CN108901559A - 一种煤矿区植被修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿区植被修复方法，包括以下步骤：(1)将煤矸石破碎成直径2‑5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6‑0.8m的第一基质材料；(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4‑0.6m的第二基质材料；(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿，后续按照常规管理方法进行管理。本发明提供的第一基质材料和第二基质材料能够提供土壤肥力，改善土壤结构，能为油松、紫穗槐和紫花苜蓿的生长提供丰富的营养物质，还能够起到保水作用以及固定重金属的作用，有利于这三种植物生长，进而起到植被修复的作用。

Description

一种煤矿区植被修复方法
技术领域
本发明植被修复方法技术领域，具体涉及一种煤矿区植被修复方法。
背景技术
我国的能源结构以煤炭为主，煤炭占一次性能源消费的70％左右，煤炭在为我国经济发展做出巨大贡献的同时，也对矿区土壤环境造成了严重影响，如露天采煤时直接将煤层上方的表土和岩层剥离之后进行，煤炭资源开采后，地下会形成一定的采空区，会导致土地塌陷，一般的修复方法是客土覆盖，但客土覆盖后所形成的土壤层养分含量低，保墒性能差，导致植物不易快速建植。因此，如何解决煤矿区尤其是煤矿塌陷区的植被修复问题是人们关注的重点。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种煤矿区植被修复方法，采用该修复方法可快速提高煤矿区植被存活率及覆盖率，使得煤矿区植被得到修复。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种煤矿区植被修复方法，包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎成直径2-5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；
(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6-0.8m的第一基质材料；其中第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土40-55份、煤矸石20-35份、城市污泥10-20份、生物质炭10-20份、脲醛泡沫粉体4-8份、硫脲2-5份、羟基磷酸钙2-5份和改性壳聚糖1-4份；
(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土20-30份、脲醛泡沫粉体2-5份、紫花苜蓿10-20份、复合菌剂2-4份、蚯蚓粪5-10份、烟草废弃物15-30份和糖厂废弃物25-40份和柑橘皮5-10份；
(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿，后续按照常规管理方法进行管理；其中，油松和紫穗槐的混交比例为0.5-1.5:3-6。
进一步地，第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土50份、煤矸石28份、城市污泥16份、生物质炭15份、脲醛泡沫粉体5份、硫脲3份、羟基磷酸钙4份和改性壳聚糖3份。
进一步地，城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥，其有机质含量大于45％，含水量为65％-75％。
进一步地，脲醛泡沫粉体通过以下方法制得：
(1)将甲醛水溶液和尿素按重量比为1:1.2-1.5混合，溶解；
(2)向步骤(1)所得物中加入二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混匀；其中二辛基琥珀酸磺酸钠质量为步骤(1)所得物质量的0.5-1倍；
(3)待步骤(2)所得物体积膨胀时喷入其0.1-0.2倍重量的高吸水树脂颗粒，继续搅拌发泡；
(4)向步骤(3)所得物中加入苯磺酸搅拌混匀，得脲醛泡沫；其中，苯磺酸质量为步骤(3)所得物质量的0.003-0.008倍；
(5)将脲醛泡沫剪切，干燥，制得脲醛泡沫粉体。
进一步地，改性壳聚糖通过以下方法制备得到：将壳聚糖溶解于丙烯酸和水混合的混合液中，于65-75℃反应24-28h，然后调节溶液pH值为10-12，透析，冻干，制得；其中，壳聚糖与混合液的质量体积比为1-2：50-110。
进一步地，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土26份、脲醛泡沫粉体4份、紫花苜蓿15份、复合菌剂3份、蚯蚓粪8份、烟草废弃物25份和糖厂废弃物30份和柑橘皮6份。
进一步地，第二基质材料通过以下方法制备得到：
(1)将柑橘皮粉碎，与烟草废弃物和糖厂废弃物混合，然后添加0.5-0.8％混合物总质量的生物菌剂，搅拌混匀后自然发酵6-8天，然后再加入蚯蚓粪，混匀，继续发酵10-15天，制得；其中，生物菌剂为枯草芽孢杆菌、纤维弧菌、地衣芽孢杆菌、链霉菌以及热带假丝酵母按重量比为1-2:1-2:1-2:1-2:1-2混合的混合物；
(2)将紫花苜蓿剪碎至3-5cm的碎段；
(3)将步骤(1)所得物干燥，粉碎，加入紫花苜蓿碎段及剩余物质，混匀，制得。
进一步地，复合菌剂包括以下重量份的组分：固氮菌1-2份、解磷菌2-4份和解钾菌2-4份，其活性菌数大于1.0×109cfu/g。
进一步地，烟草废弃物为废弃烟叶、烟杆、烟末和烟梗。
进一步地，糖厂废弃物为蔗渣、滤泥和糖蜜按重量比为3-7:3-8:2-3混合的混合物。
本发明提供的煤矿区植被修复方法，具有以下有益效果：
(1)城市污泥中含有大量的氮、磷、钾等营养元素可以为植物的生长提供大量的营养物质，同时具有流动性的污泥可以添堵煤矸石表面的孔隙，提高覆土层的保水性能与肥力；此外第一基质材料中还含有脲醛泡沫粉体，其吸水保水性能特别优异，结合城市污泥的特性，更有利于水分的保持和缓慢释放，当雨水过多时，脲醛泡沫粉体可迅速把过多的雨水吸收保存起来，防止水土流失，在过后又可以把储存的水分释放出来。
(2)第一基质材料以及第二基质材料中的脲醛泡沫粉体相互配合，植物先吸收第二基质材料中脲醛泡沫粉体释放的水分，当水分不足时，第一基质材料中脲醛泡沫粉体储存的水分会慢慢的释放出来，继续为植物提供水分，保证植物的生长。
(3)第一基质材料中含有硫脲、羟基磷酸钙和改性壳聚糖，可以固定煤矿区土壤中的重金属，同时还可以缓慢释放出尿素、磷、硫等植物生长所需的营养元素。
(4)紫花苜蓿含有丰富的营养物质，在土壤微生物以及城市污泥中微生物的作用下可以将紫花苜蓿分解，为植物提供易于吸收的营养物质，同时，紫花苜蓿本身也可以作为绿肥为土壤提供大量、新鲜的有机物质，进而利于植物生长，此外，紫花苜蓿还可以作为胶结剂，促进土壤形成团粒，使得土壤物理结构得到改良，可有效提高土壤肥力。
紫花苜蓿和固氮菌结合可以增加土壤中的氮素来源，解磷和解钾菌可将城市污泥中难溶的矿质磷、钾分解出来，变为植物可以吸收的磷、钾，利于植物生长。
(5)本发明使用特定比例的蔗渣、滤泥和糖蜜以及烟草废弃物和柑橘皮作为发酵原料，既有效利用了生产、生活中产生的废弃物，同时通过发酵将其作为有利资源来为植物的生长提供营养物质。
(6)本发明选择油松、紫穗槐和紫花苜蓿作为种植植物，从乔木、灌木和草本来选择种植植物，且以行间混交的方式进行种植，可有效利用其光照，同时紫花苜蓿还具有固氮作用，可为油松和紫穗槐提供营养，油松、紫穗槐和紫花苜蓿在生长过程中，根部所产生的物质能够相互作用，均有利于三种植物的生长。
(7)本发明提供的第一基质材料和第二基质材料能够提供土壤肥力，改善土壤结构，能为油松、紫穗槐和紫花苜蓿的生长提供丰富的营养物质，还能够起到保水作用以及固定重金属的作用，有利于这三种植物生长，进而起到植被修复的作用。
具体实施方式
本发明所用的煤矸石均为破碎成直径2-5cm的碎块；壤土是经风干、粉碎、过30-50目筛的当地地表土。
实施例1
一种煤矿区植被修复方法，包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎成直径2-5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；
(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6-0.8m的第一基质材料；其中第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土40份、煤矸石20份、城市污泥10份、生物质炭10份、脲醛泡沫粉体4份、硫脲2份、羟基磷酸钙2份和改性壳聚糖1份；第一基质材料的制备方法为：将各组分混匀即可；
(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土20份、脲醛泡沫粉体2份、紫花苜蓿10份、复合菌剂2份、蚯蚓粪5份、烟草废弃物15份和糖厂废弃物25份和柑橘皮5份；
(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿，后续按照常规管理方法进行管理；其中，油松和紫穗槐的混交比例为0.5:3，其中混交种植的行间为2m，油松的株距为1.5m，紫穗槐的株距为1.2m。
上述城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥，其有机质含量大于45％，含水量为65％-75％。
脲醛泡沫粉体通过以下方法制得：
(1)将甲醛水溶液和尿素按重量比为1:1.2混合，溶解；
(2)向步骤(1)所得物中加入二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混匀；其中二辛基琥珀酸磺酸钠质量为步骤(1)所得物质量的0.5倍；
(3)待步骤(2)所得物体积膨胀时喷入其0.1倍重量的高吸水树脂颗粒，继续搅拌发泡；
(4)向步骤(3)所得发泡物中加入苯磺酸搅拌混匀，得脲醛泡沫；其中，苯磺酸质量为步骤(3)所得发泡物质量的0.003倍；
(5)将脲醛泡沫剪切，干燥，制得脲醛泡沫粉体。
改性壳聚糖通过以下方法制备得到：将20g壳聚糖溶解于12mL丙烯酸和1000mL水混合的混合液中，于70℃反应24h，然后用1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值为10-12，透析，冻干，制得。
第二基质材料通过以下方法制备得到：
(1)将柑橘皮粉碎，与烟草废弃物和糖厂废弃物混合，然后添加0.5％混合物总质量的生物菌剂，搅拌混匀后自然发酵6天，然后再加入蚯蚓粪，混匀，继续发酵14天，制得；其中，生物菌剂为枯草芽孢杆菌、纤维弧菌、地衣芽孢杆菌、链霉菌以及热带假丝酵母按重量比为1:1:1:1:1混合的混合物；
(2)将紫花苜蓿剪碎至3-5cm的碎段；
(3)将步骤(1)所得物干燥，粉碎，加入紫花苜蓿碎段及剩余物质，混匀，制得。
复合菌剂包括以下重量份的组分：固氮菌1份、解磷菌2份和解钾菌2份，其活性菌数大于1.0×109cfu/g。
烟草废弃物为废弃烟叶、烟杆、烟末和烟梗。
糖厂废弃物为蔗渣、滤泥和糖蜜按重量比为3:3:2混合的混合物。
实施例2
一种煤矿区植被修复方法，包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎成直径2-5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；
(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6-0.8m的第一基质材料；其中第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土55份、煤矸石35份、城市污泥20份、生物质炭20份、脲醛泡沫粉体8份、硫脲5份、羟基磷酸钙5份和改性壳聚糖4份；第一基质材料的制备方法为：将各组分混匀即可；
(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土30份、脲醛泡沫粉体5份、紫花苜蓿20份、复合菌剂4份、蚯蚓粪10份、烟草废弃物30份和糖厂废弃物40份和柑橘皮10份；
(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿，后续按照常规管理方法进行管理；其中，油松和紫穗槐的混交比例为0.5:3，其中混交种植的行间为2m，油松的株距为1.5m，紫穗槐的株距为1.2m。
上述城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥，其有机质含量大于45％，含水量为65％-75％。
脲醛泡沫粉体通过以下方法制得：
(1)将甲醛水溶液和尿素按重量比为1:1.5混合，溶解；
(2)向步骤(1)所得物中加入等质量的二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混匀；
(3)待步骤(2)所得物体积膨胀时喷入其0.2倍重量的高吸水树脂颗粒，继续搅拌发泡；
(4)向步骤(3)所得发泡物中加入苯磺酸搅拌混匀，得脲醛泡沫；其中，苯磺酸质量为步骤(3)所得发泡物质量的0.008倍；
(5)将脲醛泡沫剪切，干燥，制得脲醛泡沫粉体。
改性壳聚糖通过以下方法制备得到：将20g壳聚糖溶解于12mL丙烯酸和1000mL水混合的混合液中，于70℃反应24h，然后用1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值为10-12，透析，冻干，制得。
第二基质材料通过以下方法制备得到：
(1)将柑橘皮粉碎，与烟草废弃物和糖厂废弃物混合，然后添加0.5％混合物总质量的生物菌剂，搅拌混匀后自然发酵8天，然后再加入蚯蚓粪，混匀，继续发酵10天，制得；其中，生物菌剂为枯草芽孢杆菌、纤维弧菌、地衣芽孢杆菌、链霉菌以及热带假丝酵母按重量比为2:2:2:2:2混合的混合物；
(2)将紫花苜蓿剪碎至3-5cm的碎段；
(3)将步骤(1)所得物干燥，粉碎，加入紫花苜蓿碎段及剩余物质，混匀，制得。
复合菌剂包括以下重量份的组分：固氮菌2份、解磷菌4份和解钾菌4份，其活性菌数大于1.0×109cfu/g。
烟草废弃物为废弃烟叶、烟杆、烟末和烟梗。
糖厂废弃物为蔗渣、滤泥和糖蜜按重量比为7:8:3混合的混合物。
实施例3
一种煤矿区植被修复方法，包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎成直径2-5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；
(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6-0.8m的第一基质材料；其中第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土45份、煤矸石25份、城市污泥13份、生物质炭13份、脲醛泡沫粉体5份、硫脲3份、羟基磷酸钙3份和改性壳聚糖2份；第一基质材料的制备方法为：将各组分混匀即可；
(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土23份、脲醛泡沫粉体3份、紫花苜蓿12份、复合菌剂2.5份、蚯蚓粪6份、烟草废弃物20份和糖厂废弃物30份和柑橘皮6份；
(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿，后续按照常规管理方法进行管理；其中，油松和紫穗槐的混交比例为0.5:3，其中混交种植的行间为2m，油松的株距为1.5m，紫穗槐的株距为1.2m。
上述城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥，其有机质含量大于45％，含水量为65％-75％。
脲醛泡沫粉体通过以下方法制得：
(1)将甲醛水溶液和尿素按重量比为1:1.3混合，溶解；
(2)向步骤(1)所得物中加入二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混匀；其中二辛基琥珀酸磺酸钠质量为步骤(1)所得物质量的0.6倍；
(3)待步骤(2)所得物体积膨胀时喷入其0.12倍重量的高吸水树脂颗粒，继续搅拌发泡；
(4)向步骤(3)所得发泡物中加入苯磺酸搅拌混匀，得脲醛泡沫；其中，苯磺酸质量为步骤(3)所得发泡物质量的0.005倍；
(5)将脲醛泡沫剪切，干燥，制得脲醛泡沫粉体。
改性壳聚糖通过以下方法制备得到：将20g壳聚糖溶解于12mL丙烯酸和1000mL水混合的混合液中，于70℃反应24h，然后用1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值为10-12，透析，冻干，制得。
第二基质材料通过以下方法制备得到：
(1)将柑橘皮粉碎，与烟草废弃物和糖厂废弃物混合，然后添加0.5％混合物总质量的生物菌剂，搅拌混匀后自然发酵8天，然后再加入蚯蚓粪，混匀，继续发酵12天，制得；其中，生物菌剂为枯草芽孢杆菌、纤维弧菌、地衣芽孢杆菌、链霉菌以及热带假丝酵母按重量比为2:1:1:2:2混合的混合物；
(2)将紫花苜蓿剪碎至3-5cm的碎段；
(3)将步骤(1)所得物干燥，粉碎，加入紫花苜蓿碎段及剩余物质，混匀，制得。
复合菌剂包括以下重量份的组分：固氮菌1份、解磷菌2.5份和解钾菌2.5份，其活性菌数大于1.0×109cfu/g。
烟草废弃物为废弃烟叶、烟杆、烟末和烟梗。
糖厂废弃物为蔗渣、滤泥和糖蜜按重量比为4:4:2.3混合的混合物。
实施例4
一种煤矿区植被修复方法，包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎成直径2-5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；
(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6-0.8m的第一基质材料；其中第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土50份、煤矸石30份、城市污泥18份、生物质炭18份、脲醛泡沫粉体7份、硫脲4份、羟基磷酸钙4份和改性壳聚糖3份；第一基质材料的制备方法为：将各组分混匀即可；
(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土28份、脲醛泡沫粉体4份、紫花苜蓿18份、复合菌剂3.5份、蚯蚓粪8份、烟草废弃物25份和糖厂废弃物35份和柑橘皮8份；
(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿，后续按照常规管理方法进行管理；其中，油松和紫穗槐的混交比例为0.5:3，其中混交种植的行间为2m，油松的株距为1.5m，紫穗槐的株距为1.2m。
上述城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥，其有机质含量大于45％，含水量为65％-75％。
脲醛泡沫粉体通过以下方法制得：
(1)将甲醛水溶液和尿素按重量比为1:1.4混合，溶解；
(2)向步骤(1)所得物中加入二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混匀；其中二辛基琥珀酸磺酸钠质量为步骤(1)所得物质量的0.8倍；
(3)待步骤(2)所得物体积膨胀时喷入其0.17倍重量的高吸水树脂颗粒，继续搅拌发泡；
(4)向步骤(3)所得发泡物中加入苯磺酸搅拌混匀，得脲醛泡沫；其中，苯磺酸质量为步骤(3)所得发泡物质量的0.006倍；
(5)将脲醛泡沫剪切，干燥，制得脲醛泡沫粉体。
改性壳聚糖通过以下方法制备得到：将20g壳聚糖溶解于12mL丙烯酸和1000mL水混合的混合液中，于70℃反应24h，然后用1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值为10-12，透析，冻干，制得。
第二基质材料通过以下方法制备得到：
(1)将柑橘皮粉碎，与烟草废弃物和糖厂废弃物混合，然后添加0.5％混合物总质量的生物菌剂，搅拌混匀后自然发酵6天，然后再加入蚯蚓粪，混匀，继续发酵14天，制得；其中，生物菌剂为枯草芽孢杆菌、纤维弧菌、地衣芽孢杆菌、链霉菌以及热带假丝酵母按重量比为2:1:2:2:2混合的混合物；
(2)将紫花苜蓿剪碎至3-5cm的碎段；
(3)将步骤(1)所得物干燥，粉碎，加入紫花苜蓿碎段及剩余物质，混匀，制得。
复合菌剂包括以下重量份的组分：固氮菌1份、解磷菌3.5份和解钾菌3.5份，其活性菌数大于1.0×109cfu/g。
烟草废弃物为废弃烟叶、烟杆、烟末和烟梗。
糖厂废弃物为蔗渣、滤泥和糖蜜按重量比为5:6:2.7混合的混合物。
实施例5
一种煤矿区植被修复方法，包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎成直径2-5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；
(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6-0.8m的第一基质材料；其中第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土50份、煤矸石28份、城市污泥16份、生物质炭15份、脲醛泡沫粉体5份、硫脲3份、羟基磷酸钙4份和改性壳聚糖3份；第一基质材料的制备方法为：将各组分混匀即可；
(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土26份、脲醛泡沫粉体4份、紫花苜蓿15份、复合菌剂3份、蚯蚓粪8份、烟草废弃物25份和糖厂废弃物30份和柑橘皮6份；
(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿，后续按照常规管理方法进行管理；其中，油松和紫穗槐的混交比例为0.5:3，其中混交种植的行间为2m，油松的株距为1.5m，紫穗槐的株距为1.2m。
上述城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥，其有机质含量大于45％，含水量为65％-75％。
脲醛泡沫粉体通过以下方法制得：
(1)将甲醛水溶液和尿素按重量比为1:1.5混合，溶解；
(2)向步骤(1)所得物中加入二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混匀；其中二辛基琥珀酸磺酸钠质量为步骤(1)所得物质量的0.6倍；
(3)待步骤(2)所得物体积膨胀时喷入其0.2倍重量的高吸水树脂颗粒，继续搅拌发泡；
(4)向步骤(3)所得发泡物中加入苯磺酸搅拌混匀，得脲醛泡沫；其中，苯磺酸质量为步骤(3)所得发泡物质量的0.005倍；
(5)将脲醛泡沫剪切，干燥，制得脲醛泡沫粉体。
改性壳聚糖通过以下方法制备得到：将20g壳聚糖溶解于12mL丙烯酸和1000mL水混合的混合液中，于70℃反应24h，然后用1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH值为10-12，透析，冻干，制得。
第二基质材料通过以下方法制备得到：
(1)将柑橘皮粉碎，与烟草废弃物和糖厂废弃物混合，然后添加0.5％混合物总质量的生物菌剂，搅拌混匀后自然发酵6天，然后再加入蚯蚓粪，混匀，继续发酵14天，制得；其中，生物菌剂为枯草芽孢杆菌、纤维弧菌、地衣芽孢杆菌、链霉菌以及热带假丝酵母按重量比为2:1:1:2:2混合的混合物；
(2)将紫花苜蓿剪碎至3-5cm的碎段；
(3)将步骤(1)所得物干燥，粉碎，加入紫花苜蓿碎段及剩余物质，混匀，制得。
复合菌剂包括以下重量份的组分：固氮菌1.5份、解磷菌3份和解钾菌3份，其活性菌数大于1.0×109cfu/g。
烟草废弃物为废弃烟叶、烟杆、烟末和烟梗。
糖厂废弃物为蔗渣、滤泥和糖蜜按重量比为6:7:2.5混合的混合物。
采用上述修复方法对煤矿区进行修复，通过定期观察，种植植物6个月后，植物存活率高达85％以上，覆盖率高，植物长势优良，无发黄、干枯等现象，且种植后易于管理，不用施肥，不用灌水，土壤会保水，缓慢释放水供植物利用，待一年后观察，存活的植物并无死亡现象，植物葱绿，长势良好，对土壤肥力及重金属均做相关检测，土壤中氮磷钾元素均充足，利于植物生长，其重金属含量远远低于最初的土壤含量，说明本发明修复方法快速有效。

Claims (10)

1.一种煤矿区植被修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎成直径2-5cm的碎块，平铺煤矿塌陷区及周边土地；
(2)在平整后的土地上铺盖一层厚度为0.6-0.8m的第一基质材料；其中第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土40-55份、煤矸石20-35份、城市污泥10-20份、生物质炭10-20份、脲醛泡沫粉体4-8份、硫脲2-5份、羟基磷酸钙2-5份和改性壳聚糖1-4份；
(3)在覆土层上铺盖一层厚度后0.4-0.6m的第二基质材料；其中，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土20-30份、脲醛泡沫粉体2-5份、紫花苜蓿10-20份、复合菌剂2-4份、蚯蚓粪5-10份、烟草废弃物15-30份和糖厂废弃物25-40份和柑橘皮5-10份；
(4)在第二基质材料上以行间混交的方式种植油松和紫穗槐，然后在油松和紫穗槐直接的空地处种植紫花苜蓿；其中，油松和紫穗槐的混交比例为0.5-1.5:3-6。
2.根据权利要求1所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，第一基质材料包括以下重量份的组分：壤土50份、煤矸石28份、城市污泥16份、生物质炭15份、脲醛泡沫粉体5份、硫脲3份、羟基磷酸钙4份和改性壳聚糖3份。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥，其有机质含量大于45％，含水量为65％-75％。
4.根据权利要求1所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，脲醛泡沫粉体通过以下方法制得：
(1)将甲醛水溶液和尿素按重量比为1:1.2-1.5混合，溶解；
(2)向步骤(1)所得物中加入二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混匀；其中二辛基琥珀酸磺酸钠质量为步骤(1)所得物质量的0.5-1倍；
(3)待步骤(2)所得物体积膨胀时喷入其0.1-0.2倍重量的高吸水树脂颗粒，继续搅拌发泡；
(4)向步骤(3)所得物中加入苯磺酸搅拌混匀，得脲醛泡沫；其中，苯磺酸质量为步骤(3)所得物质量的0.003-0.008倍；
(5)将脲醛泡沫剪切，干燥，制得脲醛泡沫粉体。
5.根据权利要求1或2所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，改性壳聚糖通过以下方法制备得到：将壳聚糖溶解于丙烯酸和水混合的混合液中，于65-75℃反应24-28h，然后调节溶液pH值为10-12，透析，冻干，制得；其中，壳聚糖与混合液的质量体积比为1-2：50-110。
6.根据权利要求1所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，第二基质材料包括以下重量份的组分：壤土26份、脲醛泡沫粉体4份、紫花苜蓿15份、复合菌剂3份、蚯蚓粪8份、烟草废弃物25份和糖厂废弃物30份和柑橘皮6份。
7.根据权利要求1或6所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，第二基质材料通过以下方法制备得到：
(1)将柑橘皮粉碎，与烟草废弃物和糖厂废弃物混合，然后添加0.5-0.8％混合物总质量的生物菌剂，搅拌混匀后自然发酵6-8天，然后再加入蚯蚓粪，混匀，继续发酵10-15天，制得；其中，生物菌剂为枯草芽孢杆菌、纤维弧菌、地衣芽孢杆菌、链霉菌以及热带假丝酵母按重量比为1-2:1-2:1-2:1-2:1-2混合的混合物；
(2)将紫花苜蓿剪碎至3-5cm的碎段；
(3)将步骤(1)所得物干燥，粉碎，加入紫花苜蓿碎段及剩余物质，混匀，制得。
8.根据权利要求1或6所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，复合菌剂包括以下重量份的组分：固氮菌1-2份、解磷菌2-4份和解钾菌2-4份，其活性菌数大于1.0×109cfu/g。
9.根据权利要求1或6所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，烟草废弃物为废弃烟叶、烟杆、烟末和烟梗。
10.根据权利要求1或6所述的煤矿区植被修复方法，其特征在于，糖厂废弃物为蔗渣、滤泥和糖蜜按重量比为3-7:3-8:2-3混合的混合物。
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