CN115815318A - 一种尾矿废弃地的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种尾矿废弃地的修复方法，属于矿区土地修复技术领域。本发明采用特定的复合基质以及施用特殊菌剂，解决了现有技术中的修复方法时间过长、成功率较低的问题。本发明提供的方法能够使修复后的土壤具有特殊胶结性质，可防止雨水或风蚀影响，避免基料损失的同时能够满足植物生长需求，具有重大的环境效益和社会效益。通过本发明提供的尾矿废弃地的修复方法能够在短时间内实现修复，30d即可实现成坪效果(植被覆盖率达到90％)，并且次年复查时覆盖率仍能保持较高水平，说明本发明的尾矿废弃地的修复方法能够在长期应用中抵御尾矿废弃地的环境影响、提高矿区修复的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及矿区土地修复技术领域，尤其涉及一种尾矿废弃地的修复方法。
背景技术
矿产资源为国民经济和社会可持续发展提供了重要的物质基础，是人类社会可持续发展的重要保障。但是经济的发展使得矿产资源需求量不断增大，导致的生态环境问题与日俱增，成为影响可持续发展的重要因素，因此，使矿区在生态修复后能达到最佳的生态环境效益、社会效益和经济效益，满足可持续发展的需要，成为目前急需解决的问题。矿区废弃地是指在矿产资源开采过程中所破坏的、不经过一定的处理而无法使用的土地，其中包括尾矿废弃地，是通过分选精矿物后剩余的固体废物形成的。由于现在的技术条件有限导致选择矿回收率较低，使得尾矿排放量较大。
矿区生态修复是指对采矿引起的土地功能退化、生态结构缺损、功能失调等矿区生态系统退化的问题，通过工程、生物及其他综合措施来修复和提高生态系统的功能，修复其生态平衡的过程。但是现有的尾矿废弃地修复方案需要较长时间、并不能满足待修复面积持续增加的现状，由于矿区环境造成雨水或风蚀影响，成功率极低，并不适宜在实际中应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尾矿废弃地的修复方法，解决现有技术中修复时间过长、成功率较低的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种尾矿废弃地的修复方法，包括以下步骤：
将复合基材与尾矿砂混合，铺设至尾矿废弃地，形成地层1；
在地层1上施用复合菌液；
将复合基材与矿山土壤混合，铺设至地层1上，形成地层2；
在地层2上施用复合菌液、然后种植矿区修复植物；
所述复合基材包括以下重量份数的组分：泥炭土400～600份、木纤维200～400份和茶粕100～300份；
所述复合菌液中包括巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液，所述巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液的体积比为1.8～2.2:0.5～1.5:0.5～1.5。
优选的，所述复合基材与尾矿砂混合时二者的重量比为1.8～2.2:1。
优选的，所述地层1的厚度为20～50cm。
优选的，所述尾矿砂的粒径在1cm以下。
优选的，所述复合基材与矿山土壤混合时二者的重量比为0.5～1.5:1。
优选的，所述地层2的厚度为10～30cm。
优选的，所述巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液的活菌浓度独立的为107～1010CFU/mL。
优选的，所述复合菌液在施用前进行稀释，所述稀释的稀释倍数为30～100倍。
优选的，所述复合菌液的施用量为30～80ml/m3。
优选的，所述矿区修复植物为高羊茅、紫穗槐、黑麦草、紫花苜蓿、白灰毛豆、百脉根、香根草、猪屎豆、乌毛蕨、狗牙根和结缕草中的一种或几种。
本发明的技术效果和优点：
本发明提供了一种尾矿废弃地的修复方法，采用特定的复合基质以及施用特殊菌剂，使修复后的土壤具有特殊胶结性质，可防止雨水或风蚀影响，避免基料损失的同时能够满足植物生长需求，配合本发明提供的使用方法能够最大化的发挥其功效，具有重大的环境效益和社会效益。通过本发明提供的尾矿废弃地的修复方法能够在短时间内实现修复，30d即可实现成坪效果(植被覆盖率达到90％)，并且次年复查时覆盖率仍能保持较高水平，说明本发明的尾矿废弃地的修复方法能够在长期应用中抵御尾矿废弃地的环境影响、提高矿区修复的成功率。
具体实施方式
本发明提供了一种尾矿废弃地的修复方法，包括以下步骤：将复合基材与尾矿砂混合，铺设至尾矿废弃地，形成地层1；在地层1上施用复合菌液；将复合基材与矿山土壤混合，铺设至地层1上，形成地层2；在地层2上施用复合菌液、然后种植矿区修复植物；在本发明中，所述复合基材包括以下重量份数的组分：泥炭土400～600份、木纤维200～400份和茶粕100～300份，所述复合基材中包括泥炭土400～600份，优选为450～550份，所述泥炭土采用市售一般规格的泥炭土产品即可，所述泥炭土含胡敏酸、富含氮素，且具有高吸收交换性能的特点，具有较强的持水、吸水性能，在本发明复合基材中组成主要部分；所述复合基材中包括木纤维200～400份，优选为250～350份，所述木纤维优选为杨木纤维或松木纤维，所述木纤维为有机含量≥95％的细丝状木纤维，采用市售用于喷播的一般规格木纤维产品即可，所述木纤维有一定的抗压强度、储水保温性能较好，在本发明复合基材中起到增强基材支持力、在寒冷环境保持土壤表层的温度恒定，为植被生长提供适宜环境的作用；所述复合基材中包括茶粕100～300份，优选为150～250份，所述茶粕是山茶籽油压榨后的饼经过化学提炼后剩下的渣状农业废弃物，其中含有12～18％的茶皂素、蛋白质含量较高，在本发明复合基材中能够发挥一定的杀菌、提供肥效的作用。
在本发明中，将复合基材与尾矿砂混合，铺设至尾矿废弃地，形成地层1，所述尾矿砂为尾矿粉碎得到，所述尾矿优选为原矿区的尾矿，可以实现矿区废弃物的资源化利用，所述尾矿砂的粒径优选在1cm以下，进一步优选在0.5cm以下；所述复合基材与尾矿砂混合时二者的重量比优选为1.8～2.2:1，进一步优选为1.9～2.1:1；在本发明中，所述地层1的厚度优选为20～50cm，进一步优选为30～40cm，在本发明中，在地层1上施用复合菌液，所述复合菌液中包括巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液，所述巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液的体积比为1.8～2.2:0.5～1.5:0.5～1.5，优选为1.9～2.1:0.8～1.2:0.8～1.2，所述巨大芽孢杆菌菌液的活菌浓度优选为107～108CFU/mL，进一步优选为3×107～8×107CFU/mL，所述巨大芽孢杆菌菌液优选通过巨大芽孢杆菌种子液活化和扩大培养得到，所述活化和扩大培养优选采用LB培养液进行，所述胶冻样类芽孢杆菌菌液的活菌浓度优选为107～109CFU/mL，进一步优选为5×107～108CFU/mL，所述胶冻样类芽孢杆菌菌液优选通过胶冻样类芽孢杆菌种子液活化和扩大培养得到，所述活化和扩大培养优选采用LB培养液进行；所述巴氏芽孢杆菌菌液的活菌浓度优选为107～1010CFU/mL，进一步优选为5×107～5×108CFU/mL，所述巴氏芽孢杆菌菌液优选通过巴氏芽孢杆菌种子液活化和扩大培养得到，所述活化和扩大培养优选采用不加琼脂的CASO+15～25g/L尿素进行；在本发明中，所述复合菌液在施用前优选进行稀释，所述稀释的稀释倍数优选为30～100倍，进一步优选为40～70倍；所述复合菌液的施用量优选为30～80ml/m3，进一步优选为40～60ml/m3。
在本发明中，将复合基材与矿山土壤混合，铺设至地层1上，形成地层2；在地层2上施用复合菌液、然后种植矿区修复植物；所述复合基材与矿山土壤混合时二者的重量比优选为0.5～1.5:1，进一步优选为0.8～1.2:1，所述地层2的厚度优选为10～30cm，进一步优选为15～25cm，所述矿区修复植物优选为高羊茅、紫穗槐、黑麦草、紫花苜蓿、白灰毛豆、百脉根、香根草、猪屎豆、乌毛蕨、狗牙根和结缕草中的一种或几种，进一步优选为高羊茅、紫穗槐或黑麦草，所述矿区修复植物的播种量或移栽密度按照常规种植方法设置即可。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
本发明采用的菌种来源：
巴氏芽孢杆菌ATCC11859(Sporosarcina Pasteurii)购自上海保藏生物技术中心；
巨大芽孢杆菌CGMCC1.16094(Bacillus megaterium)、胶冻样类芽孢杆菌CGMCC1.231(Paenibacillus mucilaginosus)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
实施例1
配制复合基材：取泥炭土500kg、木纤维300kg、茶粕200kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，采用LB培养液对胶冻样类芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为8×107CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至108CFU/mL(培养温度均为30℃)；取巨大芽孢杆菌菌液400mL、胶冻样类芽孢杆菌菌液400mL和巴氏芽孢杆菌菌液200mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层播种高羊茅种子。
实施例2
配制复合基材：取泥炭土400kg、木纤维400kg、茶粕300kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为107CFU/mL，采用LB培养液对胶冻样类芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为3×107CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至5×108CFU/mL(培养温度均为28℃)；取巨大芽孢杆菌菌液440mL、胶冻样类芽孢杆菌菌液440mL和巴氏芽孢杆菌菌液100mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以60ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层移栽紫穗槐幼苗。
实施例3
配制复合基材：取泥炭土600kg、木纤维200kg、茶粕100kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为108CFU/mL，采用LB培养液对胶冻样类芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为3×108CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至5×109CFU/mL(培养温度均为32℃)；取巨大芽孢杆菌菌液360mL、胶冻样类芽孢杆菌菌液360mL和巴氏芽孢杆菌菌液100mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以40ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层播种黑麦草种子。
对比例1
配制复合基材：取泥炭土500kg、木纤维300kg、玉米秸秆200kg(粒径3cm以下)混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，采用LB培养液对胶冻样类芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为8×107CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至108CFU/mL(培养温度均为30℃)；取巨大芽孢杆菌菌液400mL、胶冻样类芽孢杆菌菌液400mL和巴氏芽孢杆菌菌液200mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层播种高羊茅种子。
对比例2
配制复合基材：取泥炭土200kg、膨润土200kg、蛭石100kg、腐熟鸡粪300kg、茶粕200kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，采用LB培养液对胶冻样类芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为8×107CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至108CFU/mL(培养温度均为30℃)；取巨大芽孢杆菌菌液400mL、胶冻样类芽孢杆菌菌液400mL和巴氏芽孢杆菌菌液200mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层播种高羊茅种子。
对比例3
配制复合基材：取泥炭土500kg、木纤维300kg、茶粕100kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，采用LB培养液对胶冻样类芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为8×107CFU/mL，取巨大芽孢杆菌菌液400mL和胶冻样类芽孢杆菌菌液400mL混合得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层播种高羊茅种子。
对比例4
配制复合基材：取泥炭土500kg、木纤维300kg、茶粕200kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，采用LB培养液对枯草芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为8×107CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至108CFU/mL(培养温度均为30℃)；取巨大芽孢杆菌菌液400mL、枯草芽孢杆菌菌液400mL和巴氏芽孢杆菌菌液200mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层播种高羊茅种子。
对比例5
配制复合基材：取泥炭土500kg、木纤维300kg、茶粕200kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对短小芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，采用LB培养液对枯草芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为8×107CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至108CFU/mL(培养温度均为30℃)；取短小芽孢杆菌菌液400mL、枯草芽孢杆菌菌液400mL和巴氏芽孢杆菌菌液200mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，首先将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材按照重量比1:2混合，铺设至地块表面，厚度为30cm，构成地层1，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层1表面；然后将复合基材与原矿区的矿山土壤按照重量比1:1混合，以20cm厚铺设在地层1的上方，构成地层2，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至地层2表面，最后在表层播种高羊茅种子。
对比例6
配制复合基材：取泥炭土500kg、木纤维300kg、茶粕200kg混合均匀。
复合菌液配制：采用LB培养液对巨大芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为5×107CFU/mL，采用LB培养液对胶冻样类芽孢杆菌进行活化、扩大培养至活菌浓度为8×107CFU/mL，采用不加琼脂的CASO+20g/L尿素对巴氏芽孢杆菌进行活化、扩大培养至108CFU/mL(培养温度均为30℃)；取巨大芽孢杆菌菌液400mL、胶冻样类芽孢杆菌菌液400mL和巴氏芽孢杆菌菌液200mL混合，得到复合菌液，用水稀释50倍备用。
针对要修复的地块，将原矿区的尾矿粉碎为粒径1cm以下的尾矿砂，与复合基材、矿山土壤按照重量比1:2:1混合，铺设至地块表面，厚度为50cm，采用喷灌设施将复合菌液以50ml/m3均匀洒至表面，最后在表层播种高羊茅种子。
实验例1
2020年11月在辽宁本溪歪头山铁矿尾矿坝开展实验，划分实验区A、B、C、D、E、F、G，分别采用实验例1、对比例1～6中的修复方法，通过间隔2m保证区块之间互不干扰，在播种高羊茅种子后15d、20d、30d、40d、50d以及2021年10月测定植被覆盖度，测定方法为样线法：每个区块随机选取5个样方，将带有刻度的样线置于样方对角线，记录样线在垂直方向上拦截植被的长度，将该长度除以样线总长度，得到样方覆盖度，计算每区块样方覆盖度的均值，结果如下表1所示：
表1样方覆盖度结果
| 15d | 20d | 30d | 40d | 50d | 次年复查 | |
| 实验区A | 68.92％ | 82.55％ | 90.98％ | 94.50％ | 96.79％ | 78.08％ |
| 实验区B | 31.72％ | 48.58％ | 57.25％ | 58.57％ | 54.21％ | 48.20％ |
| 实验区C | 36.45％ | 42.69％ | 51.42％ | 53.42％ | 51.61％ | 27.26％ |
| 实验区D | 47.56％ | 52.92％ | 62.74％ | 58.69％ | 62.66％ | 4.50％ |
| 实验区E | 34.17％ | 42.61％ | 49.20％ | 54.12％ | 67.60％ | 32.79％ |
| 实验区F | 36.21％ | 37.28％ | 35.57％ | 39.67％ | 37.77％ | 13.71％ |
| 实验区G | 44.92％ | 53.55％ | 65.33％ | 79.98％ | 62.98％ | 53.24％ |
由实验结果可知，通过本发明提供的尾矿废弃地的修复方法能够在短时间内实现修复，30d即可实现成坪效果(植被覆盖率达到90％)，并且次年复查时覆盖率仍能保持较高水平。次年复查结果显示，仅有实施例1中的尾矿废弃地的修复方法能够实现长效维持，对比例1～6中的修复方法则效果较差、实际应用意义较低，其中对比例3在复查时情况极差，这说明本发明中的特定菌剂起到了关键作用。复查结果说明本发明的尾矿废弃地的修复方法能够在长期应用中最大程度抵御尾矿废弃地的环境影响、提高矿区修复的成功率。本发明采用的复合基质结合特殊菌剂的施用，使修复后的土壤具有特殊胶结性质，可防止雨水或风蚀影响，避免基料损失的同时能够满足植物生长需求，配合本发明提供的使用方法能够最大化的发挥其功效，具有重大的环境效益和社会效益。
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 (10)
1.一种尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
将复合基材与尾矿砂混合，铺设至尾矿废弃地，形成地层1；
在地层1上施用复合菌液；
将复合基材与矿山土壤混合，铺设至地层1上，形成地层2；
在地层2上施用复合菌液、然后种植矿区修复植物；
所述复合基材包括以下重量份数的组分：泥炭土400～600份、木纤维200～400份和茶粕100～300份；
所述复合菌液中包括巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液，所述巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液的体积比为1.8～2.2:0.5～1.5:0.5～1.5。
2.根据权利要求1所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述复合基材与尾矿砂混合时二者的重量比为1.8～2.2:1。
3.根据权利要求2所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述地层1的厚度为20～50cm。
4.根据权利要求3所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述尾矿砂的粒径在1cm以下。
5.根据权利要求4所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述复合基材与矿山土壤混合时二者的重量比为0.5～1.5:1。
6.根据权利要求5所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述地层2的厚度为10～30cm。
7.根据权利要求6所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述巨大芽孢杆菌菌液、胶冻样类芽孢杆菌菌液和巴氏芽孢杆菌菌液的活菌浓度独立的为107～1010CFU/mL。
8.根据权利要求7所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述复合菌液在施用前进行稀释，所述稀释的稀释倍数为30～100倍。
9.根据权利要求8所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述复合菌液的施用量为30～80ml/m3。
10.根据权利要求1～9任一项所述的尾矿废弃地的修复方法，其特征在于，所述矿区修复植物为高羊茅、紫穗槐、黑麦草、紫花苜蓿、白灰毛豆、百脉根、香根草、猪屎豆、乌毛蕨、狗牙根和结缕草中的一种或几种。
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106831156A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-13 | 湖南省中科农业有限公司 | 一种重金属污染土壤用的生态改良剂及其制备方法 |
| CN107141093A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-08 | 东兴易新环保科技有限公司 | 一种节能环保的有机肥及其制备方法 |
| US20180208518A1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | Viridis Terra Innovations | Seeding formulation for woody plants and pre-treatment of land surfaces |
| CN108323403A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-07-27 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种矿区生态修复基质 |
| CN109526658A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-03-29 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种矿区复垦基质的改良方法 |
| CN109601271A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 中冶沈勘工程技术有限公司 | 一种尾矿库的无土复垦方法 |
| CN110128191A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-08-16 | 中国瑞林工程技术股份有限公司 | 一种强酸重金属排土场废弃地的土壤改良基质及生态恢复方法 |
| CN210406424U (zh) * | 2019-06-19 | 2020-04-28 | 大连地拓环境科技有限公司 | 一种用于矿山废弃地植物栽培系统 |
| CN111593745A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-28 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 用于金属矿山酸性废石场生态修复的改良基质及其生态修复方法 |
| CN112090943A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 东珠生态环保股份有限公司 | 一种多类型土地土壤生态修复系统及其工作方法 |
| CN112522147A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-19 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种利用微生物菌剂及废石修复铁尾矿砂土的方法 |
| CN112715318A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 江苏绿之源生态建设有限公司 | 酸性金属矿山废弃边坡的生态修复方法 |
| CN113287383A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-08-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种沙质河道基质生态改良方法 |
-
2023
- 2023-01-10 CN CN202310030819.1A patent/CN115815318A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180208518A1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | Viridis Terra Innovations | Seeding formulation for woody plants and pre-treatment of land surfaces |
| CN106831156A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-13 | 湖南省中科农业有限公司 | 一种重金属污染土壤用的生态改良剂及其制备方法 |
| CN107141093A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-08 | 东兴易新环保科技有限公司 | 一种节能环保的有机肥及其制备方法 |
| CN108323403A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-07-27 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种矿区生态修复基质 |
| CN109601271A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 中冶沈勘工程技术有限公司 | 一种尾矿库的无土复垦方法 |
| CN109526658A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-03-29 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种矿区复垦基质的改良方法 |
| CN110128191A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-08-16 | 中国瑞林工程技术股份有限公司 | 一种强酸重金属排土场废弃地的土壤改良基质及生态恢复方法 |
| CN210406424U (zh) * | 2019-06-19 | 2020-04-28 | 大连地拓环境科技有限公司 | 一种用于矿山废弃地植物栽培系统 |
| CN111593745A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-28 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 用于金属矿山酸性废石场生态修复的改良基质及其生态修复方法 |
| CN112090943A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 东珠生态环保股份有限公司 | 一种多类型土地土壤生态修复系统及其工作方法 |
| CN112522147A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-19 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种利用微生物菌剂及废石修复铁尾矿砂土的方法 |
| CN112715318A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 江苏绿之源生态建设有限公司 | 酸性金属矿山废弃边坡的生态修复方法 |
| CN113287383A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-08-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种沙质河道基质生态改良方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王冰霞: "微生物水泥力学性能和耐久性的可持续应用研究进展", 中国建材科技, pages 42 - 45 * |
| 王有志: "环境微生物技术", 华南理工大学出版社, pages: 139 - 144 * |
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