土地复垦演讲课件

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1、废弃地的类型及修复办法,测绘10-4班 1组 主讲人：徐 莹 策划：王进 马静 PPT制作：杜雅平,概 要,废弃地的类型及其修复方法 废弃地生态恢复的目标及意义 废弃地对环境的影响 废弃地修复实例 参考出处,1 废弃地的类型,矿区废弃地（mining wasteland） 城市工业废弃地（urban industrial wasteland） 垃圾处理厂（landfills）,1.1 矿区废弃地,1.1.1 定义 矿区废弃地是指在采矿过程中破坏的、未经处理而无法使用的土地。 1.1.2 矿区废弃地恢复的目标 矿区废弃地修复的目的是建立适宜的土壤层，以迎合绿色植物恢复的需要。,1.1.3 矿区废

2、弃地的影响,（1）占用和破坏大量的土地资源 一般而言, 露天采矿所占用土地面积大约相当于采矿场面积的5倍以上。我国现有国营矿山企业8000 多个,个体矿山23万多个。我国矿区破坏土地面积累计达2.88万km2,并且每年以大约467km2的速度增长,进一步加剧了我国人多地少的矛盾。 （2）对地表景观的影响 矿山开采主要分为露天开采和地下开采两种方式。露天开采必须砍伐植物和剥离表土, 因而地表植被往往荡然无存, 取而代之的是大片的裸地;地下开采常导致地表沉陷、裂缝, 影响土地耕作和植被正常生长,从而引发地貌和景观生态的改变。尽管两类采矿方式对土地的破坏途径、程度和方式不同,但都不可避免地造成地表景

3、观的改变, 导致数倍于开采范围的区域生态和自然景观的破坏。据统计,中国因采矿直接破坏的森林面积累计达11024hm2, 破坏草地面积达2735.2hm2。,（3）产生环境污染, 危害人体健康,矿业废弃物中含有大量的酸性、碱性、毒性或重金属成分物质, 这些物质通过迳流和大气扩散,污染水、大气、土壤及生态环境,其影响的区域远远超过了矿区的范围。重金属污染是矿业废弃地普遍存在且最为严重的问题, 这些重金属在风吹、水蚀作用下能迅速向四周扩散并在土壤中积累,当积累达到一定量后就会对土壤、植物系统产生毒害, 不仅导致土壤退化,农作物产量和品质降低, 而且还将通过迳流和淋洗作用污染地表水和地下水,使水文环境

4、恶化,并可能通过直接接触、食物链等途径危及人类的生命和健康。,（4）破坏生物群落的生态平衡和生物多样性,勘矿、采矿引起的地表与地下水的扰动可以对生物群落造成很大的危害,且许多是不可逆的。如选矿废水的污染, 导致鱼虾几乎绝迹。 （5）地面塌陷, 诱发地震 采矿业对地质结构的强烈扰动, 无论是正在开采或已废弃的矿, 都有产生地塌陷和诱发地震的危险。广东凡口铅锌矿地表开裂影响区近5km2, 建筑受损面积7 104m2, 农田受损面积0. 7km2。河流中断, 矿坑涌水加剧。大同煤矿因采空区顶部冒落产生地震几十次, 最大达里氏3.4级。,1.1.4 矿区废弃地的修复方法,1.1.4.1 客土法 有些矿

5、山废弃地上根本没有土壤层(如废石堆)，必须先在废弃地上覆土，再改良；如果废弃地的毒性很大(如重金属尾矿砂)，必须在废弃地上面先铺一层隔离层(可以用压实的粘土或高密聚酯乙烯薄膜)，以阻挡有毒物质通过毛细管向上迁移，然后再覆土。客土法的关键是寻找土源和确定覆盖的厚度与方式。,1.1.4.2 矿区废弃地的化学改良,在矿区废弃物堆场, 由于组成物质主要是沙质岩土、灰烬等, 具有分散易侵蚀的特点, 改善其理化性质时, 常采用化学改良剂。 在硫铁矿、铜矿、铅锌矿和煤矿等矿区废弃地, 酸性强。改善这种条件可以施用石灰作改良剂。硫磺、石膏等常用于改善碱性矿区废弃地。 由于矿区废弃的土壤营养缺乏, 结构不良。N

6、、P、K 等大量元素缺乏常成为植物生长的限制因子。因此, 经常性的施用N、P、K 等肥料来补充土壤肥力是矿区废弃地生态恢复的重要措施。,1.1.4.3 矿区废弃地的生物改良,（1）植被恢复 植被恢复是矿山废弃地生态恢复的关键，因为几乎所有的自然生态系统的恢复总是以植被的恢复为前提，故具体的环境条件与适宜的树种是生态恢复的关键技术之一。植物种类的选择应遵循以下几个原则。 a.选择生长快、适应性强、抗逆性好、成活率高的植物。 b.选择具有改良土壤能力的固氮植物。 c.尽量选择当地优良的乡土树种和先锋树种。 d.选择树种时要考虑其经济价值和树种的多功能效益，最主要的是要抗早、耐湿、抗污染、抗风沙、耐

7、贫瘠、抗病虫害等。尤其是在矿山废弃地上自然定居的植物，具有很强的忍耐性和可塑性，应该作为优先考虑的植物。根据有关研究资料，禾本科与茄科植物对铅锌矿渣恶劣环境具有较强的忍耐能力，许多一年生和两年生植物如白茅、辣蓼、白草、铁线草等可以作为先锋植物选用。,（2）微生物技术的运用,矿山废弃地的生态恢复，只是土壤、植被的恢复是不够的，还需要恢复废弃地的微生物群落，完善生态系统的功能，才能使恢复后的废弃地生态系统得以自然维持。微生物群落的恢复不仅要恢复该地区原有的群落，还要接种其他微生物，以除去或减少污染物。比如在有钼污染的地区接种菌根不仅有利于植物对磷的吸收，而且还有利于对钼的吸收，降低钼的污染。,（3

8、）土壤动物的作用,土壤动物在改良土壤结构、增加土壤肥力和分解枯枝落叶层、促进营养物质的循环等方面有着重要的作用。同时，作为生态系统不可缺少的成分，土壤动物扮演着消费者和分解者的重要角色。因此，在废弃地生态恢复中若能引进一些有益的土壤动物，将使重建的生态系统功能更加完善。如蚯蚓是世界上最有益的土壤动物之一。在国内，戈峰等将蚯蚓应用于德兴铜矿的废弃地生态恢复中，发现蚯蚓不仅能改良废弃地的土壤理化性质，增加土壤的通气和保水能力，同时又覆及其中的重金属，减少了重金属的污染，从而达到了矿山废弃地生态恢复与重建的目的。,我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程：自20世纪60年代以来，该矿区建立了大中小型煤矿20

9、余个，为此共计占耕地5500hm2，并造成了大量排土场、塌陷地和闲置地等类型的废弃地。该地区在生态恢复改造工程中，采取了诸如围栏、排石整地、植树造林、种草等措施，仅用了3年多的时间，就建立了草地750hm2年产优质牧草4000t以上，还建立了3处加工能力为8t的饮料工厂及一处饲养场，进行肉牛的养殖和粪肥的利用。,1.1.5案例,1、在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？,讨论,矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树,2、怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？,首先要考虑到牧草的产量，以草定畜； 其次从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是

10、要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。,1.2 城市工业废弃地,1.2.1 定义 城市工业废弃地指的是废置不用的工业生产用地以及与工业生产相关的交通、运输、仓储用地。美国又称之为棕地。,1.2.2 城市工业废弃地修复的目标,治理污染的土壤，雨水的生态处理，恢复场地生态系统，增加场地与周边社区的联系，工业设施的再利用等，大体恢复成景观，开发旅游业。,1.2.3 城市工业废弃地的修复方法,1.2.3.1 工业废弃地景观更新原则 （1）尊重的设计原则 尊重的设计原则即充分尊重场地的景观特征,自然环境和历史文化。设

11、计师应尊重理解场地,采取最小的干预,发挥创造性思维,改造再利用旧有景观,创造新景观,其目的是保护和发掘地段历史信息,寻找城市文脉,表现场所精神,从而使景观设计延续城市的集体记忆。,（2）经济的设计原则,从短期目标看,工业废弃地上的旧景观,本身也具有一定的经济价值,利用原有景观元素进行改造,可减少资金消耗。从长远目标看,对工业废弃地景观的更新,可改造旧产业,建立新产业,复兴地区经济。许多成功实践表明在政府部门一定的政策鼓励和引导下,那些既保留了地区历史特色,又适应市场需求的项目往往能创造更多的经济效益。 （3）生态的设计原则 生态的设计原则要在深入理解生态学思想的基础上,对场地进行最小的干预,最

12、大限度提高能源和材料的利用率,减少过程中对环境的污染,改善地段生态环境。同时还要维护及改善周边地区的生态平衡,保障自然环境及生态系统的和谐稳定。,（4）综合效益的设计原则,城市工业废弃地的景观更新,不应单纯追求经济利益,而要从城市的社会、经济、文化、城市规划、文物保护、环境景观、建筑设计等多个方面综合考虑,通过对原有资源的更新、恢复与再利用,使景观和生态获得重生,带动经济的发展,使景观效益、生态效益、社会效益得到整体提升。,1.2.3.2 工业废弃地的更新改造,（1）土壤基质的恢复 常规的手法是将污染的土壤换走,或在其上覆盖一定厚度的土层。一般情况下,只有表层受到污染的土壤或受污染严重的部分地

13、段才会全部换以无污染土质,而深层的或污染程度较轻的土壤则通过其他方法加以处理。,（2）植被的重建,植被重建要首先考虑原有的野生植被。大多数场地都荒废了较长时间,一些适应性极强的植被在废弃地自然的生长出来。在设计师的眼中,这些植物不再象征荒芜破败,而是体现出自然的美丽,也记录着场地的历史。虽不甚完美,但通过设计师的处理,组织到新的景观中去,会展现出崭新的美学效果,创造出不寻常的景观效果。其次,通过观察野生植被,可以快速地找出能适应场地环境,具有很强的忍耐性和可塑性的植物种类,与野生植物合理搭配,重建新的植物景观。因此,在许多工业废弃场地的景观更新中,设计师会选择在一些游人活动较少的区域,尽量保留

14、原有野生植被,对污染性较轻的工业废弃物做适当处理,通过设计使得两者相结合,呈现出具有强烈视觉冲击力的景观效果。,1.2.4 实例-美国城市工业废弃地景观再生,飘动的河谷： 梅诺莫尼（ Menomonee Vally Industrial Center）河谷工业中心区位于密尔沃基市（Milwaukee）的西部，曾被视为“威斯康星州最大的眼中钉”，为该市最大的棕地，这里曾是一个重工业区，产业以铁路制造业等为主，曾是美国第三大铁路制造基地。场地的南北边是居住社区，梅诺莫尼河贯穿场地南部区域，一条高架桥南北方向贯穿场地；场地土壤污染物主要是砷和石油，生态系统尤其是沿河两岸的生态系统严重退化；场地遗留大

15、量的工业设施及废弃物，大量地块因污染而不能直接使用，场地与周边社区的联系不佳。,梅诺莫尼河谷工业中心区总平图。中部的公园将场地周边的社区及工业区相连，公园南部区域设计尊重了场地肌理，呈流线型布置,1.2.4.1规划原则,（1）社区公园内自然景观的恢复与营造，恢复沿河两岸的生态系统，将其作为公共绿地，为本土生物提供多样的栖息地 （2）运用生物净化及土壤过滤等生态方法清除水体中的 污染物 （3）将雨水控制系统与整个场地的景观水体相联系，在为人们提供水体景观的同时最大化利用场地 （4）根据场地不同利用方式确定污染土壤的处理方式及地下水保护策略。,1.2.4.2再生设计,（1）土壤污染治理（铺设新鲜土

16、壤） （2）雨水循环利用与处理（三个步骤） （3）湿地设计（两种） （4）工业遗产景观再生 （5）废弃物再利用,1.3 垃圾处理场,1.3.1 垃圾处理场,1.3.2 垃圾分类及危害,1.3.2.1 分类 （1）矿业固体废弃物：来自于各种矿物开采以及矿物洗选过程中所排放的剥离物、废石、尾矿、沙石等。 特点：分散在乡村和山区中，人口密度小，其危害程度相对较小。但是由于其数量和体积较大，大量堆放，既占用土地又污染土壤。 （2）工业固体废弃物 来源：工业废渣主要来源于燃料渣、冶金渣、化工渣等；建筑废弃物主要是施工排出的废土砖石等。 特点：工业废渣不仅数量大，而且成分复杂，含有重金属及有毒物质，对环境污染威胁较大。,（3）农业固体废弃物来源：农业固体废弃物主要来源于农业生产产生的秸秆、农产品加工废料、牲畜的排泄物及农村生活废弃物等；特点：再利用价值较高；含大量氮、磷物质 （4）放射性废弃物 来源：主要来自核工业、放射性医疗、科研部门排出的具有放射性的各种固体废弃物。 特点： 具有潜在的“三致”效应（致畸、致癌、致突变）,（5