一、概述
在礦山開采的過程中，采礦活動對礦區(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。各種項目和作業(yè)場地的建設使原有草原(天然草地和其它草地)變成了地表裸露的工業(yè)用地，當?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)也不復存在。在這種極端裸地，植物的自然生長定居和生態(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)過一些人為的技術措施，才能使得破壞的土地能夠較快地恢復肥力。
二、改良方法
1.土壤施肥技術
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所需的養(yǎng)分。肥料既有有機肥也有無機肥，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的植物、土壤特征和肥料的經(jīng)濟可行性。
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、化學肥料、有機廢棄物、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)都有獨特的作用，現(xiàn)分述如下：
(1)化學改良物
大部分礦山破壞土地缺乏N、P等營養(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、多次的施肥來補充土壤的肥份。如施加P肥、調(diào)節(jié)過酸或過堿等對破壞土地基質(zhì)做改良及人工補種一些豆科植物，以擴大其種群優(yōu)勢。
(2)施加有機物質(zhì)
有機肥料種類很多，大體分為兩類：一類作為生物活性有機肥料，如動物糞便、人糞尿、鳥糞、污水污泥等；另一類為生物惰性有機肥料，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。有機肥料不僅含有作物生長和發(fā)育所必需的各種營養(yǎng)元素，而且可以改良土壤物理性質(zhì)。事實上，有機改良物的改良效果優(yōu)于化學肥料。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。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，固定和保存氮素養(yǎng)分，促進基質(zhì)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。
2.增加表土技術
表土是經(jīng)過巖石長期風化，并經(jīng)過自然和人為熟化過程而形成的一個表面土層(又稱耕植層)，它富含植被需要的各種養(yǎng)分，并具備植被生長所需的各種條件。因此，表土對作物生長起著非常重要的作用。
對于廢棄礦山地(如礦山土)，可以將增加表土作為一種有效的改良技術，而對于新構(gòu)造的復墾土地，應將回填表土作為復墾工藝的一部分。一般情況下，表土的剝離及運輸因回填過程不會過多地改變表土的物理、化學和生物特性。但要取得較高的復星土地生產(chǎn)力，應選擇好適宜的表土材料和表土處理及改良技術以構(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墾，也可作為復墾表土的改良劑或肥料。
3.PH改良技術
由于露天礦開采破壞了整個土壤剖面，因而有些酸性或堿性的礦層物質(zhì)在開采和復墾過程中會影響表層土壤的酸堿性，特別是對于無表土的礦山土和煤矸石充填土地以及煤矸石山。因此，復墾土壤的PH問題是土壤改良的關鍵問題之一。土壤pH不僅影響植物品種的選擇和植物的生長，更重要的是影響土壤養(yǎng)分的活性，從而影響植物的生長發(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)恢復過程中會影響表層土壤的酸堿性。當?shù)V山破壞土地表 面局部區(qū)域存在這種危害時，可以利用化學方法進行處理。對于酸性土壤一般采用以下材料進行改良：
(1)生石灰
生石灰中和土壤酸性的能力很強，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。熟石灰呈強堿性反應，比較容易溶解，是我國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。
(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，會逐漸增加其溶解度，因此后效較長。石灰改良pH 的同時，還可以收到改土和增產(chǎn)的雙重效果。
4.微生物修復技術
微生物修復是指利用微生物的生命代謝活動減少土壤環(huán)境中有毒有害物的濃度或使其完全無害化。微生物修復在水污染治理方面的應用已有幾十年的歷史，而微生物修復用于土壤污染的治理，則是最近十余年的事。修復技術包括：添加營養(yǎng)、接種外源降解菌、生物通氣、土地處理、堆肥式處理等，生物復墾是土地復墾的關鍵。微生物可促進植物根瘤菌和菌根的生成，從而固定廢棄物和加速廢棄物風化成土，促進植物迅速生長。同時利用微生物生命活動，挖掘土壤潛能，實現(xiàn)低耗資和快速熟化復墾地。
5.植物修復技術
植物修復是利用植物的獨特功能，可和根際微生物協(xié)同作用，從而可以發(fā)揮比生物修復更大的效能。植物修復的成本較低，是物理化學修復系統(tǒng)的替代方法。植被重建包括選樹選草適地，改地 適樹適草，通過進行廣泛的植被品種資源調(diào)查，以便選出根系發(fā)達、生長性強、抗逆性強、固氮能力強、耐貧瘠的物種，從而建成人工植被，達到植被重建的目的。對于某一特定礦區(qū)，培養(yǎng)適合本礦區(qū)的微生物，選出抗逆性強、固氮能力強耐貧瘠的植物，才能真正實現(xiàn)生物鏈重組，實現(xiàn)礦區(qū)土地復墾。
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