礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬光譜解析及遷移特征研究

礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬污染及其修復(fù)是當今礦山生態(tài)及我國區(qū)域性、行業(yè)性領(lǐng)域的研究熱點，對土地可持續(xù)利用、糧食安全、礦區(qū)環(huán)境與區(qū)域生態(tài)保護具有重要意義。課題通過場地實測及實驗室分析，明確礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬的來源及分布；借助野外和實驗室的光譜采集、解析，建立礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬原/異位監(jiān)測的反演模型；設(shè)計實驗室模擬方案，說明土壤-作物系統(tǒng)的重金屬遷移特征；明確不同復(fù)墾工藝的人工土壤上種植的糧食作物的重金屬分布與污染程度。研究解決了礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬分布、遷移的理論問題，并為其監(jiān)測提供了一種技術(shù)方法。研究所得出的理論方法、數(shù)學(xué)模型、試驗技術(shù)、軟件手段、四年4期光譜數(shù)據(jù)和實驗室檢測數(shù)據(jù)等對國家制定礦區(qū)復(fù)墾技術(shù)標準及復(fù)墾工程的設(shè)計實施提供數(shù)據(jù)支持和科學(xué)指導(dǎo)，并可為礦區(qū)污染土地修復(fù)治理措施的制定提供參考。 本課題重點開展了五個方面的研究工作： （1）礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬光譜特征與估算研究。 （2）礦區(qū)土壤-小麥重金屬遷移特征模擬研究。 （3）礦區(qū)土壤-小麥重金屬遷移模型構(gòu)建與數(shù)值模擬。 （4）礦區(qū)土壤-小麥重金屬污染程度評估。 （5）礦區(qū)土壤重金屬修復(fù)植物初步篩選。 2100433B

礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬污染及其修復(fù)是當今礦山生態(tài)及我國區(qū)域性、行業(yè)性領(lǐng)域的研究熱點，對土地可持續(xù)利用、糧食安全、礦區(qū)環(huán)境與區(qū)域生態(tài)保護具有重要意義。本課題以煤礦區(qū)復(fù)墾土壤為研究對象，（1）通過場地實測及實驗室分析，明確礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬的來源及分布；（2）借助野外和實驗室的光譜采集、解析，建立礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬原/異位監(jiān)測的反演模型；（3）設(shè)計實驗室模擬方案，說明土壤-作物系統(tǒng)的重金屬遷移特征；（4）明確不同復(fù)墾工藝的人工土壤上種植的糧食作物（小麥、水稻和玉米）的重金屬分布與污染程度，以確定該土壤的適種糧食作物種類及修復(fù)方向。研究結(jié)論有助于解決礦區(qū)復(fù)墾土壤重金屬分布、遷移的理論問題并為其監(jiān)測提供一種技術(shù)方法，對于國家制定礦區(qū)復(fù)墾技術(shù)標準及復(fù)墾工程的設(shè)計實施具有參考價值，為礦區(qū)污染土地的修復(fù)并進而制定相應(yīng)治理措施提供依據(jù)，并對礦區(qū)糧食安全的監(jiān)控具有實際應(yīng)用價值。

摘要

1 緒論

1.1 問題的提出

1.2 國內(nèi)外礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀綜述

1.2.1 國內(nèi)外礦區(qū)土地復(fù)墾工作比較

1.2.2 國內(nèi)外礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)比較

1.2.3 國內(nèi)外礦區(qū)土地復(fù)墾目標比較

1.2.4 國內(nèi)外礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)差異比較

1.3 開展本課題研究的意義

1.3.1 國內(nèi)外土地利用結(jié)構(gòu)研究的不足

1.3.2 開展本論文研究的意義

1.4 本文研究內(nèi)容、方法和技術(shù)路線

1.4.1 研究內(nèi)容

1.4.2 研究方法與技術(shù)路線

1.4.3 本論文研究背景與數(shù)據(jù)來源

1.5 本章小結(jié)

參考文獻

2 礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)

2.1 可持續(xù)土地利用理論

2.1.1 土地與土地利用

2.1.2 土地可持續(xù)利用的內(nèi)涵與實質(zhì)

2.2 土地合理利用理論

2.2.1 土地合理利用的內(nèi)涵

2.2.2 土地合理利用系統(tǒng)

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論

2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

2.3.2 系統(tǒng)狀態(tài)變化的可能方向

2.4 土地利用優(yōu)化評價理論

2.4.1 合理性與可持續(xù)性的關(guān)系

2.4.2 土地利用景觀優(yōu)化

2.4.3 土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

2.5 本章小結(jié)

參考文獻

3 礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)生態(tài)優(yōu)化研究

3.1 礦山-周邊土地復(fù)合系統(tǒng)

3.1.1 礦區(qū)的概念

3.1.2 “礦區(qū)飛地”

3.1.3 “礦區(qū)飛地”可持續(xù)發(fā)展

3.1.4 “礦區(qū)飛地”土地復(fù)合利用系統(tǒng)

3.2 生態(tài)足跡法模型

3.2.1 生態(tài)足跡的概念及內(nèi)涵

3.2.2 生態(tài)足跡的計算模型與步驟

3.2.3 世界及我國生態(tài)足跡成果

3.3 礦區(qū)生態(tài)足跡表達

3.3.1 “生物生產(chǎn)型土地”在礦區(qū)生態(tài)足跡計算中的修正

3.3.2 我國主要礦區(qū)生態(tài)可持續(xù)類型評價

3.4 礦區(qū)土地利用類型數(shù)量結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.4.1 生態(tài)足跡的多樣性指數(shù)

3.4.2 生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展能力

3.4.3 礦區(qū)復(fù)墾土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.5 本章小結(jié)

參考文獻

4 礦區(qū)復(fù)墾土地空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

4.1 景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計要素

4.1.1 景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計的實質(zhì)

4.1.2 土地景觀空間結(jié)構(gòu)的生態(tài)要素及組合

4.2礦區(qū)生態(tài)景觀變遷及驅(qū)動因子

4.2.1礦區(qū)生態(tài)景觀

4.2.2礦區(qū)生態(tài)景觀變遷及定量分析

4.3 礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化

4.3.1 當前我國礦區(qū)復(fù)墾土地利用景觀格局模式

4.3.2 我國礦區(qū)復(fù)墾土地利用景觀格局優(yōu)化

4.4 本章小結(jié)

參考文獻

5 礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)產(chǎn)權(quán)優(yōu)化研究

5.1 傳統(tǒng)的礦業(yè)用地模式產(chǎn)生的問題

5.1.1 社會問題

5.1.2 經(jīng)濟問題

5.2 當前礦業(yè)用地模式和土地復(fù)墾制度實踐及問題

5.2.1 當前礦業(yè)用地模式和土地復(fù)墾制度實踐

5.2.2 當前礦業(yè)用地模式和土地復(fù)墾制度實踐存在的問題

5.3 礦山復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)新模式總體設(shè)計及實踐

5.3.1 模式設(shè)計原則

5.3.2 礦山復(fù)墾土地產(chǎn)權(quán)新模式設(shè)計思路

5.3.3 礦山復(fù)墾土地產(chǎn)權(quán)新模式設(shè)計實踐

5.3.4 礦業(yè)用地“股份制”新模式的社會效應(yīng)

5.3.5 政府優(yōu)惠政策的扶持

5.4 本章小結(jié)

參考文獻

6 礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化實證研究

6.1 華豐礦區(qū)概況

6.1.1 華豐礦區(qū)自然特征

6.1.2 社會經(jīng)濟情況及土地利用現(xiàn)狀

6.2 華豐礦區(qū)生態(tài)持續(xù)類型評價

6.2.1 華豐礦區(qū)生態(tài)足跡計算

6.2.2 華豐礦區(qū)生態(tài)承載力計算

6.2.3 華豐礦區(qū)生態(tài)赤字

6.3 華豐礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化

6.3.1 華豐礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化原則

6.3.2 華豐礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標

6.3.3 華豐礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

6.4 結(jié)果與分析

6.5 本章小結(jié)

參考文獻

7 結(jié)論與展望

7.1 研究成果與結(jié)論

7.2 本研究的創(chuàng)新點

7.3 需要進一步深入研究和解決的問題 2100433B

《土壤-植物系統(tǒng)中Cd等重金屬的遷移轉(zhuǎn)化》對重金屬Cd等在土壤-植物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化機制及影響因素進行了系統(tǒng)研究，主要內(nèi)容包括：土壤-植物系統(tǒng)中的Zn-Cd交互作用對Cd遷移的影響及其生理生化機制；磷肥、鉀肥陪伴陰離子、磷礦粉、新型生物可降解螯合劑等對土壤-植物系統(tǒng)中Cd等重金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響；新型生物可降解螯合劑與AM菌根聯(lián)合在植物修復(fù)Cd等重金屬污染土壤中發(fā)揮的作用；Cd等重金屬污染農(nóng)用地安全利用評價研究，最后就影響Cd在土壤-植物系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的重要因素及其可能的作用機理進行闡述和總結(jié) 。

中文名稱

礦區(qū)[土地]復(fù)墾

英文名稱

land reclamation in mining area

定　　義

對礦區(qū)已破壞的土地進行的土地復(fù)墾。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級學(xué)科），煤礦環(huán)境保護（二級學(xué)科），礦區(qū)生態(tài)破壞與恢復(fù)（三級學(xué)科）