基于MSPA模型的矿业城市生态网络构建与优化--以淮南市涉矿区县为例

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作者 徐燕飞 李兵 +3 位作者 安士凯 王瑞 晋康 张世文 《金属矿山》 北大核心 2025年第7期207-216,共10页

为解决矿业城市生态斑块破碎化和景观连通性不足等问题,构建安徽省中北部区域性生态屏障,选取淮南市涉矿区县为研究区,基于形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)与景观连通性评估方法系统识别生态源地,通... 为解决矿业城市生态斑块破碎化和景观连通性不足等问题,构建安徽省中北部区域性生态屏障,选取淮南市涉矿区县为研究区,基于形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)与景观连通性评估方法系统识别生态源地,通过最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,MCR)构建生态廊道网络,并采用空间优化策略提升生态网络效能。研究结果表明:(1)研究区共识别生态源地30处,潜在生态廊道63条,总面积169.33km^(2),呈现中西部集聚、南北部分散的分布特征;(2)研究区生态阻力面呈现显著的空间异质性特征,高阻力区集中分布于淮河沿岸采煤沉陷区及中部城镇发展核心区;(3)通过增补6处战略生态源地、新建23条补偿廊道及修复23个关键障碍节点,实现生态网络结构优化,网络闭合指数(α)、连接度指数(β)与连通率(γ)分别提升了0.143、0.289和0.093。研究结果可为淮南市涉矿区县乃至类似矿业城市生态网络体系优化、国土空间生态修复和景观格局优化提供参考与理论依据。 展开更多

关键词 矿业城市 生态网络 形态学空间格局分析 最小累积阻力模型 连通性分析

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高潜水位采煤沉陷区微塑料赋存特征及风险评估 被引量：1

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作者 葛建华 丁雨薇 +4 位作者 李佳 张万 马东坡 任雪 张世文 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2327-2335,共9页

为探明高潜水位采煤沉陷区微塑料污染赋存特征及其环境风险,选取安徽省淮南市春申湖、舜耕湿地公园两个典型采煤沉陷区为研究区域,采集了表层水体,底泥及周边农田土壤样品,采用体视显微镜、扫描电镜、红外光谱对微塑料尺寸、形状、颜色... 为探明高潜水位采煤沉陷区微塑料污染赋存特征及其环境风险,选取安徽省淮南市春申湖、舜耕湿地公园两个典型采煤沉陷区为研究区域,采集了表层水体,底泥及周边农田土壤样品,采用体视显微镜、扫描电镜、红外光谱对微塑料尺寸、形状、颜色及丰度等赋存特征进行表征.结果表明:采集的样本中多为纤维微塑料和薄膜微塑料,类型主要以聚乙烯,聚丙烯为主,颜色以黄色和透明为主,粒径大多小于500μm.采煤沉陷区的地表水丰度范围为0.77~7.1pcs/L,沉积物微塑料的丰度范围为540~2800pcs/kg,周边农田土壤微塑料的丰度范围为380~2380pcs/kg.采用污染负荷指数(PLI)模型进行评估,地表水和农田土壤的风险评估都为于Ⅰ级,属于轻微污染,而沉积物中的微塑料风险评估为Ⅱ级,属于中度污染. 展开更多

关键词 微塑料 采煤沉陷区 高潜水位 表层水体 土壤 沉积物 风险评估

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干旱矿区植被引导型修复中干旱阈值的生态机制 被引量：8

3

作者 刘英 雷少刚 +2 位作者 李心慧 王藏姣 宫传刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2550-2563,共14页

生态阈值识别是干旱矿区植被引导型修复中重要技术环节,其中干旱阈值是诸多关键生态阈值中极为重要一项。不同干旱阈值区间矿区植被结构和功能属性会发生变化,明晰不同干旱阈值下潜在生态机制对于干预合理程度及引导修复方向的判定至关... 生态阈值识别是干旱矿区植被引导型修复中重要技术环节,其中干旱阈值是诸多关键生态阈值中极为重要一项。不同干旱阈值区间矿区植被结构和功能属性会发生变化,明晰不同干旱阈值下潜在生态机制对于干预合理程度及引导修复方向的判定至关重要,现有研究对于对引发这些变化的生态机制缺乏系统梳理。在文献调研的基础上构建干旱矿区植被系统对干旱程度的响应概念模型,将干旱矿区植被系统对干旱度的响应概括为植被衰退阶段、“土壤失调”阶段和“系统崩溃”阶段。植被衰退阶段,主要表现为植被应对极端缺水环境的光合生理适应方式和特性的改变;“土壤失调”阶段,主要涉及土壤和植物之间复杂互馈作用,通过土壤侵蚀途径、灌木入侵途径及生物地球化学途径进行传递;“系统崩溃”阶段,主要由于植物生理极限触发植物-植物和植物-大气的互馈作用,导致系统多样性急剧降低。未来可在典型植物选育、研究尺度扩展、干旱诱导的灌木性状发育机制、干旱诱导的生物地球化学循环突变机制、干旱胁迫解除后植物能够自行恢复其生理活动的时间节点、生物结皮产生机制等方面进行深入研究。综述结果为干旱矿区植被引导型修复干旱阈值潜在生态机制理解提供了一个基本框架,以期为科学判定干预合理程度及引导修复方向提供生态学基础。 展开更多

关键词 干旱矿区 植被修复 干旱阈值 恢复力 矿区环境

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基于PLSR和LSSVM模型的土壤水分高光谱反演 被引量：3

4

作者 刘英 范凯旋 +2 位作者 裴为豪 沈文静 葛建华 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第5期147-153,共7页

为对地下采矿扰动区表层土壤水分进行反演,以大柳塔煤矿52501工作面为例,利用无人机搭载成像光谱仪获取高光谱影像,对获取的光谱数据进行对数、倒数对数、一阶和包络线去除变换,结合地面采集的128个土壤水分数据,基于偏最小二乘回归(PL... 为对地下采矿扰动区表层土壤水分进行反演,以大柳塔煤矿52501工作面为例,利用无人机搭载成像光谱仪获取高光谱影像,对获取的光谱数据进行对数、倒数对数、一阶和包络线去除变换,结合地面采集的128个土壤水分数据,基于偏最小二乘回归(PLSR)和最小二乘支持向量机(LSSVM)构建土壤水分预测模型并验证其预测精度。结果表明,基于一阶变换的PLSR模型和LSSVM模型预测精度相对较好,一阶变换的PLSR模型建模集R^(2)_(c)和预测集R^(2)_(p)分别为0.7021和0.6405,均方根误差RMSE_(c)和RMSE_(p)分别为1.6384%和1.1034%,相对分析误差RPD_(p)为1.7263;一阶变换的LSSVM模型建模集R^(2)_(c)和预测集R^(2)_(p)分别为0.8125和0.5979,均方根误差RMSE_(c)和RMSE_(p)分别为1.2755%和1.3459%,相对分析误差RPD_(P)为1.6323。最终基于PLSR和LSSVM模型完成了土壤水分的制图,实现了土壤水分的空间预测,为该研究区植被引导修复中土壤水分精准提升提供了空间数据支持。 展开更多

关键词 土壤含水量 高光谱 偏最小二乘回归 最小二乘支持向量机 无人机 干旱阈值 引导修复

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2000—2020年淮南矿区土地利用变化对碳源/碳汇时空格局的影响 被引量：8

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作者 詹绍奇 张旭阳 +3 位作者 陈孝杨 周育智 龙林丽 徐燕飞 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第3期310-319,共10页

[目的]分析淮南矿区2000—2020年土地利用碳源/碳汇时空格局分布特征,为淮南市国土空间规划及未来低碳调控政策制定提供依据。[方法]以淮南矿区为研究对象,选取2000,2010,2020年3期土地利用数据,以格网尺度量化不同土地利用变化发展阶... [目的]分析淮南矿区2000—2020年土地利用碳源/碳汇时空格局分布特征,为淮南市国土空间规划及未来低碳调控政策制定提供依据。[方法]以淮南矿区为研究对象,选取2000,2010,2020年3期土地利用数据,以格网尺度量化不同土地利用变化发展阶段下碳源/碳汇/碳排放的时空格局,基于冷热点分析碳源/碳汇/碳排放的空间格局。[结果]①2000—2020年,土地利用类型由单一用地为主转换多种土地利用类型同时发生,其中,建设用地面积增大,导致碳源效应增强,碳汇效应相对减弱,碳排放量持续增加,碳源年增加量为2.76×10^(6) t,碳汇年增加量仅为130 t,碳排放年增加量为2.76×10^(6) t;②碳源和碳排放空间分布特征基本一致,中部建成区和西北矿区是碳源和碳排放的主要集中区,碳汇主要聚集在东部、西部边缘区和西部部分矿区;③中部建成区是碳源和碳排放的显著热点、热点区域,以显著热点变化特征为主;显著冷点和冷点主要分布在研究区东部、西部边缘区域和西北部分矿区。[结论]淮南矿区的碳减排和低碳效应需要着重关注北部大面积的平原耕地区域,控制该区域矿区煤炭资源开采和建设用地开发,应加快塌陷水域修复工作;南部城市化进程快速增加的同时需适度增加林地和草地等生产性碳吸收能力区域面积,避免建设用地无限制扩张。 展开更多

关键词 土地利用 碳源/碳汇 碳排放 冷热点 淮南矿区

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稻鱼共生系统的发展现状与展望 被引量：4

6

作者 李思清 陈永胜 +1 位作者 沈志强 张世文 《现代农业研究》 2025年第2期14-18,共5页

稻鱼共生系统是我国劳动人民长期稻作栽培经验的产物,具有悠久的历史。本文主要概述了我国稻鱼共生系统的发展情况,并综述了该系统对稻田生产力、土壤理化环境和生物群落、甲烷排放及相关微生物群落、农药使用和病虫害控制等方面的研究... 稻鱼共生系统是我国劳动人民长期稻作栽培经验的产物,具有悠久的历史。本文主要概述了我国稻鱼共生系统的发展情况,并综述了该系统对稻田生产力、土壤理化环境和生物群落、甲烷排放及相关微生物群落、农药使用和病虫害控制等方面的研究内容。未来,稻渔综合种养系统将进入一个崭新的发展阶段,漂浮水稻种植技术也将为全球粮食生产和可持续农业发展提供更多可能性。 展开更多

关键词 稻鱼共生系统 现状 发展 展望

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不同生物炭协同蚯蚓钝化工业污泥中重金属及环境风险研究 被引量：1

7

作者 王兴明 刘欣 +1 位作者 沈露 储昭霞 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1342-1353,共12页

为探讨不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对工业污泥重金属(Cu、Zn、Pb、Ni)生物有效性和安全风险的影响,分别将3种生物炭(稻壳炭、竹炭、秸秆炭)和蚯蚓添加到工业污泥中堆肥,分析不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对污泥理化性质以及重金属总量、... 为探讨不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对工业污泥重金属(Cu、Zn、Pb、Ni)生物有效性和安全风险的影响,分别将3种生物炭(稻壳炭、竹炭、秸秆炭)和蚯蚓添加到工业污泥中堆肥,分析不同类型生物炭协同蚯蚓堆肥对污泥理化性质以及重金属总量、有效态含量、形态和环境风险的影响。结果表明:蚯蚓堆肥相较于污泥单独堆肥,能降低污泥pH和OM含量,升高TN、TP含量及EC;3种生物炭与蚯蚓协同进一步降低污泥pH和OM含量,增加TN、TP含量与EC,其中4%竹炭的添加效果最佳。与污泥堆肥和蚯蚓堆肥相比,生物炭协同蚯蚓堆肥显著降低重金属含量和生物有效性,4%稻壳炭协同蚯蚓堆肥对Ni、Cu、Zn的去除效果较好,重金属总量较对照组分别下降31.71%、13.51%、25.89%(P<0.05),有效态含量分别下降42.80%、23.27%、11.06%(P<0.05)。形态分析表明:生物炭协同蚯蚓堆肥将Cu向有机结合态和残渣态转化,Pb、Ni、Zn向铁锰氧化物结合态和残渣态转化,其中4%竹炭协同蚯蚓堆肥时转化率最高,钝化效果较好。3种生物炭协同蚯蚓处理污泥潜在生态风险(RI)均属于低风险,其中稻壳炭协同蚯蚓处理风险最低(RI为95.9),秸秆炭协同蚯蚓处理风险相对较高(RI为97.04)。健康风险评价发现处理组中非致癌物质通过经口摄入、皮肤接触和呼吸摄入途径对成人和儿童造成的非致癌总风险(HI)均小于1,处于人体可接受水平,秸秆炭协同蚯蚓处理总风险最小(HI为0.092)。综上,生物炭协同蚯蚓堆肥为降低污泥中的重金属含量及生态风险提供了有效策略,其中竹炭在改善理化性质和钝化重金属方面较好,稻壳炭在去除重金属总量和安全性方面优于竹炭、秸秆炭,而秸秆炭则在整体风险控制中表现良好,三者均展现出良好的应用潜力。 展开更多

关键词 工业污泥 重金属 蚯蚓 生物炭 风险评价

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淮南光伏沉陷塘微量元素变化特征及健康风险评价

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作者 王兴明 胡雨琴 +5 位作者 范廷玉 董众兵 梁淑英 董鹏 储昭霞 邓瑞来 《环境化学》 北大核心 2025年第1期273-287,共15页

为探究沉陷塘与非沉陷塘、光伏沉陷塘与无光伏沉陷塘、漂浮型光伏沉陷塘与立柱型光伏沉陷塘微量元素污染特征和健康风险的差异,本研究选取对光伏沉陷塘中Cr、Ni、Cd、Pb、Cu、Mn、Zn等7种微量元素进行测试分析,利用相关性和聚类分析,并... 为探究沉陷塘与非沉陷塘、光伏沉陷塘与无光伏沉陷塘、漂浮型光伏沉陷塘与立柱型光伏沉陷塘微量元素污染特征和健康风险的差异,本研究选取对光伏沉陷塘中Cr、Ni、Cd、Pb、Cu、Mn、Zn等7种微量元素进行测试分析,利用相关性和聚类分析,并采用单因子污染指数法、内梅罗指数法和USEPA模型对微量元素进行风险评价.结果表明,沉陷塘中Cd大于《中国地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水环境质量标准,最高达11.78μg·L^(−1),Cu、Zn浓度最小值分别为13.75μg·L^(−1)、34.85μg·L^(−1),均大于长江河源区背景值3.01μg·L^(−1)、6.46μg·L^(−1),呈现一定富集现象,其中,Zn富集程度较高;与无光伏沉陷塘相比,沉陷塘微量元素浓度较低,没有受到光伏面板材料的影响或光伏面板影响较小,整体表现为漂浮型光伏电站>立柱型光伏电站>无光伏沉陷塘;单因子指数法和内梅罗指数法发现沉陷塘污染水平整体表现为立柱光伏沉陷塘>漂浮光伏沉陷塘,光伏沉陷塘>无光伏沉陷塘,沉陷塘>非沉陷塘;相关性和聚类分析显示,漂浮光伏沉陷塘的污染源为冶金化工、汽车排放,立柱光伏沉陷塘的污染源为矿业开采、道路交通、燃煤和农业肥料,无光伏沉陷塘的污染源为工业生产、交通运输和内源污染,非沉陷塘的污染源为工业生产、农业肥料和道路交通;健康风险评价发现沉陷塘中非致癌物质通过饮水摄入途径和皮肤接触途径对成人和儿童造成的非致癌总风险HI均小于1,最大为0.133,处于人体可接受水平,致癌物质Cr、Cd对儿童和成人的致癌风险CR小于1×10^(−6),认为无致癌风险或致癌风险较低. 展开更多

关键词 沉陷塘 微量元素 污染评价 相关性和聚类分析 健康风险评价

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O_(3)促进聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)与联苯胺的相互作用

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作者 葛建华 刘丹 +4 位作者 张万 辛侠彬 任雪 丁雪薇 马东坡 《环境化学》 北大核心 2025年第4期1424-1436,共13页

微塑料作为一种新兴污染物,广泛存在于土壤和水体环境中.为模拟老化微塑料与有机污染物的相互作用,本研究选用聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)进行O_(3)老化,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)手段对微塑料进... 微塑料作为一种新兴污染物,广泛存在于土壤和水体环境中.为模拟老化微塑料与有机污染物的相互作用,本研究选用聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)进行O_(3)老化,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)手段对微塑料进行表征并探究其老化后对联苯胺的吸附行为.结果表明:老化后的2种微塑料表面的粗糙程度均发生不同程度的变化,其含氧官能团数量和强度增加、亲水性增强.两种微塑料对联苯胺的吸附量均随着老化时间的增加而增加,其中在老化6 h后,吸附量最大,PS对联苯胺的吸附量增长了4.5倍;PE对联苯胺的吸附量增长了1.9倍.此外,微塑料粒径的增加会减少微塑料对联苯胺的吸附. 展开更多

关键词 臭氧老化 聚乙烯微塑料 聚苯乙烯微塑料 联苯胺 吸附行为.

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采煤沉陷水域水体富营养化指标遥感监测研究进展 被引量：2

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作者 陈永春 吴海涛 +4 位作者 申礼鹏 刘英 徐燕飞 陈孝杨 周育智 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期153-163,共11页

沉陷水域水体富营养化严重,利用多时相多源遥感影像数据,构建水体富营养化指标(氮、磷、叶绿素a、悬浮物、有色可溶性有机物的质量浓度,以及水体透明度等)反演模型,可实现沉陷水域水体富营养化状况的动态、精准、高效监测。基于近20年... 沉陷水域水体富营养化严重,利用多时相多源遥感影像数据,构建水体富营养化指标(氮、磷、叶绿素a、悬浮物、有色可溶性有机物的质量浓度,以及水体透明度等)反演模型,可实现沉陷水域水体富营养化状况的动态、精准、高效监测。基于近20年来关于采煤沉陷水域水体富营养化指标遥感监测的相关文献,系统梳理了采煤沉陷水域水体富营养化特征、遥感监测常用数据源和水体富营养化指标反演模型等三方面的研究现状,总结了遥感技术在沉陷水域水体富营养化监测中存在的问题,提出了未来的发展趋势,可为采煤沉陷水域水体富营养化指标遥感监测的应用提供参考。 展开更多

关键词 煤矿开采 沉陷水域 遥感反演 水体富营养化 叶绿素A 水质参数

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宁东能源化工基地粉煤灰重金属赋存特征及生态风险评价 被引量：13

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作者 张治国 谭雨柠 +5 位作者 胡友彪 郑永红 陈登红 蔡维卿 李雅婷 卢江伟 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期144-152,共9页

为拓展粉煤灰的资源化利用,以宁夏宁东能源化工基地鸳鸯湖电厂粉煤灰为研究对象,使用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等测试方法对粉煤灰理化特性进行表征和分析,并采用酸消解法、DTPA浸提法和Tessier五步提取法,对粉煤灰中铅(Pb)、铬(Cr... 为拓展粉煤灰的资源化利用,以宁夏宁东能源化工基地鸳鸯湖电厂粉煤灰为研究对象,使用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等测试方法对粉煤灰理化特性进行表征和分析,并采用酸消解法、DTPA浸提法和Tessier五步提取法,对粉煤灰中铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、镉(Cd)和砷(As)6种重金属的全量、有效态、不同形态含量进行了测定。采用风险评价编码法(RAC)、次生相与原生相比值法(RSP)和潜在生态风险指数法评估粉煤灰重金属生态风险。结果表明:(1)粉煤灰微观结构良好,密度小,速效钾和速效磷含量丰富。(2)粉煤灰中6种重金属元素全量和平均值均超过宁夏地区土壤环境背景值,但未超过其他农用地土壤污染风险筛选值(基本项目),超标倍数大小顺序为Pb、Cu、Cr、As、Cd、Ni。6种重金属元素有效态含量均未超过宁夏地区土壤环境背景值和其他农用地土壤污染风险筛选值。(3)RAC评价结果表明,As具有极高生态风险,Cd、Cu和Ni具有中高风险,Cr、Pb分别为低风险和无风险。RSP评价结果表明,重金属As为轻度污染,Pb、Cr、Ni、Cu、Cd均为无污染。潜在生态风险指数法结果表明,粉煤灰中6种元素全量和有效态潜在生态危害指数(RI)处于Ⅰ级,轻微生态危害水平,其中Cd是生态风险的主要贡献元素。因此,粉煤灰可以作为煤矿胶结充填材料进行大规模资源化利用。 展开更多

关键词 宁东能源化工基地 粉煤灰 重金属 赋存形态 生态风险评价

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改性生物炭施加对耕地土壤性质潜在影响机制综述

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作者 沈文静 刘英 +3 位作者 裴为豪 范凯旋 刘战龙 刘少敏 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第6期15-23,共9页

生物炭作为一种土壤改良剂已被广泛应用于提高土壤的物理、化学、生物性质。传统方法合成的原始生物炭由于自身一些不足,限制了其在土壤肥力提升领域的应用。为了优化其理化性质,需采用物理、化学或生物方法进行改性。但因土壤系统地球... 生物炭作为一种土壤改良剂已被广泛应用于提高土壤的物理、化学、生物性质。传统方法合成的原始生物炭由于自身一些不足,限制了其在土壤肥力提升领域的应用。为了优化其理化性质,需采用物理、化学或生物方法进行改性。但因土壤系统地球化学循环的复杂性和改性生物炭的多样性,当前关于改性生物炭施加对耕地土壤物化生性质影响的研究结论相对分散。本文从生物炭改性内涵、分类及对耕地土壤性质的潜在影响机制等方面进行综述,重点讨论了改性生物炭在提高土壤孔隙度和持水能力、改善土壤团聚体稳定性、调节土壤pH值、增加土壤氮素和有机质含量、调节土壤阳离子交换量、影响土壤微生物相对丰度、活性和群落结构、提升土壤酶活性等方面的作用机制,最后对改性生物炭耕地土壤质量提升领域的未来研究方向进行展望。 展开更多

关键词 耕地土壤 生物炭改性 土壤肥力 土壤改良 潜在影响机制

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淮北矿区地表拉张裂隙区耕地土壤主要养分特征 被引量：1

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作者 范廷玉 陈迎香 +7 位作者 路啊康 颜昭耀 赵一凡 严家平 王顺 王兴明 魏祥平 张燕海 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第1期8-15,23,共9页

[目的]分析采煤沉陷导致的地表拉张裂隙对耕地土壤质量的影响,评估采煤沉陷前后土壤养分变化,为沉陷区土地采前—采中治理提供理论基础。[方法]以淮北矿区孙疃矿地表拉张裂隙区为研究区域,分别在沉陷前(2019年6月)、沉陷后(2019年12月、... [目的]分析采煤沉陷导致的地表拉张裂隙对耕地土壤质量的影响,评估采煤沉陷前后土壤养分变化,为沉陷区土地采前—采中治理提供理论基础。[方法]以淮北矿区孙疃矿地表拉张裂隙区为研究区域,分别在沉陷前(2019年6月)、沉陷后(2019年12月、2020年7月)采集样品,沉陷前布设5个采样点(T_(1)—T_(5)),沉陷后选择两条典型纵向拉张裂隙,由沉陷斜坡坡顶到坡底将沉陷区划分为A,B,C 3个分区,在裂隙两侧设置13个采样点,每个采样点沿深度方向每隔20 cm采集一个土壤样品,分别测试含水率、有机质、速效钾、速效磷、全氮和全磷含量6个指标。[结果]拉张裂隙区两次采样土壤含水率、有机质、速效钾、全磷含量存在显著差异(p<0.01),速效磷和全氮差异性不显著(p>0.05);通过主成分分析得到研究区第一、二主成分分别为有机质、全氮、全磷(受负面影响)和含水率、速效钾(受到正面影响);根据综合养分评价—主成分分析法发现裂隙区综合养分与对照点相比总体下降,但拉张裂隙区内养分从沉陷斜坡坡顶至坡底逐渐上升。[结论]地表拉张裂隙在采煤沉陷区分布广泛,是造成沉陷区耕地质量下降的主要原因。 展开更多

关键词 淮北矿区 地表拉张裂隙区 土壤 养分

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干旱半干旱区采煤沉陷引起的土壤水分变化及其对植物生理生态潜在影响分析综述 被引量：12

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作者 张旭阳 刘英 +3 位作者 龙林丽 苏永东 陈东兴 陈孝杨 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期415-425,共11页

土壤水分是限制植物生长的关键因子。采煤沉陷导致地表形成裂缝,加上地下水位降低,使得干旱半干旱区本就很低的土壤含水量进一步降低。当土壤含水量低于植物干旱胁迫阈值时,势必会影响植物的生理生态。本文分析了采煤沉陷对水环境的影响... 土壤水分是限制植物生长的关键因子。采煤沉陷导致地表形成裂缝,加上地下水位降低,使得干旱半干旱区本就很低的土壤含水量进一步降低。当土壤含水量低于植物干旱胁迫阈值时,势必会影响植物的生理生态。本文分析了采煤沉陷对水环境的影响,综述了当土壤含水量低于植物干旱胁迫阈值时,植物生理生态指标,包括叶片与根系形态结构、光合生理指标、渗透调节物质、水分生理指标、抗氧化酶活性、抗旱蛋白含量和组分等的潜在变化。未来应加强对干旱半干旱区土壤水分与植物生理生态协同变化的监测,致力于揭示植物生理生态对采煤沉陷引起的土壤水分变化的响应机制;同时,加强干旱半干旱区煤炭开采对植被生理生态影响的预测模型的研究。 展开更多

关键词 干旱半干旱区 抗旱机制 采煤沉陷 地裂缝 植物生理生态 光合作用

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不同生态修复模式对矿业废弃地重金属-微生物影响分析 被引量：4

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作者 魏洪斌 罗明 +1 位作者 张世文 周鹏飞 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期541-552,共12页

为筛选矿业废弃地最优生态修复技术模式,以广东韶关大宝山矿业废弃地为研究对象,通过在矿业废弃地布设生态修复小区试验,应用重金属污染治理和土壤基质改良材料与乔灌草配置相结合,研究不同生态修复模式对矿业废弃地重金属和微生物的影... 为筛选矿业废弃地最优生态修复技术模式,以广东韶关大宝山矿业废弃地为研究对象,通过在矿业废弃地布设生态修复小区试验,应用重金属污染治理和土壤基质改良材料与乔灌草配置相结合,研究不同生态修复模式对矿业废弃地重金属和微生物的影响。结果表明:矿业废弃地在乔灌草不同生态修复模式下,试验小区5种优势植物对重金属的富集和转运能力不同,富集和转移系数总体表现为Cd>Cu>Zn>Pb,不同修复模式下植物对4种重金属的滞留效应总体表现为Pb>Zn>Cu>Cd;不同植物根茎叶重金属含量具有较大的差异,5种优势植物中湿地松和紫薇属于茎叶部的Cd富集型植物,车前草和大叶女贞属于根部囤积型植物,苎麻属于重金属规避型植物;不同处理均能显著降低重金属有效态Cd、Pb的含量,降低程度均超过了50%,修复材料的添加以及立体生态修复模式的构建显著增加了土壤不同细菌种群的丰富度和多样性。不同植被组合中高耐性乔灌草立体生态修复设计为最佳修复模式,可以作为矿业废弃地生态修复的优选目标模式。 展开更多

关键词 生态修复 矿业废弃地 重金属污染 土壤微生物 群落结构

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粉煤灰改性及其资源化应用进展 被引量：5

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作者 胡少军 李帅 +1 位作者 吴求刚 范玉超 《安徽农学通报》 2021年第18期165-169,共5页

粉煤灰作为一种传统的固体废物,因产量大、利用率低而大量堆积,污染周边环境。由于粉煤灰具有独特的玻璃体结构、比表面积大、孔隙度发达、结构稳定等特点,在土壤修复以及废水治理等领域具有较好的应用潜力。因此,对粉煤灰进行资源化利... 粉煤灰作为一种传统的固体废物,因产量大、利用率低而大量堆积,污染周边环境。由于粉煤灰具有独特的玻璃体结构、比表面积大、孔隙度发达、结构稳定等特点,在土壤修复以及废水治理等领域具有较好的应用潜力。因此,对粉煤灰进行资源化利用是解决其堆积与污染的有效途径之一。该文综述了当前改善粉煤灰性能的物理、化学和生物改性方法及其机制,讨论了其在建筑业、农业、环境修复领域的应用进展,并对粉煤灰长期应用风险及改性研究方向进行了展望,以期为改性粉煤灰的制备及其应用提供参考。 展开更多

关键词 粉煤灰 改性 应用 风险 资源化

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矿业废弃地生态修复治理模式探讨——以粤北南岭某金属矿废弃地为例 被引量：5

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作者 周鹏飞 张世文 +3 位作者 卜中原 刘俊 宋强 舒玮 《安徽农学通报》 2021年第20期146-149,共4页

为实现对矿区科学有效的生态修复,该研究以粤北南岭某金属矿废弃地为研究对象,通过地形测绘、野外调查等方法了解其环境现状,分析了当前矿业废弃地存在的问题。针对不同类型矿业废弃地,构建了“原状基质改良-直接立体植被配置”的技术模... 为实现对矿区科学有效的生态修复,该研究以粤北南岭某金属矿废弃地为研究对象,通过地形测绘、野外调查等方法了解其环境现状,分析了当前矿业废弃地存在的问题。针对不同类型矿业废弃地,构建了“原状基质改良-直接立体植被配置”的技术模式,提出了包括地形重塑、土壤重构、植被重建和设施配套等关键技术,并从经济、社会和环境3个方面分析了生态修复效益。研究结果可为粤北南岭及同类型矿业废弃地治理提供技术支撑。 展开更多

关键词 矿业废弃地 生态修复模式 关键技术 效益

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稻壳炭强化城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属变化特征 被引量：3

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作者 王兴明 徐岚 +4 位作者 范廷玉 储昭霞 董众兵 董鹏 邓瑞来 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1648-1656,共9页

为探讨稻壳炭强化蚯蚓堆肥对污泥性质和重金属的影响,本研究以城市污泥为研究对象,添加不同比例稻壳炭对蚯蚓堆肥进行强化处理,探究不同生物炭剂量(污泥干质量的2%、4%、6%、8%)对城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属有效态以及赋存形态的影... 为探讨稻壳炭强化蚯蚓堆肥对污泥性质和重金属的影响,本研究以城市污泥为研究对象,添加不同比例稻壳炭对蚯蚓堆肥进行强化处理,探究不同生物炭剂量(污泥干质量的2%、4%、6%、8%)对城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属有效态以及赋存形态的影响。结果表明:堆肥过程中pH呈先上升后降低的趋势,电导率先降低后升高,有机质呈下降趋势;与对照组(不添加稻壳炭)相比,添加不同比例稻壳炭强化后的电导率、有机质分别降低28.96%~47.46%、2.84%~18.87%;稻壳炭强化的污泥堆肥中养分增加,总氮、总磷和总钾在8%添加量时分别提高9.89%、24.39%和2.51%。当稻壳炭添加到蚯蚓堆肥后,重金属从易迁移转化形态向稳定态转化,在8%添加比例时,Cd、Cu、Ni的残渣态占比较对照组分别提高3.57、19.12、9.27个百分点,有效态分别降低56.25%、34.22%、28.20%;添加4%稻壳炭使Pb由可交换态、碳酸盐结合态向稳定的有机结合态转化,且有效态降低27.69%。相关性分析发现稻壳炭强化蚯蚓堆肥,升高堆体pH降低了污泥中Cd、Cu、Ni、Pb有效态含量。研究表明,稻壳炭强化蚯蚓堆肥可显著提升城市污泥营养元素,改善理化性质,提高污泥中重金属钝化效率。 展开更多

关键词 蚯蚓 稻壳炭 城市污泥堆肥 重金属形态

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芜湖内河水环境重金属分布特征及健康风险评价 被引量：2

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作者 王兴明 沈杰 +5 位作者 范廷玉 储昭霞 董众兵 董鹏 梁淑英 邓瑞来 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第9期44-52,共9页

为明确芜湖内河水体中重金属健康危险程度,以芜湖内河为研究对象,选取芜湖3条典型城市河道设置采样断面,对样品中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn这6种重金属进行测试分析,使用健康风险模型评价重金属对人体健康风险。水样分析结果表明:研究区... 为明确芜湖内河水体中重金属健康危险程度,以芜湖内河为研究对象,选取芜湖3条典型城市河道设置采样断面,对样品中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn这6种重金属进行测试分析,使用健康风险模型评价重金属对人体健康风险。水样分析结果表明:研究区重金属Mn、Ni超过《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类水标准,Cr、Pb有部分点位超过Ⅲ类水标准。主成分分析结果表明:Cu、Ni、Mn和Zn由工业和生活源控制,Pb属于交通源因子,Cr是自然地质背景和人类活动因子。健康风险评价结果表明:6种重金属不存在非致癌风险,汇成河道和中山南路河道存在非致癌风险,直接摄入途径下,重金属Cr和Ni存在致癌风险。该研究结果可为芜湖城市内河水体重金属污染防治和居民生活安全用水提供措施和建议。 展开更多

关键词 芜湖内河 城市河道 重金属 主成分分析 健康风险评价

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光伏电站对沉陷塘冬季水质和浮游植物群落结构的影响 被引量：1

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作者 王兴明 滕杰 +3 位作者 范廷玉 储昭霞 董众兵 董鹏 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期177-186,共10页

[目的]探究水面光伏电站对沉陷塘冬季水质及浮游植物群落结构特征影响,为水面光伏应用于采煤沉陷水域提供数据参考。[方法]对立柱光伏沉陷塘、漂浮光伏沉陷塘和无光伏沉陷塘(对照)的水体和浮游植物群落进行采样调查,并通过Pearson相关... [目的]探究水面光伏电站对沉陷塘冬季水质及浮游植物群落结构特征影响,为水面光伏应用于采煤沉陷水域提供数据参考。[方法]对立柱光伏沉陷塘、漂浮光伏沉陷塘和无光伏沉陷塘(对照)的水体和浮游植物群落进行采样调查,并通过Pearson相关性分析和逐步回归分析进行影响因素分析。[结果]立柱光伏沉陷塘浮游植物共鉴定出41种,漂浮光伏沉陷塘浮游植物共40种,无光伏沉陷塘浮游植物共47种,物种均以硅—绿藻型为主。相较对照沉陷塘,水面光伏电站减弱了沉陷塘光照强度,光伏沉陷塘的电导率(EC)、总溶解固体(TDS)、氧化还原电位(ORP)和氨氮(NH_(3)-N)有所降低,且立柱光伏电站上述指标小于漂浮光伏电站;漂浮光伏电站还能降低水体化学需氧量(COD_(Cr))、总氮(TN)和总磷(TP)的含量。漂浮光伏、立柱光伏沉陷塘的浮游植物种类数、密度和生物量相比与对照沉陷塘均略有降低。而Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均表现为:无光伏沉陷塘>漂浮光伏沉陷塘>立柱光伏沉陷塘。[结论]水面光伏有助于降低冬季水体盐度,保持水体温度与溶解氧含量,并且上述指标立柱光伏电站改善效果比漂浮光伏电站好,在一定程度上漂浮光伏电站还可以改善富营养水体。水面光伏能对浮游植物群落结构产生一定影响,且漂浮光伏对沉陷水体浮游植物影响较立柱光伏小。Pearson和逐步回归分析发现立柱光伏沉陷塘浮游植物群落多样性主要受水温(WT)、总氮(TN)影响,漂浮光伏沉陷塘主要受水温(WT)影响。综合而言,漂浮光伏电站更有利于沉陷塘水质,对浮游植物群落结构影响最小。 展开更多

关键词 水面光伏 采煤沉陷塘 浮游植物群落结构 环境因子

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