叶片中超量富集的原因。

重金属跨膜进入根细胞后，由根细胞运输到中柱，并装载到木质部，在堇菜中存在更多的离子运输体或通道蛋白，从而促进镉元素向木质部装载。在内皮层上由于凯氏带的存在，离子不能通过，只有转入共质体后才能进入木质部导管。因此，共质体在重金属进入木质部的过程中起到主导作用。在共质体中起关键作用的是膜转运蛋白，同时，转运膜蛋白有高度的选择性，很好的解释了超富集植物只能富集一两种重金属。此外，凯氏带是重金属离子进入木质部的主要屏障之一，但是，目前重金属离子通过凯氏带的过程尚不完全清楚，因此，探明此过程，将极大的提高超富集植物的研究进展。

2.2.2、解毒

镉元素具有很强的生物毒性，堇菜对重金属的富集主要表现是对重金属进行解毒，主要是改变、抑制重金属的物化活性。重金属离子进入根细胞质后，能以游离金属离子的形态存在，会对细胞产生毒害作用，干扰细胞的正常代谢。因而，细胞质中重金属可能与细胞质中的有机酸、氨基酸、肽和无机物等结合，通过液泡膜上的运输体或通道蛋白转入液泡中。液泡属于非生理活动区，液泡对重金属隔绝而产生解毒作用，即液泡的房室化作用。但对于超富集植物，金属区隔在液泡中对其转运到地上部分是不利的。因此，对超富集植物而言，其液泡膜上可能存在一些特殊的运输体，能把暂时储存在液泡中的金属装载到木质部导管中。

而在叶片中，超富集植物可以把重金属沉淀于非生理活动区如细胞壁和液泡等细胞器，从而降低了重金属对植物体的生理毒性，或重金属离子与有机酸形成较为稳定的螯合物，降低重金属的毒性。正是通过以上解毒机制，从而达到超量富集的结果。

2.2.3、木质部运输

重金属离子随着木质部中蒸腾流的作用，完成从根部到地上部的运输，同时，在这个过程中伴随着有机酸和氨基酸的作用。木质部中存在大量的有机酸和氨基酸，它们能够与重金属离子结合，形成复合物，如以柠檬酸结合态存在，这种复合物是重金属离子在木质部中运输的主要形式。另外，研究表明，木质部中组氨酸的含量与重金属的富集密切相关。

2.3、富集

重金属在叶细胞中的运输及分室化等研究发现，在吸收重金属过程中，重金属穿透叶细胞中原生质膜的速率较非超富集植物高，原生质吸收重金属的动力学一般为平滑的、非饱和曲线，分别代表负性基团吸附的重金属和真正跨质膜进入胞质溶胶的重金属，研究表明，在组织和细胞水平，重金属在超富集植物的叶片中都存在区隔化分布，在组织水平上，重金属主要分布在质外体和液泡中。

镉元素在堇菜的木质部导管中从根部运输到地上部分后，经过科学家们一系列的研究，如运用x-射线能谱仪、电子探针和多步离心法研究了镉在宝山堇菜根部的横向运输、在细胞组分、叶片上下表皮、表皮毛、气孔内的富集特点。扫描电镜和x-射线能谱法发现镉在根部的横向运输以共质体运输为主。多步离心法发现细胞壁及残渣、含核糖白的细胞溶质部分是结合镉等重金属的重要部位，细胞核、叶绿体和线粒体结合的镉含量较少。电子探针法发现，镉在叶片表皮毛、气孔保卫细胞中集中分布。扫描电镜和能谱法发现镉没有在叶片的上下表皮中富集的特点，镉在上下表皮和叶肉中均呈现均匀分布。叶柄中，镉均匀分布在叶柄的各个部分。