植被修复技术在矿区的应用研究进展

徐莹莹+++++韩鑫宇+++马禹婷

【摘要】：我国矿产资源储量多、品种丰富、分布范围广，为发展采矿业、制造业和加工业提供了优越的资源条件。市场需求旺盛导致矿产品价格连年上升，促使生产规模不断扩大。但由于过渡滥采，使矿区环保问题日益突出，造成山地荒芜、水土流失、水源污染和下游耕地受毁损等恶化生态环境的严重后患。本文主要针对植被修复技术在矿区的应用进行简要分析。

【关键词】：植被修复；技术；矿区；应用

1、植被修复理论的研究

植物修复技术是指利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称。植被修复是按照生态学规律，利用植物自然演替、人工种植或两者兼顾，使受到人为破坏、污染或自然毁损而产生的生态脆弱区重新建立植物群落，以恢复生态功能的技术领域。植被修复常被应用于环境受污染或生态受破坏的场所以清除重金属、微量元素污染和人造有机污染物。

植被修复机制主要包括：植物转化，即植物从土壤及地下水中吸收、累积并转化有机或无机污染物成为低害或无害的代谢物，或降解为简单的小分子有机物被植物体利用，或降解为无机物释放至环境中：滞留和固着，即通过植物的生命活动使污染物失去生物活性和化学活性而被结合于土壤中，或留在植物体内，不向外流动或漂逸；根际生物修复，即植物根系分泌和释放酚酸类有机物质或富集根际微生物以降解、沉淀污染物，或使之发生变化而易于被植物吸收；根系过滤，即植物根系从地下水或流过根系的水流中富集和吸收重金属元素或污染物，使之沉淀于土壤深层，或被固定于植物体内，植被修复技术主要包括两种方法：植物萃取技术和植物稳定技术。植物萃取技术是指用植物消除或降解矿区周围土壤中的重金属污染。在生长过程中，植物通过积累或过积累作用逐渐将土壤中重金属物质转移到植物的茎叶等地上组织中，达到一定浓度后收割这些作物，可以将它们作为危险品处理掉或是回收重新利用，植物稳定技术指利用耐性植物将重金属吸收、累积到根部或迁移到根际，从而固定重金属的一种方法。

2、植物修复技术在我国矿区环境治理和生态恢复中的应用

植被修复是利用不同植物吸收、富集、固定和降解土壤和水体（包括地下水）中的污染物并减少或避免水土流失，从而达到生态恢复或生态改良的技术体系。例如：在矿山修复方面本着“修自然如自然”的理念，造林以乡土树种及根系发达的乔灌木为主，遵循乔、灌、花草混植和先绿化品种后经济品种的原则，同时随坡就势设计景观。该项技术能有效避免造成新的山体破坏，具有较好的修复效果。库区消落带植被恢复也取得重大突破，据介绍，三峡大学选出的5种植物在三峡库区消落带存活了14个多月，其中半年多被淹没在10m多深的水下，露出水面后仍然生长旺盛，表明其适应在三峡库区消落带生长。中科院华南植物园从178种植物中成功筛选出适于油页岩废渣场生长的木本植物20种、草本植物3种，推广种植适生树45hm2，使位于广东茂名的油页岩废渣场的生态环境得到明显改善。北京市门头沟区技术人员自主研发的“无土碎石边坡灌浆修复技术”和“斜面钻机生态修复技术”，解决了长期采矿造成的地下采空区、大沙坑和山体破坏等生态难题。广州氮肥厂将引进的“精确式点状修复”技术，用以治理硫铁矿渣等引起的土壤污染，收到较好效果。美国乔治亚大学的研究人员发明了一种从土壤中去除砷的方法，利用基因技术创造了可以种植在污染场地的“吃砷”的植物。美国夏威夷大学研究人员结合改土工程，筛选出4种能在珍珠港疏浚淤泥填埋区生长的植物，使其中的重金属和芳香环有机化合物得到有效的缓解。相对而言，国外研究主要侧重于通过微生物代谢和植物生命活动来减轻受污染生态系统中的有机污染物和重金属元素的危害，我国在植物修复技术的研究和推广应用上均取得了重要进展，就宏观层面来说，国家林业局已完成《全国矿区植被保护与生态恢复情况调研报告》，对矿区生态破坏的治理提出了对策、建议和规划，并在资金上作了统筹安排。我国科研人员对植物修复的核心技术进行攻关，集成了与植物修复相关的环境科学、地理学、土壤学、植物栽培、生物技术、营养施肥、植物学等学科理论和方法，形成了具有应用前景的植物修复成套技术。其中在砷污染土壤修复等领域已达国际水平，成为目前国际上真正掌握植物修复核心技术并具备产业化潜力的国家。

3、矿区植被修复技术的发展趋势

矿区生态系统是典型的以矿山开采区为核心的退化生态系统，其特征主要表现在植被破坏、水土流失、地质灾害（滑坡、塌陷、泥石流等）、环境污染和景观影响等方面，其生态环境问题具有复杂性、综合性和动态性的特点，即土地功能退化、生态结构缺损、功能失调等问题.矿区的生态恢复应根据矿山不同开采时期的技术特点和自然环境等因素，及时作出相应的复垦或生态修复方案，通过工程、生物及等他综合措施来恢复和提高生态系统的功能，依靠生态系统的自选择、自组织、自适应、自调节、自发展等功能，并辅以科學合理的人工修复措施加速生态系统的顺向演替过程，实现生态系统的良性循环，矿区植被修复，主要是在生态学理论和原理的指导下，从基质改良、植物修复、土壤质量演变以及植被演替等方面，集成环境工程技术、农林栽培技术和生物技术，应用于矿区环境改良和生态恢复。

结束语

综上所述，在矿区内按不同污染程度地段，应分批次作试验性栽植。在对矿区土壤、水质、气候等条件进行充分调查分析的基础上，根据绿化植被苗木的生长速度、耐酸、碱性程度、抗各种污染性能及生长习性，进行科学的选择和应用，可以充分发挥各种绿化植被的应用功能，提高花木的实际利用率，增强花木的观赏效应和生态功能。

本文系2016年度吉林省省级产业创新专项资金项目“东北黑土区农业面源污染防治措施及产业化研究”（课题编号2016C68）阶段性研究成果。

【参考文献】：

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[2]王桂珍，刘立文.黑龙江省森工国有林区湿地植被的保护与利用[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版）.2016（03）

[3]金靖博，陆月皎，孙德军.恢复生态学及其在林区矿山植被修复中的应用[J].林业勘查设计.2015（02）