概述

矿山是开采和利用地球资源的场所，其对环境造成的损害往往不可避免。矿山修复是指通过不同的方法，恢复和改善被开采地区的生态环境、土地资源和社会功能，以减轻矿业活动对环境的影响。矿山修复方法包括物理修复、化学修复和生物修复等多种手段，在修复过程中土壤的监测是非常重要的，通过土壤监测的各项指标，可以更加准确选择适合矿山修复的的方法，并制定出详细的修复方案，修复完成后可通过各项土壤监测指准确判断矿山生态修复的效果。

一、物理修复

物理修复是通过改变地表形态、土地利用方式、重建地质景观等方式，恢复矿山区域的自然形态和地貌，减轻环境影响。对于物理修复的选择，需要考虑矿山的土壤水势、土壤电导率、土壤温度、土壤水分等指标，这些指标对物理修复方法的选择至关重要，常用的物理修复手段有：

1、填平法：通过填充矿渣、煤矸石等废弃物来改变地表形态和地貌，提高土地利用效率。

2、土壤覆盖法：在地表上覆盖一层肥沃的土壤，利用其改善植被生长条件和土地生态功能。

3、贴岩法：在大风、干旱、缺土等困难立地的矿山治理区域铺设矸（块）石或岩石，重建地质景观和生态环境，利于区域扬尘控制以及地被物种入驻自然修复。

4、地形削减法：通过削减矿山区域的地形高度，减轻矿区对环境的影响，同时增加土地利用面积。

对于物理修复方案的判断方法，推荐使用以下监测系统：

DJ-6292D土壤水分温度电导率水势测量系统用于对土壤的水分、温度、电导率和水势进行长期监测，监测的数据将源源不断的上传到云平台，并且可以通过浏览器访问采集的数据，实现足不出户就能对设备进行监控。

土壤水分温度电导率水势测量系统由传感器、数据采集器、电源系统、安装支架等部分组成。土壤传感器具有高精度高可靠性的特点。数据采集器具有数据采集、数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。广泛应用于气象、环保、农林、水文、军事、仓储、科学研究等领域。

特点：

支持土壤水分、土壤温度、土壤电导率、土壤水势等传感器，其他的传感器可根据需要选择。

支持多层土壤水分、土壤温度、土壤电导率、土壤水势的测量，具体的层数可以根据需要选择。

系统具有多种供电方式，交直流两用或配太阳能电池供电。

工作环境中，工作温度范围为-20℃到70℃，湿度为100％，更低工作温度可以通过定制扩展到-40℃。

中文操作软件，操作简单易懂，中文使用手册。

二、化学修复

化学修复是通过添加化学物质，改善土壤结构和提高土壤质量，使其具有生态功能的修复方法。主要包括土壤改良、污染物吸附和中和等手段，对此土壤养分和多参数离子测量是化学修复的一项重要指标，常用的化学修复方法有：

1、营养元素添加法：在矿山治理区域内添加有机肥料（腐殖质）或土壤改良与调理材料，改善土壤质量和提高植物生长量。

2、中和法：利用酸碱反应原理，将酸性土壤中的酸性物质中和掉，减少对环境的危害。

3、吸附法：利用化学物质吸附污染物，减少其对环境的危害，如添加粘土、石灰、人工合成材料等吸附性物质。

对于化学修复方案的判断方法，推荐使用以下监测仪器：

CleanGrow多参数离子测量仪可以快速、简便、同步测量样品中的多种离子成分，可用于环境条件监测、水环境监测、土壤肥力监测和植物营养元素监测。无论您是在野外还是在实验室均可操作，CleanGrow便携式多参数离子测量仪将智能手机与先进的传感器技术相结合，可在现场得到实验室级别精准的测量结果。该测量仪能够快速、简单、准确的测量钙离子、氯离子、钾离子、钠离子、镁离子、铵离子、磷离子、硝酸根离子。

该套件包括：配备6个传感器和一个离子选择电极的多离子探针、校准液（可根据具体情况定制）、手提箱、USB连接线。

特点：

·测量精度高，可在现场得到实验室级别精准的测量结果；

·在1min内同时完成六个传感器的校准；

·在20秒内同时检测出六种离子的浓度；

·通过蓝牙与IPhone或I Pad进行连接；

·可用的传感器种类多，可以选择不同的组合进行分析；

·维护成本低，易于使用，相比与其他同类产品性价比更高。

RQflex 20便携式土壤养分水质测量仪使用了特别的反射光测试原理，条形码技术，避免操作误差。双光束测试，保证结果的准确性，可同时设置50组测试方法，最多可储存200组测试结果。新添加的中文可选操作界面更适合国内用户使用。.

测量项目（需要配备对应测试条）：氨、维生素C、苹果酸、乳酸、蔗糖、镁、钙、余氯、甲醛、葡萄糖、铁、硝酸盐、亚硝酸盐、过醋酸、过氧化物、酸碱值、磷酸盐、钾、亚硫酸盐、总酸度、总硬度、总糖、羟甲基糠醛。

应用范围：
·土壤中植物所需养分的测定；
·水栽法中营养液成分分析；
·植物中营养性判断；
·肥料分析；
·蔬菜新鲜程度的检测；
·其它应用：水质、饮料、制酒、消毒牛奶加工等。

三、生物修复

生物修复是利用植物、微生物等生物体，改善矿山区域的生态环境和土壤质量的修复方法。生物修复可以提高矿山区域的生态系统稳定性和土壤肥力，促进植被恢复和生物多样性的增加，对此土壤呼吸监测可以间接判断土壤微生物的含量，植物根监测可以直接有效判断植物的生长状况和根系含量从而更好的判断目前土壤的一个现状，选择更好的修复方法，常用的生物修复方法有：

1、植物修复

植物修复是指利用具有抗逆性、快速生长和适应性强的植物，修复受损的生态系统。植物修复的主要目标是恢复植被，增强土壤稳定性，防止土壤沙化与水土流失，提高生态系统的自我调节能力。常用的植物修复方法有：

（1）抗逆植物：如沙生植物、旱生植物等，具有较强的逆境适应性，多以本土化为主，利于矿山环境的生长和繁殖。

（2）绿肥种植：利用高产、耐旱的绿肥作物进行种植，增加土壤有机质含量，改善土壤质量。

（3）灌木种植：灌木在根系发育较为发达，具有良好的土壤保持能力，同时也是很好的动物栖息地和食物来源。

（4）森林建设：在矿山区域进行森林建设，增加植被覆盖率，改善土壤质量和水文条件。

对于植物修复方案的判断方法，推荐使用以下监测系统：

DJ-3012植物3D根系生长监测系统

  植物根系对固定植株以及获得水分和养分起重要作用，但是土壤不可观测性的限制，给根系生态学的研究带来一定的困难。因此, 找到原位观察根系生长的方法对研究根系生态学就显得尤为重要。

DJ-3012植物3D根系生长监测系统采用国际认可的微根窗技术，结合3D全景成像，一次性获取整个根管的剖面图像，掌握土壤中根系的生长动态，解决了目前市场上原位根系检测设备每个根管要多次扫描、分析时需要拼接带来的问题。

3D全景技术在植物根系研究中创新性应用，有如下几大优势：1）每个根管一次成像，操作方便，节省时间；2）获取的根系整体连续，结果更加准确，分析不必再对图像进行拼接，避免多图分析时的重叠现象；3）扫描仪带有距离编码器，根系生长深度数据准确。

2、微生物修复

微生物修复是利用微生物对有害物质进行降解、转化和吸附，以达到修复矿山环境的目的。常用的微生物修复方法有：

（1）微生物提高土壤肥力：通过土著菌的提取、分析、培养和添加，改善土壤结构和有机质含量，提高土壤肥力。也可直接喷施作用于表面，建立苔藓地被。

（2）微生物修复有机污染物：通过菌种的选育和培养，将污染物转化为无害物质。

（3）微生物修复重金属污染：通过微生物吸附和降解，将重金属污染物转化为无毒、无害的物质。

对于植物修复方案的判断方法，推荐使用以下监测系统：

 DJ-6217 强制扩散式土壤碳通量监测系统使用了点将公司的“强制扩散”技术，是一款能直接测量土壤气体碳通量的创新型系统。DJ-6217是一款可以独立运行的呼吸室，仅需很少的电量，就可以野外正常工作，也可以作为一个土壤碳通量传感器，接到其他生态观测仪器的采集器上使用。为科研者测量提供了很大的空间自由和各种可能。

产品特点： 

·不受空间约束；

·真正的便携；

·高时间分辨率；

·防风雨；

·可外接其他系统，当土壤碳通量传感器使用。