海州露天煤矿排土场土壤空间变异性分析硕士学位论文

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1、63辽宁工程技术大学硕士学位论文硕士学位论文海州露天煤矿排土场土壤空间变异性分析63辽宁工程技术大学硕士学位论文1绪论1.1论文研究的背景长期以来在我国能源生产与消费结构中煤炭一直占主导地位，建国初期煤炭占能源生产量的96%，占消费量的94%。2007年全国原煤产量25.23亿吨，煤炭仍占一次能源总产量的75.5%，占一次能源总消费量的75%。煤炭提供了75%的工业燃料和动力，76%的电力，80%的民用商品能源及60%的化工原料。据预测，2010年中国能源构成中，煤仍将占三分之二。在今后相当长的时期内，煤炭还将是中国的主要能源，煤炭在能源结构中的主导地位不会改变。在今

2、后的20至30年内，煤炭作为我国的主要能源不会发生根本改变，在煤炭开采过程中，世界各国都尽可能以开发露天煤矿作为增加煤炭产量的主要途径，以追求较高的的劳动生产率和较低的生产成本。从新中国成立初期的抚顺西露天煤矿和阜新海州露天煤矿，到现在的安太堡、霍林河、准格尔、伊敏等大型露天煤矿都为我国经济发展作出了不可磨灭的贡献。但是随着国民经济的快速增长，煤炭的消费量也迅速增加，在煤炭产量满足经济发展需要的同时也给矿区环境带来了巨大的影响，其中以露天开采表现得尤其明显。矿区生态环境的破坏不但影响了人们的生活质量，而且严重制约了当地生产的发展，因此露天煤矿的环境问题是亟待解决的一个

3、重大问题。露天煤矿的环境问题主要包括：废弃矿坑对环境的影响；排土场侵占土地及其污染；露天矿排水引发的水资源问题等，其中排土场侵占土地及其污染尤为严重。我国人均耕地面积仅0.106hm2，不到世界人均的一半，仅为美国的1/7，加拿大的1/17。而我国现有的露天煤矿占地总面积约为200万hm2，其中露天排土场占用了绝大部分。海州露天煤矿位于辽宁省阜新市。该矿排土场位于露天采场的东部、西部和南部，总排土场面积约为13km2。目前，海州露天矿到了开采的尾期，已经停止剥离外排。排土场东排土场最高标高为+290m，以近年新排剥离土壤为主；西排最高标高为+200m，西排由于排放历史

4、较长，63辽宁工程技术大学硕士学位论文现阶段已进行了一部分土地的复垦工作。由于排土场土壤是从采场剥离出来的岩石(如砂岩、页岩等)风化而成的，这些岩石经过风化后会产生重金属污染和营养元素的缺乏等症状，给排土场的复垦带来一定的影响。海州露天煤矿的排土场不仅占用了大量的土地，还因缺乏复垦措施造成的荒漠化破坏了阜新地区的生态环境，影响到该地区的经济建设的可持续发展和人们的生活质量。排土场堆置的剥离土层中含有大量的伴生矿物质，例如：石灰石、硫铁矿等，该类伴生矿物长期堆放在露天，在雨水冲刷和曝晒的风化作用下，其中的无机污染物和重金属进入土壤，露天煤矿排土场的剥离物混堆，整个排土场

5、呈现一片荒凉的景象，影响了周围景观。随着时间的推移，雨水的淋漓以及风化作用的影响，剥离岩石会逐渐风化分解，岩石中的有害物质及重金属等会随雨水流入地下水体，造成地下水的污染，给周围居民的生产及生活带来不便。排土场废弃岩石在露大堆积，易于风化破碎，产生的大量粉尘随风飘扬，加重了大气的粉尘污染。图1-1海州露天煤矿排土场现状图Fig1-1ThestatusofHaizhouopen-cutcoalmine63辽宁工程技术大学硕士学位论文露天煤矿开采对土地和矿区生态环境的破坏是非常严重的，特别是大面积的废弃排土场，如果不进行生态恢复会引起一系列的生态、社会、经济等问题。排土场

6、土壤改良及其生态恢复成为当今社会研究的重要课题。土壤是土地赖以生存和发展的基础，因此对土壤理化特性的研究十分重要。排土场植被恢复最主要的限制因子是土壤肥力(土壤理化特性决定)，而排土场土壤质地差，无任何土壤结构，渗透性差，土壤坚实，有效水分和有机质含量极低，不利于植物生长，因此，必须进行土壤改良和熟化。进行土壤改良和熟化之前，必需对土壤的理化性质进行测试，通过对排土场表层土壤的理化性分析研究，对土壤理化特性的变异性和生态脆弱性的分析，才能准确地测定出植被生长所必需的N、P、K、S及微量元素的含量，才能用成本最低、效果最好的土壤改良剂缩短复垦种植所需时间，创造更大的经济

7、效益与环境效益。该研究提出海州露大煤矿排土场土壤改良措施，不但能对海州露天煤矿排土场土地复垦中土壤改良提供科学依据，而且对其它露天煤矿排土场土地复垦中的土壤改良也具有重要的参考价值。1.2论文的国内外研究现状露天矿排土场是矿山废弃地的主要类型之一，进行排土场土壤改良属于土地复垦的范畴，也是矿区生态恢复与重建的基础和核心。矿区生态恢复与重建的理论基础是20世纪80年代发展起来的现代应用生态学的一个重要分支—恢复生态学。“生态恢复”是指生态系统原貌或其原先功能的再现；“生态重建”则是指在不可能或不需要再现生态系统原貌的情况下营造一个不完全雷同于过去的甚至