CN108049384A - 退化矿山生态修复管理系统及修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了退化矿山生态修复管理系统及修复方法，涉及退化矿山修复技术领域。修复方法包括如下步骤；SS01、土壤处理：先对矿山土壤进行表面破碎，破碎后对破碎的地表表面进行泥浆灌注，泥浆灌注后于地表表面铺设粉煤灰并加泥浆浸透粉煤灰层；于粉煤灰层的表面铺设粘土层；于粘土层的表面覆盖树叶或杂草；SS02、土壤生物修复：待SS01步骤完成后，于地面设置牛粪堆，并于每个牛粪堆上放养蚯蚓；SS03、植被覆盖：对矿山地表表面进行翻地，平地，施加肥料，同时在播种杂草种子后，进行挖种植穴种植植被。本发明通过对矿山土壤依次进行表面破碎、泥浆灌注、铺设粉煤灰、铺粘土层、覆盖树叶或杂草、蚯蚓养殖，实现了对退化矿山土壤土质进行人工改良。

Description

退化矿山生态修复管理系统及修复方法

技术领域

本发明属于退化矿山修复技术领域，特别是涉及退化矿山生态修复管理系统及修复方法。

背景技术

矿山修复即对矿业废弃地污染进行修复，实现对土地资源的再次利用；矿业废弃地多以重金属污染和矿山酸性排水污染为主，治理内容以生态修复和污染治理为主。矿山污染修复受地形地貌、气候特征、水文条件、土壤物理化学生物特征、表土条件、潜在污染等因素的制约，因此，修复技术和实施方案的选择需要考虑各因素的影响。

矿山开发对生态环境的影响主要包括对土地资源的影响、对水资源的影响、对大气的影响、生物多样性损失矿山生态修复措施重要包括边坡的治理措施、尾矿的治理措施、土壤基层改良、矿山重金属污染的植物修复、矿山水资源的修复。

发明内容

本发明的目的在于提供退化矿山生态修复方法，通过土壤处理、土壤生物修复和植被覆盖进行人工生态修复，实现了对退化矿山的生态修复。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为退化矿山生态修复方法，包括如下步骤：

SS01、土壤处理：先对矿山土壤进行表面破碎，破碎深度10-30cm，破碎石块的长、宽、高中任一尺寸大小不超过15cm；破碎后对破碎的地表表面进行泥浆灌注，灌注泥浆浸透破碎石块层并于表面形成一层厚度为1-5cm厚度的泥浆层；泥浆灌注后于地表表面铺设一层厚度为5-10cm的粉煤灰并加泥浆浸透粉煤灰层；于粉煤灰层的表面铺设一层厚度为20-40cm的粘土层；于粘土层的表面覆盖一层厚度为3-5cm厚度的树叶或杂草；

SS02、土壤生物修复：待SS01步骤完成后，于地面按照1-1.5m的粪堆间距设置牛粪堆，并于每个牛粪堆上放养蚯蚓；待一期蚯蚓繁殖完成后，对牛粪堆进行破坏，使粪堆内的蚯蚓均匀分布于地面；

SS03、植被覆盖：对矿山地表表面进行翻地，平地，按照每亩30-50kg的用量施加磷酸钙或钙镁磷肥，同时按照每亩3-6kg的用量播种紫云英、鼠茅草、苕子、木豆或决明中的任意杂草；待一期杂草生长结束后，按照种植穴间距为5-8m进行挖种植穴，并于种植穴上种植植被。

进一步地，所述SS02步骤中每个牛粪堆放养蚯蚓的数量为0.5-1kg。

进一步地，所述SS03步骤中挖种植穴的种植穴深为30-50cm，所述种植穴的底面位于泥浆层上；所述植被选用当地乡土植被或其他固氮树种。

退化矿山生态修复管理系统包括中央处理平台、天气分析系统、土壤分析系统、植物生长分析系统和浇灌系统；

所述天气分析系统、土壤分析系统和植物生长分析系统均通过数据传输模块与中央处理平台相连；所述中央处理平台通过数据传输模块与浇灌系统相连；所述中央处理平台通过通信模块与监控中心进行信息交互。

进一步地，所述天气分析系统包括用于通过国家气象局采集天气信息的天气信息采集单元以及对天气信息采集单元进行提取分析的天气信息处理单元；所述天气信息采集单元通过数据采集及传输模块与国家气象局相连；所述天气信息采集单元通过数据传输模块与天气信息处理单元相连，所述天气信息处理单元通过数据传输模块与中央处理平台相连。

进一步地，所述土壤分析系统包括检测设备和土壤信息数据处理单元；所述检测设备包括土壤养分检测仪和土壤湿度检测仪；所述土壤养分检测仪和土壤湿度检测仪通过数据传输模块与土壤信息数据处理单元相连；所述土壤信息数据处理单元通过数据传输模块与中央处理平台相连。

进一步地，所述植物生长分析系统通过采用遥感技术对植物生长病虫害情况进行分析判断。

进一步地，所述浇灌系统包括水份补充喷施单元、养液补充喷施单元和除虫液喷施单元。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过对矿山土壤依次进行表面破碎、泥浆灌注、铺设粉煤灰、铺粘土层、覆盖树叶或杂草、蚯蚓养殖，实现了对退化矿山土壤土质进行人工改良；同时对退化矿山播种紫云英、鼠茅草、苕子、木豆或决明中的任意杂草，实现对土壤进行增肥，便于后期植被覆盖所需养肥环境；本发明植被覆盖采用当地乡土植被或其他固氮树种，便于植被快速适应矿山的土壤及气候环境。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明土壤修复的结构示意图；

图2为本发明退化矿山生态修复管理系统结构示意图；

图3为本发明天气分析系统结构示意图；

图4为本发明土壤分析系统结构示意图；

图5为本发明浇灌系统结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-地表，2-地表破碎层，3-泥浆层，4-粉煤灰层，5-粘土层，6-树叶或杂草层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1所示，本发明为退化矿山生态修复方法，包括如下步骤：

SS01、土壤处理：先对矿山土壤进行表面破碎，破碎深度10-30cm，破碎石块的长、宽、高中任一尺寸大小不超过15cm；破碎后对破碎的地表表面进行泥浆灌注，灌注泥浆浸透破碎石块层并于表面形成一层厚度为1-5cm厚度的泥浆层；泥浆灌注后于地表表面铺设一层厚度为5-10cm的粉煤灰并加泥浆浸透粉煤灰层；于粉煤灰层的表面铺设一层厚度为20-40cm的粘土层；于粘土层的表面覆盖一层厚度为3-5cm厚度的树叶或杂草；

SS02、土壤生物修复：待SS01步骤完成后，于地面按照1-1.5m的粪堆间距设置牛粪堆，并于每个牛粪堆上放养蚯蚓；待一期蚯蚓繁殖完成后，对牛粪堆进行破坏，使粪堆内的蚯蚓均匀分布于地面；

SS03、植被覆盖：对矿山地表表面进行翻地，平地，按照每亩30-50kg的用量施加磷酸钙或钙镁磷肥，同时按照每亩3-6kg的用量播种紫云英、鼠茅草、苕子、木豆或决明中的任意杂草；待一期杂草生长结束后，按照种植穴间距为5-8m进行挖种植穴，并于种植穴上种植植被。

其中，SS02步骤中每个牛粪堆放养蚯蚓的数量为0.5-1kg。

其中，SS03步骤中挖种植穴的种植穴深为30-50cm，种植穴的底面位于泥浆层上；植被选用当地乡土植被或其他固氮树种。

请参阅图2-5所示，退化矿山生态修复管理系统包括中央处理平台、天气分析系统、土壤分析系统、植物生长分析系统和浇灌系统；

天气分析系统、土壤分析系统和植物生长分析系统均通过数据传输模块与中央处理平台相连；中央处理平台通过数据传输模块与浇灌系统相连；中央处理平台通过通信模块与监控中心进行信息交互。

其中，天气分析系统包括用于通过国家气象局采集天气信息的天气信息采集单元以及对天气信息采集单元进行提取分析的天气信息处理单元；天气信息采集单元通过数据采集及传输模块与国家气象局相连；天气信息采集单元通过数据传输模块与天气信息处理单元相连，天气信息处理单元通过数据传输模块与中央处理平台相连。

其中，土壤分析系统包括检测设备和土壤信息数据处理单元；检测设备包括土壤养分检测仪和土壤湿度检测仪；土壤养分检测仪和土壤湿度检测仪通过数据传输模块与土壤信息数据处理单元相连；土壤信息数据处理单元通过数据传输模块与中央处理平台相连。

其中，植物生长分析系统通过采用遥感技术对植物生长病虫害情况进行分析判断。

其中，浇灌系统包括水份补充喷施单元、养液补充喷施单元和除虫液喷施单元。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.退化矿山生态修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

SS01、土壤处理：先对矿山土壤进行表面破碎，破碎深度10-30cm，破碎石块的长、宽、高中任一尺寸大小不超过15cm；破碎后对破碎的地表表面进行泥浆灌注，灌注泥浆浸透破碎石块层并于表面形成一层厚度为1-5cm厚度的泥浆层；泥浆灌注后于地表表面铺设一层厚度为5-10cm的粉煤灰并加泥浆浸透粉煤灰层；于粉煤灰层的表面铺设一层厚度为20-40cm的粘土层；于粘土层的表面覆盖一层厚度为3-5cm厚度的树叶或杂草；

SS02、土壤生物修复：待SS01步骤完成后，于地面按照1-1.5m的粪堆间距设置牛粪堆，并于每个牛粪堆上放养蚯蚓；待一期蚯蚓繁殖完成后，对牛粪堆进行破坏，使粪堆内的蚯蚓均匀分布于地面；

SS03、植被覆盖：对矿山地表表面进行翻地，平地，按照每亩30-50kg的用量施加磷酸钙或钙镁磷肥，同时按照每亩3-6kg的用量播种紫云英、鼠茅草、苕子、木豆或决明中的任意杂草；待一期杂草生长结束后，按照种植穴间距为5-8m进行挖种植穴，并于种植穴上种植植被。

2.根据权利要求1所述的退化矿山生态修复方法，其特征在于，所述SS02步骤中每个牛粪堆放养蚯蚓的数量为0.5-1kg。

3.根据权利要求1所述的退化矿山生态修复方法，其特征在于，所述SS03步骤中挖种植穴的种植穴深为30-50cm，所述种植穴的底面位于泥浆层上；所述植被选用当地乡土植被或其他固氮树种。

4.如权利要求1-3任意一所述退化矿山生态修复方法的退化矿山生态修复管理系统，其特征在于，

包括中央处理平台、天气分析系统、土壤分析系统、植物生长分析系统和浇灌系统；

所述天气分析系统、土壤分析系统和植物生长分析系统均通过数据传输模块与中央处理平台相连；所述中央处理平台通过数据传输模块与浇灌系统相连；所述中央处理平台通过通信模块与监控中心进行信息交互。

5.根据权利要求4所述的退化矿山生态修复管理系统，其特征在于，所述天气分析系统包括用于通过国家气象局采集天气信息的天气信息采集单元以及对天气信息采集单元进行提取分析的天气信息处理单元；

所述天气信息采集单元通过数据采集及传输模块与国家气象局相连；所述天气信息采集单元通过数据传输模块与天气信息处理单元相连，所述天气信息处理单元通过数据传输模块与中央处理平台相连。

6.根据权利要求4所述的退化矿山生态修复管理系统，其特征在于，所述土壤分析系统包括检测设备和土壤信息数据处理单元；所述检测设备包括土壤养分检测仪和土壤湿度检测仪；所述土壤养分检测仪和土壤湿度检测仪通过数据传输模块与土壤信息数据处理单元相连；所述土壤信息数据处理单元通过数据传输模块与中央处理平台相连。

7.根据权利要求4所述的退化矿山生态修复管理系统，其特征在于，所述植物生长分析系统通过采用遥感技术对植物生长病虫害情况进行分析判断。

8.根据权利要求4所述的退化矿山生态修复管理系统，其特征在于，所述浇灌系统包括水份补充喷施单元、养液补充喷施单元和除虫液喷施单元。