重慶市大渡口區(qū)礦山廢棄地土壤現(xiàn)狀分析

王麗娟　何琴　朱本國　楊麗軍

摘 要 為了研究重慶市礦山廢棄地的理化性質(zhì)，以重慶市大渡口區(qū)礦山廢棄地為例，通過測定土壤密度、非毛管孔隙度、質(zhì)地、pH值、EC值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷及速效鉀等理化指標(biāo)，對大渡口區(qū)礦山廢棄地的土壤現(xiàn)狀進(jìn)行分析。結(jié)果表明，土壤pH值為8.2～9.2，堿性過高;土壤EC值為0.179～0.674 mS·cm-1，土壤無鹽害風(fēng)險(xiǎn);土壤缺乏有機(jī)質(zhì)、氮、磷元素;土壤質(zhì)地以黏壤土、砂質(zhì)黏壤土為主;密度為1.00～1.69 mg·m-3，較為緊實(shí);非毛管孔隙度較低，透水性較差。

關(guān)鍵詞 礦山廢棄地;土壤理化性質(zhì);土壤改良;重慶市

中圖分類號：TD88;X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.001

礦產(chǎn)資源是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用給人類帶來巨大經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，也會形成大量的廢棄地，打破原有的生態(tài)平衡，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生顯著變化[1]。土壤環(huán)境被破壞不僅會對礦山區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成影響，還會對周圍環(huán)境造成威脅，因此對礦山廢棄地進(jìn)行土壤調(diào)查分析并進(jìn)行土壤改良修復(fù)是很有必要的[2]。因此，對重慶市大渡口區(qū)礦山廢棄地的土壤進(jìn)行分析，通過專業(yè)的調(diào)查與檢測方法對土壤質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)分析與評估，找出制約植物生長的土壤因子，為礦區(qū)生態(tài)修復(fù)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及方法

在前期實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)礦區(qū)的地形分布將礦區(qū)分成4個(gè)區(qū)域，確定了樣品采集數(shù)量及具代表性的樣點(diǎn)，最終采集30個(gè)土壤樣品。其中，區(qū)域1采集樣品10個(gè)，區(qū)域2采集樣品7個(gè)，區(qū)域3采集樣品8個(gè)，區(qū)域4采集樣品5個(gè)。采集深度為0～30 cm的表層土壤，采用蛇行法取樣組成1個(gè)混合樣品，然后根據(jù)四分法去掉多余的土壤，依此方法多次四分直至最后保留1 kg左右的土壤混合樣。采集的土壤樣品去掉雜質(zhì)后自然風(fēng)干，過篩后作為調(diào)查土樣。

1.2 檢測項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)

本次調(diào)查共檢測土壤樣品的基本指標(biāo)、養(yǎng)分指標(biāo)共9項(xiàng)，檢測項(xiàng)目和檢測標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2 結(jié)果與分析

礦區(qū)土壤理化性狀測定結(jié)果如表2、表3、表4、表5所示。

2.1 土壤的物理特性

2.1.1 質(zhì)地

不同質(zhì)地的土壤擁有不同的透水性、透氣性和保水保肥能力。例如，砂土、壤土具有良好的透水性、透氣性佳，但保水、保肥的能力較弱;黏土擁有較強(qiáng)的保水、保肥能力，但由于其土壤顆粒排列緊密，導(dǎo)致排水、透氣性較差。

調(diào)查區(qū)域的土壤有黏土、黏壤土、砂質(zhì)黏壤土和壤土。區(qū)域1隨著植物生長年限的增加，土壤質(zhì)地發(fā)育較好，均為壤土;區(qū)域2和區(qū)域4以砂質(zhì)黏壤土、黏壤土為主;區(qū)域3以砂質(zhì)黏壤土、黏土為主。

2.1.2 密度

土壤密度可以反映土壤的松緊程度和通氣透水能力。對于質(zhì)地相同的土壤，密度越大，土壤的蓄水、透水、通氣性能越差。綠地的土壤密度一般應(yīng)小于1.35 g·cm-3。

檢測結(jié)果顯示：區(qū)域1的土壤密度為1.25～1.69 g·cm-3，土壤密度偏高;區(qū)域2的土壤密度為1.00～1.44 g·cm-3，與標(biāo)準(zhǔn)參考值相比，差異不大，土壤密度尚可;區(qū)域3的土壤密度為1.15～1.45 g·cm-3;區(qū)域4的土壤密度為1.19～1.57 g·cm-3。4個(gè)區(qū)域的平均值均在1.42 g·cm-3以上，土壤密度緊實(shí)，透水性能差。

2.1.3 非毛管孔隙度

非毛管孔隙數(shù)量的多少和聯(lián)通性能的好壞會直接影響土壤的通氣性能。綠地土壤的非毛管孔隙度一般不小于8%。

檢測結(jié)果顯示：區(qū)域1的土壤非毛管孔隙度為3.08%～22.7%;區(qū)域2和區(qū)域4的土壤非毛管孔隙度分別為2.79%～23.0%和13.4%～20.5%，土壤非毛管孔隙度尚可;區(qū)域3的土壤非毛管孔隙度為3.78%～18.7%。4個(gè)區(qū)域的整體平均值不小于8%，非毛管孔隙度尚可。

2.2 土壤的化學(xué)特性

2.2.1 土壤酸堿性

土壤酸堿度是土壤最重要的化學(xué)性質(zhì)，對土壤中養(yǎng)分存在的狀態(tài)及養(yǎng)分的有效性有直接的影響，同時(shí)對植物生長有決定性作用[3]。園林種植土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（DBJ50/T 044—2019）要求pH值為4.5～8.5。檢測結(jié)果顯示：區(qū)域1的土壤pH值為8.6～8.9，且所有點(diǎn)位的土壤pH值不小于8.5;區(qū)域2、區(qū)域3的土壤pH值為8.2～9.2;區(qū)域4的土壤pH值為8.3～9.0，且所有點(diǎn)位的土壤pH值不小于8.5。整體來看，對喜酸性土壤的園林植物而言，礦區(qū)土壤pH偏堿可能降低其成活率，影響其生長，建議所有土壤都進(jìn)行土壤酸堿性改良。

2.2.2 土壤水溶性鹽分含量

EC值是指土壤中可溶性鹽的總量，土壤可溶性鹽分含量是土壤的重要指標(biāo)之一。1）土壤可溶性鹽分含量可以作為衡量土壤肥力水平的指標(biāo)，EC值低則說明土壤養(yǎng)分缺乏;2）它也是衡量土壤鹽漬化程度的重要指標(biāo)，EC值過高則說明土壤出現(xiàn)鹽漬化[4]。標(biāo)準(zhǔn)要求綠化種植土的EC值應(yīng)為0.3～1.2 mS·cm-1。檢測結(jié)果顯示：調(diào)查區(qū)的土壤EC值為0.179～0.674 mS·cm-1，土壤無鹽害風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 土壤養(yǎng)分狀況

2.3.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量

土壤有機(jī)質(zhì)含量是判斷土壤肥力高低的重要指標(biāo)。合格的綠地土壤有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)大于15 g·kg-1。檢測結(jié)果顯示：區(qū)域1的土壤有機(jī)質(zhì)含量為3.35～29.8 g·kg-1，平均值只有8.75 g·kg-1，說明有機(jī)質(zhì)極為缺乏;區(qū)域2的土壤有機(jī)質(zhì)含量為3.58～7.75 g·kg-1，平均值只有6.24 g·kg-1;區(qū)域3的土壤有機(jī)質(zhì)含量為3.81～9.88 g·kg-1，平均值只有5.45 g·kg-1;區(qū)域4的土壤有機(jī)質(zhì)含量為3.16～5.70 g·kg-1，平均值只有4.61 g·kg-1;這些區(qū)域所有的土壤，無論是原土還是客土，土壤有機(jī)質(zhì)含量均極低。整體來看，有機(jī)質(zhì)含量均處于極缺乏水平，應(yīng)引起重視，加大改良力度。

2.3.2 土壤堿解氮、有效磷和速效鉀的含量

土壤養(yǎng)分是植物生長發(fā)育所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)，土壤堿解氮、有效磷、速效鉀的含量反映了一段時(shí)間內(nèi)能夠被植物吸收利用的主要養(yǎng)分有多少，直接體現(xiàn)了土壤的主要肥力狀況[5]。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對綠化種植土壤作出了明確規(guī)定。綠地土壤有效養(yǎng)分的最低標(biāo)準(zhǔn)為：堿解氮含量大于80 mg·kg-1、有效磷含量大于15 mg·kg-1、速效鉀含量大于80 mg·kg-1。

檢測結(jié)果如下。1）調(diào)查區(qū)域的土壤堿解氮含量為13.1～74.8 mg·kg-1，整體均低于標(biāo)準(zhǔn)要求，屬于較為缺乏水平。2）區(qū)域1的土壤有效磷含量為1.44～96.8 mg·kg-1，平均含量為38.9 mg·kg-1;區(qū)域2的土壤有效磷含量為5.85～12.2 mg·kg-1，平均含量為9.44 mg·kg-1，所有土壤的有效磷含量均低;區(qū)域3的土壤有效磷含量為3.07～15.9 mg·kg-1，平均含量為7.34 mg·kg-1，所有土壤的有效磷含量均低;區(qū)域4的土壤有效磷含量為2.23～23.5 mg·kg-1，平均含量為9.04 mg·kg-1，所有土壤的有效磷含量均低。調(diào)查區(qū)域的磷利用水平顯著偏低，需要合理配施磷肥。3）土壤速效鉀含量為29.9～321 g·kg-1，區(qū)域1和區(qū)域4的部分土壤速效鉀含量較低，其他土壤的速效鉀含量尚可，在改良過程中只需要酌情補(bǔ)充鉀素即可。

3 結(jié)論與討論

通過調(diào)查結(jié)果可以得出，大渡口區(qū)礦山廢棄地的土壤理化性質(zhì)受到不同程度破壞，大部分土壤的平均密度為1.40～1.60 g·cm-3，土壤較為緊實(shí)，存在壓實(shí)現(xiàn)象;對喜酸性土壤的園林植物而言，礦區(qū)土壤pH偏堿可能降低其成活率，影響其生長，建議所有土壤進(jìn)行土壤酸堿性改良;調(diào)查區(qū)的土壤EC值在0.179～0.674 mS·cm-1，土壤無鹽害風(fēng)險(xiǎn);有機(jī)質(zhì)含量均處于極缺乏水平，應(yīng)引起重視，加大改良力度;調(diào)查區(qū)域的氮素整體缺乏，應(yīng)作為重點(diǎn)改良目標(biāo)。磷素方面應(yīng)加強(qiáng)對客土的磷素調(diào)控。鉀素酌情考慮，可不列為改良重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭娟，李樹彬.礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)研究進(jìn)展[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2019（6）：55-57.

[2] 胡曉蕭，李小英.礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)中土壤基質(zhì)改良技術(shù)研究綜述[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（1）：184-186.

[3] 張宇超.北戴河區(qū)主要道路及公園園林綠地土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查與評價(jià)[D].秦皇島：河北科技師范學(xué)院，2014.

[4] 張佩聰，倪師軍，張成江，等.土壤電化學(xué)性能對鈾、鍶、銫分配系數(shù)的影響及機(jī)理探討[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2008，20（10）：1297-1303.

[5] 陳洪，付強(qiáng)，胡艷燕.重慶市主城區(qū)城市綠地土壤質(zhì)量特征分析及評價(jià)[J].貴州科學(xué)，2015，33（4）：69-74.

（責(zé)任編輯：趙中正）