尾矿库地质环境治理及生态修复技术研究

本书是作者近年来在尾矿库地质环境治理及生态修复技术研究领域的成果总结。主要内容包括：绪论、尾矿坝降雨渗流及稳定性模型实验、库水位变化条件下尾矿坝稳定性及溃坝模拟、尾矿基质改良及植物修复实验、植物修复尾矿土壤重金属迁移特征及螯合剂控制研究、气候－植被与地下水耦合作用下尾矿库重金属迁移规律研究、降雨－植被对废弃尾矿库水土流失影响研究、辽宁省属矿库综合治理工程案例等。

本书可供矿山、地质、岩土、生态、环境等系统的广大科技工作者及相关专业的高校师生、研究生参考。

尾矿库是矿山三大控制性工程之一。作为矿山的重大危险源和污染源，尾矿库是区域内地质灾害、环境污染、水土流失、生态破坏的主要发生源。

尾矿库地质环境治理及生态修复是一项复杂的系统工程，涉及环境地质、岩土工程、环境工程、生态学、土壤学、植物学、工程力学、选矿工程等诸多相关学科。地质环境治理是生态修复的前提，生态修复是地质环境治理的目的，二者是矿山环境治理不可分割的两个方面。本书针对尾矿库地质环境治理和生态修复的诸多方面，开展系统、全面的研究工作，对建设“绿色矿山”，贯彻“绿水青山就是金山银山”理念，促进矿山健康可持续发展具有重要现实意义。

本书内容体系如下：

绪论。对尾矿库安全稳定问题和生态环境问题进行阐述；对尾矿坝稳定性和溃坝模拟、尾矿库基质改良及生态修复技术、尾矿库重金属污染物迁移、尾矿库水土流失研究进行综述。

尾矿坝降雨渗流及稳定性模型实验。研发尾矿库模型实验装置；开展降雨作用下尾矿坝渗流特征和稳定性模型实验研究；进行干湿循环下尾矿边坡模型实验和数值验证；开展尾矿库植物根系分形及其固土特性实验研究。

库水位变化条件下尾矿坝稳定性及溃坝模拟。开展尾矿库水位升降对坝体稳定性影响的数值模拟分析；建立尾矿库溃坝的数值模拟方法；以青城子尾矿库和万利尾矿库现场为例，对尾矿库溃坝影响的数值模拟进行分析。

尾矿基质改良及植物修复实验。开展尾矿基质改良及植物抚育和基质改良尾矿土壤固结特性研究；进行尾矿土壤综合性质与沙棘生长状况的相关性分析，尾矿基质改良对紫穗槐生长影响的实验研究；以及植物修复对尾矿基质微结构的影响研究。

植物修复尾矿土壤重金属迁移特征及螯合剂控制。开展紫穗槐修复尾矿坝的重金属迁移特征研究，沙棘对尾矿坝重金属的吸收过程及富集能力分析；螯合剂对紫穗槐迁移尾矿土壤重金属的影响研究，螯合剂对尾矿土壤理化性质及紫穗槐转运重金属能力影响研究，螯合剂－紫穗槐联合修复下尾矿土重金属迁移规律研究，螯合剂－紫穗槐联合修复对尾矿土壤性质和紫穗槐生长影响分析。

气候－植被与地下水耦合作用下尾矿库重金属迁移规律。开展降雨－蒸发与地下水耦合作用下的大型尾矿库重金属迁移研究，降雨－蒸发－蒸腾与地下水耦合作用下大型尾矿库重金属迁移研究；降雨－蒸发－蒸腾耦合作用下的中、小型尾矿库重金属迁移研究；气候－植被与地下水耦合作用下尾矿库重金属迁移规律研究。

降雨－植被对废弃尾矿库水土流失影响。开展降雨对废弃尾矿土壤侵蚀过程影响的模型实验研究；降雨－植被对废弃尾矿库养分流失影响的模型实验研究；废弃尾矿库水土流失影响因素的敏感性评价。

辽宁省尾矿库综合治理工程案例。介绍辽宁省区域自然地理概况；介绍辽宁省尾矿库概况；以辽阳万利尾矿库为例，开展尾矿库安全风险评估；以红透山铜矿尾矿库为例，开展尾矿库综合治理方案设计。

本书是近几年辽宁大学与辽宁有色勘察研究院有限责任公司校企全方位合作，在尾矿库领域的科研和工程实践成果的总结和提升。研究工作得到了辽宁省应急管理厅、辽宁省自然资源厅和相关非煤矿山企业单位的大力支持。

在撰写过程中，得到辽宁省有色地质局原副局长陈殿强的关怀和帮助。曹明杰、邓焱、夏琪、李楠、景爽、周素航提供了部分素材；宁方舟、张亮、周洪博、杨东旭、杨辉、周志广、肖圣博、张倩、崔晓明等参与现场采样或提供宝贵资料；安红伟协助完成模型装置制作。在此致以诚挚的谢意。

本书完成和出版得到了辽宁省科技计划项目“废弃铁尾矿库生态修复综合治理研究”(2019JH8/10300107)、辽宁省百千万人才项目“细粒尾矿库加高增容过程稳定性研究”([2015]33号)、辽宁省重点研发科技计划项目“废弃尾矿库地质灾害防治与生态修复技术研究”(2020JH2/10300100)、辽宁省自然科学基金项目“灌木修复尾矿坝的根－土作用机理及边坡稳定性研究”(20180550192)、中央引导地方科技发展专项“辽宁省尾矿库防灾减灾专业技术创新中心能力建设”(2021JH6/10500015)的资助和支持。

受作者水平所限，书中某些方面研究深度仍有不足或疏漏，不妥之处敬请各界专家和读者批评指正。

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