CN109731903B

CN109731903B - 一种分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法

Info

Publication number: CN109731903B
Application number: CN201910062221.4A
Authority: CN
Inventors: 宋宁宁; 王凯荣
Original assignee: Qingdao Agricultural University
Current assignee: Qingdao Agricultural University
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2021-03-26
Anticipated expiration: 2039-01-23
Also published as: ZA201903138B; CN109731903A

Abstract

本发明提供了一种分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法，涉及矿山生态修复技术领域。本发明提供的修复方法，包括如下步骤：(1)在金矿尾矿的表层上覆盖重金属复合钝化剂后进行翻耕，再喷施0.8～1.2％的水溶性羧甲基壳聚糖溶液，得到重金属钝化修复物；(2)在所述步骤(1)得到的重金属钝化修复物上依次覆盖阻隔物、生物有机肥和土壤，实现金矿尾矿的生态修复。本发明提供的生态修复方法属于物理‑化学‑生物联合修复方法，能够持续深度修复金矿尾矿的重金属污染问题，突破了现有金矿尾矿修复方法中存在的二次环境污染、修复效率低、修复周期长以及不能持续深度修复尾矿中重金属污染的限制。

Description

一种分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法

技术领域

本发明涉及矿山生态修复技术领域，具体涉及一种分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法。

背景技术

随着工业社会的飞速发展，矿产需求量越来越大，矿产资源特别是金矿的开发利用引发的环境破坏和废物排放，已成为严峻的问题。长年的金矿开采，重金属镉、铅、汞等随尾砂、废水向环境大量排放，导致矿山环境严重恶化。金矿尾矿粉尘遇风容易飞扬，遇水容易流失，长期堆放，不仅占用大量土地，同时尾矿粉尘对周围自然生态环境构成危害，给人类健康带来威胁。因此，采取有效的生态修复措施进行矿区生态环境的修复，对于实现协调发展矿区人类活动与自然环境的关系、解决矿区可持续发展具有重要的实际意义。

金矿尾矿立地条件差，不利于植物生存与生长，尾矿库生态修复需要面对的主要问题有：(1)表层土破坏缺乏植物能够自然生根和伸展的介质，物理结构不良、持水保肥能力差；(2)存在铅、镉、汞等有毒重金属含量过高等限制植物生长的问题；(3)缺乏植物生长必要的营养元素，如有效氮、磷含量低等；(4)生物种类的减少，甚至丧失给尾矿废弃地生态恢复带来了更加不利的影响。

当前比较常见的集中治理方案主要有物理修复措施、化学修复措施、生物修复措施和农业生态修复措施。采用物理化学和化学方法修复尾矿，具有一定的局限性，难以大规模处理污染土壤，并且能导致土壤结构破坏，生物活性下降、土壤肥力退化和二次污染环境。采用植物修复法存在耗时长，污染程度不能超过修复植物的正常生长范围的缺点，而微生物修复法的实施条件严格，不宜用于治理重金属污染。农业生态措施又存在周期长，效果不显著的特点。现如今成熟的金矿尾矿库的生态修复技术报道仍然较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法。本发明提供的生态修复方法属于物理-化学-生物联合修复方法，能够持续深度修复金矿尾矿的重金属污染问题，突破了现有金矿尾矿修复方法中存在的二次环境污染、修复效率低、修复周期长以及不能持续深度修复尾矿中重金属污染的限制。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法，包括如下步骤：

(1)在金矿尾矿的表层上覆盖重金属复合钝化剂后进行翻耕，再喷施0.8～1.2％的水溶性羧甲基壳聚糖溶液，得到重金属钝化修复物；

所述重金属复合钝化剂包括以下重量份的组分：钙基膨润土20～30份、牡蛎壳粉10～25份、纳米羟基磷灰石10～20份、花生壳粉5～15份、纳米碳黑3～8份和复合酶制剂1～5份；

(2)在所述步骤(1)得到的重金属钝化修复物上依次覆盖阻隔物、生物有机肥和土壤，实现金矿尾矿的生态修复；

所述阻隔物由包括秸秆、纳米氧化铁和石墨烯的原料制备而成；

所述生物有机肥由包括菌渣和植物秧的原料经EM菌发酵剂发酵而成。

优选地，所述重金属钝化修复物的厚度为25～45cm。

优选地，所述复合酶制剂包括漆酶、植酸酶、纤维素酶和脲酶中的至少两种。

优选地，所述阻隔物的厚度为1.5～2.5cm。

优选地，所述秸秆包括小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆中的至少一种。

优选地，所述生物有机肥的厚度为2.0～3.0cm。

优选地，所述菌渣包括平菇菌渣、杏鲍菇菌渣、香菇菌渣和鸡腿菇菌渣中的至少一种。

优选地，所述植物秧包括花生秧和/或土豆秧。

优选地，所述土壤的厚度为7.5～10.0cm。

优选地，在土壤中种植碱蓬和/或向日葵。

本发明提供的分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法，能够有效防止金矿尾矿粉尘造成的水、土壤和大气环境污染，从源头降低尾矿库中重金属对周围环境污染的可能性；通过物理-化学-生物联合修复方法，一方面对金矿尾矿中重金属进行原位钝化，减少其迁移性，另一方面突破了重金属含量过高等限制植物生长的问题，实现了金矿尾矿库生态修复的目的；随着修复时间的延长，重金属钝化修复物、阻隔物和生物有机肥依然能够持续发挥作用，能够持续深度修复金矿尾矿的重金属污染问题；该发明提供的分层覆盖金矿尾矿土壤的生态修复方法治理尾矿重金属操作简单易行、成本较低、不会造成二次污染，修复后的尾矿适宜种植植物，生态环境整治效果明显。

附图说明

图1为本发明分层覆盖金矿尾矿的生态修复示意图，从下而上依次为原始金矿尾矿、重金属钝化修复物、阻隔物、生物有机肥和表层土壤；

图2为不同体系处理下表层土中重金属镉、铅、锌和汞含量的变化图；

图3为不同体系处理下碱蓬地上部分含重金属含量图；

图4为不同体系处理下表层土中重金属镉、铅、锌和汞含量的变化图；

图5为不同体系处理下向日葵地上部分含重金属含量图。

具体实施方式

本发明在金矿尾矿的表层上覆盖重金属复合钝化剂后进行翻耕，再喷施0.8～1.2％的水溶性羧甲基壳聚糖溶液，得到重金属钝化修复物；所述重金属复合钝化剂包括以下重量份的组分：钙基膨润土20～30份、牡蛎壳粉10～25份、纳米羟基磷灰石10～20份、花生壳粉5～15份、纳米碳黑3～8份、复合酶制剂1～5份。

本发明提供的重金属复合钝化剂包括重量份为20～30份的钙基膨润土，优选为25份。本发明对所述钙基膨润土的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可。在本发明中，所述钙基膨润土具有较强的吸附性和阳离子交换性，能对重金属具有良好的吸持作用。

本发明提供的重金属复合钝化剂包括重量份为10～25份的牡蛎壳粉，优选为20份。本发明对所述牡蛎壳粉的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可。在本发明中，所述牡蛎壳粉能够有效改善土壤酸化，并钝化土壤中重金属。

本发明提供的重金属复合钝化剂包括重量份为10～20份的纳米羟基磷灰石，优选为15份。本发明对所述纳米羟基磷灰石的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可。在本发明中，所述纳米羟基磷灰石具有特殊的晶体化学特征，对多种金属离子具有吸附和固定作用。

本发明提供的重金属复合钝化剂包括重量份为5～15份的花生壳粉，优选为10份。本发明对所述花生壳粉的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可。在本发明中，所述花生壳粉能够增加土壤透气性，促进团粒结构形成，同时对重金属具有一定吸附性。

本发明提供的重金属复合钝化剂包括重量份为3～8份的纳米碳黑，优选为5份。本发明对所述纳米碳黑的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可。在本发明中，所述纳米碳黑具有高比表面积、高反应活性和强吸附特性，能够有效钝化土壤中重金属。

本发明提供的重金属复合钝化剂包括重量份为1～5份的复合酶制剂，优选为3份。在本发明中，所述复合酶制剂优选包括漆酶、植酸酶、纤维素酶和脲酶中的至少两种，当所述复合酶制剂优选为漆酶、植酸酶、纤维素酶和脲酶时，所述漆酶的酶活优选为5×10⁵U/g，植酸酶的酶活优选为1×10⁵U/g，纤维素酶的酶活优选为2×10⁵U/g，脲酶的酶活优选为2×10⁵U/g；所述漆酶、植酸酶、纤维素酶和脲酶的质量比为3～8:1～3:1～3:1～3。在本发明中，所述复合酶制剂对环境营养条件要求不高，在土壤中具有较大的移动性，能够高效降解和转化土壤中污染物。

在本发明中，所述重金属复合钝化剂能够通过物理-化学-生物反应，使尾矿中易于淋溶的重金属原位形成溶解度极低的矿物，减弱了重金属的淋溶释放及迁移能力从根本上解决了尾矿中重金属对于环境的污染。

在本发明中，所述金矿尾矿表层土与重金属复合钝化剂的质量比优选为1kg：25～75g，更优选为1kg：35～65g。

在本发明中，所述在金矿尾矿的表层上覆盖重金属复合钝化剂后进行翻耕，翻耕的深度优选为20～50cm，更优选为25～45cm。

在本发明中，所述水溶性羧甲基壳聚糖溶液的质量浓度为0.8～1.2％，优选为1.0％。本发明所述的水溶性羧甲基壳聚糖溶液的施用量为每平方米喷洒1.84～2.76kg。本发明对所述水溶性羧甲基壳聚糖的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可，优选购自于河南新鑫化工有限公司。

在本发明中，所述水溶性羧甲基壳聚糖具有良好的生物黏附性，能够与土壤胶体形成壳聚糖—土壤胶体团粒结构，其表面分布着许多羧甲基、羟基和氨基，能够吸附土壤中的重金属离子形成更加稳定的重金属—壳聚糖—土壤胶体团粒结构，一定程度上降低了土壤中重金属离子的生物有效性，起到重金属原位钝化作用。

在本发明中，所述重金属钝化修复物优选采用厚塑料布覆盖，在15～30℃反应7～10d，更优选在25℃反应8d。

在本发明中，所述重金属钝化修复物的厚度优选为25～45cm，更优选为30～35cm。

本发明在所述得到的重金属钝化修复物上依次覆盖阻隔物、生物有机肥和土壤，实现金矿尾矿的生态修复；所述阻隔物由包括秸秆、纳米氧化铁和石墨烯的原料制备而成；所述生物有机肥由包括菌渣和植物秧的原料经EM菌发酵剂发酵而成。

在本发明中，所述阻隔物由包括秸秆、纳米氧化铁和石墨烯的原料制备而成。其中，所述秸秆与纳米氧化铁的质量比优选为1:0.005；所述秸秆与石墨烯的质量比为1:0.0075。本发明对所述秸秆的种类没有特殊限定，优选为小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆中的至少一种，当所述秸秆优选为两种后以上时，优选以等质量比混合。本发明将所述秸秆、纳米氧化铁和石墨烯混合前，优选先将秸秆粉碎。本发明对所述秸秆粉碎的方式没有特殊限定，采用常规粉碎方法即可，所述粉碎后，得到的粉碎物的粒径优选为150～250μm。

本发明对所述阻隔物的制备方法没有特殊限定，优选将所述秸秆、纳米氧化铁和石墨烯混合后，置于300～450℃马弗炉中缺氧炭化1.5～3h，即得阻隔物Fe/石墨烯/生物质炭复合材料。

在本发明中，所述阻隔物中石墨烯/生物质炭对重金属良好的吸持能力和络合能力，能够减弱重金属的移动性，防止重金属挥发或者随毛细管作用向上移动。

在本发明中，所述生物有机肥由包括菌渣和植物秧的原料经EM菌发酵剂发酵而成。

本发明对所述菌渣的种类没有特殊限定，优选为平菇菌渣、杏鲍菇菌渣、香菇菌渣和鸡腿菇菌渣中的至少一种。当所述菌渣优选为为平菇菌渣、杏鲍菇菌渣、香菇菌渣和鸡腿菇菌渣时，其质量比分别为(15～30):(10～20):(10～20):(5～10)。本发明对所述菌渣的来源没有特殊限定。

本发明对所述植物秧的种类没有特殊限定，优选为花生秧和/或土豆秧，当所述植物秧优选为花生秧和土豆秧时，所述花生秧与土豆秧的质量比为(10～15):(15～20)。本发明对所述植物秧的来源没有特殊限定。

本发明对所述EM菌发酵剂的来源没有特殊限定，采用常规市售产品即可，优选购自河南众邦生物制品有限公司，所述EM菌发酵剂的有效菌含量优选为≥2×10¹⁰cfu/ml。在本发明中，所述EM菌发酵剂与植物秧的质量比优选为(1～2):(25～35)。

本发明对所述生物有机肥的发酵方法没有特殊限定，优选为在菌渣、植物秧和EM菌发酵剂混合后，调节混合物料的含水量在60～70％时，在15～30℃条件下进行第一发酵，发酵10～18d，得到第一发酵物；将所述第一发酵物在15～30℃条件下静置12～18d，调节含水量为20～25％，即得生物有机肥。

在本发明中，所述生物有机肥中含有植物需要的营养物质，其中残留的菌丝体在生长发育过程中能分泌一些酶，起到活化土壤的作用。另外，有机肥含有大量大量的腐殖质，对重金属具有一定的络合能力，能够防止作物的重金属污染，进一步阻止重金属向表土层的迁移能力。

本发明对所述土壤的来源没有特殊限定，优选采用普通农田的表层土壤。在本发明中，所述土壤的厚度优选为7.5～10.0cm。本发明对所述土壤上种植植物的种类没有特殊限定，优选种植碱蓬和/或向日葵。在本发明中，所述土壤能够保证向种植植物幼苗时期的根系下伸所需厚度，避免尾矿中重金属对植物幼苗产生毒害。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

以在平度市某金矿尾矿库实施的生态修复为例，说明分层覆盖修复金矿尾矿的方法。应用分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法后表层土壤重金属含量和植株地上部重金属含量的影响对比试验。

小区试验，以重金属钝化剂和1％水溶性羧甲基壳聚糖处理金矿尾矿土为重金属钝化修复物、Fe/石墨烯/生物质炭为阻隔物、复合菌渣有机肥为加强阻隔物、农田土壤覆盖为表层土，加盖不同覆盖物设置不同分区，每个分区面积为8.0m×10.0m。

具体设计如下:CK组，普通农田上壤；T1组，在铜尾矿土上覆盖10.0cm厚普通农田土壤，做为表层土壤；T2组，尾矿经重金属修复剂钝化处理后，依次向上覆盖2.5cm的Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物及10.0cm普通农田土壤，不添加生物有机肥；T3组，尾矿经重金属修复剂钝化处理后，依次向上覆盖2.5cm的Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物、2.0cm生物有机肥及10.0cm普通农田土壤。

各分层处理的具体操作步骤如下：

1).将重金属复合钝化剂混合均匀后均匀覆盖于待修复金矿尾矿库表层，即每千克土壤施入25g复合钝化剂，翻耕直至与尾矿混合均匀，之后喷施1％的水溶性羧甲基壳聚糖溶液，形成重金属钝化修复物。常温下用厚塑料布覆盖修复重金属钝化修复物，以保持适宜的反应条件，10d后除去厚塑料布。重金属钝化修复物厚度为45cm。重金属钝化修复物下即为原始金矿尾矿层。其中，重金属钝化剂包括钙基膨润土30kg、牡蛎壳粉25kg、纳米羟基磷灰石10kg、花生壳粉15kg、纳米碳黑3kg、复合酶制剂5kg。所述的复合酶制剂包括漆酶、植酸酶、纤维素酶、脲酶；所述的漆酶的酶活5×10⁵U/g，植酸酶的酶活为1×10⁵U/g，纤维素酶的酶活2×10⁵U/g，脲酶的酶活2×10⁵U/g；漆酶、植酸酶、纤维素酶和脲酶的重量比为8:3:3:3。其中，水溶性羧甲基壳聚糖溶液的施加方法为：将制备好的1％水溶性羧甲基壳聚糖溶液由重金属钝化修复剂表面喷淋施入，每平方米喷洒量为1.84kg。

2).将制备的Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物均匀覆盖于重金属钝化修复物之上，形成Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔层，且石墨烯/生物质炭阻隔层厚度为2.5cm。所述Fe/石墨烯/生物质炭复合材料的制备方法为：将玉米秸秆粉碎后过60目筛，按照0.5％和0.75％的比例先后加入纳米FeO和石墨烯，混合均匀后，置于450℃的马弗炉中缺氧炭化1.5h后可得Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物。

3).将生物有机肥均匀覆盖于生物质炭阻隔物之上，形成生物有机肥隔离层，且有机肥阻隔层厚度为2.0cm。所述的生物有机肥其来源为多种菌渣和农业废弃物，其制备方法为：取以下重量的原料：平菇菌渣30kg、杏鲍菇菌渣10kg、香菇菌渣10kg、鸡腿菇菌渣菌渣10kg、花生秧秸秆15kg，土豆秧秸秆20kg，混合均匀后，均匀喷洒上EM菌堆肥发酵剂2kg，充分混合搅拌，调节一次混合物料的含水量在60％，常温下建堆进行一次发酵10d，每2～4d翻堆1次。完成一次发酵后，20℃静置15d，得到含水量为20％的混合物即为生物有机肥。所述的EM菌堆肥发酵剂，由河南众邦生物制品有限公司生产，包含益生菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、革兰氏阳性放线菌、发酵系的丝状菌等十属80余种有益微生物菌，有效菌含量≥2×10¹⁰cfu/ml。

4).将农田土壤均匀覆盖于有机肥隔离层之上，作为表层土壤，形成农田土壤覆盖层，并在农田土壤覆盖层种植碱蓬或者向日葵作为植被。其中农田土壤覆盖层厚度为10.0cm。所述的金矿尾矿修复植物碱蓬，播种方式为点播，播种深度为2.0cm，株距为20cm，行距为30cm。日常田间管理。分别在播种后第1d，30d和60d采集对照组和实验组表层土壤，消解、测定各重金属含量，并在第60d测定植物地上部重金属含量。

表1供试材料重金属含量

供试材料	Cd(mg/kg)	Pb(mg/kg)	Zn(mg/kg)	Hg(mg/kg)
					金矿尾矿土	10.3	352	591	1.36
复合菌渣有机肥	0.095	21.6	63.7	0.012
					普通农田土	0.112	22.7	30.8	0.023

碱蓬播种后第1d、20d和第60d采集各组中表层土壤，测定，4种重金属含量，各种重金属含量变化如图2。可以看出，T1组金矿尾矿上直接覆土，表层土壤中4种重金属含量都明显增加，说明尾矿土层中重金属向表层土壤中迁移；T2组和T3组4种重金属含量与T1组相比明显下降，说明处理体系明显阻碍了尾矿中重金属向表层土壤中迁移；T2组和T3组重金属具体变化趋势不同；T2组表层土壤中4中重金属含量呈先下降后上升趋势且高于初始值，说明开始时表层土中重金属迁移到阻隔层，后尾矿中少量重金属迁移到表层土中；T3组表层土壤中4中重金属含量呈下降趋势，且都低于T2组，说明重金属逐渐的迁移到菌渣有机肥隔离层。

从图2可以看出，CK组重金属总基本无变化，略微降低是由于碱蓬对重金属吸收造成的。T1和T2组重金属最终总量增加，T3组略微降低，证明了表层土壤中重金属又迁移到菌渣有机肥隔离层。第60d时T2和T3组表层土壤的重金属Cd、Pb、Zn、Hg含量与T1组相比，分别降低了51.3％，40.5％，50.8％和43.8％；65.9％，50.6％，58.0％和68.8％，说明T3组的处理体系对于抑制金矿尾矿重金属向表层土迁移的效果比T2组更好。

碱蓬播种后，能够正常的出芽和生长。在碱蓬播种后第60d，采集地上部分测定4种重金属Cd、Pb、Zn、Hg含量，结果如图3。T1组植株地上部4种重金属含量均高于其他组，T3组对于抑制向日葵吸收重金属Cd、Pb、Zn、Hg的效果比T2更好。与T1组相比，T2和T3组中Cd、Pb、Zn、Hg富集量分别降低47.6％，33.8％，31.6％和35.8％，和61.1％，54.7％，47.3％和65.9％。

实施例2

以在莱州市某金矿尾矿库实施的生态修复为例，说明分层覆盖修复金矿尾矿的方法。应用分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法后表层土壤重金属含量和植株地上部重金属含量，及尾矿中重金属的形态的影响对比试验。

具体设计如下:

CK组，普通农田上壤；

T1组，在铜尾矿土上覆盖7.5cm厚普通农田土壤，做为表层土壤；

T2组，尾矿经重金属修复剂钝化处理后，依次向上覆盖1.5cm的Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物及7.5cm普通农田土壤，不添加菌渣生物有机肥隔离层；

T3组,尾矿经重金属修复剂钝化处理后，依次向上覆盖1.5cm的Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物、3.0cm菌渣生物有机肥及7.5cm普通农田土壤。

各分层处理的具体操作步骤如下：

1).将重金属复合钝化剂混合均匀后均匀覆盖于待修复金矿尾矿库表层，即每千克土壤施入25g复合钝化剂，翻耕直至与尾矿混合均匀，之后喷施1％的水溶性羧甲基壳聚糖溶液，形成重金属钝化修复物。常温下用厚塑料布覆盖修复重金属钝化修复物，以保持适宜的反应条件，10d后除去厚塑料布。重金属钝化修复物厚度为25cm。重金属钝化修复物下即为原始金矿尾矿层。

其中，重金属钝化剂为钙基膨润土30kg、牡蛎壳粉25kg、纳米羟基磷灰石10kg、花生壳粉15kg、纳米碳黑3kg、复合酶制剂5kg。所述的复合酶制剂包括漆酶、植酸酶、纤维素酶、脲酶；所述的漆酶的酶活5×10⁵U/g，植酸酶的酶活为1×10⁵U/g，纤维素酶的酶活2×10⁵U/g，脲酶的酶活2×10⁵U/g；漆酶、植酸酶、纤维素酶和脲酶的重量比为3:1:1:1。

其中，水溶性羧甲基壳聚糖溶液的施加方法为：将制备好的1％水溶性羧甲基壳聚糖溶液由重金属钝化修复层表面喷淋施入，每平方米喷洒量为2.76kg。

2).将制备的Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物均匀覆盖于重金属钝化修复物之上，形成Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔层，且石墨烯/生物质炭阻隔层厚度为1.5cm。

所述Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物的制备方法为：将玉米秸秆粉碎后过60目筛，按照0.5％和0.75％的比例先后加入纳米FeO和石墨烯，混合均匀后，置于450℃的马弗炉中缺氧炭化1.5h后可得Fe/石墨烯/生物质炭复合材料阻隔物。

3)将菌渣生物有机肥均匀覆盖于生物质炭阻隔层之上，形成菌渣生物有机肥阻隔层，且有机肥隔离层厚度为3.0cm。

所述的菌渣生物有机肥其来源为多种菌渣和农业废弃物，其制备方法为：平菇菌渣30kg、杏鲍菇菌渣10kg、香菇菌渣10kg、鸡腿菇菌渣菌渣10kg、花生秧秸秆15kg，土豆秧秸秆20kg，混合均匀后，均匀喷洒上EM菌堆肥发酵剂2kg，充分混合搅拌，调节一次混合物料的含水量在70％，25℃下建堆进行一次发酵10d，每2～4d翻堆1次。完成一次发酵后，常温静置15d，得到含水量为25％的混合物即为菌渣生物有机肥。

所述的EM菌堆肥发酵剂，由河南众邦生物制品有限公司生产，包含益生菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、革兰氏阳性放线菌、发酵系的丝状菌等十属80余种有益微生物菌，有效菌含量≥2×10¹⁰cfu/ml。

4).将农田土壤均匀覆盖于有机肥阻隔层之上，作为表层土壤，形成农田土壤覆盖层，

并在农田土壤覆盖层种植向日葵作为植被。其中农田土壤覆盖层厚度为7.5cm。

所述的金矿尾矿修复植向日葵，种方式为点播，播种深度为4.5cm，株距为50cm，行距为65cm。日常田间管理。分别在播种后第1d，20d和60d采集对照组和实验组表层土壤，消解、测定各重金属含量，并在第60d测定植物地上部重金属含量。

表2供试材料重金属含量

供试材料	Cd(mg/kg)	Pb(mg/kg)	Zn(mg/kg)	Hg(mg/kg)
					金矿尾矿土	3.19	437	224	3.78
复合菌渣有机肥	0.095	21.6	63.7	0.012
					普通农田土	0.136	31.7	26.8	0.037

向日葵播种后第1d、20d和第60d采集各组中表层土壤，测定4种重金属Cd、Pb、Zn、Hg含量，各种重金属含量变化如图4。可以看出，T1组金矿尾矿上直接覆土，表层土壤中4种重金属含量都明显增加，说明尾矿土层中重金属向表层土壤中迁移；T2组和T3组4种重金属含量与T1组相比明显下降，说明处理体系明显阻碍了尾矿中重金属向表层土壤中迁移；T2组和T3组重金属具体变化趋势不同；T2组表层土壤中4中重金属含量呈先下降后上升趋势且高于初始值，说明开始时表层土中重金属迁移到生物质炭阻隔层，后尾矿中少量重金属迁移到表层土中；T3组表层土壤中4中重金属含量呈下降趋势，且都低于T2组，说明重金属逐渐的迁移到菌渣有机肥隔离层。

从图4可以看出，CK组重金属总基本无变化，略微降低是由于碱蓬对重金属吸收造成的。T1和T2组重金属最终总量增加，T3组略微降低，证明了表层土壤中重金属又迁移到菌渣有机肥隔离层。第60d时T2和T3组表层土壤的重金属Cd、Pb、Zn、Hg含量与T1组相比，分别降低了64.3％，47.5％，42.3％和31.8％，和70.1％，59.9％，50.7％和68.2％，说明T3组的处理体系对于抑制金矿尾矿重金属向表层土迁移的效果比T2组更好。

向日葵播种后，能够正常的出芽和生长。在向日葵播种后第60d，采集地上部分测定4种重金属Cd、Pb、Zn、Hg含量，结果如图5。T1组植株地上部4种重金属含量均高于其他组，T3组对于抑制向日葵吸收重金属Cd、Pb、Zn、Hg的效果比T2更好。与T1组相比，T2和T3组中Cd、Pb、Zn、Hg富集量分别降低58.0％，45.6％，40.9％和29.5％，和72.3％，59.6％，55.1％和61.4％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种分层覆盖金矿尾矿的生态修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，所述重金属钝化修复物的厚度为25～45cm。

3.根据权利要求1或2所述的生态修复方法，其特征在于，所述复合酶制剂包括漆酶、植酸酶、纤维素酶和脲酶中的至少两种。

4.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，所述阻隔物的厚度为1.5～2.5cm。

5.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，所述秸秆包括小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，所述生物有机肥的厚度为2.0～3.0cm。

7.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，所述菌渣包括平菇菌渣、杏鲍菇菌渣、香菇菌渣和鸡腿菇菌渣中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，所述植物秧包括花生秧和/或土豆秧。

9.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，所述土壤的厚度为7.5～10.0cm。

10.根据权利要求1或9所述的生态修复方法，其特征在于，在土壤中种植碱蓬和/或向日葵。