矿山生态修复技术方法研究与展望 被引量：1

1

作者 张进德 杨利亚 +2 位作者 田磊 王娜 王志一 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第4期16-25,共10页

我国是世界重要的矿业大国,长期大规模、高强度的矿产资源开发遗留下数量众多的废弃矿山,严重破坏了矿山所在地的生态环境,已成为我国国土空间生态修复工作的重点和难点问题。为了适应当前国土空间生态修复新形势和新要求,支撑服务矿山... 我国是世界重要的矿业大国,长期大规模、高强度的矿产资源开发遗留下数量众多的废弃矿山,严重破坏了矿山所在地的生态环境,已成为我国国土空间生态修复工作的重点和难点问题。为了适应当前国土空间生态修复新形势和新要求,支撑服务矿山生态修复工作,基于已发布实施的《矿山生态修复技术规范》,在总结以往矿山地质环境治理和生态修复工程实施经验的基础上,阐述了矿山生态修复总体思路与基本原则,明确了矿山生态修复的工作流程;提出了矿山基础调查技术方法和生态影响分级标准,以及矿山生态修复参照系统构建方法;最后根据矿山场地地质环境条件和生态破坏程度归纳出自然恢复、辅助修复和生态重建3种生态修复模式,并给出了不同模式下的技术措施。研究为进一步规范我国矿山环境保护与综合治理工作,加快推进矿山生态修复提供参考。 展开更多

关键词 矿山 生态地质 生态环境 生态影响 生态修复

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酸性矿山废水被动处理系统设计与效能评估 被引量：1

2

作者 颜瑞雯 朱君 +5 位作者 朱俊豪 林刚 张婉秋 贾增华 王文明 郗富瑞 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期191-202,共12页

【背景】酸性矿山废水(AMD)是矿山开采过程中产生的富含重金属的高酸性溶液,可引发严重的环境污染问题。【方法】以安徽庐江矾矿为例,基于Phreeqc模型和AMDTreat软件建立一套用于设计和评估AMD一体化被动处理系统的系统性框架。在对场... 【背景】酸性矿山废水(AMD)是矿山开采过程中产生的富含重金属的高酸性溶液,可引发严重的环境污染问题。【方法】以安徽庐江矾矿为例,基于Phreeqc模型和AMDTreat软件建立一套用于设计和评估AMD一体化被动处理系统的系统性框架。在对场地水文地球化学特征(pH2.93~3.06、Fe5.98~42.52mg/L、Al18.87~32.14mg/L)及物理条件(流量50~96m^(3)/h、可用面积约5万m^(2))进行综合分析的基础上,选定一套由垂直流湿地与好氧人工湿地串联构成的复合式AMD被动处理系统,并利用水文地球化学模型Phreeqc对该系统性能进行预测。【结果和结论】提出的AMD一体化被动处理系统能够有效将出水pH提升至约7.6,并对Fe、Al去除率均>99.0%,Cu等其他重金属去除率>97.0%,出水水质全面满足中国GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。此外,借助AMDTreat软件进行的全生命周期成本分析显示,该系统的建设投资约为368万元,年运行维护费用46万元,相较于传统主动处理技术具有显著的长期成本优势。本研究提出的“技术筛选-效能模拟-经济评估”一体化设计方法,不仅适用于庐江矾矿AMD治理,也可为类似矿区的生态修复提供科学依据和技术参考。 展开更多

关键词 酸性矿山废水 被动处理技术 水文地球化学模拟 PHREEQC AMDTreat 安徽庐江矾矿

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岩质边坡生态修复基材配比及性能研究 被引量：1

3

作者 苏丹辉 颜阳 +6 位作者 王永忠 张济法 冯海波 李冉 谭思祺 段佳文 周建伟 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期251-261,共11页

随着经济的高速发展,矿产资源开发、道路电力等基础设施的建设产生了大量岩质边坡,对区域生态系统产生了严重影响。由于工艺简单、经济高效的特点,客土喷播技术广泛应用于岩质边坡的生态修复工作。但传统喷播基材黏结性及稳定性较差,导... 随着经济的高速发展,矿产资源开发、道路电力等基础设施的建设产生了大量岩质边坡,对区域生态系统产生了严重影响。由于工艺简单、经济高效的特点,客土喷播技术广泛应用于岩质边坡的生态修复工作。但传统喷播基材黏结性及稳定性较差,导致高陡岩质边坡的修复效果不可持续。因此,亟需开发针对性的生态修复基材。通过盆栽实验和正交实验,探索了不同配比的基材性质的优劣,包括基材保水性、水平收缩率、容重、植物发芽株数、植物生长高度,并筛选出性能优良的土壤基材。在此基础上,通过抗冲刷实验,分析筛选出土壤基材的抗冲刷性能,并进一步筛选出适用于高陡岩质边坡生态修复的最优配比基材。结果表明,适量的保水剂可提高植物的发芽率与生长高度,而稍高含量的黏结剂(wB大于0.15%)不仅使植物的生长高度减小,还会降低植物的生长速率;不同配比基材的性能具有明显差异,但各项指标几乎都优于空白对照组的自然土壤;经过筛选,基材P6、P10、P16、P1、P15的植物生长状况、物理结构及保水性良好;随着坡度和降雨强度的升高,基材流失量明显增加,并且基材P15具有优越的抗冲刷性能。因此,当边坡坡度较小(60°以下)或者偶发大雨时,基材可直接应用于边坡生态修复;当边坡坡度较大(60°以上)或者频发大到暴雨时,基材应用时应搭配防护网等工程。该研究对于岩质边坡的生态修复具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 岩质边坡 生态修复 客土喷附 基材配比 基材性质 植物生长 保水性 抗冲刷

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基于遥感技术的矿山生态修复调查研究——以冀东铁矿为例 被引量：63

4

作者 王娜 田磊 +4 位作者 文可戈 李大猛 彭桢 刘星兴 余洋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第10期192-198,共7页

为科学推进矿山生态修复,依托高分辨率遥感数据精度优势,融合传统地质调查工作特点,厘清现有技术方法适用范围,提出基于遥感技术的矿山生态修复调查方法协作方式。以河北省唐山市冀东铁矿为例,实现矿山生态修复调查典型案例示范。研究表... 为科学推进矿山生态修复,依托高分辨率遥感数据精度优势,融合传统地质调查工作特点,厘清现有技术方法适用范围,提出基于遥感技术的矿山生态修复调查方法协作方式。以河北省唐山市冀东铁矿为例,实现矿山生态修复调查典型案例示范。研究表明:以"人机交互解译技术""面向对象信息提取技术""三维景观模拟技术"等方法手段为主体、以野外调查验证为辅助的矿山生态修复调查工作协作方式,可实现对矿山露天采场内独立地物与关键要素的精准识别、快速提取,辅之野外调查验证,进而完成对矿山地质安全隐患、土地损毁、生态退化等现状摸底。调查结果既可作为生产矿山"边开采、边治理"的工作依据,也可作为闭坑矿山生态修复的重要参考。 展开更多

关键词 铁矿山 遥感技术 矿山生态修复 地质调查

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祁连山南麓露天矿区高寒草地植被生态系统稳定性研究——以青海木里-聚乎更矿区为例 被引量：5

5

作者 陈峰 杨利亚 +3 位作者 冯海波 周建伟 熊瑞民 朱怡 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期291-300,共10页

高寒草原矿区生态安全问题一直备受关注,开展高寒草原矿区植被生态系统稳定性研究,能够深刻揭示露天采矿活动及其生态修复工程对高寒草原矿区植被生态系统的影响。以祁连山南麓青海木里-聚乎更矿区为研究区,通过分析煤矿开采前至修复完... 高寒草原矿区生态安全问题一直备受关注,开展高寒草原矿区植被生态系统稳定性研究,能够深刻揭示露天采矿活动及其生态修复工程对高寒草原矿区植被生态系统的影响。以祁连山南麓青海木里-聚乎更矿区为研究区,通过分析煤矿开采前至修复完成后2002—2022年共9期Landsat遥感影像,基于归一化植被指数(NDVI)数据的网格化处理,以NDVI的均值(μ)、均方差(σ)和相对涨落值(δ)3个植被稳定性指数为依据,开展煤矿露天开采与整治修复过程对矿区植被生态系统稳定性的影响研究,揭示煤矿开采前至修复治理后全生命周期矿区植被生态系统变异性与稳定性特征,并对比两次生态修复的效果。结果表明:①矿区天然草地背景区植被生态系统处于宏观稳定状态,NDVI相对涨落值δ<0.45;②与天然草地背景区相比,煤矿开采后矿区NDVI相对涨落值明显增加,与背景区阈值的差值可达0.97,说明矿区植被生态系统失稳;③2015—2017年第一次修复治理后,矿区NDVI相对涨落值未能有效降低,该值范围为0.28~1.10,覆土+人工建植在高寒草原矿区修复效果不显著;④2020—2022年第二次修复治理后,矿区植被生态系统稳定性明显改善,治理区NDVI相对涨落值降低至与天然草地背景区相似水平(0.07~0.59),矿区植被生态系统稳定性排序为矿区坑底平台>矿区矿坑斜坡>矿区渣山;⑤土壤改良显著提高了各地形条件下植被生态系统的稳定性,促进植被正向演替,地形是影响矿区植被生态恢复的主要因子,可通过优化矿区渣山与阴坡斜坡的治理措施来进一步提升矿山受损植被生态系统的恢复效率。研究成果可为我国高寒草原矿区的资源合理开发和生态建设提供科学依据。 展开更多

关键词 高寒草地 植被生态系统稳定性 时空数据序列分析 植被归一化指数 相对涨落值 木里-聚乎更矿区

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新时期我国废弃矿山综合开发利用路径思考 被引量：1

6

作者 郗富瑞 石菊松 +4 位作者 张进德 张德强 颜瑞雯 张婉秋 林刚 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第4期1-15,共15页

废弃矿山资源开发利用已成为当今世界资源、能源与环境领域的重要议题。通过文献调研和总结归纳法,文章系统梳理了国内外废弃矿山综合开发利用的研究进展,总结了废弃矿山综合开发利用的发展历程和理论基础,将资源科学理论与生命周期理... 废弃矿山资源开发利用已成为当今世界资源、能源与环境领域的重要议题。通过文献调研和总结归纳法,文章系统梳理了国内外废弃矿山综合开发利用的研究进展,总结了废弃矿山综合开发利用的发展历程和理论基础,将资源科学理论与生命周期理论相结合,厘清了新时期阻碍废弃矿山综合开发利用的主要限制因素,创新构建了基于国民经济行业分类的综合开发利用体系。在此基础上,通过解析废弃矿山资源特征与社会经济发展关联关系,提出了新时期废弃矿山综合开发利用系统解决方案。研究认为,废弃矿山综合开发利用应以国家战略需求为依据,以人地耦合系统理论为核心,开展实时动态的废弃矿山多能互补综合开发利用立体监测技术和不同尺度转换技术研究,实现对废弃矿山资源开发全要素、全过程、全覆盖的全方位监测,并综合考量自然要素和空间环境要素之间的多维耦合关系,建立高时空精度能源供给与需求响应协同模拟技术,形成全链条废弃矿山综合开发利用数据孪生技术体系,提升废弃矿山综合开发利用智能决策支持水平,以期为未来长期碳中和目标下的开发利用路径规划和布局优化提供科技支撑。 展开更多

关键词 废弃矿山资源 多能互补 关键问题 关键技术 立体监测 精细模拟 布局规划

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深部条带老采空区覆岩破坏多参量监测研究 被引量：3

7

作者 李学良 李宏艳 +2 位作者 白国良 李大猛 余洋 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第4期156-161,167,共7页

针对深部条带老采空区覆岩移动变形问题,确定了裂隙发育、拉压应变、岩层物性等主要参量指标,采用钻孔电视法、分布式光纤感测法、井间电法CT、微震法构建了采空区覆岩“点-线-面-体”多参量监测模式;运用该监测模式对工程实例进行实测... 针对深部条带老采空区覆岩移动变形问题,确定了裂隙发育、拉压应变、岩层物性等主要参量指标,采用钻孔电视法、分布式光纤感测法、井间电法CT、微震法构建了采空区覆岩“点-线-面-体”多参量监测模式;运用该监测模式对工程实例进行实测分析,获取了采空区覆岩全方位、多层次的移动破坏特征,得出覆岩裂隙多集中在465 m以下,少量空洞位于垮落带及煤柱上方靠近采空区侧,煤柱塑性区范围约8 m的结论,综合判定采空区覆岩结构可在长时间内保持相对稳定。结果表明:“点-线-面-体”多参量监测模式在内容上能够有效涵盖条带采空区覆岩移动变形的各参量指标,时空上可实现点(静态)、线(动态)、面(静态)、体(动态)相互结合的全过程监测,监测结果间能相互验证,可满足深部条带采空区覆岩移动变形监测要求。 展开更多

关键词 条带采空区 覆岩破坏 全空间 多参量 监测模式

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黄河中游重要生产煤矿山土壤重金属特征分析与评价 被引量：21

8

作者 王春光 彭景颂 +3 位作者 李婉莹 李健 张双腾 余洋 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第5期124-130,共7页

通过开展黄河中游地区神木市重要生产煤矿山土壤环境调查,借助富集因子法和潜在生态危害指数法,对矿山土壤重金属元素含量与空间分布特征进行研究,结果表明:①研究区仅Ni元素变异系数在50%以上,Cd、Hg、Ni元素平均值分别高于中国土壤背... 通过开展黄河中游地区神木市重要生产煤矿山土壤环境调查,借助富集因子法和潜在生态危害指数法,对矿山土壤重金属元素含量与空间分布特征进行研究,结果表明:①研究区仅Ni元素变异系数在50%以上,Cd、Hg、Ni元素平均值分别高于中国土壤背景值与陕西土壤背景值,土壤中各重金属元素含量均未超过标准值;研究区Hg、Cd、Cu、Pb、Cr、Zn元素分布基本呈现北高南低的特征,高值区主要分布在北部;②研究区重金属元素富集程度依次为Hg>Cd>Pb>Cr>Zn>As>Ni,潜在生态风险大小顺序为Hg>Cd>As>Cu>Pb>Ni>Cr>Zn;综合潜在生态风险为中等危害,除Hg、Cd外,其余6种重金属元素生态风险危害较低。研究结果可为贯彻落实生产、在建矿山生态保护修复工作、支撑黄河流域生态保护和高质量发展提供有效参考。 展开更多

关键词 矿山土壤 重金属 动态监测 生态风险 生态修复

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裂隙岩体非饱和带温度场和湿度场分布特征及其生态学意义 被引量：3

9

作者 李冉 周建伟 +3 位作者 苏丹辉 郑晓明 陈峰 张鹏 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期203-211,共9页

矿产资源开发及交通设施建设导致大量山体破坏,形成的高陡岩质边坡引发严重的地质安全隐患及生态功能退化等问题,高陡岩质边坡的生态修复势在必行。边坡生态修复的重点在于植被的重建,目前尚存在修复理论缺乏、重建条件不明等诸多难题... 矿产资源开发及交通设施建设导致大量山体破坏,形成的高陡岩质边坡引发严重的地质安全隐患及生态功能退化等问题,高陡岩质边坡的生态修复势在必行。边坡生态修复的重点在于植被的重建,目前尚存在修复理论缺乏、重建条件不明等诸多难题。为了阐明岩质边坡内温度场和湿度场与边坡植物生长之间的关系,在山东省章丘市小东山建立试验场,开展了多期次边坡温度和相对湿度监测试验,研究了岩质边坡温度场和湿度场的分布特征,并深入分析了其生态学意义。研究表明:(1)大气温度造成了各季节监测孔内温度变化的差异性,冬季裂隙岩体非饱和带内热量从岩体深层传递到岩体表面,春季、夏季则相反,岩体内变温带的深度范围是0~467 cm,恒温带的深度大于467 cm;(2)冬季边坡内的相对湿度随着深度的增加先升高再降低,春季、夏季边坡内的相对湿度随着深度的增加逐渐升高;(3)冬季岩体内20 cm深度附近会出现水汽饱和带,夏季在20~40 cm深度处开始出现水汽饱和带并往更深处延伸;(4)岩体内温度和湿度适宜植物生长,将植物在春季种于20 cm深度附近更易于存活。研究结果对于指导岩质边坡生态修复工作具有重要的理论意义与应用价值。 展开更多

关键词 裂隙岩体 非饱和带 水汽场 温度场 湿度场 分带特征 边坡复绿

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关闭/废弃矿井井筒蓄热特性多物理场耦合研究

10

作者 张国庆 刘展 +3 位作者 褚召祥 郗富瑞 杨利亚 何鹏 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期149-161,共13页

对关闭/废弃矿井遗留设施及空间进行重构改造实现矿山地质能源再生利用是实现“双碳”目标的有效方式。为探究关废矿山竖井储热的技术可行性,提出一种基于同轴套管式换热器的井筒循环蓄水储热方案。首先,构建了矿井水−岩土非稳态流固耦... 对关闭/废弃矿井遗留设施及空间进行重构改造实现矿山地质能源再生利用是实现“双碳”目标的有效方式。为探究关废矿山竖井储热的技术可行性,提出一种基于同轴套管式换热器的井筒循环蓄水储热方案。首先,构建了矿井水−岩土非稳态流固耦合传热数学模型,以徐州卧牛山煤矿副井(井深200 m)为研究对象开展井筒蓄热特性数值模拟,通过与3组试验数据对比,验证模型的适用性;其次,分别针对自然冷却工况下的矿井水保温性能和蓄热模式下的运行特性进行数值模拟,开展参数敏感性分析。结果表明:在快速蓄热后进入自然冷却阶段时,井筒矿井水的热损失呈二阶指数衰减特性,集中于蓄热后的10 d内,此期间热量损失占100 d累计热损失的29.73%;高地温梯度(≥0.03 k/m)能起到抑制自然对流换热和深层矿井水散热的作用,有利于井筒深部矿井水的保温;井筒长径比与矿井水热损失大小在短期内正相关,但长径比较大的井筒矿井水长期储存后的平均温度较高,也更利于蓄热后供暖季的地热回收利用,综合分析后建议矿井井筒储热长径比范围为30~50。蓄热模式下,提高注入流量能够在短期内迅速加热矿井水至所需温度,但破坏了矿井水温度分层结构,导致储热效率显著降低;增加上游热源温度会导致轴向水温梯度和储热效率提升、热损失降低,故蓄热性能相对更优。此外,在井壁不采取保温措施的情况下,对于太阳能跨季节井筒矿井水蓄热系统,建议蓄水容积与集热面积比Rv取2.5~3.0 m^(3)/m^(2),以保证矿井水温度达到长期供暖要求。 展开更多

关键词 废弃矿井 同轴套管换热器 储热 地温梯度 长径比

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西南地区某矿产集采区土壤重金属迁移规律及生态风险评价 被引量：44

11

作者 史帅航 白甲林 余洋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第2期194-200,共7页

为科学推进矿山生态修复,依托传统野外调查工作手段与技术优势,结合室内综合测试与系统分析,开展长江上游金沙江流域内矿产资源开发引起土壤重金属含量变化相关研究。以西南地区某矿产集采区为例,探索区内土壤重金属含量及其随流域迁移... 为科学推进矿山生态修复,依托传统野外调查工作手段与技术优势,结合室内综合测试与系统分析,开展长江上游金沙江流域内矿产资源开发引起土壤重金属含量变化相关研究。以西南地区某矿产集采区为例,探索区内土壤重金属含量及其随流域迁移规律,分析区内土壤重金属潜在生态风险。研究表明:该矿产集采区铅锌矿区、磷矿区土壤样品重金属含量超标存在差异;源于矿产资源开采方式、洗选方式、矿区固体废弃物分布、地表径流强度等诸多因素影响,区内土壤样品重金属含量从上游到下游的迁移规律呈多种类型。相关结果既可作为生产矿山生态环境监测的工作依据,亦可作为闭坑矿山生态保护修复的重要参考。 展开更多

关键词 矿山生态修复 矿产集采区 重金属迁移规律 生态风险评价

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海南省国家级海洋自然保护区2016—2020年人类活动影响遥感监测与评价 被引量：3

12

作者 殷亚秋 王敬 +5 位作者 杨金中 朱晓华 王立威 邢宇 李天祺 余洋 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2023年第4期149-158,共10页

自然保护区是人类保护生物多样性、改善生态环境质量的有效手段,但频繁的人类活动威胁了保护区的生态系统质量和稳定性。为了研究遥感手段评价保护区人类活动影响,以海南省东寨港、铜鼓岭、三亚珊瑚礁和大洲岛4个国家级海洋自然保护区... 自然保护区是人类保护生物多样性、改善生态环境质量的有效手段,但频繁的人类活动威胁了保护区的生态系统质量和稳定性。为了研究遥感手段评价保护区人类活动影响,以海南省东寨港、铜鼓岭、三亚珊瑚礁和大洲岛4个国家级海洋自然保护区为研究区,以2016—2020年覆盖研究区的高空间分辨率遥感影像为数据源,通过影像预处理、建立分类体系和解译标志、人机交互解译等,获取保护区内人工与自然因子转变信息。通过收集地形、气象等数据,综合考虑人类活动特征和区域生态敏感性等因素,选择地形、气象、用地类型3类11个评价因子建立人类活动影响评价指标体系,采用层次分析法建立评价模型对保护区内人类活动影响程度进行评价分级,得到严重影响区、中度影响区、轻度影响区、无影响区的分布结果,对结果进行分析得出遥感监测与评价结论。结果表明,2016—2020年间,东寨港自然保护区人类活动扰动较大,但有逐渐减少的趋势,严重、中度影响区分布在北部北港岛,轻度影响区分布在保护区边缘地带,均为村庄建设活动侵占林地;铜鼓岭自然保护区虽有人类活动扰动,但整体保护较好,严重、中度影响区分别位于东部石头公园、北部铜鼓岭景区,主要为旅游、交通设施建设侵占林地,轻度影响区位于西部淇水湾沿岸,主要为房地产开发侵占林地;三亚珊瑚礁自然保护区人类活动扰动强烈,但有逐年减少的趋势,鹿回头半岛—榆林角片区人类活动影响剧烈,旺盛的旅游地产开发损毁大量林地,轻度影响区位于西瑁洲片区,岛屿北部居民区建设造成林地损毁;大洲岛自然保护区内未发现有人类活动造成的地表覆盖变化。研究结果可为海南省国家级海洋自然保护区的治理和保护提供科学依据。 展开更多

关键词 海南省 国家级海洋自然保护区 遥感 人类活动影响

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矿区土地复垦与土壤修复研究进展 被引量：18

13

作者 周际 赵财胜 +2 位作者 张丽佳 王立威 王莉莉 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期151-156,共6页

矿山废弃地对生态环境破坏严重,矿区土壤修复是确保生态环境安全和可持续发展的关键.从开采方式、复垦理论、土壤类型、修复技术、生态效益评估方面总结了国内外矿区土地复垦的研究进展,并对我国矿山土地复垦工作进行了展望.结果表明:(1... 矿山废弃地对生态环境破坏严重,矿区土壤修复是确保生态环境安全和可持续发展的关键.从开采方式、复垦理论、土壤类型、修复技术、生态效益评估方面总结了国内外矿区土地复垦的研究进展,并对我国矿山土地复垦工作进行了展望.结果表明:(1)在矿区土地复垦程中,应关注前期的准备工作与后期生态恢复的最佳结合;实现水土保持和植被恢复治理,对促进矿区土地快速修复起到关键作用.(2)土壤修复措施需要实现进一步创新,要开展多领域、多学科协作发展物理、化学和生物修复方法;加快土壤理化性质的恢复,提高植被覆盖率,改善小气候.(3)需要对矿区进行修复生态效应评价,建立较为一致且完善的质量评价体系,对矿区土地复垦治理方案的建立与实施均有指导作用. 展开更多

关键词 土地复垦 土壤修复 生态修复 矿区复垦

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黄河流域煤炭开发区地下水污染成因分析及防治建议 被引量：5

14

作者 焦华喆 陈曦 +5 位作者 张铁岗 杨柳华 陈新明 HONAKER Rick 马俊伟 余洋 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期143-156,共14页

[研究目的]黄河流域内由于煤炭资源开发导致地下水污染严重,从整体角度对流域内重点煤炭开发区地下水进行归纳总结,为其可持续健康发展和地下水资源改善提供防治建议。[研究方法]从黄河流域战略地位出发,对地下水污染成因和污染模式进... [研究目的]黄河流域内由于煤炭资源开发导致地下水污染严重,从整体角度对流域内重点煤炭开发区地下水进行归纳总结,为其可持续健康发展和地下水资源改善提供防治建议。[研究方法]从黄河流域战略地位出发,对地下水污染成因和污染模式进行归纳总结。采用改进后的综合水质指数法对流域内九大煤炭基地的地下水进行水质评价。选用主成分分析法赋权指标,并引入改进的内梅罗污染指数法,按照WPI分级法进行评价。[研究结果]通过对黄河流域各重点断面水质评价,得到目前流域内煤炭基地水质结果中Ⅲ、Ⅳ类占比较多,水质较差。分析成因当前流域内存在高矿化度矿井水、酸性矿井水和含特殊组分矿井水污染,同时阐述污染地下水形成的浅层和深层两种污染模式。[结论]对3种矿井水采用相应防治方法,并提出膏体充填技术和微生物修复技术2种防治技术建议,通过应用实际矿山为例,印证污染防治技术能够改善由煤炭开采引发的流域内地下水污染严重的问题,以期研究结果能够对成功推动中国绿色矿山的快速发展具有参考意义。 展开更多

关键词 地下水 煤炭开采 水质评价 水文地质调查工程 矿产勘查工程 黄河流域

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某矿区土壤重金属分布特征及来源解析 被引量：17

15

作者 乔雯 王议 +3 位作者 张德强 殷秀兰 白光宇 何培雍 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期543-551,共9页

为探究赣南某矿区土壤重金属污染状况及来源,以该矿区内40个土壤样品为研究对象,分析了土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg等8种重金属元素的含量,并采用频率直方图、相关性分析、主成分分析等多种统计方法探究了土壤重金属含量的分... 为探究赣南某矿区土壤重金属污染状况及来源,以该矿区内40个土壤样品为研究对象,分析了土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg等8种重金属元素的含量,并采用频率直方图、相关性分析、主成分分析等多种统计方法探究了土壤重金属含量的分布特征及来源。研究结果表明:(1)研究区8种重金属中有7种不同程度地超过了江西省土壤重金属元素背景值;(2)Pb、Zn、As和Hg的含量接近正态分布,而Cu、Cr、Ni和Cd的含量则呈现出右偏分布的趋势,这可能与研究区矿山开采活动及土地利用类型等因素有关;(3)矿区土壤重金属相关性分析表明,Cu、Cr、Ni的同源性较高,可能具有相同的污染源,而Pb、Zn、Cd等元素与Cu、Cr、Ni相比,其来源可能存在一定的差异;(4)主成分分析结果显示,矿区内土壤中8种重金属元素含量可以由2个主成分来解释,所代表的实际意义按贡献率排序分别是成土母质和人为采矿活动;(5)矿区内土壤重金属污染物主要为Pb、Zn、Cd,人为采矿活动是这三种重金属污染的主要来源。 展开更多

关键词 矿区 土壤 重金属污染 主成分分析 来源解析

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采煤沉陷区动态预复垦理论分析及工程实践 被引量：16

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作者 李学良 杜亚敏 +1 位作者 郭鑫 余洋 《矿业安全与环保》 北大核心 2023年第1期86-91,共6页

在我国东部高潜水位矿区,由于单一厚煤层和多煤层的长时间无序开采,形成了大面积的非稳沉区及积水区,致使耕地面积急剧减少,若不及时治理则会导致治理成本增加、复垦效率降低等一系列问题。本着从“末端治理”向“源头控制”、“过程管... 在我国东部高潜水位矿区,由于单一厚煤层和多煤层的长时间无序开采,形成了大面积的非稳沉区及积水区,致使耕地面积急剧减少,若不及时治理则会导致治理成本增加、复垦效率降低等一系列问题。本着从“末端治理”向“源头控制”、“过程管理”与“防治结合”的理念,在现有研究成果的基础上,对动态预复垦从原理、优势、关键技术等多个方面进行综合分析,并结合工程实例对动态预复垦的整体技术体系与实施方法进行深入剖析。结果表明:动态预复垦能够将采矿与复垦有效结合,通过合理分区、科学确定标高、表土有效剥覆等手段,可有效保护和利用浅部耕作土层的土地资源,缩短土地恢复治理时间,效益显著。 展开更多

关键词 高潜水位矿区 开采沉陷 动态预复垦 关键技术 生态修复

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粤北某离子吸附型稀土矿地下水丰枯水期变化及污染评价 被引量：6

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作者 袁平旺 王议 +1 位作者 王黎栋 何培雍 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2022年第2期291-299,共9页

[目的]探究离子型稀土矿区地下水的污染状况及其在时空尺度下的变化特点,为区域地下水污染防控及居民健康生活的保障工作提供科学依据。[方法]以粤北某离子吸附型稀土矿及其周边为研究区,分别在丰、枯水期采集该区域地下水样品各10组,... [目的]探究离子型稀土矿区地下水的污染状况及其在时空尺度下的变化特点,为区域地下水污染防控及居民健康生活的保障工作提供科学依据。[方法]以粤北某离子吸附型稀土矿及其周边为研究区,分别在丰、枯水期采集该区域地下水样品各10组,在检测水样6种常规指标和7种重金属指标的基础上,运用多元统计的方法和修正内梅罗综合污染指数法对地下水的污染现状进行分析与评价。[结果]地下水超标组分包括硫酸盐(10%)、硝酸盐氮(30%)、氨氮(35%)、氟化物(40%)、硫化物(40%)、Mn(55.5%)、Pb(20%)和Cd(10%),其中氨氮和Mn污染程度明显更严重,超标组分中仅硫化物和氟化物浓度具有明显的时期特征,均表现为:丰水期>枯水期。地下水受污染极不均匀且整体污染程度非常严重,丰水期地下水水质较枯水期更差,污染在样点DXS_(04),DXS_(06)和DXS_(07)所在位置有较大程度的集中。[结论]各污染指标均与稀土矿使用的化学药剂存在运移转换关系,研究区地下水受稀土矿开采影响已不宜作为生活饮用水源。 展开更多

关键词 离子吸附型稀土矿 地下水 水质变化 污染评价

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浅埋薄表土层特厚煤层强制放顶条件下主要地裂缝演化规律实测 被引量：9

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作者 王朋飞 牛一帆 +3 位作者 陈可夯 张建利 高梦男 余洋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3674-3687,共14页

黄河流域是我国重要的生态屏障,也是我国重要煤炭基地集中区,生态保护与煤炭开采矛盾在此处异常突出。晋北煤炭基地具有典型浅埋薄表土层特厚煤层坚硬顶板的埋藏条件普遍采用强制放顶技术进行煤炭资源生产,但鲜见相关地理及技术条件下... 黄河流域是我国重要的生态屏障,也是我国重要煤炭基地集中区,生态保护与煤炭开采矛盾在此处异常突出。晋北煤炭基地具有典型浅埋薄表土层特厚煤层坚硬顶板的埋藏条件普遍采用强制放顶技术进行煤炭资源生产,但鲜见相关地理及技术条件下的地表主要裂缝演化规律研究,地表主要裂缝的产生制约着此类矿井生态保护与煤炭开采协同发展。为此,针对该条件下地裂缝的演化规律进行了实测研究,得到:①主要裂缝产生于开采边界,表现为先张拉、后上下错动且裂缝上部与下部脱离、上台阶下方会出现空洞。②工作面“见方”时,开采各边界主要裂缝发育情况类似,“见方”后,关键层按循环爆破步距(20 m)的3倍周期垮落,两侧巷道上方地表主要裂缝也按60 m“跳跃式”发育。③工作面正上方主要裂缝宽度及高差始终小于其他3处开采边界的主要裂缝,且闭合速度每隔一个放顶步距发生一次改变。④深(采深)厚(采厚)比较小、表土层薄时易造成对地表破坏最严重的边界不可自修复大裂缝,且裂隙带直达地表,绝大多数主要裂缝处于采场边界内,裂缝闭合周期更短,约9 d。⑤110和N00工法及错层位等无煤柱开采技术可扩大均匀沉陷区范围,缓解边界台阶裂缝损害,有利于源头治理和节省成本。 展开更多

关键词 浅埋 特厚煤层 薄表土层 坚硬顶板 地裂缝

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京津冀平原区地下潜水层降落漏斗现状分析 被引量：9

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作者 曹庆一 陈卓 +6 位作者 梁季月 周勇 严嘉乐 高子龙 崔庄杰 杨柳 郗富瑞 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第S02期66-68,共3页

基于2018—2020年京津冀平原区地下水水位监测数据,本文分析了京津冀地区地下潜水层降落漏斗的空间分布现状。京津冀地区地下潜水层已形成31个降落漏斗,其中24个低于海平面,漏斗中心水位平均埋深37.21 m。潜水层降落漏斗群在空间上呈串... 基于2018—2020年京津冀平原区地下水水位监测数据,本文分析了京津冀地区地下潜水层降落漏斗的空间分布现状。京津冀地区地下潜水层已形成31个降落漏斗,其中24个低于海平面,漏斗中心水位平均埋深37.21 m。潜水层降落漏斗群在空间上呈串珠状分布,覆盖面积约3.11万km^(2),占平原区总面积的30%,其中河北省境内的漏斗数量和规模最为严重。2018—2020年京津冀地区地下水资源量不断增加,地下潜水水位平均回升0.44 m,水位回升区面积占平原区总面积的35%。基于灰色关联度计算,初步分析降水量增多和引水工程的实施是造成近年来京津冀平原区地下水水位回升的主要原因。 展开更多

关键词 京津冀 地下水 降落漏斗 潜水层

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基于CA模型的土地利用模拟研究

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作者 黄永坚 陈科玚 +2 位作者 闫茂华 王景辉 张学虎 《安徽农学通报》 2023年第12期84-89,共6页

本文基于2W1H知识框架,系统地总结了CA模型在土地利用模拟中的应用情况。研究结果表明,在“CA模型是什么(What)”上,通过梳理相关文献总结出土地利用模拟的模型包括DLS、ABM、CA等模型,进一步阐述CA模型的发展历程,将其按照维度划分成... 本文基于2W1H知识框架,系统地总结了CA模型在土地利用模拟中的应用情况。研究结果表明,在“CA模型是什么(What)”上,通过梳理相关文献总结出土地利用模拟的模型包括DLS、ABM、CA等模型,进一步阐述CA模型的发展历程,将其按照维度划分成一维、二维和三维3种类型,并有转换规则研究、元胞大小和形状研究、矢量元胞自动机和多种土地利用类型之间的演变4种研究热点;在“CA模型的前因后果(Why)”上,分析已有研究中的相关进展和存在问题;在“如何有效模拟未来土地利用(How)”上,根据CA模型在土地利用模拟的现状和热点研究,对未来的研究方向和内容提出建议。 展开更多

关键词 CA模型 研究综述 2W1H框架

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