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基于“服务重要性-生态敏感性-生物多样性”的内蒙古生态网络识别及优化

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干旱区研究 2024年第7期41卷 1207-1216页

作者：刘鑫王利群李昊然李永红乔文光李丽娟王晨旭内蒙古自治区地质调查研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010020 内蒙古自治区自然资源保护与利用研究中心内蒙古呼和浩特010020 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

识别生态空间质量,构建区域保护网络对于优化生境布局、提高生态环境承载力以及维持生态系统稳定性具有重要意义。以内蒙古为例,研究构建“服务重要性-生态敏感性-生物多样性”的保护网络识别框架,基于生态系统服务重要性与生态敏感性... 详细信息

识别生态空间质量,构建区域保护网络对于优化生境布局、提高生态环境承载力以及维持生态系统稳定性具有重要意义。以内蒙古为例,研究构建“服务重要性-生态敏感性-生物多样性”的保护网络识别框架,基于生态系统服务重要性与生态敏感性评价识别生态源地。在此基础上,耦合现有自然保护地体系,利用最小累积阻力模型识别重要生态廊道,构建内蒙古保护网络。通过分析生态廊道与基础设施的空间叠置关系,提取待优化的生态踏脚石与生态障碍点。结果表明:(1)内蒙古Ⅰ级生态源地面积3.80×10^(4) km^(2),占研究区总面积的3.21%,与生态保护红线重合度较高。(2)在自然保护地和Ⅰ级生态源地的基础上,识别潜在生态廊道共84条,总长度约为15910 km,结合生态源地、潜在廊道和鸟类迁徙廊道构建内蒙古保护网络。(3)识别5条鸟类迁徙廊道、10处踏脚石优质生境建设点和81处生态障碍修复点。研究结果为内蒙古生态保护修复工程中物种迁移和能量流动网络的管理建设提供数据支持和位置参考。

关键词：最小累计阻力模型生态网络生态踏脚石生态障碍点内蒙古

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内蒙古某铅锌矿区根际土壤重金属污染现状及植物富集特征研究

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内蒙古农业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：马营泽杨海波孟庆伟姚志张博东李斐内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区通辽市开鲁县开鲁镇人民政府综合保障与技术服务中心 5. 巴林右旗农牧技术推广中心内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室

铅锌矿开采带动了内蒙古地区经济的发展，然而开采过程也不可避免地导致了矿区周边的土壤和植被污染。为了给当地土壤污染修复提供理论依据，亟须客观、准确地评价矿区周边的重金属污染状况。以内蒙古某个铅锌矿为研究对象，调查了矿区... 详细信息

铅锌矿开采带动了内蒙古地区经济的发展，然而开采过程也不可避免地导致了矿区周边的土壤和植被污染。为了给当地土壤污染修复提供理论依据，亟须客观、准确地评价矿区周边的重金属污染状况。以内蒙古某个铅锌矿为研究对象，调查了矿区周边不同区域土壤中重金属Zn、As和Pb的含量。使用内梅罗综合污染指数和潜在生态危害指数评价了矿区当前的污染现状，同时分析了该地区优势种植物地上部植株和地下部根系对重金属的富集和转运能力，以筛选具有土壤重金属污染修复潜力的植物。该铅锌矿区的Zn、As和Pb均显著超过风险筛选值和背景值，内梅罗综合污染指数和潜在生态危害指数污染等级都达到了最高级。原生矿Zn和Pb的含量均值分别为915.4 mg / kg和234.3 mg / kg，是风险筛选值3.1和1.4倍。铅锌矿的伴生矿As是该地区不可忽视的污染元素，含量范围在150.7 ～ 2 915.5 mg / kg之间，平均值为712.0 mg / kg，是背景值的113.0倍，风险筛选值的28.5倍。矿区内优势种植物对Zn、As和Pb的富集量均未达到超积累植物的标准，苍耳有作为先锋植物的潜力，对Zn、As和Pb有相对较强的富集和转运能力，但较小的生物量可能会影响修复的效果和时间。研究表明该地区铅锌矿的土壤Zn、As和Pb污染不仅需要加强工艺提取技术，实现源头上减量，还需要植被和先进人为修复材料添加的联合修复方法来尽快改善当前的污染状况。

关键词：铅锌矿区重金属污染土壤评价植物修复富集植物

“双碳”战略目标下煤基固废材料的高质化利用与矿山生态修复的战略思考

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内蒙古煤炭经济 2024年第3期 119-122页

作者：格日乐王丽秦丽媛呼伦贝尔学院内蒙古呼伦贝尔021008 内蒙古自治区高校矿产资源安全开采与综合利用工程研究中心内蒙古呼伦贝尔021008

呼伦贝尔地区具有丰富的煤炭资源,煤矿在开采过程中产生了大量煤基固废材料,不仅造成资源浪费,还对矿区土地资源和生态环境等造成不良影响。因地域和技术等问题,该地区固废物的综合利用率不足10%,未能达到国家生态环境保护标准。本研究... 详细信息

呼伦贝尔地区具有丰富的煤炭资源,煤矿在开采过程中产生了大量煤基固废材料,不仅造成资源浪费,还对矿区土地资源和生态环境等造成不良影响。因地域和技术等问题,该地区固废物的综合利用率不足10%,未能达到国家生态环境保护标准。本研究在对雁南矿的煤基固废物进行成分分析的基础上,探讨利用煤基固废物进行有价元素回收、生产建材和矿区生态修复等资源化利用技术。

关键词：煤基固废材料高质化利用生态修复

典型有色金属冶炼区重金属污染特征及生态风险评价

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农业环境科学学报 2024年第2期43卷 308-322页

作者：刘奇王晟陈文刘志宗赵炫越包立张乃明云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心昆明650201 云南农业大学植物保护学院昆明650201

为分析我国典型有色金属冶炼区重金属污染特征,全面了解其潜在生态风险和重金属污染来源,以云南省会泽县者海镇典型有色金属冶炼区为例,通过野外实地采样和室内重金属含量检测分析,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生... 详细信息

为分析我国典型有色金属冶炼区重金属污染特征,全面了解其潜在生态风险和重金属污染来源,以云南省会泽县者海镇典型有色金属冶炼区为例,通过野外实地采样和室内重金属含量检测分析,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法、水质指数评价法、相关性和主成分分析法,对土壤、河道底泥和河道水质中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn 8种重金属元素进行污染特征和潜在生态风险评价,并解析其来源。结果表明:研究区土壤和底泥的内梅罗综合污染指数(PN)平均值分别为84.1和215.5,均处于重度污染水平,重金属综合潜在生态危害风险指数(RI)平均值分别为3562.3和8907.0,均处于极高风险水平。研究区土壤和底泥中所有重金属元素含量均存在超过云南省土壤背景值的情况,并显著高于国家农用地土壤污染风险筛选值。其中,Cd是污染最严重的元素,土壤和底泥中Cd含量分别是国家农用地土壤污染风险管制值的8.2倍和15.8倍,其对土壤和底泥的RI贡献率分别达到94.34%和96.78%,应重点关注。研究区河道水质等级处于良好至很差水平,分别有56.25%和6.25%的采样点水体中Ni和Zn超过Ⅲ类水限值,其他重金属元素均未超标。研究区土壤以及底泥中Cd、Hg、As、Pb、Cu和Zn主要来源于当地矿业污染,Cr和Ni主要来源于燃料燃烧。总体来看,研究区Cd污染严重,存在极高的潜在风险,应采取安全利用和修复等措施降低其风险水平。

关键词：矿区重金属污染评价生态风险源解析

采煤沉陷区模拟土壤侵蚀胁迫对灌木生理生长特性的影响

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中南林业科技大学学报 2024年第4期44卷 116-127页

作者：郑欣如张欣葛楠陈曦王博刘瑞敏王非恒内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020 呼和浩特职业学院巴彦镇高职园区内蒙古呼和浩特010070 内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古呼和浩特010022 内蒙古自治区水利事业发展中心内蒙古呼和浩特010020

【目的】探究半干旱地区采煤活动造成的土壤侵蚀对北沙柳Salix cheilophila、小叶锦鸡儿Caragana microphylla生长生理特性的影响,阐明植物在逆境胁迫下的适应性及生存策略。【方法】在野外原位试验条件下,对北沙柳、小叶锦鸡儿根部进... 详细信息

【目的】探究半干旱地区采煤活动造成的土壤侵蚀对北沙柳Salix cheilophila、小叶锦鸡儿Caragana microphylla生长生理特性的影响,阐明植物在逆境胁迫下的适应性及生存策略。【方法】在野外原位试验条件下,对北沙柳、小叶锦鸡儿根部进行原位根系断裂试验来模拟土壤侵蚀胁迫,设置对照组(CK)和轻度胁迫(S1)、中度胁迫(S2)和重度胁迫(S3)四种不同程度的土壤侵蚀,测定了不同胁迫处理下两种灌木的生长指标和生理指标变化,并使用模糊数学隶属函数综合评价其抗逆性。【结果】土壤侵蚀胁迫显著抑制北沙柳和小叶锦鸡儿的株高、冠幅、枝条长度和枝条直径,且随着侵蚀胁迫程度增大,抑制程度越明显;北沙柳叶片叶绿素含量随着土壤侵蚀胁迫程度增大而降低,且随胁迫时间延长呈逐渐降低趋势,而小叶锦鸡儿的叶绿素含量在胁迫后期恢复至侵蚀胁迫前期;北沙柳的丙二醛含量随胁迫时间的延长呈先降低后升高趋势,而小叶锦鸡儿的丙二醛含量呈先升高后降低趋势;侵蚀胁迫后期北沙柳和小叶锦鸡儿叶片超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性升高;隶属函数分析显示,在土壤侵蚀环境中,小叶锦鸡儿抗逆性最强,北沙柳次之。【结论】小叶锦鸡儿对采煤沉陷区土壤侵蚀的破坏致损效应具有更好的抵抗力和恢复力,更适于干旱、半干旱矿区的生态修复与植被建设。

关键词：北沙柳小叶锦鸡儿采煤沉陷区土壤侵蚀胁迫生理生长特性

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老化作用对生物炭钝化白云鄂博矿区碱性土壤中Cd^(2+)的影响

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环境科学 2022年第11期43卷 5205-5213页

作者：王哲程俊丽卞园郑春丽王维大姜庆宏内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010 内蒙古自治区矿区生态环境评价与修复工程研究中心包头014010

生物炭虽然已经广泛用于酸性和中性土壤重金属污染修复,然而当生物炭应用于碱性土壤中经历不同程度的老化后是否会改变其结构和固定重金属的能力却关注较少.因此,以玉米秸秆为原料制备生物炭,采用冻融和干湿这两种人工加速老化培养和一... 详细信息

生物炭虽然已经广泛用于酸性和中性土壤重金属污染修复,然而当生物炭应用于碱性土壤中经历不同程度的老化后是否会改变其结构和固定重金属的能力却关注较少.因此,以玉米秸秆为原料制备生物炭,采用冻融和干湿这两种人工加速老化培养和一种短期自然老化方法对生物炭进行老化实验.老化后测定土壤的pH和Cd^(2+)的有效态含量、总量和形态,并从土壤中分离生物炭进行表征,探讨老化作用对生物炭钝化矿区碱性土壤中Cd^(2+)的影响.结果表明,白云鄂博矿区碱性土壤中添加生物炭处理不具有显著的石灰化效应,冻融和干湿加速老化处理中pH整体呈下降趋势.与对照相比,添加生物炭后Cd^(2+)有效态含量降低了19.32%~30.67%,总Cd^(2+)含量下降了5.02%~7.18%.老化作用未能显著改变Cd^(2+)的形态,但降低了酸可提取态与可还原态的比例,说明生物炭即使经历老化,依然能够长期固定Cd^(2+),这与生物炭老化后含氧官能团和孔隙结构的增加有关.研究可为生物炭在矿区环境中的长期应用提供理论依据.

关键词：生物炭老化土壤修复重金属稳定化镉(Cd)

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煤矸石规模化生态利用原理与关键技术

煤炭学报 2024年第2期49卷 978-987页

作者：胡振琪赵艳玲毛缜中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 矿山生态安全教育部工程研究中心北京100083

煤炭是我国主要能源,是能源安全的压舱石。煤矸石作为采煤和洗煤加工过程中的必然产物,每年产出量达7亿t以上,亟需规模化、生态化利用技术,以破解煤矸石作为企业发展绊脚石的难题。在分析煤矸石大规模利用中的生态损伤机理的基础上,提... 详细信息

煤炭是我国主要能源,是能源安全的压舱石。煤矸石作为采煤和洗煤加工过程中的必然产物,每年产出量达7亿t以上,亟需规模化、生态化利用技术,以破解煤矸石作为企业发展绊脚石的难题。在分析煤矸石大规模利用中的生态损伤机理的基础上,提出煤矸石规模化生态利用原理,从技术视角探讨了环境安全的规模化生态利用具体解决途径,提出了酸性煤矸石山原位污染控制与生态修复和煤矸石地面充填造地两大规模化生态利用方式关键技术。结果表明:(1)煤矸石规模化生态利用的关键是环境污染的防控,通过对矸石的可利用性和经济性评价,结合风险管控手段,可实现煤矸石规模化生态利用。(2)对已堆积的矸石山采用原位污染控制基础上的植被恢复以实现生态化利用,提出了污染源头诊断-防灭火与污染阻隔-植被恢复一体化的生态利用技术。基于矸石氧化产酸产热导致污染的机理分析,采用热红外与测绘技术相耦合进行煤矸石山深部燃点(氧化点)定位;研发了杀菌剂与还原菌耦合的氧化抑制剂并结合惰性材料覆盖碾压进行抑氧隔氧污染阻隔;对自燃区采用喷浆控火与注浆灭火结合的安全灭火技术;氧化抑制剂结合惰性材料覆盖碾压的长效防火技术;提出以乡土草灌为主的防燃型植被恢复技术,可实现酸性煤矸石山的原位污染控制与生态修复。(3)通过地面充填生态化利用可行性分析、充填生态化利用技术和维护管理长期监测,可实现煤矸石地面充填造地的生态化利用。其关键是矸石材料筛选的污染风险分析、地面充填场地选择的可行性分析以及充填全过程的环保措施,包括充填前的场地底部防渗阻隔、渗滤液导排等安全环保措施,充填中的分层充填技术、防火控酸的污染防控和土壤剖面重构技术,充填后的侵蚀控制、植被恢复等技术。煤矸石规模化生态利用不仅解决了矿区固废堆存带来的生态环境问题,还通过对新、旧矸石的科学合理利用,打造矿区生态修复的新模式。

关键词：煤矸石规模化生态利用污染防控

黄河底泥基植生基材用于矿区生态修复的效果研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：宋亮赵冰琴夏栋吴欣胡鑫凯许文年包海龙蒙草生态环境(集团)股份有限公司防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学) 三峡大学水利与环境学院三峡大学水泥基生态修复技术湖北省工程研究中心

表土资源的严重短缺是黄河流域矿区生态修复的主要限制因素，黄河底泥又是水土流失的部分土壤颗粒，具有重要的生态利用价值。本研究以黄河底泥替代自然土壤，采用普通硅酸盐水泥为黏结剂，在此基础上添加不同比例的水泥和破碎玉米秸秆... 详细信息

表土资源的严重短缺是黄河流域矿区生态修复的主要限制因素，黄河底泥又是水土流失的部分土壤颗粒，具有重要的生态利用价值。本研究以黄河底泥替代自然土壤，采用普通硅酸盐水泥为黏结剂，在此基础上添加不同比例的水泥和破碎玉米秸秆以及多种外源改性材料进行植生基材制备，采用正交试验在乌海市苏海图矿区堆填场边坡进行原位试验。通过测定植生基材水分、强度特性和监测植物生理特性来评价黄河底泥基植生基材用于矿区生态修复的效果。结果表明：①与CK处理相比，水泥作为硬性材料可增强基材强度，提高范围为0.62～1.67倍，但6%高水泥掺量会使得基材干燥收缩，内摩擦角降低1.2°～4.1°，并且会对植物出苗和前期生长阶段产生抑制作用。②黄河底泥为粉质砂土，容重大孔隙少，有机物料的加入可显著改善基材孔隙结构，提高基材12.57%～15.88%的最大吸持贮水量，并且使得土壤水分入渗速率提高35.56%，有利于植物根系以及植株的发育。此外，纤维状秸秆在一定程度上可提高基材延性，抑制基材裂缝的延伸和扩展。在水泥和有机物料均为4%时，基材黏聚力达到峰值25.17 kPa。③相关性分析和PLS-PM综合分析表明，植物生理特性在外源物质的直接作用和基材物理特性的间接作用下，除植株高度外，其余指标方差均>0.7，总体植生情况能够满足边坡生态修复的要求，且植物后期处于较为稳定的生长状态。④综合考虑，当水泥和有机物料掺量均维持在4%时，可使黄河底泥基植生基材蓄水持水能力和力学性能达到最佳，并且适用于水土资源短缺的矿区边坡生态修复和植物生长。该研究结果可推广到黄河流域其他涉及清淤的湖库区，对黄河流域生态保护修复具有重要作用。

关键词：黄河底泥植生基材保水性能强度特征植生效果

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典型矿区周边水田土壤Cd生物有效性研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第4期47卷 508-515页

作者：徐景烨李湘凌卢新哲张子健魏迎春合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心安徽合肥230009 自然资源部平原区农用地生态评价与修复工程技术创新中心浙江杭州311200 浙江省地质调查院浙江杭州311200

为遴选可有效表征农田土壤Cd生物有效性的指标,文章采集浙江某地20组稻米及其协同土壤,分析稻米Cd质量比、土壤的基本理化性质、Cd总质量比、不同浸提态Cd质量比及欧共体标准物质局(European Community Bureau of Reference,BCR)形态。... 详细信息

为遴选可有效表征农田土壤Cd生物有效性的指标,文章采集浙江某地20组稻米及其协同土壤,分析稻米Cd质量比、土壤的基本理化性质、Cd总质量比、不同浸提态Cd质量比及欧共体标准物质局(European Community Bureau of Reference,BCR)形态。结果表明:稻米Cd质量比为0.01~0.51 mg/kg,土壤Cd质量比为0.17~3.15 mg/kg,稻米Cd富集系数为0.04~1.42;土壤Cd主要以弱酸态(40.5%)和还原态(37.1%)存在,二乙烯三胺五乙酸(diethylenetriaminepentaacetic acid,DTPA)浸提土壤Cd能力最强(15.6%);基于w(CaCl_(2)-Cd)构建的三次函数建立的回归模型可解释稻米Cd 57.4%方差,w(CaCl_(2)-Cd)可以作为表征水稻土壤Cd生物有效性的指标,基于水稻土壤Cd生物有效性可提高污染风险评价的科学性。

关键词：土壤形态生物有效性 Cd 水稻