【摘 要】
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露天锰矿开采导致矿区周边生态破坏比较严重,废弃地复垦及土壤质量提升是改善矿区环境的主要举措。重金属高地质背景特征导致复垦土壤环境质量较差,同时复垦土壤的异质性显著影响其生产力。本论文针对广西思荣露天锰矿复垦地土壤开展质量评估的基础上,筛选适宜的复垦土壤改良剂,并进行改良效应研究。主要研究结果如下:1、不同复垦利用方式对土壤肥力质量的影响:p H值范围3.85～7.03,综合肥力质量排序:对照农田＞
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露天锰矿开采导致矿区周边生态破坏比较严重,废弃地复垦及土壤质量提升是改善矿区环境的主要举措。重金属高地质背景特征导致复垦土壤环境质量较差,同时复垦土壤的异质性显著影响其生产力。本论文针对广西思荣露天锰矿复垦地土壤开展质量评估的基础上,筛选适宜的复垦土壤改良剂,并进行改良效应研究。主要研究结果如下:1、不同复垦利用方式对土壤肥力质量的影响:p H值范围3.85～7.03,综合肥力质量排序:对照农田＞柑橘园＞菜田＞甘蔗地＞桉树地＞象草地＞玉米地＞洗矿土。对环境质量的影响:复垦土壤Mn含量1066～4558 mg/kg,是柳江土壤背景值的1.01～4.48倍。污染负荷指数和潜在风险评价结果表明,Mn污染最重,复垦土壤均处于轻微风险,甘蔗地和菜田的污染最重。土壤Mn形态分布差异较大,残渣态Mn占比增加。柑橘园、菜田、甘蔗地等可以显著提高土壤养分,降低土壤中Mn的有效性。2、不同复垦年限对土壤肥力质量的影响:p H值范围3.85～6.63,综合肥力质量排序:对照农田＞30年＞22年＞9年＞6年＞3年。对环境质量的影响:复垦土壤Mn含量1308～4578 mg/kg,是柳江背景值的1.01～4.48倍。污染负荷指数和潜在风险评价结果表明,Mn污染最重,复垦土壤均处于轻微风险,22年与30年复垦区重金属污染最重。土壤Mn形态分布差异较大,复垦土壤残渣态锰占比增加。不同复垦年限可以在一定程度上提高土壤养分,降低土壤中Mn的有效性。3、改良剂筛选试验:铁改性生物炭（C）、活化磷矿粉（HL）、铁改性生物炭+磷矿粉（C+L）、铁改性生物炭+膨润土（C+P）均可以在不同程度上提高土壤养分及玉米生物量,降低玉米地下部与地上部Mn的累积。C、C+L、C+P改良效果相对较好。4、改良效应试验:施加0.1%石灰作为基底,再施加石灰（SH）、草炭（CT）、铁改性生物炭（C）、活化磷矿粉（HL）、铁改性生物炭+磷矿粉（C+L）、铁改性生物炭+膨润土（C+P）改良锰矿土壤,p H值、全氮、有机碳含量显著增加;CT和C可以显著增加土壤有机质含量。C处理对土壤养分改良效果最佳。HL 0.6%根长和株高显著高于其余改良剂处理;C处理对玉米生物量增幅最大,HL对玉米生物量的增幅最小。C处理显著降低了Mn从玉米根系向茎、叶的转运系数。综合来讲,铁改性生物炭是锰矿土壤修复的理想改良剂。
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