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41 篇 会议

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主题

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2 篇 遥感
2 篇 矿业废弃地
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1 篇 转型策略

机构

16 篇 中国矿业大学
5 篇 安徽理工大学
5 篇 山东农业大学
4 篇 中国地质大学
4 篇 国土资源部土地整...
4 篇 中国科学技术大学
3 篇 土肥资源高效利用...
3 篇 中国农业大学
2 篇 矿山生态修复教育...
2 篇 内蒙古大唐国际锡...
2 篇 国土资源部土地整...
2 篇 辽宁工程技术大学
1 篇 大地工程开发有限...
1 篇 曲阜师范大学
1 篇 安徽大学
1 篇 东珠生态环保股份...
1 篇 煤炭科学研究总院...
1 篇 西南科技大学
1 篇 国土资源部农用地...
1 篇 中国科学院遥感与...

作者

5 篇 李新举
4 篇 张世文
4 篇 刘桂建
3 篇 沈强
3 篇 黄元仿
3 篇 聂超甲
3 篇 张绍良
2 篇 王金满
2 篇 杜昕鹏
2 篇 刘汉湖
2 篇 刁立夫
2 篇 孔晨晨
2 篇 刘奕
2 篇 卞正富
2 篇 胡青青
2 篇 周晶晶
2 篇 吕刚
2 篇 周妍
2 篇 曹银贵
2 篇 邵安冉

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41 篇 中文

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排序：

黄河泥沙充填不同夹层位置对重构土壤入渗规律的影响

黄河泥沙充填不同夹层位置对重构土壤入渗规律的影响

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中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：胡振琪王晓彤中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所

在覆土总厚度一定的情况下,黄河泥沙夹层式充填复垦,明显的改善了一次性充填复垦所形成土壤剖面的水肥特性,农作物的产量显著提高。为了对比分析夹层位置对重构土壤水分入渗规律的影响,设置了5种不同的夹层位置,分别进行垂直一维积水入... 详细信息

在覆土总厚度一定的情况下,黄河泥沙夹层式充填复垦,明显的改善了一次性充填复垦所形成土壤剖面的水肥特性,农作物的产量显著提高。为了对比分析夹层位置对重构土壤水分入渗规律的影响,设置了5种不同的夹层位置,分别进行垂直一维积水入渗试验,并结合HYDRUSHY-1D对室内试验过程进行了模拟验证及分析。研究结果表明:在夹心土层位置为距土表50～70,55～75,60～80,65～85,70～90cm这5种情况下,湿润锋到达土层界面的时间和相应的累积入渗量随夹层位置的差异而有所不同。夹心土层的层位越靠上,湿润锋到达夹层分界线所需要的时间越短,相应的累积入渗量越小。距土表55～75cm的夹心土层位置与对照未损毁的正常农田土壤剖面CK1入渗效果更为接近;夹心土层位置越深,其对入渗率的改变程度越明显,入渗率曲线整体抬高。累积入渗量及湿润锋在水分进入夹心土层界面前随时间延长而非线性递增,而在水分进入层界面之后趋于线性变化,两者之间具有概化的线性关系,且其线性关系随夹层位置的变化而不同。层状土的土壤含水率分布具有不连续性,总体上,夹心土层位置变化对夹层式充填重构土壤的入渗特性有明显影响。不同土壤剖面入渗过程模拟结果的Re绝对值都在10.37%以下,R在0.92以上。HYDRUSHY-1D结合入渗过程剖面含水量变化反演土壤水力参数具有较高的精度。通过对不同夹层位置入渗规律的分析,对指导黄河泥沙充填重构土壤剖面的选择提供了参考。

关键词：黄河泥沙夹层式充填复垦土壤重构土壤剖面入渗

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复垦土壤紧实度差异分析——以济宁市为例

复垦土壤紧实度差异分析——以济宁市为例

引用

中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：邵安冉李新举土肥资源高效利用国家工程实验室山东农业大学资源与环境学院

煤炭是我国的重要能源,在我国经济高速发展趋势下,对矿产资源的开采力度和强度也日益增强。煤矿开采是一个不断挖掘地表土,聚积大量土石进而造成开采区生长植物遭到破坏、改变地质和地形构造、损坏地下和地表水文特征破坏的过程。恢复... 详细信息

煤炭是我国的重要能源,在我国经济高速发展趋势下,对矿产资源的开采力度和强度也日益增强。煤矿开采是一个不断挖掘地表土,聚积大量土石进而造成开采区生长植物遭到破坏、改变地质和地形构造、损坏地下和地表水文特征破坏的过程。恢复矿区的生态环境,顺利开展矿区的土地复垦工作,是遏制土地锐减的主要方法之一。复垦后的土地多作为耕地使用,而土壤紧实度作为土地质量的一项重要物理特性指标,对农作物生长具有重要影响。故此研究以济宁市复垦土地为例,使用40Ⅱ型土壤紧实度仪,采集2017年济宁市复垦土地土壤紧实度数据,研究引黄充填、矸石充填、粉煤灰充填、预复垦等不同复垦方式下和同一复垦方式在裸地、小麦地、翻耕地不同耕作条件下土壤紧实度在不同土壤深度的差异性,在采样土地垂直方向0-10cm,10-20cm,20-30cm,30-45cm划分4个土层进行观测,记录不同土层的土壤紧实度,并使用LSD检验进行分析。结果表明,4种不同复垦方式的土壤紧实度(均值)由大到小依次为:引黄充填、矸石充填、预复垦、粉煤灰充填,其中引黄充填土壤紧实度最大。不同复垦方式土壤紧实度垂向变化差异显著,在0-10cm深度,引黄充填土壤紧实度较高,在10-45cm深度土壤紧实度排序与均值排序相同,大致为引黄充填>矸石充填>预复垦>粉煤灰充填;综合考虑不同复垦方式对土壤紧实度的影响,土壤紧实度最大值排序相同;垂向变化对比结果显示,裸地土壤紧实度最大在0-12.5cm、27.5-40cm的土层中土壤紧实度排序大致为裸地>小麦地>翻耕地,在12.5-27.5cm的土层,土壤紧实度排序为小麦地>裸地>翻耕地,从整体上看,裸地条件下各土层土壤紧实度相对较大。由于农作物不适宜在土壤紧实度过高的土地环境中生长,通过分析可得在复垦区采用预复垦方式更有利于农作物的生长,且裸地耕作条件下土壤紧实度较翻耕地和小麦地耕作条件下更高,所以通过翻耕土地和种植作物可有效降低土壤紧实度,进而提高复垦土地质量,提高农作物产量。

关键词：土地复垦土壤紧实度复垦方式

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应用Pb210研究淮南矿区重金属污染历史

应用Pb210研究淮南矿区重金属污染历史

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中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：刘源王婕刘桂建中国科学技术大学地球和空间科学学院

本文以淮河中游（安徽段）寿县正阳关至蚌埠闸区段系统采集的两个沉积柱样品作为研究对象,综合利用混合酸消解,铅同位素定年等实验分析方法,应用电感耦合等离子体原子发射光谱和质谱等测定和分析了样品中微量元素（Cu,Pb,Zn,Ni,Co,Cr,Cd... 详细信息

本文以淮河中游（安徽段）寿县正阳关至蚌埠闸区段系统采集的两个沉积柱样品作为研究对象,综合利用混合酸消解,铅同位素定年等实验分析方法,应用电感耦合等离子体原子发射光谱和质谱等测定和分析了样品中微量元素（Cu,Pb,Zn,Ni,Co,Cr,Cd,As,Mn,Fe,Al,B,Ba,Mg）的总量,及铅稳定同位素(Pb,Pb,Pb,Pb),并结合多种污染和风险评价手段,及多元统计分析等数据处理方法对淮河沉积物中微量元素的分布规律与富集特征,潜在风险及来源进行了分析研究。利用210pb同位素定年技术和Pb稳定同位素示踪方法揭示了淮河沉积物中微量元素在1959至2014年间的分布规律,富集特征,赋存形态及来源,研究发现微量元素的历史分布特征与人类活动紧密相关,微量元素含量（Fe,Mn,Zn,Co,Cu,Ni,Pb,Cr,Cd,As）从1990s （1991-2014年）呈现逐渐增加的趋势,并且在1991,1994-1998及2004年出现微量元素峰值,表明微量元素分布可能受到了该地区的工农业发展及20世纪90年代及2004年水污染事故的影响。Pb稳定同位素示踪方法揭示了沉积物中Pb的来源变化,从1970年代中期以来,Pb主要来源于煤矿开采,煤炭燃烧,垃圾燃烧及汽车尾气（无铅汽油）,1970年代中期以前,Pb含量可能受到大跃进时期冶金活动的影响。

关键词：淮南矿区重金属铅同位素

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露天煤矿排土场土壤优先流特征研究

露天煤矿排土场土壤优先流特征研究

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中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：李叶鑫吕刚王道涵刁立夫董亮杜昕鹏辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁工程技术大学矿业学院内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司

排土场复垦植被土壤存在直径可达数厘米的大孔隙或管状通道和植物根系,是形成土壤优先流的主要原因。本文采用野外染色示踪试验和室内理化分析等研究方法,系统地研究不同复垦植被土壤优先流的形态特征与变化规律,揭示排土场植被恢复过... 详细信息

排土场复垦植被土壤存在直径可达数厘米的大孔隙或管状通道和植物根系,是形成土壤优先流的主要原因。本文采用野外染色示踪试验和室内理化分析等研究方法,系统地研究不同复垦植被土壤优先流的形态特征与变化规律,揭示排土场植被恢复过程中土壤优先流的形成机理及影响因素。结果表明:(1)不同样地土壤优先流特征存在差异,各个样地土壤优先流多发生在0～40cm土层,占整个土壤剖面(0～60 cm)的93%以上;0～5 cm土层染色面积比依次为榆树林地(90.37%)>刺槐林地(79.84%)>混交林地(65.37%)>农地(44.36%)>灌木林地(41.54%)>荒草地(38.38%),均表现为乔木林地大于灌木林地和草本;(2)排土场各样地0～60cm土层染色面积比大小依次为刺槐林地(26.48%)>榆树林地(20.12%)>混交林地(17.32%)>农地(15.06%)>灌木林地(13.97%)>荒草地(10.07%),染色面积比与土层深度之间具有较好的线性关系(y=ax+b)。(3)选取土壤因子、水分因子、植物因子三大类环境因子与染色面积比进行Spearman相关分析,其染色面积比与砾石含量、土壤大孔隙平均半径、饱和导水率、根重密度和<1mm根长密度呈极显著正相关(P<0.01),与容重和含水率呈极显著负相关(P<0.01),与1～2mm根长密度和2～5mm根长密度呈显著性正相关(P<0.05)。研究结果为认识排土场复垦土壤优先流的形成机制、完善土壤优先流研究体系以及排土场植被恢复与重建提供科学依据,对建设绿色矿山和区域经济发展具有指导意义。

关键词：优先流排土场复垦植被染色示踪试验露天煤矿

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基于多源多时相卫星数据的采煤塌陷区信息提取

基于多源多时相卫星数据的采煤塌陷区信息提取

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中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：周晶晶李新举王义方侯乐邵安冉土肥资源高效利用国家工程实验室山东农业大学资源与环境学院

我国是以煤炭作为主要能源的国家,约占一次能源构成的74%,而地下开采量约占采煤总量的93%,大规模的煤炭资源开发,在保障我国国民经济高速发展的同时,导致地表的崩塌、沉降和塌陷,对土地资源造成了严重破坏。煤炭开采造成的地表塌陷的问... 详细信息

我国是以煤炭作为主要能源的国家,约占一次能源构成的74%,而地下开采量约占采煤总量的93%,大规模的煤炭资源开发,在保障我国国民经济高速发展的同时,导致地表的崩塌、沉降和塌陷,对土地资源造成了严重破坏。煤炭开采造成的地表塌陷的问题越发严峻,成为各国政府和学者关注的热门话题。监测采煤塌陷区范围是煤炭城市规划整治的关键,因此如何快速有效提取采煤塌陷区具有重要意义。以济宁市兴隆庄煤矿为例,提取矿区在2015年-2017年因采煤造成的塌陷区域。主要是利用Landsat 8数据通过改进归一化水体指数（MNDWI）,根据当地实际情况设定合适的阈值,提取积水塌陷区域,并根据水体的动态变化识别出季节积水区和常年积水区;利用Sentinel-1A数据通过小基线集技术（SBAS-InSAR）,在SARScape软件的支持下,提取出非积水塌陷区域,得到地表在研究时间内的动态变化。充分发挥多源多时相数据以及两种方法的优势,得到兴隆庄矿区采煤塌陷区信息。结果表明截至2017年7月,矿区因采煤造成的塌陷区域面积共12.61km,其中积水区域面积为4.69 km,常年积水面积为4.07 km,非积水区域面积为7.92 km。结果试验结果和实地考察发现,矿区东部基本达到稳沉状态,地表形变缓慢,西部地表形变较为明显。2015年7月-2017年7月,矿区最大地表平均沉降速率为80.10 mm/year,最大沉降量为138.37mm。通过对SBAS-InSAR技术获取的地表平均形变速率数据与水准监测数据进行回归分析,得到测定系数R为0.62,均方根误差RMSE为2.94mm/year,表明SBAS-InSAR技术与水准监测数据拟合行较好,可以准确获取地表形变量。兴隆庄煤矿塌陷严重,塌陷区域约占整个矿区的26%,且有持续发展的趋势,如何科学合理的治理塌陷区域迫在眉睫。研究方法和数据可为今后快速高效监测矿区地表形变提供新思路,及时获取矿区塌陷区域及类型信息,为煤矿城市地表整治提供科学的理论依据。

关键词：采煤塌陷区 MNDWI SBAS-InSAR 积水区提取地表形变

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神东矿区植被覆盖度时空演变与驱动因素分析

神东矿区植被覆盖度时空演变与驱动因素分析

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中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：刘英雷少刚中国矿业大学国土资源研究所矿山生态修复教育部工程研究中心

植被生态系统是指示矿山土地生态系统健康与演替方向的主要标识。理解采煤矿区植被生态系统的时空演替特征以及驱动因子是矿区植被退化区识别、判断矿山生态良性演替以及人工干预合理程度的关键。本文采用200幅多时相Landsat遥感数据,... 详细信息

植被生态系统是指示矿山土地生态系统健康与演替方向的主要标识。理解采煤矿区植被生态系统的时空演替特征以及驱动因子是矿区植被退化区识别、判断矿山生态良性演替以及人工干预合理程度的关键。本文采用200幅多时相Landsat遥感数据,借助于植被指数与植被覆盖度,基于不同时序植被覆盖度格点回归斜率、标准差和植被覆盖等级转换矩阵等,分析了研究区植被覆盖度时空演变及其驱动机制,剖析了研究区、中心矿区和恢复区植被覆盖度变化趋势和波动程度,进而揭示随着时间变化采矿活动与植被覆盖度间的响应。结果表明:不同年份研究区植被覆盖度及其等级空间分布整体上具有一定相似性,矿山采复活动在打破了区域植被覆盖度时空演变格局。研究区植被覆盖度以低等(Ⅲ)、中等(Ⅳ)为主,按多年均值计算,两者之和占研究区总面积的80%以上.研究区植被覆盖度呈增加、不变与减少的区域面积比为5.69:4.55:1,相关系数在-0.8933～0.3291之间,负值范围的-0.9266～-0.4629与植被退化程度呈现不同程度显著性相关。露天煤炭开采对植被损伤最严重,露天采区、排土场及其周边2.81 km范围内的植被覆盖度呈显著下降趋势。井工开采引起地表塌陷,破坏植物生长立地条件,土壤持水能力降低,地下水位下降,最终影响了植物的生长。2014-2016年塌陷面积增加了203.10 km2;2013年7月-2015年8月研究区地下水位平均降低了72.92%;从开始塌陷到塌陷结束,土壤表层10-100 cm含水量平均降低了12.06%。在0～8 m范围内,NDVI随地下水位的增加而显著降低,大于8 m时,地下水位变化对NDVI的影响不大。植被重建工作对提高矿区植被覆盖率具有重要作用,重建后约6年,恢复区植被生长进入稳定期,为了保证植被恢复的可持续性,建议在受到破坏和干扰的情况下,干旱矿区的植被恢复管理周期应保证为6年以上。煤矿区植被覆盖的提升有赖于矿区社会压力减少和生态恢复力提高两方面。研究成果将为露天煤矿及其所在区域生态环境科学保护与决策、恢复和治理提供信息支撑。

关键词：半干旱区矿山复垦植被重建遥感植被覆盖度

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废弃地重构土壤重金属镉高光谱反演及其对重构措施的响应

废弃地重构土壤重金属镉高光谱反演及其对重构措施的响应

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中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：沈强聂超甲张世文尹群周妍孔晨晨黄元仿安徽理工大学测绘学院安徽理工大学地球与环境学院国土资源部土地整治中心中国农业大学资源与环境学院

近年来,矿业开采带来的土壤重金属污染问题日益严重,土壤重金属存在易聚集、难降解等特点,并且会通过食物链的富集作用最终对人体造成危害,传统的土壤重金属检测技术的弊端日益明显,难以满足现阶段土壤重金属监测和修复技术的需求。为... 详细信息

近年来,矿业开采带来的土壤重金属污染问题日益严重,土壤重金属存在易聚集、难降解等特点,并且会通过食物链的富集作用最终对人体造成危害,传统的土壤重金属检测技术的弊端日益明显,难以满足现阶段土壤重金属监测和修复技术的需求。为探究一种高效快捷的土壤重金属检测技术,利用高光谱技术对废弃地重构土壤重金属Cd进行定量化反演。本文以四川省某复垦硫磺矿为研究区,利用FieldSpec4便携式地物光谱仪获取土壤光谱反射率数据,采用S-G卷积平滑法对光谱曲线进行校正,采用连续统去除法和连续小波变换2种光谱变换方法,结合逐步回归模型和径向基函数神经网络2种模型建立方法,开展了Cd含量高光谱反演研究,利用决定系数、均方根误差、相对分析误差对模型拟合效果进行综合评价,并探究了模型反演效果与复垦措施间的响应。结果表明:光谱预处理可以有效提升光谱反射率与Cd含量的相关性,在760、1270、1680和2000 nm附近有明显的光谱反射峰,1465和1950 nm附近有明显的光谱吸收谷,经预处理后相关系数提升了0.3左右,虽然相关系数总体偏低但大部分均达到了0.05水平上显著相关,部分波段达到了0.01水平上显著相关,相关系数的临界值分别为0.330,0.409。选择相关系数大的显著波段,采用逐步回归分析和径向基函数神经网络分别建立Cd含量反演模型,其中连续小波变换与径向基函数神经网络相结合的模型建立法反演效果最好,与逐步回归模型相比决定系数提升了0.2,均方根误差下降了2,相对分析误差提升了2,最优模型预测集的精度指标分别为R:0.88、RMSE:2.41、RPD:3.91。将不同复垦方向的采样点带入最优模型中,对比不同复垦措施下模型反演效果,其中草地的模型精度最高,R为0.92,林地R为0.91,耕地R为0.87。结果表明在高光谱模型建立过程中应充分考虑复垦措施的影响。研究结果可以作为废弃地重构土壤重金属反演的手段,为废弃地重构土壤重金属高光谱反演提供方法和理论支持。

关键词：矿业废弃地重金属土壤重构高光谱

来源：评论

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池州市贵池区不同类型矿区重金属污染调查与评价

池州市贵池区不同类型矿区重金属污染调查与评价

引用

中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：周慧慧刘桂建魏勇丁典识中国科学技术大学地球和空间科学学院

矿山开采、矿石运输、矿石选矿与冶炼及尾矿渣堆积使得矿区土壤原有的生态结构及功能发生变化,采矿活动产生的重金属通过尾渣扬尘、大气沉降、污水灌溉及淋溶等方式在周围环境中不断积累,当重金属元素含量超过土壤自净能力时,便会造成... 详细信息

矿山开采、矿石运输、矿石选矿与冶炼及尾矿渣堆积使得矿区土壤原有的生态结构及功能发生变化,采矿活动产生的重金属通过尾渣扬尘、大气沉降、污水灌溉及淋溶等方式在周围环境中不断积累,当重金属元素含量超过土壤自净能力时,便会造成土壤重金属污染。土壤重金属污染不仅破坏了生态环境,还间接影响人类经济社会的发展甚至危害人体生命健康。矿区土壤重金属污染现状的调查研究对矿区土壤生态修复意义重大。本文以安徽省池州市贵池区不同矿区为研究区域,通过精准分析测试不同矿区矿渣及其周边土壤样品中重金属元素的含量,系统分析了各类型矿区土壤重金属污染特征及污染规律,运用单因子指数法、地积累指数法及内梅罗指数法评价各矿区周边土壤的生态环境质量,并初步评估了各矿区土地的潜在生态风险。基于ICP-MS及ICP-AES等高精度分析测试技术,对比研究了安徽省池州市贵池区不同类型矿区矿渣及周边土壤中Zn、Cu、Pb、Cr、Ni、Cd这六种重金属元素的含量分布特征,结果表明Zn、Cu、Pb、Cd四种重金属元素均已经在土壤中表现出明显的累积污染状况,土壤中Ni、Cr含量差异相对较小,且基本上都在背景值范围之内,综合分析各类型矿区周边所有土壤样品,得出造成池州市贵池矿区土壤重金属污染的最主要元素为Cd元素。通过对比分析各类型矿区周边土壤及矿渣中各重金属元素的含量变化、累积程度及超标状况得出,尾矿渣是矿区周边土壤中重金属的重要来源,各类型矿区的周边土壤中重金属元素相对含量大小也与矿区类型相关联。综合单因子指数评价法、地积累指数评价法、内梅罗指数评价法及潜在生态危害指数评价法的评价结果,在各类型矿区周围土壤中,相对于其他5种重金属元素,Cd元素污染程度最为严重,潜在生态危害风险最大,金矿周边土壤中主要污染因子有Cu和Cd元素,铁矿周边土壤中的主要污染因子为Cd元素,铜矿、铅矿、锌矿和钼矿周边土壤中的主要污染因子为Zn、Cu、Pb和Cd元素,硫铁矿周边土壤的主要污染因子为Zn、Cu和Cd元素。

关键词：重金属土壤调查评价

来源：评论

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不同充填复垦方式下土壤氮磷钾的空间分布特征

不同充填复垦方式下土壤氮磷钾的空间分布特征

引用

中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：焦赫李新举山东农业大学资源与环境学院

以山东济宁市采煤矿区中引黄充填(A1)、引湖充填(A2)、矸石充填(A3)、粉煤灰充填(A4)和客土充填(A5)等不同充填材料的复垦地为研究对象,研究不同充填材料对于土壤中的碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)的含量及其空间分布的影响,对比... 详细信息

以山东济宁市采煤矿区中引黄充填(A1)、引湖充填(A2)、矸石充填(A3)、粉煤灰充填(A4)和客土充填(A5)等不同充填材料的复垦地为研究对象,研究不同充填材料对于土壤中的碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)的含量及其空间分布的影响,对比分析各类充填复垦方式对于复垦区中氮磷钾的恢复效果,同时比较不同土层氮磷钾丰富度差异。分别在济宁市梁山县、微山县、邹城市、太白湖新区四个区的典型样地均匀设置5～10个取样点,按(0—20 cm,20—40 cm,40—60 cm)分层采样,并以周边正常耕地为对照。按0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm的土层深度采集土壤样品,将采样点标号为A1 (梁山县大路口引黄充填耕地)、A2a (微山县赵庙乡引湖充填园地)、A2b(微山县赵庙乡引湖充填耕地)、A3 (邹城中心店矸石充填耕地)、A4a (邹城平阳寺煤灰充填园地)、A4b (邹城平阳寺煤灰充填耕地)、A5 (太白湖新区客土充填耕地)以及对照耕地Z1 (引黄充填)、Z2 (引湖充填)、Z3 (矸石充填)、Z4 (粉煤灰充填)、Z5 (客土充填)。采样过程注意保护土壤完整性,并分门别类装入自封袋。运用实地采样法、对比分析法和文献阅读法对5种复垦地进行分层采样和室内化验分析。对每个样品的每个指标均化验3次,求得平均值以减少误差,并对数据进行LSD检验,来比较数据间的差异性是否显著。同时对不同土层深度的氮磷钾组分丰富度的分析,进一步得到不同充填复垦下土壤恢复程度低于对照土地的原因。研究表明:(1) 5种复垦土壤碱解氮的含量在49.74～93.55mg·kg-1之间,有效磷的含量在7.74～12.18mg·kg-1之间,速效钾的含量在74.16～156.55mg·kg-1之间。5种复垦地中的AN、AP、AK的含量与对照相比整体偏低于各自的对照耕地的含量,除A2a、A4a充填复垦后的土壤中AK含量高于相应的对照耕地中AK的含量,其他区域土壤养分含量均低于对照耕地。(2)复垦地AN、AP、AK含量随土层加深而降低,A1、A2a和A2b含量变化较大,A3、A4a和A4b在各土层变化幅度较小。(3)复垦地充填层的充填材料影响在0～60 cm土层碱解氮、有效磷、速效钾的总值,覆土层的土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾在不同土层深度分布各有不同。在不同土层深度中,5种充填复垦方式对氮磷钾恢复效果比重差异显著。总体上,引黄和客土充填方式对于氮磷钾恢复效果较佳。5中填充材料对AN的恢复效果由大到小是:A1>A2>A5>A3>A4,对AP的恢复效果由大到小:A5>A2>A1>A3>A4,对AK的恢复效果由大到小是:A2>A4>A5>A3>A1。(4)不同充填复垦方式下,氮磷钾组分丰富度差异显著(P<0.05)。在0～20 cm土层中,F (不同地类中氮磷钾组分的丰富度)值及F均值较高。按照F均值来看,各土层丰富度顺序为:A5>A2a>A1>A2b>A4a>A4b>A3。通过本研究发现,不同充填复垦材料会造成氮磷钾的空间分布差异,不同土层深度下,各类充填复垦方式对于氮磷钾的变化特征和恢复效果不同,氮磷钾三者组分丰富度随填充复垦材料的不同发生显著差异。由于碱解氮、有效磷和速效钾是代表土壤养分的重要指标,因而说明覆土层的土壤养分情况是影响复垦土壤质量好坏的关键因素。

关键词：土壤复垦碱解氮有效磷速效钾空间分布

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矿业废弃地重构土壤重金属含量高光谱反演

矿业废弃地重构土壤重金属含量高光谱反演

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中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会第七届学术研讨会暨第二届委员会会议

作者：沈强张世文葛畅刘慧琳周妍陈元鹏胡青青叶回春黄元仿安徽理工大学地球与环境学院安徽理工大学测绘学院国土资源部土地整治中心中国科学院遥感与数字地球研究所中国农业大学资源与环境学院

矿产资源对工业和国民经济的发展有着重要的作用,但是随着矿业开采规模的扩大,由于资源枯竭、经营不善而形成的矿业废弃地越来越多。由于长时间受到采矿的影响,矿业废弃地土壤中存在大量的重金属元素,在此类受污染地区,高浓度重金属可... 详细信息

矿产资源对工业和国民经济的发展有着重要的作用,但是随着矿业开采规模的扩大,由于资源枯竭、经营不善而形成的矿业废弃地越来越多。由于长时间受到采矿的影响,矿业废弃地土壤中存在大量的重金属元素,在此类受污染地区,高浓度重金属可能会对环境和人体产生影响。土地复垦是整治污染、退化土壤再利用的重要方法,对重构后的土壤进行重金属含量检测是衡量土地复垦成效的重要指标,需要长期进行跟踪监测。传统的化学检测方法效率低、成本高、无法实现重金属大范围检测。高光谱技术是一种新兴的、发展潜力巨大的技术,在环境保护,资源利用,区域可持续发展等方面有着广泛的应用。经过近几十年的快速发展,仪器精度逐渐提高,检测方法逐渐成熟,为实现土壤重金属高效。便捷检测提供了新的方法。正常土壤重金属含量一般相对较低,采用光谱技术测量重金属含量较为困难,但铁矿开采区矿业废弃地由于土壤中的铁元素较多,会使土壤中的重金属的存在和聚集形式发生变化,影响重金属对光谱的响应,从而使土壤光谱反射率与重金属含量之间关系更加明显。以湖北省大冶市复垦矿区研究区,采样化学检测方法获取土壤重金属(As、Cr、Zn)含量,借助于美国ASD公司生产的FieldSpec4地物光谱仪(350～2500nm)获取土壤反射率,应用一阶微分、倒数对数、连续统去除法分别对反射率曲线进行预处理,提取出光谱特征波段,分析3种重金属元素与光谱特征间的相关性并建立逐步回归模型。研究表明:相比于一般土壤,光谱数据预处理可使光谱特征波段更加明显,其中一阶微分和连续统去除法的效果最为明显。3种重金属元素的特征波段为495nm、545nm、675nm、995nm、1425nm、1505nm、1935nm、2165nm、2205nm、2275nm、2355nm。将土壤重金属含量与光谱特征波段之间做相关性分析,三种重金属都表现出了与光谱曲线的相关性,相关系数大部分都达到了0.5以上,最大相关系数为0.663,由于重金属种类和预处理方式的不同会导致相关性系数存在明显的差异。利用与土壤重金属相关性最大的特征波段建立三种重金属反演模型,并以反演模型R大小选择每种重金属的最优反演模型,由于重金属种类的不同模型的选择也有差异,Cr、Zn一阶微分逐步回归为最佳反演模型,重金属As连续统去除法逐步回归为最佳反演模型。通过检验,三种重金属中Cr反演效果最好,RMSE为2.67,其次是Zn,As的反演效果最差。对比当前不同检测手段可知,基于土样和光谱数据预处理的土壤重金属含量地物光谱仪高光谱反演是比较理想的。相关研究成果可为矿业废弃地土壤重金属高光谱反演提供方法参考。

关键词：矿业废弃地土壤重金属高光谱

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