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礦山如何進行生態修復范文第1篇

[關鍵詞]環境地質 地質勘查 重要性

[中圖分類號] P5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-245-1

1我國地質環境和災害突出和嚴重性

我國環境地質和災害地質極為突出和嚴重，而且有日益惡化之勢。問題嚴重，不容忽視。要把保護地質環境，減輕地質災害工作看作是創造財富的工作，其在社會發展中的作用與地礦勘查工作相同。

開展地下水資源和地質環境研究對我國經濟發展和社會穩定具有重大意義。這方面的研究工作：一是要圍繞重要經濟區和國土整治區、重要城市、重點工程項目、重要交通干線和重點礦山，開展地下水資源合理開發利用和科學管理水資源與環境協調發展、區域地殼穩定性、地質災害預測與防治、地質D生態環境效應、污染的防治等方面的研究，為合理利用水資源、改善和保護環境、減輕地質災害、促進經濟建設和社會發展服務；二是加強區域地質D地球化學環境、生物地球化學特征、生態效應與系統控制，為人類健康與發展農業服務。

2我國地質環境與地質災害的研究分析

2.1干旱地區地質環境研究

我國大部分領土都處于干旱、半干旱地區，這些地區從名字上我們就可以看到是嚴重缺水的地區，但是這些地區的礦產資源十分豐富，儲量巨大。因此，做好這些地區地質環境研究意義非凡，合理利用水資源是促進這些地區經濟發展的關鍵，也是推動當地農業、牧業、礦產業發展的重要手段。

2.2煤礦水文地質研究

我國是世界上最大的煤炭生產國，也是儲量最多的國家，煤炭本身有著明顯的階段性開發特點，從資源的勘察、基地建設、礦井開挖、煤礦生產到礦井關閉都處于一個系統的工作當中，在這個工作中始終都是圍繞土地進行生產的，因此必須要將水文地質工作作為首要研究任務。勘察階段的水文地質條件主要是以煤炭資源的開發技術選擇、經濟效益和環境保護措施為基礎進行的；閉坑階段的水文地質研究則主要將重點置放在礦井對地下水造成的影響，對周邊環境是否產生威脅。在研究工作中，除了觀察礦床的地質類型、礦井出礦量、礦坑沖水量等，還需要深入勘察礦床沿著礦產開采所發生的變化規律，并定期的對礦區進行回訪，及時處理一些突發性事件。

2.3化學定時炸彈與人類的生存和健康

人類活動離不開地球環境，因此人類活動也必然會影響到地球的環境。因此，在未來社會發展中，做好人地關系協調至關重要，探討人地作用機理，揭示人類生存與環境之間的內在聯系，已成為維護人類繼續繁榮和不斷發展的關鍵，并開始成為人類認識地球新的出發點和突破。

2.4地表過程與土地的可持續利用研究

水土流失是我國當前最為關注的問題之一，是當前環境保護過程中主要的施工地和保護區，水土流失在社會發展的過程中已經出現在多個地區和多個河流地帶。為了協調和持續發展，我們應從對各種地表過程研究入手，并定量評價水土流失現狀，進而提出地質上的治理措施和方案，以便探索不同類型地區的地表過程與生態系統和農業持續發展的關系，使土地能為人類的繁榮和社會發展而得到持續的發展。

2.5城市廢物的地質安全處置研究

目前，城市規模不斷擴大，我國城市廢物排放量大，而且集中，但至今基本上未得到妥善處置，而且其數量有大幅度增長趨勢，對大氣、地表水和地下水的污染非常嚴重。為此，地質學家要與其它自然科學家一起，研究城市廢物的地質安全處置技術和方法，實現廢物的安全處置。

2.6重大工程建設對環境生態系統的影響

隨著當前人們對生態系統保護認識的不斷加深，人們已經開展各種重大工程對環境和水資源進行保護和合理的分配。各種先進的水利工程已經隨著當前環境保護和水資源保護不斷的建設，這不但為人們生活帶來方便，更為環境保護打下了前提基礎，為可持續發展戰略提供了件。

3環境地質問題在地質勘察中的重要性分析

我國必須徹底解決我國面臨的重大資源和環境問題。這些最具挑戰性的資源環境問題，主要包括在什么地方能夠找到大油氣田和大礦或礦集區；如何在新的勘探領域尋找油氣藏和礦床；如何更科學地評價地下資源的潛力；新的和非常規的地下資源有哪些；如何合理配置和利用水資源；如何評價土地質量和優化配置土地資源；什么機制導致物種瀕危，如何進行防范；生態系統是怎樣退化的，如何防止和恢復；如何迅速查明造成重大環境污染的分布和原因并防止其發生和擴散；怎樣安全地處置有毒和放射性廢物，如何修復被污染的地下水和土壤；如何改善大氣質量等等。開展地質災害防治的主要目的是保護生態環境，保護國土資源。

應徹底摸清我國地質災害底數。在國土資源大調查中，應將此項工作列入計劃，基本掌握全國地質災害發育分布規律，圈定出地質災害易發區和地質災害危險區。在此基礎上，擬定全國及各省地質災害防治規劃、計劃。每年應組織有關專家進行汛前、汛期和災后的地質災害檢查研究，以防為主，綜合治理。同時，要健全完善五個體系：一是健全完善地質災害防治的法律法規體系；二是完善政府部門執行法律法規的機構和體系；三是建立完善地質災害監測機構體系，各省設監測站，地設分站，作為政府管理的“眼睛”；四是建立一套完善的信息體系，及時掌握地質災害動態；五是建立政府預測預報體系，加強預報工作。

具體說來：東部地區。首先做好以國土經濟開發區為重點的環境地質綜合評價和地質災害防災區劃，并據此調整土地利用規劃和城市建設布局，避免將重大工程和重要設施建在巖溶地面塌陷危險區和礦山采空區。中部地區。要在全面開展地質災害調查的基礎上，加強國土經濟開發區和大江大河、交通干線等突發性地質災害多發區段的地質災害防災區劃。西部地區，防災工作的主要手段是避讓，主要任務是做好重大工程設施的選址和居民區的安全。考慮到國家經濟建設重點逐步西移的狀況，應做好國土經濟開發區地質災害調查和防災區劃，加強區域地殼穩定性評價工作。

參考文獻

[1]周先軍，李淑琴；礦山地質勘查與勘查災害防治[J]；中國高新技術企業；2010.

礦山如何進行生態修復范文第2篇

關鍵詞：植物修復；超富集植物；富集機理；根際環境；液泡房室化作用

堇菜屬Viola是林奈于1753年以香堇菜Viola odorata為模式建立的，寶山堇菜是我國首次報道的鎘的超富集植物。水溶液培養試驗和野外調查顯示寶山堇菜不僅從土壤中超量吸收鎘，而且有效從地下部分向地上部分轉運。自然狀態下，寶山堇菜地上部分鎘的平均含量可以超過1000mg/kg.后來發現的堇菜屬植物如長萼堇菜和蔓莖堇菜等，均有超量富集鉛和鎘等重金屬的能力，并且有些學者經過研究認為寶山堇菜可能是長萼堇菜和蔓莖堇菜雜交形成的新種（關建平.堇菜屬11個物種/種群的重金屬耐性與富集特征.學位論文.2009）。以下主要是關于堇菜富集鎘等重金屬機理的研究。

1、堇菜屬植物的生物學特征

堇菜屬植物大多為多年生草本，具根狀莖，地下莖較粗，少數種類具磷莖，有直立的地上莖或無地上莖，單葉，基生或莖生，花兩性，兩側對稱，單生，具有艷麗的花瓣，通常為紫色、黃色、白色，并具有彩色條紋。堇菜屬植物的生態幅較寬，但大多數為中生植物，我國約有堇菜屬植物120多種，約占世界種數的近1/4.

2、富集過程

超富集植物對重金屬的吸收有很強的選擇性，只吸收和積累根際環境中的一種或幾種特異性金屬，如寶山堇菜對鎘有超富集能力，重金屬離子進入超富集植物體內同樣經過吸收、轉運和富集等過程。而且，許多重金屬離子進入植物體內的離子通道與必需營養元素相同，這就決定了超富集植物具有獨特的生理代謝過程。

2.1、重金屬的活化和根際土壤的酸化，以及根系吸收

這是重金屬離子進入植物體內的第一步，首先是堇菜對根際土壤中重金屬的活化和酸化土壤中不溶態的重金屬。此外，根系可分泌質子，從而促進堇菜屬物對土壤中重金屬鎘的活化和吸收。研究發現堇菜植物根系分泌的脂肪酸在根際環境中積累，尤其是在還原條件下的積累會造成局部土壤酸性環境。另外，堇菜根系還可能分泌特殊有機物（如有機酸等）來酸化根際重金屬，從而促進土壤重金屬的溶解和根系吸收。或者可以跟植物吸收必需礦質元素一樣，堇菜屬植物的根毛直接從土壤顆粒上交換吸附重金屬。

另外，堇菜屬植物根系能分泌某些金屬結合蛋白（類似于金屬硫蛋白或植物螯合肽等）和特殊有機酸來螯合重金屬，作為植物離子的載體。還可能分泌某些化合物促進土壤中重金屬的溶解。研究證實，堇菜可以通過分泌有機酸如檸檬酸、蘋果酸和乳酸等來復合和螯合溶解土壤中的鎘元素。

2.2、轉運

2.2.1、根際土壤中溶解的重金屬跨根系細胞膜運輸

隨著分子生物學等現代生物技術的引入，人們對重金屬離子如何進入細胞有了新的認識，堇菜富集鎘元素的能力并非是與鎘有更高的親和力，而很可能是因為鎘離子的流入量加大所致，也就是說在堇菜根系細胞膜上分布有更多的鎘離子轉運蛋白，即轉運蛋白在堇菜吸收重金屬鎘方面起到決定性作用。由于重金屬離子在地上部的含量遠遠高于根系，即葉片中的轉運蛋白起到更為重要的作用，這也是重金屬離子能夠在葉片中超量富集的原因。

重金屬跨膜進入根細胞后，由根細胞運輸到中柱，并裝載到木質部，在堇菜中存在更多的離子運輸體或通道蛋白，從而促進鎘元素向木質部裝載。在內皮層上由于凱氏帶的存在，離子不能通過，只有轉入共質體后才能進入木質部導管。因此，共質體在重金屬進入木質部的過程中起到主導作用。在共質體中起關鍵作用的是膜轉運蛋白，同時，轉運膜蛋白有高度的選擇性，很好的解釋了超富集植物只能富集一兩種重金屬。此外，凱氏帶是重金屬離子進入木質部的主要屏障之一，但是，目前重金屬離子通過凱氏帶的過程尚不完全清楚，因此，探明此過程，將極大的提高超富集植物的研究進展。

2.2.2、解毒

鎘元素具有很強的生物毒性，堇菜對重金屬的富集主要表現是對重金屬進行解毒，主要是改變、抑制重金屬的物化活性。重金屬離子進入根細胞質后，能以游離金屬離子的形態存在，會對細胞產生毒害作用，干擾細胞的正常代謝。因而，細胞質中重金屬可能與細胞質中的有機酸、氨基酸、肽和無機物等結合，通過液泡膜上的運輸體或通道蛋白轉入液泡中。液泡屬于非生理活動區，液泡對重金屬隔絕而產生解毒作用，即液泡的房室化作用。但對于超富集植物，金屬區隔在液泡中對其轉運到地上部分是不利的。因此，對超富集植物而言，其液泡膜上可能存在一些特殊的運輸體，能把暫時儲存在液泡中的金屬裝載到木質部導管中。

而在葉片中，超富集植物可以把重金屬沉淀于非生理活動區如細胞壁和液泡等細胞器，從而降低了重金屬對植物體的生理毒性，或重金屬離子與有機酸形成較為穩定的螯合物，降低重金屬的毒性。正是通過以上解毒機制，從而達到超量富集的結果。

2.2.3、木質部運輸

重金屬離子隨著木質部中蒸騰流的作用，完成從根部到地上部的運輸，同時，在這個過程中伴隨著有機酸和氨基酸的作用。木質部中存在大量的有機酸和氨基酸，它們能夠與重金屬離子結合，形成復合物，如以檸檬酸結合態存在，這種復合物是重金屬離子在木質部中運輸的主要形式。另外，研究表明，木質部中組氨酸的含量與重金屬的富集密切相關。

2.3、富集

重金屬在葉細胞中的運輸及分室化等研究發現，在吸收重金屬過程中，重金屬穿透葉細胞中原生質膜的速率較非超富集植物高，原生質吸收重金屬的動力學一般為平滑的、非飽和曲線，分別代表負性基團吸附的重金屬和真正跨質膜進入胞質溶膠的重金屬，研究表明，在組織和細胞水平，重金屬在超富集植物的葉片中都存在區隔化分布，在組織水平上，重金屬主要分布在質外體和液泡中。

鎘元素在堇菜的木質部導管中從根部運輸到地上部分后，經過科學家們一系列的研究，如運用x-射線能譜儀、電子探針和多步離心法研究了鎘在寶山堇菜根部的橫向運輸、在細胞組分、葉片上下表皮、表皮毛、氣孔內的富集特點。掃描電鏡和x-射線能譜法發現鎘在根部的橫向運輸以共質體運輸為主。多步離心法發現細胞壁及殘渣、含核糖白的細胞溶質部分是結合鎘等重金屬的重要部位，細胞核、葉綠體和線粒體結合的鎘含量較少。電子探針法發現，鎘在葉片表皮毛、氣孔保衛細胞中集中分布。掃描電鏡和能譜法發現鎘沒有在葉片的上下表皮中富集的特點，鎘在上下表皮和葉肉中均呈現均勻分布。葉柄中，鎘均勻分布在葉柄的各個部分。