本书以典型高潜水位矿区所在县——沛县为例，从土壤环境、水环境、大气环境、微生物等方面，开展高潜水位采煤沉陷区复垦生态效应研究。期望本研究成果可为面向“双碳”目标的采煤沉陷区国土空间格局优化方式的选择提供数据支撑。 全书共分为10章。第1章介绍了高潜水位矿区的生态环境现状。第2章分析了典型高潜水位矿区土壤重金属污染。第3章介绍了高潜水位采煤沉陷区识别及复垦。第4章探讨了不同复垦模式下采煤沉陷区的土壤生态效应。第5章分析了不同修复模式下采煤沉陷积水区的水生态效应。第6章研究了高潜水位采煤沉陷区复垦微生物效应。第7章分析了不同修复模式下采煤沉陷积水区的温室效应。第8章介绍了高潜水位采煤沉陷区重金属健康风险评估。第9章提出了一种顾及未来沉陷影响的沉陷区复垦方式和用地类型的适宜性评价方法，实现了沉陷非积水区和积水区开发再利用方式的适宜性评价。第10章为结论。

1.高潜水位矿区的生态环境现状
1.1 高潜水位煤矿分布
1.2 高潜水位煤矿开采带来的环境问题
1.3 高潜水位煤矿开采对社会经济的影响
2.典型高潜水位矿区土壤重金属污染
2.1 研究区概况
2.1.1 自然环境现状
2.1.2 社会经济现状
2.2 数据来源
2.3 土壤性质及空间分布
2.4 土壤重金属污染和生态风险
2.4.1 单因子污染指数法分析结果
2.4.2 污染负荷指数法分析结果
2.4.3 潜在生态风险指数法分析结果
2.4.4 地累积指数法分析结果
2.5 土壤重金属来源分析
2.5.1 土壤重金属溯源研究进展
2.5.2 土壤重金属源解析
2.6 本章小结
3.高潜水位采煤沉陷区识别及复垦
3.1 采煤沉陷区提取
3.2 采煤沉陷积水区提取
3.3 采煤沉陷区复垦原则
3.4 采煤非积水沉陷区复垦方式
3.5 采煤沉陷积水区生态治理方式
3.6 复垦效应
3.7 本章小结
4.不同复垦模式下采煤沉陷区的土壤生态效应
4.1 复垦区样品采集分析
4.2 三类复垦区土壤基础理化性质时空分布特征
4.2.1 煤矸石充填复垦区土壤基础理化性质剖面分布特征
4.2.2 煤矸石充填复垦区土壤基础理化性质年际变化情况
4.2.3 混推平整复垦区土壤基础理化性质剖面分布特征
4.2.4 混推平整复垦区土壤基础理化性质年际变化情况
4.2.5 湖泥充填复垦区土壤基础理化性质剖面分布特征
4.2.6 湖泥充填复垦区土壤基础理化性质年际变化情况
4.3 三类复垦区土壤重金属时空分布特征
4.3.1 三类复垦区土壤重金属含量
4.3.2 煤矸石充填复垦区土壤重金属剖面分布特征
4.3.3 混推平整复垦区土壤重金属剖面分布特征
4.3.4 湖泥充填复垦区土壤重金属剖面分布特征
4.3.5 煤矸石充填复垦区土壤重金属含量年际变化情况
4.3.6 混推平整复垦区土壤重金属含量年际变化情况
4.3.7 湖泥充填复垦区土壤重金属含量年际变化情况
4.4 三类复垦区土壤重金属污染和生态风险
4.5 三类复垦区土壤性质相关性分析
4.5.1 煤矸石充填复垦区土壤性质相关性分析
4.5.2 混推平整复垦区土壤性质相关性分析
4.5.3 湖泥充填复垦区土壤性质相关性分析
4.6 三类复垦区农作物富集系数
4.7 三类复垦方式对土壤重金属含量的影响
4.8 本章小结
5.不同修复模式下采煤沉陷积水区的水生态效应
5.1 积水区样品采集
5.2 重金属污染评价
5.2.1 重金属含量分析
5.2.2 沉积物重金属超标情况分析
5.2.3 上覆水重金属超标情况分析
5.2.4 基于J…的沉积物重金属污染评价
5.2.5 重金属内梅罗综合污染指数
5.2.6 水生植物重金属富集系数
5.3 相关性分析
5.4 三类沉陷积水区开发利用方式效果对比
5.5 本章小结
6高潜水位采煤沉陷区复垦微生物效应
6.1 样品采集
6.2 土壤基础理化性质分析
6.3 土壤重金属含量分析
6.4 微生物多样性及群落结构变化
6.4.1 高通量测序技术
6.4.2 多样性指数
6.4.3 群落结构
6.5 土壤重金属对微生物多样性的影响
6.6 土壤重金属对微生物群落结构的影响
6.7 本章小结
7.不同修复模式下采煤沉陷积水区的温室效应
7.1 样品分析与研究方法
7.1.1 样品采集和处理
7.1.2 DNA提取、PcR扩增和测序分析
7.1.3 水体富营养化程度的计算
7.1.4 水体CO2分压、水气界面CO2通量的计算
7.1.5 统计分析
7.2 结果
7.2.1 不同修复模式下湿地F(CO2)特征
7.2.2 水体和沉积物理化性质
7.2.3 采煤沉陷积水区微生物多样性和群落特征
7.2.4 水体富营养化促进水气界面F(CO2)的升高
7.2.5 水气界面F(CO2)与微生物特征的关系
7.3 讨论
7.4 本章小结
8.高潜水位采煤沉陷区重金属健康风险评估
8.1 重金属对人体的毒性机制及健康危害
8.2 重金属健康风险评估
8.3 沛县土壤重金属健康风险评估
8.4 不同复垦模式下土壤重金属健康风险评估
8.5 不同修复模式下积水区重金属健康风险评估
8.6 本章小结
9.高潜水位采煤沉陷区复垦适宜性评价
9.1 沉陷区复垦方式和用地类型适宜性评价模型
9.2 沉陷非积水区复垦适宜性评价
9.3 沉陷积水区复垦适宜性评价
9.4 本章小结
10.结论
参考文献