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矿业废弃地不仅破坏和占用大量的土地资源,日益加剧我国人多地少的矛盾,矿山废弃物的排放和堆存也带来了一系列影响深远的环境问题。在我国大力加强矿山废弃地的复垦工作已是刻不容缓。黔西北地区的土法炼锌使生态环境遭受了严重破坏。山坡上、河道边到处倾倒着废渣,使得许多旱作地荒耕;这些尾渣的风化、氧化、淋滤对矿山周围水环境也造成了危害。矿区废弃地对周围大气、土壤和水环境造成了严重的污染,亟待进行复垦治理和植被恢复。本课题在对黔西北铅锌矿区污染调查分析的基础上,探索了活性污泥改良矿区重金属污染的可行性和存在问题。在借鉴前人利用污泥的经验基础之上,通过盆栽试验,研究了纯污泥和不同配比的粉煤灰钝化污泥对铅锌冶炼废渣中重金属有效性的影响,以及不同处理的栽培基质对玉米的生长发育、营养状况以及植株中重金属累积的影响;探讨粉煤灰钝化污泥在矿山复垦中的应用前景,为粉煤灰和污泥的土地利用提供一定的依据,达到既能充分利用这些固体废弃物资源又不污染环境的目的。本实验条件下,取得的主要结论概括如下:1、贵州黔西北地区铅锌冶炼废渣中重金属含量非常高,Zn、Cd、Pb、Cu的平均值分别达到了12310.39 mg·kg-1、79.08 mg·kg-1、2626.63mg·kg-1、183.90 mg·kg-1。这导致了矿区附近土壤中重金属含量也较高,四种重金属含量都明显大于中国A层土壤均值,Cd、Pb、Zn在土壤中的含量都超过了土壤环境质量GB 15618—1995的三级标准,Cu污染较轻。且矿区植被及一些农作物中所含重金属也严重超标,对该区土壤生态环境和人类都有潜在的威胁。因此,要在污染区内种植农作物或生态恢复必须对矿区进行适当的治理和改良。2、用污泥改良矿渣,污泥含量较低时,对矿渣中的重金属有钝化作用;但当污泥含量过高会导致有机质含量过高,反而会使重金属有效性的提高。因此说,污泥的土地利用应谨慎,适当比例的污泥才能降低重金属的有效性。本次实验表明,当矿渣和污泥按2:1、1:1比例混合时,污泥对矿渣中的重金属Zn、Cd、Cu的钝化效果较其他处理好。3、随着污泥在矿渣中比例的增加,盐分含量有所增加,各处理都显著高于对照。矿渣:污泥≥2:1时所带入盐分对玉米发芽率有所影响,但不会对玉米造成危害,还有利于玉米的生长;当矿渣:污泥<2:1时,对玉米的发芽率、幼苗和根的生长都会产生抑制作用,玉米不能正常生长。研究还表明,粉煤灰的加入对污泥盐分的毒害有一定的缓和作用。4、盆栽试验结果表明,矿渣:污泥+50%粉煤灰=2:1条件下生长玉米的生物量最大,相对其它处理较有利于玉米的生长。且总的来说,矿渣:污泥+50%粉煤灰=2:1处理对于控制重金属Cd、Pb污染向植物的转移效果相对较好。这说明:适当的比例粉煤灰钝化的污泥是玉米良好的生长介质,不但能改善矿渣的贫瘠条件,保障玉米的生长,还能降低重金属的毒害作用。5、在本实验条件下,综合粉煤灰和污泥的生物学效应和环境效应,污泥中加入50%粉煤灰后再与矿渣以1:2的比例试用较宜,对土法炼锌矿区生态恢复较好。