矸石废弃地土壤养分与有毒元素对植被恢复的影响

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1、Y977840H*{；』＆L§一日《，△Ⅱ一(⑧西趾农林钎提夫学2006届攻读硕士学位研究生学住(毕业)论文矸石废弃地土壤养分与有毒元素对植被恢复的影响学科专业研究方向研究生指导教师完成时间墅垒勃担塑握控盏利厦目益握￡匡皇Ⅱ擅擅堡焦笪一差』i挂—越—援一—垫照生量且——一十目B日#女矸石废弃地土壤养分与有毒元素对植被恢复的影响摘要本文是在深入分析和总结国内外矿业废弃地土地复垦和矸石废弃地治理技术的基础上，运用恢复尘态学、林学、土壤学、环境学等理论，采用野外调查和室内测试等方法，以新密、兖州和铜川矿区的矸石废弃地为研究对象，研究了不同产地矸石废弃地土壤养分和有毒元素的差异、不同植

2、被恢复程度下矸石废弃地土壤养分和有毒元素的差异以及植物在矸石废弃地上吸收有毒元素的特征，并首次应用地质累积指数评价了铜川矿区矸石废弃地重金属的污染程度。结果表明：(1)不同产地矸石废弃地土壤中养分含量存在显著差异。其中，新密矿区和兖州矿区的矸石废弃地在速效K含量方面存在极显著差别；新密矿区和铜川矿区的矸石废弃地在全s含量方面有显著差异，特别是在水解N、速效K含量上存在极显著差异；兖州矿区和铜川矿区的矸石废弃地在全s含量上存在极显著差异。(2)不同产地矸石废弃地土壤中有毒元素存在显著差异。其中，新密矿区、兖州矿区和铜川矿区的矸石废弃地，三者任意两者在Cr元素含量上存在极显著差异；

3、新密矿区和兖州矿区的矸石废弃地在As含量上存在极显著差别，在Cu元素含量上存在显著差别；新密矿区和铜川矿区矸石废弃地在As、Cu的含量上存在显著差异；兖州矿区和铜川矿区矸石废弃地土壤在As含量上存在显著差异。(3)不同植被恢复程度下矸石废弃地土壤养分含量存在显著差异，且随着植被覆盖率的增加，矸石废弃地土壤中的全N和有机质含量不断增加，而水解N、速效P、速效K、全S含量和pH值逐渐减小．其中，对于植被覆盖率80％和50％的矸石废弃地来说，它们在全N、水解N和速效P含量上存在极显著差异；对于植被覆盖率80％和20％的矸石废弃地来说，它们在全N、水解N、速效P、速效K和全S含量上存在

4、极显著差异：对于植被覆盖率80％和无植被覆盖的矸石废弃地来说，它们在全N、水解N、速效P、速效K、全s和有机质的含量上均存在极显著差别。对于植被覆盖率50％和20％的矸石废弃地来说，它们在水解N和全s含量上分别存在极显著和显著差异：对于植被覆盖率50％和无植被覆盖的矸石废弃地来说，它们除在全s含量上存在显著差别外，在全N、水解N、速效P、速效K和有机质含量上均存在极显著差异；对于植被覆盖率20％和无植被覆盖的矸石废弃地来说，它们在全N，水解N和速效P含量上存在极显著差异。(4)不同植被恢复程度下矸石废弃地土壤中As、Hg、Cu、Zn、Cr、Db的含量顺序均为：植被覆盖率80％<

5、植被覆盖率50％<植被覆盖率20％<植被覆盖率00／0。其中，除植被覆盖率50％和20％、植被覆盖率80％和50％的矸石废弃地分别在zn含量、Pb含量上有显著差异外，四种不同植被覆盖率的矸石废弃地中，任意两者之间在As、Hg、Zn、Pb的含量上都有极显著差异；除植被覆盖率20％和无植被覆盖的矸石废弃地外，四种不同植被覆盖率的矸石废弃地中任意两者之『BJ在Cr含量上均有极显著差异。(5)对同一种植物来说，其吸收有毒元素的能力不仅与植物所生长矿区矸石废弃地的元素含量多少有关，还与有毒元素在矸石中的赋存状态、植物生长发育阶段等因素有关。(6)从吸收有毒元素的总体效果看，侧柏(Plat

6、ycladusorientalis)和楝树(Meliaazedarach)吸收能力最强，其次是刺槐(Robiniapseudoacacia)，再次是臭椿似ilanthusaltissima)和白榆(Ulmuspumila)。并且由于植物对有毒元素具有吸收固定作用，可以起到净化矿区近地层空气和土壤环境的目的。(7)铜川矿区矸石废弃地土壤中Hg、ZIl、Pb元素污染较严重，Cu、Cf次之，而As为无污染。从重金属元素污染的分布矿区看，污染较严重的Hg主要分布在王家河煤矿，三里洞煤矿次之；中度污染的Zn分布在三里洞煤矿和桃园煤矿；中度污染的Pb主要分布在王家河煤矿。可见，各煤矿矸石废

7、弃地重金属元素的污染顺序是：王家河煤矿>三里洞煤矿>桃园煤矿。关键词：矸石废弃地；养分；有毒元素；植被恢复INFLUENCETOVEGETATIONRESTORATIONOFSOILNUTRIENTSANDTOXICELEMENTSINCOALWASTINGLANDSABSTRACTOnthebasisofanalyzingandsummarizingthedomestxcandinternationallandreclamationandcontroltechniquesofcoalwas