試析山地煤礦開采對土壤理化性質的影響

暢標(山西公信安全技術有限公司，山西 太原 030012)

試析山地煤礦開采對土壤理化性質的影響

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山地煤礦開采與山地土壤的理化特性具有密切的關系。目前的狀況下，某些地區正在致力于頻繁的采掘煤礦，因而影響到了該區域土層固有的理化特性。情況嚴重時，由于過度頻繁進行煤炭挖掘，當地的表層土還可能迅速沙化，進而表現為水土流失的不良狀況。因此可見，在開采山地煤礦的整個過程中都不能忽視土壤本身的理化特性，在明確開采影響的前提下再去選擇合適的開采措施。

山地煤礦開采；土壤理化性質；具體影響

在本次試驗中，選擇了天山北麓的某煤礦作為探究對象，煤礦區整體上處在2100米左右的海拔位置上。為了探明土層本身具備的化學特性以及物理特性，對于此次試驗借助了激光粒度儀來實現全過程的采煤測定。在測定理化性質的整個過程中，綜合運用了烘干法、減壓毛管法以及環刀法[1]。在全面對比的前提下，歸納可知對照區以及試驗區二者之間的土壤特性差異，進而揭示了其中典型的理化特性。

1 試驗區域與試驗方法

1.1 選擇試驗區域

從氣候屬性來看，該區整體處在溫帶大陸的位置，平均可達5℃左右的年均溫以及17℃左右的年度最高氣溫。此外，該采煤區在每年都能擁有500毫米左右的年均降水以及2900小時的光照時間，與之相應的蒸發總量也是相對較大的。隨著海拔上升，山地采煤區具備的氣候特性也出現了顯著變更。從土壤類型來看，山地采煤區包含了栗鈣土、褐色與灰色的森林土以及砂石土。因此可見，山地土壤整體上具備相對較差的抗侵蝕力，很有可能遭受風力或者流水對其的侵蝕。

1.2 具體的試驗流程

在去年四月份，針對該區域選擇了已經廢棄的三個重點礦區作為探究對象。在這其中，第一個礦區整體可達1900米的海拔與47%的平均坡度，第二個礦區整體達到了2010米的海拔與41%的山體坡度，而第三個礦區具備1900米的總海拔與42%的坡度。在正式進入試驗流程之前，選擇了特定的采煤區并且將其設計成對照區，對照區本身還沒有遭受頻繁的采煤干擾。對于野外采掘而言，采煤分布點整體上呈現S的形狀，在這其中包含了12個土壤混合的取樣點。針對上述的三個典型礦區，分別設置了10厘米、20厘米以及30厘米的采樣深度。

具體來講，減壓毛管法可以用來測定孔隙度，烘干法運用于判斷含水量，而環刀法可以適用于測定容重。除此以外，本次試驗還配備了特定型號的酸度計用來測定酸堿值，因地制宜測量重絡酸鉀與有機質的精確含量。通過運用氫氧化鈉與其他物質的混合液來測定磷元素以及氮元素的總量，借助火焰光度法來測定鉀的含量[2]。

經過分析可知，廢棄礦區本身包含了0.02毫米左右的砂礫直徑，因此整體上具備較低的粉土含量與粘粒含量。因此可見，受到煤礦采掘帶來的影響，與之相應的巖土結構也將出現特定的改變。經過長時期的采掘操作之后，煤礦內部的包氣帶就會降低整體性的含水量，進而導致表層植被無法繼續存活，山體因此而遭受了風蝕作用并且出現沙化。

2 土壤理化性質受到開采煤礦的具體影響

在開采山地煤礦的整個過程中，廢棄后的礦山含有相對較少的土壤粘性，在情況嚴重時甚至將會產生沙化。在各種類型的山地土壤中，表層土存在較大可能呈現沙化的狀態[3]。經過上述分析可知，相比于對照山體而言，本次試驗選擇的三個廢棄礦山都呈現了表層沙化的整體趨勢，土壤粘粒表現為顯著降低的狀態。在10厘米至30厘米的土層厚度位置上，表層土整體來講含有相對更少的土層粘粒。

圖為土壤粒度的變化

經過開采之后，廢棄礦山原先的孔隙度、土壤容重以及坡頂土質等并未顯著產生改變。然而與之相比，底部礦山卻呈現了相對很低的土壤容重。因此可見，在頻繁開采的狀態下，廢棄礦山很可能減損了土壤容重，尤其是涉及到30厘米左右的土層。除此以外，表層含水量也出現了顯著的變更，整體上呈現了32%或者更大的減少幅度。從酸堿度的角度來講，經過采煤處理后的某些山地土壤整體上具備相對較弱的堿性，然而另外一些卻表現為顯著的酸性或者中性。

3 結語

目前的狀態下，很多地區都在致力于頻繁開采山地礦藏，尤其是山地的煤礦。然而實質上，企業在采掘煤礦時很有可能忽視了最根本的生態保護，以至于減損了土壤養分或者改變了原有的理化特征。此外，山地土壤中的多數還含有較高的氮磷鉀含量，而開采以后的山地土層就會減損上述的營養物質。因此可以得知，具體在開采山地煤礦時尤其需要關注生態保護，不應隨意去破壞土壤或者干擾到山地的正常生態系統。未來在實踐中，煤礦企業還需更加關注開采煤礦帶來的當地土壤影響。

[1]莫愛,周耀治,楊建軍等.山地煤礦開采對土壤理化性質的影響[J].水土保持學報,2015,29(01):86-89+95.

[2]王炎強,畢如田,張吳平等.黃土丘陵區煤礦開采對土壤理化性質的影響──以晉城市長河流域為例[J].中國農學通報,2017,(36):1-2.

[3]張喜,朱軍,崔迎春等.火燒對黔中喀斯特山地馬尾松林土壤理化性質的影響[J].生態學報,2011,31(19):5809-5817.

[4]楊同珂,朱超,鄭云龍等.魯中南石灰巖山地不同造林模式對土壤理化性質的影響[J].山東林業科技,2013,43(04):52-53+15.