矿区土地修复与生态恢复

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1、第’"卷第!期土壤学报89:;’"，<9;!!""&年&月=>?=@ABCDCEF>=GF=H4I0，!""&矿区土地修复与生态恢复黄铭洪$骆永明!（$香港浸会大学自然资源与环境管理研究所，香港）（!中国科学院南京土壤研究所土壤与环境生物修复研究中心，南京!$"""%）摘要本文在回顾中国矿区土地修复与恢复重建研究工作的历史基础上，着重从土壤科学与生态学的角度综述（$）矿区土地修复与生态恢复的限制因素；（!）矿区退化土壤的物理和化学修复；（&）矿区金属污染土壤的植物稳定和提取修复；（’）矿区污染土壤的植物#微生物

2、及动物协同修复；（(）矿区土地修复的技术要求与管理；（)）矿区土地修复与生态恢复的未来研究与发展。旨在推动中国矿区土地资源修复与生态环境恢复的理论研究和技术发展。关键词矿区，土地复垦，生态恢复，生物修复，重金属中图分类号*+(&自从!"世纪("年代以来，中国的金属、工业矿物、建筑材料和能源材料等矿产资源被大量开采，给陆地自然环境带来了相当大的损害。据估计，$,,’年中国就有(""万手工矿业工人工作在!%万个矿区［$］。大量的小规模手工采矿业，虽然发挥了重要的经济作用，也提供了许多就业机会，但是加剧了对周边地表植被和水

3、文条件的破坏和对大气、水体、土壤的污染。据报道，中国受采矿业影响的土地大约有&""万-.!，其中受乡镇企业影响的占$/&，在上世纪末中国每年因采矿造成的废弃地面积达&0&万-.!［!］。中国矿区受损土地的恢复相当缓慢，但其比例在逐年提高。在上世纪%"年代初得到恢复的矿区废弃地只有"0+12$1，到了%"年代末提高到了!1，,"年代初增至)0+1，,’年已达到$&0&1。$,,’年得到修复利用的矿区土地面积是$,,!年和$,,&年的总和［&］，占全国在$,%+至$,,(年期间共修复土地的&0+1（根据3456［’］数据

4、换算）。目前，有关矿区土地的修复与生态恢复工作仍存在一些具有挑战性的问题［(］。如果由各种原因所造成的土地破坏总量的一半能被恢复并用于农业生产，那么中国每年的粮食产量会提高’""亿76［)］。可见，修复与恢复矿区土地的生产力和生态系统健康对中国农业生产、环境保护、生态建设以及区域社会经济可持续发展均具有重要的现实意义。为了进一步推动中国矿区土地修复与恢复重建的理论研究和技术发展，本文回顾了相关研究工作的发展阶段，并结合自身的一些前期研究工作，着重从土壤科学与生态学的角度综述（$）矿区土地修复与生态恢复的限制因素（；!

5、）矿区退化土壤的物理和化学修复（；&）矿区金属污染土壤的绿色植物稳定和提取修复（；’）矿区污染土壤的植物#微生物及动物协同修复；（(）矿区土地修复的技术要求与管理；和（)）矿区土壤修复与生态恢复的未来研究与发展。!中国矿区土地修复与恢复重建研究工作的回顾回顾过去("年内中国矿区土地修复与恢复重建研究工作，总体上，可划分为四个发展阶段：（$）上世纪("、)"年代，矿区土地修复沿用传统思路：通过填埋、刮土、复土等措施将退化土地改造成可耕种土地。这是一种以实现矿区土地可进行农业耕种为目标的土壤修复工作。（!）进入+"、%"

6、年代，人们开始关注矿区土地资源的稳定利用以及相关的基本环境工程的配套问题，使得土地修复更加系统化。例如，中国煤矿学界取得了一系列研究成果，其中包括煤矿开采引起塌陷的预报预警系统、抗建收稿日期：!""!#$"#$"；收到修改稿日期：!""!#$!#"!万方数据(<*土壤学报)$卷筑变形理论、修复煤矿塌方土地的综合技术等［!］。这是以矿区土地资源稳定与持续利用为目标的环境工程修复工作。（"）到了#$年代，在矿区土地修复问题上更多地强调了生态学方面的观点，包括：（%）选用适宜的表土、植物和肥料（；%%）研究先锋植物根的生长

7、模式及根系分布结构（；%%%）研究重金属的迁移模式（；%&）优化回填肥料的性质，例如利用煤炭垃圾或粉煤灰回填或促进植物生长；（&）在生态恢复中综合考虑景观美化、可持续性发展、人与自然的和谐等问题［’，#］。目前，生态学的观点在中国矿区土地修复研究与应用中被广泛接受，但客观地说，这种朴素的实用生态学观点与上升到西方科学家所推崇的“完全生态恢复”，即回复到最初的生态系统，在理论上还是有差别的［($］。这个时期的土地修复是一种以植被复原与生物多样性保护为目标的生态修复。（)）跨入*(世纪以来，一种以矿区生态系统健康与环境安

8、全为恢复重建目标的污染土地生物修复在中国逐渐受到重视，其中包含了金属矿区土壤的植物修复、微生物修复、动物修复及其联合协同修复等多项环境与生物新技术。随着该领域研究的逐步深入，可以预见，这些新理念和新技术将会在全国范围内得到广泛地应用，并在实践中进一步发展完善。!矿区土地修复与生态恢复的自然限制因素采矿过程产生大量的固体废弃物，包括被剥离的废土、