一、概述
在礦山開采的過程中，采礦活動(dòng)對(duì)礦區(qū)土地的破壞，使原有地貌被各種廢石堆積形成的山丘而取代，并將形成山丘地貌。各種項(xiàng)目和作業(yè)場(chǎng)地的建設(shè)使原有草原(天然草地和其它草地)變成了地表裸露的工業(yè)用地，當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件已發(fā)生一定變化，使得土地不具備正常土壤的基本結(jié)構(gòu)和肥力，甚至土壤生物(包括微生物)也不復(fù)存在。在這種極端裸地，植物的自然生長(zhǎng)定居和生態(tài)系統(tǒng)的原生演替過程極其緩慢。在天然狀態(tài)沒有外來干擾條件下，土層經(jīng)過100年才增加10mm；例如露天鐵礦排巖堆場(chǎng)地上出現(xiàn)木本植物定居，最快要5年之后。所以必須經(jīng)過一些人為的技術(shù)措施，才能使得破壞的土地能夠較快地恢復(fù)肥力。
二、改良方法
1.土壤施肥技術(shù)
土壤施肥是將天然的或人造的物質(zhì)加到土壤中以提供植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。肥料既有有機(jī)肥也有無機(jī)肥，粉煤灰、煤渣、污泥等也可以作為肥料。施肥方法和肥料的類型取決于生長(zhǎng)的植物、土壤特征和肥料的經(jīng)濟(jì)可行性。
土壤施肥是土壤改良的重要措施之一，用于改良礦業(yè)破壞土地土壤的材料極其廣泛，表土、化學(xué)肥料、有機(jī)廢棄物、綠肥、固氮植物都被用于破壞土地的改良。不同的改良物質(zhì)都有獨(dú)特的作用，現(xiàn)分述如下：
(1)化學(xué)改良物
大部分礦山破壞土地缺乏N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，解決這類問題的辦法是添加肥料或利用豆科植物的固氮能力來提高土壤肥力。但是速效的肥料極易被淋溶，因此不能夠一次性的使用肥料，而需要少量、多次的施肥來補(bǔ)充土壤的肥份。如施加P肥、調(diào)節(jié)過酸或過堿等對(duì)破壞土地基質(zhì)做改良及人工補(bǔ)種一些豆科植物，以擴(kuò)大其種群優(yōu)勢(shì)。
(2)施加有機(jī)物質(zhì)
有機(jī)肥料種類很多，大體分為兩類：一類作為生物活性有機(jī)肥料，如動(dòng)物糞便、人糞尿、鳥糞、污水污泥等；另一類為生物惰性有機(jī)肥料，如泥炭和泥炭類 物質(zhì)及其同各種礦物質(zhì)添加劑的混合物。有機(jī)肥料不僅含有作物生長(zhǎng)和發(fā)育所必需的各種營(yíng)養(yǎng)元素，而且可以改良土壤物理性質(zhì)。事實(shí)上，有機(jī)改良物的改良效果優(yōu)于化學(xué)肥料。作物的秸稈也被用作破壞土地的覆蓋物，這可改善表面的溫度狀況，并有助于維持一定的溫度，有利于種子萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)。秸稈還田尚能改善土壤的物理結(jié)構(gòu)，有利于微生物的生長(zhǎng)，固定和保存氮素養(yǎng)分，促進(jìn)基質(zhì)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。
2.增加表土技術(shù)
表土是經(jīng)過巖石長(zhǎng)期風(fēng)化，并經(jīng)過自然和人為熟化過程而形成的一個(gè)表面土層(又稱耕植層)，它富含植被需要的各種養(yǎng)分，并具備植被生長(zhǎng)所需的各種條件。因此，表土對(duì)作物生長(zhǎng)起著非常重要的作用。
對(duì)于廢棄礦山地(如礦山土)，可以將增加表土作為一種有效的改良技術(shù)，而對(duì)于新構(gòu)造的復(fù)墾土地，應(yīng)將回填表土作為復(fù)墾工藝的一部分。一般情況下，表土的剝離及運(yùn)輸因回填過程不會(huì)過多地改變表土的物理、化學(xué)和生物特性。但要取得較高的復(fù)星土地生產(chǎn)力，應(yīng)選擇好適宜的表土材料和表土處理及改良技術(shù)以構(gòu)造出較適宜厚度、質(zhì)地、容重、PH、持水性、離子交換能力等特性的表土條件。
一些人造表土可以作為自然表土的改良劑或直接作表土使用。這種人造的表土因富含多種養(yǎng)分且經(jīng)過加工處理，其價(jià)格比自然表土貴，其養(yǎng)分含量比自然表土高，因此，這種人造表土覆蓋在表面的厚度就比自然表土要薄得多，但其效果并不次于自然表土。它不僅可以用于缺乏表土的已破壞土地的復(fù)墾，也可作為復(fù)墾表土的改良劑或肥料。
3.PH改良技術(shù)
由于露天礦開采破壞了整個(gè)土壤剖面，因而有些酸性或堿性的礦層物質(zhì)在開采和復(fù)墾過程中會(huì)影響表層土壤的酸堿性，特別是對(duì)于無表土的礦山土和煤矸石充填土地以及煤矸石山。因此，復(fù)墾土壤的PH問題是土壤改良的關(guān)鍵問題之一。土壤pH不僅影響植物品種的選擇和植物的生長(zhǎng)，更重要的是影響土壤養(yǎng)分的活性，從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
礦山開采過程中，基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能幾乎完全喪失。有些酸性或堿性的礦物質(zhì)在開采和生態(tài)恢復(fù)過程中會(huì)影響表層土壤的酸堿性。當(dāng)?shù)V山破壞土地表 面局部區(qū)域存在這種危害時(shí)，可以利用化學(xué)方法進(jìn)行處理。對(duì)于酸性土壤一般采用以下材料進(jìn)行改良：
(1)生石灰
生石灰中和土壤酸性的能力很強(qiáng)，可以在短期內(nèi)矯正土壤酸度。生石灰易吸水，是石灰材料中堿性最強(qiáng)的一種，除中和土壤酸性外，兼有殺蟲和土壤消毒的功效。
(2)熟石灰
由生石灰吸濕或加水處理而成，其主要成分是氫氧化鈣。熟石灰呈強(qiáng)堿性反應(yīng)，比較容易溶解，是我國(guó)普遍施用的一種石灰材料。它中和土壤酸性的能力比生石灰弱，但較石灰粉強(qiáng)。
(3)石灰石
石灰石的主要成分是碳酸鈣，溶解度較小，中和土壤酸性的能力比較弱，但與土壤中各種酸作用后，會(huì)逐漸增加其溶解度，因此后效較長(zhǎng)。石灰改良pH 的同時(shí)，還可以收到改土和增產(chǎn)的雙重效果。
4.微生物修復(fù)技術(shù)
微生物修復(fù)是指利用微生物的生命代謝活動(dòng)減少土壤環(huán)境中有毒有害物的濃度或使其完全無害化。微生物修復(fù)在水污染治理方面的應(yīng)用已有幾十年的歷史，而微生物修復(fù)用于土壤污染的治理，則是最近十余年的事。修復(fù)技術(shù)包括：添加營(yíng)養(yǎng)、接種外源降解菌、生物通氣、土地處理、堆肥式處理等，生物復(fù)墾是土地復(fù)墾的關(guān)鍵。微生物可促進(jìn)植物根瘤菌和菌根的生成，從而固定廢棄物和加速?gòu)U棄物風(fēng)化成土，促進(jìn)植物迅速生長(zhǎng)。同時(shí)利用微生物生命活動(dòng)，挖掘土壤潛能，實(shí)現(xiàn)低耗資和快速熟化復(fù)墾地。
5.植物修復(fù)技術(shù)
植物修復(fù)是利用植物的獨(dú)特功能，可和根際微生物協(xié)同作用，從而可以發(fā)揮比生物修復(fù)更大的效能。植物修復(fù)的成本較低，是物理化學(xué)修復(fù)系統(tǒng)的替代方法。植被重建包括選樹選草適地，改地 適樹適草，通過進(jìn)行廣泛的植被品種資源調(diào)查，以便選出根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、固氮能力強(qiáng)、耐貧瘠的物種，從而建成人工植被，達(dá)到植被重建的目的。對(duì)于某一特定礦區(qū)，培養(yǎng)適合本礦區(qū)的微生物，選出抗逆性強(qiáng)、固氮能力強(qiáng)耐貧瘠的植物，才能真正實(shí)現(xiàn)生物鏈重組，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)土地復(fù)墾。
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