CN110476532A - 一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，属于生态修复技术领域。首先，本发明通过设置储水系统，能够有效地收集并存储坡面径流，减少坡面冲刷，微旱季灌溉提供水源，解决干旱区矿山修复缺水的问题，实现雨洪合理利用。另外本发明施加微生物肥料能够促进绿肥植物分解，能够使得土壤中有机物增加，有机物能够与土壤中的重金属离子鏊合，从而降低土壤中重金属离子的含量。同时，本发明中选择种植的树木均对于重金属有较强耐性，容易在重金属含量高的矿区生存，且对土壤要求不严，抗空气污染能力较强，叶片能够吸收有毒气体以及矿区中滞积的灰尘，对矿区的土壤及空气环境均能够起到良好的治理效果。

Description

一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法

技术领域

本发明涉及矿区生态修复技术领域，更具体的说是涉及一种针对干旱地区矿山的生态修复方法。

背景技术

矿产资源是非常重要的非可再生自然资源，它既是人类社会赖以生存和发展不可或缺的物质基础，也是经济社会可持续发展战略实施的资源保障。

国民经济的发展离不开矿产资源的开发，而矿产资源的开发又不可避免要破坏矿区原有的生态环境，形成大量矿山废弃地。矿山开采产生的废石、选矿产生的尾矿及冶炼废渣，经风化、淋滤，使重金属元素(如Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Ag、Cd、As等)随雨水迁移到水体和土壤中，造成重金属含量严重超标，污染农作物，最终通过食物链进入人体，威胁人类健康。同时，我国的矿产资源的整体特点是丰而不富，97％属于贫矿甚至是超贫矿。采矿过程中造成山皮土和尾矿砂的大量堆积，引起诸多环境问题，也给矿区人民的生命财产安全造成了严重的威胁。

针对干旱区矿山边坡生态问题，国内外进行多方面研究，主要集中在边坡防护、植被绿化、土壤基质改良、土壤重金属污染等方面，提出边坡稳定性装置、种植装置、集雨装置等方面的发明专利。传统边坡修复多主要包括削坡开级、抗滑桩、挡土墙、浆砌片石骨架等固坡措施，随着生态理念的普及和修复技术的发展，矿山生态修复技术得到快速发展，主要包括混凝土框架、预应力锚索框架、空心砖等坡面防护技术以及生态植被毯、生态灌浆、客土喷播、土工格室等坡面植被恢复技术。

我国矿山修复工作起步晚、待复垦面积大、历史欠账多，矿山复垦率约为12％，矿山修复工作迫在眉睫，矿区的生态环境亟需修复。生态环境的修复与保护是生态文明建设的重要组成部分，是一项长期的任务。

因此，如何对矿山废弃地进行生态修复是国民经济可持续发展过程中亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种通过适用于土壤中重金属含量高的干旱矿山地区的生态修复方法，

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，包括以下部分：修复矿山地貌，建立储水系统，整地，土壤改良，植物种植；

所述修复矿区地貌包括矿山采空区矿道注浆，矿山塌陷区回填；

所述储水系统包括蓄水池、过滤装置、阀门、进水口、排水口；

所述整地包括对所需治理的施工场地进行整理，使其成为所需的平面或坡面，在整地好的面上铺设加劲网，使其作为加劲笼的底，将加劲筋的一端固定在加劲网上；

所述土壤改良包括检测矿山地区土壤以及水源的pH和重金属含量，并根据土壤实际情况进行施肥；

所述植物种植包括种植绿肥作物和树木，并利用生物协同对矿区进行修复。

优选地，所述矿山采空区矿道注浆包括将矿渣筛选、脱泥后，与水泥、水按质量比微15-20∶1∶0.2-0.3混合均匀后注入矿山采空区矿道；所述矿山塌陷区回填包括筛选出的大块矿渣、泥土回填至矿山塌陷区，分层压实后，覆盖客土60cm以上。

优选地，所述蓄水池与所述过滤装置通过进水管道相连，蓄水池一侧的接口为进水口，所述进水口处安装有塑料蝶式单向阀，所述蓄水池另一侧连接排水管，外端为装有阀门的可控排水口与坡面灌溉系统相连。

优选地，所述施肥方法包括，所述土壤pH＜5.5时，使用石灰中和酸性，每亩每次施15-20千克石灰，同时增施碱性肥料，如碳酸氢铵、氨水、石灰氮、钙镁磷肥、磷矿石粉、草木灰等；

所述土壤pH＞7.5时，使用酸性肥料，包括硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、硫酸铵、硝酸铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾、硫酸钾等，定向中和碱性；

优选地，所述施肥方法还包括，当5.5＜所述土壤pH＜7.5时，施加微生物肥料；所述微生物肥料施肥方法为将所述微生物肥料与有机肥以重量比为(3-4)∶(80-100)混合均匀后，按照所述微生物肥料1.2-1.7kg/亩的用量进行施肥。

优选地，所述微生物肥料包括细菌类肥料、放线菌类肥料以及真菌类肥料中的一种或几种；所述细菌类肥料包括根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷菌肥、解钾菌肥、光合菌肥；所述放线菌类肥料包括抗生菌肥；所述真菌类肥料包括外生菌根菌剂和内生菌根菌剂。

优选地，所述植物种植包括绿肥作物、树木。

优选地，所述生物协同为向土壤中引入蚯蚓。

优选地，所述绿肥作物包括李氏禾、东南景天、蜈蚣草、商陆、宝山堇菜、壶瓶碎米荠、香根草、芥菜中的一种或几种。

优选地，所述树木包括柳树、胡枝子、泡桐、构树、悬铃木中的一种或几种。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种适用于土壤中重金属含量高的干旱矿山地区的生态修复方法，首先，本发明通过设置储水系统，能够有效地收集并存储坡面径流，减少坡面冲刷，微旱季灌溉提供水源，解决干旱区矿山修复缺水的问题，实现雨洪合理利用。

其次，本发明施加微生物肥料能够促进绿肥植物分解，能够使得土壤中有机物增加，有机物能够与土壤中的重金属离子鏊合，从而降低土壤中重金属离子的含量，同时能够降低重金属对植物的胁迫。此外，土壤中有机物增加还能够改善土壤pH。

此外，本发明中选择种植的树木均对于重金属有较强耐性，容易在重金属含量高的矿区生存，且对土壤要求不严，抗空气污染能力较强，叶片能够吸收有毒气体以及矿区中滞积的灰尘，对矿区的土壤及空气环境均能够起到良好的治理效果。

具体实施方式

下面将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。

实施例一

一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，包括以下步骤：

(1)修复矿区地貌包括矿山采空区矿道注浆，矿山采空区矿道注浆包括将矿渣筛选、脱泥后，与水泥、水按质量比微15-20∶1∶0.2-0.3混合均匀后注入矿山采空区矿道；矿山塌陷区回填，矿山塌陷区回填包括筛选出的大块矿渣、泥土回填至矿山塌陷区，分层压实后，覆盖客土60cm以上。

(2)修建储水系统包括蓄水池、过滤装置、阀门、进水口、排水口；蓄水池与过滤装置通过进水管道相连，蓄水池一侧的接口为进水口，进水口处安装有塑料蝶式单向阀，蓄水池另一侧连接排水管，外端为装有阀门的可控排水口与坡面灌溉系统相连。

(3)整地包括对所需治理的施工场地进行整理，使其成为所需的平面或坡面，在整地好的面上铺设加劲网，使其作为加劲笼的底，将加劲筋的一端固定在加劲网上；

(4)土壤改良包括检测矿山地区土壤以及水源的pH和重金属含量，并根据土壤实际情况进行施肥，检测到土壤pH＝3.1，使用石灰中和酸性，每亩每次施17千克石灰，同时增施碱性肥料，如碳酸氢铵、氨水、石灰氮、钙镁磷肥、磷矿石粉、草木灰等，施肥一段时间后，土壤pH＝6.2；然后施加微生物肥料，包括根瘤菌肥、光合菌肥、抗生菌肥；微生物肥料施肥方法为：将微生物肥料与有机肥以重量比为(3-4)∶(80-100)混合均匀后，按照微生物肥料1.2-1.7kg/亩的用量进行施肥。

(5)选择晴天放入蚯蚓种后，覆盖农作物秸秆遮阳，等待蚯蚓繁殖20天，而后在改良后的土壤上种植胡枝子、泡桐、构树，并同时在土地上种植李氏禾、东南景天、蜈蚣草等绿肥作物。

实施例二

一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，与实施例一不同的是：

(1)步骤(4)中检测到土壤pH＝7.2，施加微生物肥料，包括固氮菌肥、解磷菌肥、光合菌肥、抗生菌肥、内生菌根菌剂。

(2)步骤(5)中种植的树木包括柳树、构树、悬铃木；种植的绿肥作物包括商陆、宝山堇菜、壶瓶碎米荠。

实施例二

一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，与实施例一不同的是：

(1)步骤(4)中检测到土壤pH＝8.9，施加硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、硫酸铵等酸性肥料，施肥一段时间后，检测到土壤PH＝5.9，而后施加微生物肥料，包括根瘤菌肥、解磷菌肥、光合菌肥、外生菌根菌剂。

(2)步骤(5)中种植的树木包括柳树、构树、悬铃木；种植的绿肥作物包括商陆、宝山堇菜、壶瓶碎米荠。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，包括以下部分：修复矿山地貌，建立储水系统，整地，土壤改良以及植物种植；

所述修复矿区地貌包括矿山采空区矿道注浆，矿山塌陷区回填；

所述储水系统包括蓄水池、过滤装置、阀门、进水口和排水口；

所述整地包括对所需治理的施工场地进行整理，使其成为所需的平面或坡面，在整地好的面上铺设加劲网，使其作为加劲笼的底，将加劲筋的一端固定在加劲网上；

所述土壤改良包括检测矿山地区土壤以及水源的pH和重金属含量，并根据土壤实际情况进行施肥；

所述植物种植包括种植绿肥作物和树木，并利用生物协同对矿区进行修复。

2.如权利要求1所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述矿山采空区矿道注浆包括将矿渣筛选、脱泥后，与水泥、水按质量比微15-20∶1∶0.2-0.3混合均匀后注入矿山采空区矿道；所述矿山塌陷区回填包括筛选出的大块矿渣、泥土回填至矿山塌陷区，分层压实后，覆盖客土60cm以上。

3.如权利要求1所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述蓄水池与所述过滤装置通过进水管道相连，蓄水池一侧的接口为进水口，所述进水口处安装有蝶式单向阀，所述蓄水池另一侧连接排水管，外端为装有阀门的可控排水口与坡面灌溉系统相连。

4.如权利要求1所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述施肥方法包括，

所述土壤pH＜5.5时，使用石灰中和酸性，每亩每次施15-20千克石灰，同时增施碱性肥料，所述碱性肥料包括碳酸氢铵、氨水、石灰氮、钙镁磷肥、磷矿石粉或草木灰等；

所述土壤pH＞7.5时，使用酸性肥料，所述酸性肥料包括硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、硫酸铵、硝酸铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾或硫酸钾等。

5.如权利要求4所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述施肥方法还包括，当5.5＜所述土壤pH＜7.5时，施加微生物肥料；所述微生物肥料施肥方法为将所述微生物肥料与有机肥以重量比为(3-4)∶(80-100)混合均匀后，按照所述微生物肥料1.2-1.7kg/亩的用量进行施肥。

6.如权利要求5所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述微生物肥料包括细菌类肥料、放线菌类肥料以及真菌类肥料中的一种或几种；所述细菌类肥料包括根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷菌肥、解钾菌肥或光合菌肥；所述放线菌类肥料包括抗生菌肥；所述真菌类肥料包括外生菌根菌剂和内生菌根菌剂。

7.如权利要求1所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述生物协同为向土壤中引入蚯蚓。

8.如权利要求7所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述绿肥作物包括李氏禾、东南景天、蜈蚣草、商陆、宝山堇菜、壶瓶碎米荠、香根草或芥菜中的一种或几种。

9.如权利要求7所述一种适用于干旱地区矿山的生态修复方法，其特征在于，所述树木包括柳树、法国梧桐、胡枝子、泡桐、构树、悬铃木或女贞中的一种或几种。