CN109290364A - 一种矿山重金属污染土壤治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿山重金属污染土壤治理方法，包括以下步骤，（1）地形整理，对平地进行高挖低填平整以及清理；（2）重金属稳定层，喷播铺设在地表上；所述重金属稳定层厚度为7~10cm；（3）类壤土基质底基层，喷播铺设在重金属稳定层上，所述类壤土基质底基层喷播厚度为7~8cm；（4）类壤土基质表层，喷播铺设在所述类壤土基质底基层，所述类壤土基质表层喷播厚度为5~7cm；（5）边坡的养护管理，包括在覆盖无纺布、浇水、施肥、病虫防治、补种和后期监测。本发明提供了一种土壤结构合理、稳定，能够快速形成生态系统稳定植被的用于矿山重金属污染土壤的治理方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿山重金属污染土壤治理方法，属于植被技术领域。
背景技术
在开采或已开采矿山区域形成了大量的固体废弃物，重金属含量过高，长期裸露使硫矿物氧化造成土壤酸化，固体废渣经雨水冲刷、淋溶，将其中的有毒有害成分渗入土壤中，造成土壤酸化和重金属污染，导致土壤环境恶化，植被全面退化，土壤进一步再酸化和流失。目前修复重金属污染的方法主要有工程修复、物理化学修复、生物修复技术以及农业生态修复等。这些方法都具有一定的特点，其中生物修复特别是植物修复具有投资少、效率高，且不造成二次污染等多种特性，在修复矿山土壤和污泥的重金属污染中显示了极大的潜力，成为近年来开始关注的研究热点。
发明内容
本发明目的是提供一种土壤结构合理、稳定，能够快速形成生态系统稳定植被的用于矿山重金属污染土壤的治理方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种矿山重金属污染土壤治理方法，包括以下步骤，
（1）地形整理，对平地进行高挖低填平整以及清理；
（2）重金属稳定层，所述重金属稳定层以重量份计包括重金属稳定剂 5~10份、本地生土30~40份、种植土5~15份、黏胶1~2份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、重金属吸收剂5~10份以及碱性改良剂5~10份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在地表上；所述重金属稳定层厚度为7~10cm；
（3）类壤土基质底基层，所述类壤土基质底基层以重量份计包括种植土50~60份、泥炭5~15份、矿物质2~6份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、重金属吸收剂3~5份、碱性改良剂3~5份、微量元素0.1~0.2份、有机肥5~10份、缓释肥1~3份以及类壤土基质剂3~6份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在重金属稳定层上，所述类壤土基质底基层喷播厚度为7~8cm；
（4）类壤土基质表层，所述类壤土基质底基层以重量份计包括种植土50~60份、泥炭5~15份、矿物质2~6份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、微量元素0.1~0.2份、缓释肥1~3份、木纤维1~2份、类壤土基质剂5~10份以及种子1~2份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在所述类壤土基质底基层，所述类壤土基质表层喷播厚度为5~7cm；
（5）边坡的养护管理，包括在覆盖无纺布、浇水、施肥、病虫防治、补种和后期监测。
所述重金属稳定剂为铁盐、亚铁盐、碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物、硫化物、钼酸盐中的一种或多种。
所述碱性改良剂为石灰或烧碱。
所述重金属吸收剂选自活性炭、生物炭、沸石或膨润土中一种或多种。
步骤（4）中所述种子为乔木、灌、草组合的混合籽种，乔木、灌、草的比例为 2~4:4~6:2~3，所述种子经过催芽处理，并通过发芽率试验。
所述种子包括超富集植物种子。
本发明的有益效果是：本发明通过设置重金属稳定层，重金属稳定剂可以降低重金属的移动性，重金属吸收剂可以减少重金属含量，形成一层重金属隔离层，避免重金属对上层土壤基质的迁移，减少对植物生长的影响，利用两层喷播的方式进行播种，可以提高土壤结构稳定性，喷播的瞬间基质可以通过膨胀作用紧锁围土介质，提高接触面摩擦阻力，抗冲刷能力强、附着力强、稳定性好，通过合理配置土壤组分，仿生快速模拟出自然界中适合植物生长的类壤土基质，类壤土基质喷播形成的土壤基质具有丰富的毛管孔隙（直径0.001-0.1毫米的土壤孔隙），能够增强土壤的吸水、保水能力，含水量的增加使土壤土水势增高，有利于植物吸收水分，良好的持水性有益于提高发芽率，类壤土基质具有适宜植物生长的疏松度和通气性，能够改善土壤通气状况，有助于植物种子发芽、根系发育、微生物活动及养分转化，促进植物生长发育，更快的形成群落。
通过合理配置乔灌木种子比例，将乔、灌木比例控制在适宜植被生长的范围内，有利于草本、灌木、乔木各目标植物类型在时空上逐步向稳定和合理分布的格局发展，避免了植物单一化，导致生态系统难以长久稳定的问题，并且乔木、灌木所具有的发达根系可在土体中形成“骨架箍束作用”以有效改善土体力学性质制约变形，产生摩擦阻力及提高内摩擦角与抗剪强度，从而起到“绿色锚杆”的作用。优良的乔灌木比例能够营造出良好的疏林景观复层结构，季相变化明显，景观效果良好，同时考虑到季候性落叶能够为植物生长提供有机质，有利于植物生长基质形成。
具体实施方式
下面将对本发明做进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种修复矿山土壤重金属污染的方法，包括以下步骤，
（1）地形整理，对平地进行高挖低填平整以及清理；
（2）重金属稳定层，所述重金属稳定层以重量份计包括重金属稳定剂 5~10份、本地生土30~40份、种植土5~15份、黏胶1~2份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、重金属吸收剂5~10份以及碱性改良剂5~10份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在地表上；所述重金属稳定层厚度为7~10cm，所述重金属稳定剂为铁盐、亚铁盐、碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物、硫化物、钼酸盐中的一种或多种，所述碱性改良剂为石灰或烧碱，所述重金属吸收剂选自活性炭、生物炭、沸石或膨润土中一种或多种；
（3）类壤土基质底基层，所述类壤土基质底基层以重量份计包括种植土50~60份、泥炭5~15份、矿物质2~6份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、重金属吸收剂3~5份、碱性改良剂3~5份、微量元素0.1~0.2份、有机肥5~10份、缓释肥1~3份以及类壤土基质剂3~8份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在重金属稳定层上，所述类壤土基质底基层喷播厚度为7~8cm；
（4）类壤土基质表层，所述类壤土基质底基层以重量份计包括种植土50~60份、泥炭5~15份、矿物质2~6份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、微量元素0.1~0.2份、缓释肥1~3份、木纤维1~2份、类壤土基质剂3~8份以及种子1~2份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在所述类壤土基质底基层，所述类壤土基质表层喷播厚度为5~7cm，步骤（4）中所述种子为乔木、灌、草组合的混合籽种，乔木、灌、草的比例为 2~4:4~6:2~3，所述种子经过催芽处理，并通过发芽率试验，所述种子包括超富集植物种子，可以根据重金属污染情况设置超富集类植物种子的含量。
（5）边坡的养护管理，包括在覆盖无纺布、浇水、施肥、病虫防治、补种和后期监测。
类壤土基质中植物一般一周内种子发芽，2个月内修复作业面表面植被形成不低于10厘米的植被坪，6个月内树木类植物生 长0.3-0.8米高，且根系与修复作业面表面接触并部分深入到修复作业面内，3年后树木长 成0.8-3米，植物根系深入到坡面内，且相邻的植物根系间相互交错形成网状根系分布，达到对修复作业面进行生物防护固定作用，且随着时间的延长达到的防护功能越强，同时构成稳定生态循环体系，一方面增加生物因素对修复作业面的防护作用，另一方面提高植被种类多样性和自然修复能力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种矿山重金属污染土壤治理方法，其特征在于：包括以下步骤，
（1）地形整理，对平地进行高挖低填平整以及清理；
（2）重金属稳定层，所述重金属稳定层以重量份计包括重金属稳定剂 5~10份、本地生土30~40份、种植土5~15份、黏胶1~2份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、重金属吸收剂5~10份以及碱性改良剂5~10份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在地表上；所述重金属稳定层厚度为7~10cm；
（3）类壤土基质底基层，所述类壤土基质底基层以重量份计包括种植土50~60份、泥炭5~15份、矿物质2~6份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、重金属吸收剂3~5份、碱性改良剂3~5份、微量元素0.1~0.2份、有机肥5~10份、缓释肥1~3份以及类壤土基质剂3~6份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在重金属稳定层上，所述类壤土基质底基层喷播厚度为7~8cm；
（4）类壤土基质表层，所述类壤土基质底基层以重量份计包括种植土50~60份、泥炭5~15份、矿物质2~6份、保水剂0.2~0.4份、秸秆纤维5~15份，木屑5~10份、微量元素0.1~0.2份、缓释肥1~3份、木纤维1~2份、类壤土基质剂5~10份以及种子1~2份，将上述组分搅拌均匀后，加水至不至流淌后，喷播铺设在所述类壤土基质底基层，所述类壤土基质表层喷播厚度为5~7cm；
（5）边坡的养护管理，包括在覆盖无纺布、浇水、施肥、病虫防治、补种和后期监测。
2.根据权利要求1所述的一种矿山重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述重金属稳定剂为铁盐、亚铁盐、碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物、硫化物、钼酸盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种矿山重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述碱性改良剂为石灰或烧碱。
4.根据权利要求1所述的一种矿山重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述重金属吸收剂选自活性炭、生物炭、沸石或膨润土中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种矿山重金属污染土壤治理方法，其特征在于：步骤（4）中所述种子为乔木、灌、草组合的混合籽种，乔木、灌、草的比例为 2~4:4~6:2~3，所述种子经过催芽处理，并通过发芽率试验。
6.根据权利要求1所述的一种矿山重金属污染土壤治理方法，其特征在于：所述种子包括超富集植物种子。
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