礦山生態(tài)修復方案

概述

礦山是開采和利用地球資源的場所，其對環(huán)境造成的損害往往不可避免。礦山修復是指通過不同的方法，恢復和改善被開采地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、土地資源和社會功能，以減輕礦業(yè)活動對環(huán)境的影響。礦山修復方法包括物理修復、化學修復和生物修復等多種手段，在修復過程中土壤的監(jiān)測是非常重要的，通過土壤監(jiān)測的各項指標，可以更加準確選擇適合礦山修復的的方法，并制定出詳細的修復方案，修復完成后可通過各項土壤監(jiān)測指準確判斷礦山生態(tài)修復的效果。

一、物理修復

物理修復是通過改變地表形態(tài)、土地利用方式、重建地質(zhì)景觀等方式，恢復礦山區(qū)域的自然形態(tài)和地貌，減輕環(huán)境影響。對于物理修復的選擇，需要考慮礦山的土壤水勢、土壤電導率、土壤溫度、土壤水分等指標，這些指標對物理修復方法的選擇至關重要，常用的物理修復手段有：

1、填平法：通過填充礦渣、煤矸石等廢棄物來改變地表形態(tài)和地貌，提高土地利用效率。

2、土壤覆蓋法：在地表上覆蓋一層肥沃的土壤，利用其改善植被生長條件和土地生態(tài)功能。

3、貼巖法：在大風、干旱、缺土等困難立地的礦山治理區(qū)域鋪設矸（塊）石或巖石，重建地質(zhì)景觀和生態(tài)環(huán)境，利于區(qū)域揚塵控制以及地被物種入駐自然修復。

4、地形削減法：通過削減礦山區(qū)域的地形高度，減輕礦區(qū)對環(huán)境的影響，同時增加土地利用面積。

對于物理修復方案的判斷方法，推薦使用以下監(jiān)測系統(tǒng)：

DJ-6292D土壤水分溫度電導率水勢測量系統(tǒng)用于對土壤的水分、溫度、電導率和水勢進行長期監(jiān)測，監(jiān)測的數(shù)據(jù)將源源不斷的上傳到云平臺，并且可以通過瀏覽器訪問采集的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)足不出戶就能對設備進行監(jiān)控。

土壤水分溫度電導率水勢測量系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電源系統(tǒng)、安裝支架等部分組成。土壤傳感器具有高精度高可靠性的特點。數(shù)據(jù)采集器具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)定時存儲、參數(shù)設定、友好的人機界面和標準通信功能。廣泛應用于氣象、環(huán)保、農(nóng)林、水文、軍事、倉儲、科學研究等領域。

特點：

支持土壤水分、土壤溫度、土壤電導率、土壤水勢等傳感器，其他的傳感器可根據(jù)需要選擇。

支持多層土壤水分、土壤溫度、土壤電導率、土壤水勢的測量，具體的層數(shù)可以根據(jù)需要選擇。

系統(tǒng)具有多種供電方式，交直流兩用或配太陽能電池供電。

工作環(huán)境中，工作溫度范圍為-20℃到70℃，濕度為100％，更低工作溫度可以通過定制擴展到-40℃。

中文操作軟件，操作簡單易懂，中文使用手冊。

二、化學修復

化學修復是通過添加化學物質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤質(zhì)量，使其具有生態(tài)功能的修復方法。主要包括土壤改良、污染物吸附和中和等手段，對此土壤養(yǎng)分和多參數(shù)離子測量是化學修復的一項重要指標，常用的化學修復方法有：

1、營養(yǎng)元素添加法：在礦山治理區(qū)域內(nèi)添加有機肥料（腐殖質(zhì)）或土壤改良與調(diào)理材料，改善土壤質(zhì)量和提高植物生長量。

2、中和法：利用酸堿反應原理，將酸性土壤中的酸性物質(zhì)中和掉，減少對環(huán)境的危害。

3、吸附法：利用化學物質(zhì)吸附污染物，減少其對環(huán)境的危害，如添加粘土、石灰、人工合成材料等吸附性物質(zhì)。

對于化學修復方案的判斷方法，推薦使用以下監(jiān)測儀器：

CleanGrow多參數(shù)離子測量儀可以快速、簡便、同步測量樣品中的多種離子成分，可用于環(huán)境條件監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測、土壤肥力監(jiān)測和植物營養(yǎng)元素監(jiān)測。無論您是在野外還是在實驗室均可操作，CleanGrow便攜式多參數(shù)離子測量儀將智能手機與先進的傳感器技術相結(jié)合，可在現(xiàn)場得到實驗室級別精準的測量結(jié)果。該測量儀能夠快速、簡單、準確的測量鈣離子、氯離子、鉀離子、鈉離子、鎂離子、銨離子、磷離子、硝酸根離子。

該套件包括：配備6個傳感器和一個離子選擇電極的多離子探針、校準液（可根據(jù)具體情況定制）、手提箱、USB連接線。

特點：

·測量精度高，可在現(xiàn)場得到實驗室級別精準的測量結(jié)果；

·在1min內(nèi)同時完成六個傳感器的校準；

·在20秒內(nèi)同時檢測出六種離子的濃度；

·通過藍牙與IPhone或I Pad進行連接；

·可用的傳感器種類多，可以選擇不同的組合進行分析；

·維護成本低，易于使用，相比與其他同類產(chǎn)品性價比更高。

RQflex 20便攜式土壤養(yǎng)分水質(zhì)測量儀使用了特別的反射光測試原理，條形碼技術，避免操作誤差。雙光束測試，保證結(jié)果的準確性，可同時設置50組測試方法，最多可儲存200組測試結(jié)果。新添加的中文可選操作界面更適合國內(nèi)用戶使用。.

測量項目（需要配備對應測試條）：氨、維生素C、蘋果酸、乳酸、蔗糖、鎂、鈣、余氯、甲醛、葡萄糖、鐵、硝酸鹽、亞硝酸鹽、過醋酸、過氧化物、酸堿值、磷酸鹽、鉀、亞硫酸鹽、總酸度、總硬度、總糖、羥甲基糠醛。

應用范圍：
·土壤中植物所需養(yǎng)分的測定；
·水栽法中營養(yǎng)液成分分析；
·植物中營養(yǎng)性判斷；
·肥料分析；
·蔬菜新鮮程度的檢測；
·其它應用：水質(zhì)、飲料、制酒、消毒牛奶加工等。

三、生物修復

生物修復是利用植物、微生物等生物體，改善礦山區(qū)域的生態(tài)環(huán)境和土壤質(zhì)量的修復方法。生物修復可以提高礦山區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和土壤肥力，促進植被恢復和生物多樣性的增加，對此土壤呼吸監(jiān)測可以間接判斷土壤微生物的含量，植物根監(jiān)測可以直接有效判斷植物的生長狀況和根系含量從而更好的判斷目前土壤的一個現(xiàn)狀，選擇更好的修復方法，常用的生物修復方法有：

1、植物修復

植物修復是指利用具有抗逆性、快速生長和適應性強的植物，修復受損的生態(tài)系統(tǒng)。植物修復的主要目標是恢復植被，增強土壤穩(wěn)定性，防止土壤沙化與水土流失，提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。常用的植物修復方法有：

（1）抗逆植物：如沙生植物、旱生植物等，具有較強的逆境適應性，多以本土化為主，利于礦山環(huán)境的生長和繁殖。

（2）綠肥種植：利用高產(chǎn)、耐旱的綠肥作物進行種植，增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤質(zhì)量。

（3）灌木種植：灌木在根系發(fā)育較為發(fā)達，具有良好的土壤保持能力，同時也是很好的動物棲息地和食物來源。

（4）森林建設：在礦山區(qū)域進行森林建設，增加植被覆蓋率，改善土壤質(zhì)量和水文條件。

對于植物修復方案的判斷方法，推薦使用以下監(jiān)測系統(tǒng)：

DJ-3012植物3D根系生長監(jiān)測系統(tǒng)

  植物根系對固定植株以及獲得水分和養(yǎng)分起重要作用，但是土壤不可觀測性的限制，給根系生態(tài)學的研究帶來一定的困難。因此, 找到原位觀察根系生長的方法對研究根系生態(tài)學就顯得尤為重要。

DJ-3012植物3D根系生長監(jiān)測系統(tǒng)采用國際認可的微根窗技術，結(jié)合3D全景成像，一次性獲取整個根管的剖面圖像，掌握土壤中根系的生長動態(tài)，解決了目前市場上原位根系檢測設備每個根管要多次掃描、分析時需要拼接帶來的問題。

3D全景技術在植物根系研究中創(chuàng)新性應用，有如下幾大優(yōu)勢：1）每個根管一次成像，操作方便，節(jié)省時間；2）獲取的根系整體連續(xù)，結(jié)果更加準確，分析不必再對圖像進行拼接，避免多圖分析時的重疊現(xiàn)象；3）掃描儀帶有距離編碼器，根系生長深度數(shù)據(jù)準確。

2、微生物修復

微生物修復是利用微生物對有害物質(zhì)進行降解、轉(zhuǎn)化和吸附，以達到修復礦山環(huán)境的目的。常用的微生物修復方法有：

（1）微生物提高土壤肥力：通過土著菌的提取、分析、培養(yǎng)和添加，改善土壤結(jié)構(gòu)和有機質(zhì)含量，提高土壤肥力。也可直接噴施作用于表面，建立苔蘚地被。

（2）微生物修復有機污染物：通過菌種的選育和培養(yǎng)，將污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。

（3）微生物修復重金屬污染：通過微生物吸附和降解，將重金屬污染物轉(zhuǎn)化為無毒、無害的物質(zhì)。

對于植物修復方案的判斷方法，推薦使用以下監(jiān)測系統(tǒng)：

 DJ-6217 強制擴散式土壤碳通量監(jiān)測系統(tǒng)使用了點將公司的“強制擴散"技術，是一款能直接測量土壤氣體碳通量的創(chuàng)新型系統(tǒng)。DJ-6217是一款可以獨立運行的呼吸室，僅需很少的電量，就可以野外正常工作，也可以作為一個土壤碳通量傳感器，接到其他生態(tài)觀測儀器的采集器上使用。為科研者測量提供了很大的空間自由和各種可能。

產(chǎn)品特點： 

·不受空間約束；

·真正的便攜；

·高時間分辨率；

·防風雨；

·可外接其他系統(tǒng)，當土壤碳通量傳感器使用。