High-carbon wood ash biochar for restoration of metal mine tailings
Notice bibliographique
Résumé
Canada’s history of unregulated mining activities has left a legacy of orphaned, barren mine tailings areas exposed and unmanaged, posing structural and chemical risks, while modern operational mines contribute an ever-increasing volume of tailings stored on site. Re-establishing vegetation to ensure that tailings structures are self-sustaining, coherent with surrounding ecology, and chemically secure remains a critical challenge. Bottom ash from bioenergy facilities is currently landfilled in Canada, yet represents a potential nutrient-rich, alkaline soil amendment. Bottom ash can contain high levels of chemically recalcitrant charcoal residues, and thus qualify as a type of biochar for use on soils; its broad availability and low cost makes it appealing for tailings restoration. This thesis investigates recycling of high-carbon wood ash biochar (HCWAB) for emulating wildfire residues on disturbed mining land to promote ecosystem recovery. Through multi-year field studies on both historic (exposed) and modern (sand-capped) metal mine tailings in Canada’s boreal forest, I found that: (1) low to moderate dosage (3-13 t/ha) applications of HCWAB can be highly beneficial for encouraging volunteer vegetation, but that wood ash impurities can result in deleterious effects at high dosages; (2) volunteer plant species composition displays site- and dosage-specific responses to HCWAB additions; however, greatest species richness is observed at intermediate dosages; (3) the survival and growth of native saplings and transplanted wild trees (“wildings”) peaks at mid-range HCWAB dosages; and (4) tree tissue concentrations and substrate availability of potentially toxic metals from tailings and HCWAB remain below levels of toxicity concern across both sites; however, metals concentrations increase with high dosages of HCWAB (30 t/ha) at the historic, more initially contaminated site. Higher HCWAB application dosages at the sand-capped site are also associated with increased herbaceous volunteer cover and planted tree performance is negatively correlated with vegetation cover, consistent with a resource competition effect. Methodologically, I introduce laser-ablation ICP-MS for conifer tissue analysis, making possible trace metal estimates for small shoot extension growth samples typical of northern boreal forests. In sum, HCWAB holds great potential for restoration of both historic, exposed tailings and modern, sand-capped tailings; future field operational trials are advocated, focusing on strategies to refine site-specific dosages, reduce competition effects, and explore possible co-amendment strategies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».