中德采煤废弃地土壤环境及其生态环境修复条件差异研究——以中国大通矿区和德国Osnabrueck为例

摘要

煤炭是世界上最重要的能源之一，煤炭开采活动形成了大量的采煤废弃地，造成了生态环境的严重破坏。矿山废弃地的生态环境修复工作是人类社会发展过程中的一项重要任务。
　　本文以德国Osnabrueck和中国大通矿区采煤废弃地作为研究对象，通过对研究区采煤废弃地野外环境调查和土壤理化性质分析，分别从研究区自然地理、土壤特征、社会人文等方面，对研究区土壤及其相关生态环境修复条件差异进行了比较研究，并在熵权的基础上采用属性识别模型评价方法对研究区采煤废弃地的土壤进行了多因素综合分析，得出中德采煤废弃地土壤在自然生态环境修复方面主要的差异性有:
　　(1) Osnabrueck矿区和大通矿区在地形地貌、气候特征以及水文地质等自然地理方面均适合植物生长，Osnabrueck矿区自然地理条件相较于大通矿区更有利于植物生长。大通矿区地貌类型为山前坡地，整体上地势比较平坦，局部有起伏变化，相对高差约在150m; Osnabrueek矿区为低山丘陵地貌，地势高低起伏，相对高差约在200m左右。大通矿区属暖温带半湿润季风型气候，夏雨集中，冬季干冷，年平均温度为15.3℃，温度变化幅度大;Osnabrueck矿区属海洋型气候，雨量丰富且时空分布平均并高度分散，冬温夏暖，年平均温度为9.0℃，温度变化幅度小。大通矿区地下水位较低，但由于小矿井的持续开采，地下水位在不断升高;Osnabrueck矿区地下水位较高。
　　(2) Osnabrueck矿区采煤废弃地土壤相较于大通矿区的土壤理化性质更不利于植物生长。土壤肥力评价结果显示两个矿区的土壤肥力均为中等水平，然而Osnabrueck矿区土壤还呈现一定的盐碱化和强酸性。
　　(3) Osnabrueck矿区几乎不受人为干扰活动影响，矿区生态环境自我演替修复过程向良性方向发展;大通矿区的生态演替过程受到的人类干扰活动影响较严重，在自我修复的同时不断因为人类干扰活动遭到破坏。
　　(4)德国对于矿山废弃地环境治理的政策法规制定完善，并且能贯彻落实;中国虽然对矿山废弃地环境治理十分重视但是针对环境治理方面制定的政策法规尚不完善，执行力度有待加强。

目录

声明

摘要

插图清单

插表清单

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究方案

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2 实验与方法

2．1 样品采集与制备

2．1．1 样品采集

2．1．2 采样过程

2．2 实验指标及其测试方法

2．2．1 土壤质地实验

2．2．2 土壤水特征曲线测定实验

3 研究区自然地理条件对比

3．1 地理位置

3．2 地形地貌

3．3 气候条件

3．4 水文条件

4 研究区土壤环境条件对比

4．1 基质概况

4．2 土壤水分运动特征

4．2．1 土壤质地

4．2．2 容重

4．2．3 土壤水分特征参数

4．3 土壤养分特征

4．3．1 pH值

4．3．2 EC

4．3．3 总氮

4．3．4 有效磷

4．3．5 有效钾

4．3．6 总有机碳与C／N比

4．4 土壤环境因子之间的相关性研究

4．4．1 土壤物理性质各因子之间的相关性

4．4．2 土壤化学性质各因子之间的相关性

4．4．3 土壤理化性质之间的相关性

4．5 土壤肥力评价

4．5．1 评价因子的确定

4．5．2 土壤肥力评价方法

4．5．3 研究区土壤肥力评价结果与分析

5 研究区社会人文环境条件对比

5．1 采煤废弃地环境治理制度

5．1．1 德国采煤废弃地环境治理制度

5．1．2 中国采煤废弃地环境治理制度

5．2 采煤废弃地环境修复现状

5．3 采煤废弃地人为扰动

6 研究区生态环境修复条件差异分析

6．1 研究区自然条件的差异

6．2 研究区土壤特征的差异

6．3 研究区人文条件的差异

7 结论与建议

7．1 结果

7．2 建议

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果