Page 172 - 矿山地质灾害与环境治理

第六章 矿山复垦

究表明，木屑可以提高树木、非禾本草本植物和灌木的存活率。通过应用含氮的木屑增加

了土壤肥料如 N、P、K 或石灰的作用。大部分植物或土壤生物群落所需要的氮素来自生
物固氮以及随后的有机氮的矿化。城市污泥是城市污水处理厂在污水处理过程中产生的固
体废物。由于城市污泥除了含有丰富的 N、P、K 和有机质外，还有较强的黏性、持水性

和保水性等物理性质，因此是矿区土壤复垦中良好的填充物。
重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可逆转性和毒性大的特点，其防治一直是农业
环境研究的热点。施用磷酸盐可以促使土壤中重金属形成难溶性盐，降低大多数重金属

的生物有效度。近年来通过利用植物来稳定或提取矿区土壤中的重金属为矿区土壤生态
修复提供了新的途径。张波等、李若愚等和王英辉等总结了土壤重金属的植物超富集作
用，集中报道 Pb、Cd、Cr、Mn、As、Zn、Cu、Hg 等重金属的超富集植物 30 余种。其中

As 的超富集植物是蜈蚣草（Pteris vittata)，鸭跖草（Commelina cornmunis）是 Cu 的超富集
植物，浙江铅锌矿区存在一种具有耐铅性和铅富集能力的植物一东南景天（Sedum alfredii

Hance)，锰矿污染区发现商陆科植物商陆（Phytolacca acinosa）对 Mn 具有明显的超富集特性，
宝山堇菜（Viola baoshanensis）是 Cd 超富集植物，山茶科木荷（Schima superba）叶子中
Mn 质量分数高达 30.1g/kg，表现出对 Mn 的超富集能力。目前全世界共发现 400 余种重金

属超富集的植物。Ni 的超富集植物最多，超过 320 种。Se、Co、Pb 和 Cu 的超富集植物分
别为 20、30、14 和 34 种。这些植物不但对重金属环境具有很强的适应能力，而且体内所

富集的重金属浓度是其他植物的几十乃至上百倍。
近年来，重金属超富集植物物种的筛选及其蕴藏的基因资源受到科学界的普遍关注。
人们开始利用现代生物技术克隆耐重金属污染的基因，试图培育出适于在重金属污染土壤

上生长的植物种类。将重金属超富集基因转入基因工程植物是一个发展方向，如通过分子
生物学技术改进野生超富集植物，建立商业化的实用植物提取技术，具体包括选择植物种
类、收集种子、规范土壤管理、发展植物管理实践和妥善处理生物量。

有机碳为土壤微生物提供了新陈代谢的能量来源。微生物通过与寄主植物建立的共
生关系或通过动植物在土壤中分解、腐烂而获得有机碳。通过对土壤补充树皮或者黑麦草
（Lolium perenne L.）可以为土壤细菌提供充足的有机碳从而促进它的新陈代谢，例如印

度黄檀（Dalbergia sissoo）能增加土壤的水分和有机碳以及 N、P、K 含量。有机碳提高的
水平与落叶层堆积和分解成腐殖质的强度有关。

（二）生物恢复
生物修复指利用植物、土壤动物和土壤微生物的生命活动及其代谢产物改变土壤物理
结构、化学性质，并增强土壤肥力的过程，生物修复兼具降解、吸收或富集受污染土壤和

水体中污染物质的能力。土壤的物理改良和化学改良投资巨大，不能改变原有景观的丑陋
面貌。生物修复投资小，能够同时改变大气、水体和土壤的环境质量，减轻污染对人体健

康的危害，并且可能同时展开农林开发，具有一定的经济优势。依据参与修复的类型，可
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