矿渣堆上优势植物的初探以湖南冷水江锡矿山为例

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1、分类号UDC密级编号中国科学院研究生院博士学位论文芷渣笙上笾垫植物趁i22拯==丛塑直猃丞江堡芷出放趔指导教师昱主昌簋±班究虽主国丕缝型堂研究医申请学位级别理堂簋±学科专业名称丝蔓丝堂论文提交日期至QQ窆生!Q旦论文答辩日期2QQ窆生!垄旦培养单位虫国科堂医地壁丝堂研究压学位授予单位生国科堂院研究生院ADissertationSubmittedtoGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciencesfortheDegreeofDoctorofphilosophyThePreliminaryStudyofSuperiorityPlantsfromWas

2、teDumpsofLengShuijiang’STinMinesinHunanProvinceByDengQiujingSupervisor：prof．WuFengchangSpecialty：GeochemistryStateKeyLaboratoryofEnvironmentalGeochemistry，InstituteofGeochemistry，ChineseAcademySciences，Guiyang，550002，ChinaOctober，2009学位论文独创性声明学位论文题目：矿渣堆上优势植物的初探一以湖南冷水江锡矿山为例本人提交的学位论文是在导师的指导下进行的研究

3、工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中己加了特别表注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的个人和集体在文中作了明确说明并表示衷心感谢。本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者(签名)：签字日期：2．．007年偿月矽日学位论文使用授权声明本人完全了解中国科学院研究生院、中国科学院地球化学研究所有关保留、使用学位论文的规定，中国科学院研究生院、中国科学院地球化学研究所有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的少量复制并允许论文进入中国科学院研究生院、中国科学院地球化学研究所图书馆被查阅；有权将学位论文的内

4、容编入有关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者(签名)：签字目期：力卵年／2月／OPJ导师(签名)：签字日期：动汐7年／二月肜日摘要据统计，我国锑矿开采，每年尾砂排放量达100万吨以上，并每年以10％的速度递增，占用大量土地，形成锑含量很高的矿渣、尾砂堆场。有关锑的表生地球化学、污染防治，尤其是固体废弃物堆场生态恢复研究还很薄弱。湖南锡矿山自1882年开始开采，距今已有100年的历史，被誉为“世界锑都”，是世界唯一超大型矿床。矿山开采区内大量固体废弃物堆存，未利用的锑与伴生的砷、铋、汞、硒随矿渣、尾砂等固体废弃物排出，对土

5、壤和水体造成严重的复合污染。因此，研究锑矿山固体废弃物堆存地的环境状况、植被分布、筛选合适的地方植物种群，对今后进行生态修复具有至关重要的实践意义。在对湖南锡矿山固体废弃物堆场的全面调查基础上，选择了具有代表性的矿渣堆：1年矿渣堆下、5年矿堆尾砂坝上方和下方、15年矿渣堆上方和下方、老矿层带上，并以1年矿渣堆下游3kin菜地做参照，采集了矿堆表层风化土壤和菜地土壤以及分布丰度较高的植物样品。通过对土壤、植物中锑及相关元素的分布、累积、迁移的研究，探讨了主要植物的累积迁移特征，得出以下几点结论：1、矿渣堆场受Sb污染十分严重，土壤中Sb含量最高达17195．99mg／kg。不同采样点土

6、壤Sb含量差异较大，5年矿堆尾砂坝土壤平均Sb含量最高，达8783．9mg／kg；1年矿渣堆下游3km菜地土壤Sb含量也高达589．91mg／kg，是全国土壤平均值的588倍。As、Bi、Hg、Se污染也较严重，As、Hg分别是国家土壤环境质量三级标准的8．5倍和3倍。各矿渣堆土壤pH值、Sb、As、Bi含量随矿渣存放时间延长而降低，Hg和Se变化不大。土壤中Sb与As、Hg、Se，存在一定的正相关关系。2、锑矿区各矿渣堆野生植物以草本植物为主，植物中Sb及相关元素含量较高。本论文研究的菊科、禾本科、蓼科、荨麻科、马钱科、木贼科、蔷薇科、风尾蕨科、豆科和苋科等10科43种植物，Sb、

7、As、Bi、Hg、Se含量高于一般植物，对矿渣堆Sb污染十分严重的环境适应性强。这些地方性物种，可列为矿渣堆场污染土壤修复的可选择物种。菊科植物在各矿渣堆分布广、丰度高、耐受性很强，可作为矿渣堆堆存地植物固定的先锋植物优选物种。重点研究的8种优势植物，对各元素有较高富集、迁移能力，尤其蜈蚣草较为突出，可作为优选物种中重点关注，进一步深入研究的物种。以上这些物种具有超富集植物和超耐性植物基本特征，将对固体废弃物堆场的污染治理、生态恢复、修复植物选育具有重要的