一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法技术

本发明专利技术公开了一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法，(1)取污泥、粉煤灰、炉渣、土壤进行风干、过筛，然后备用；取秸秆进行风干、粉碎，高温密封腐熟，然后备用；(2)正交试验设计；(3)盆栽试验；(4)测定方法；(5)结果与分析。本发明专利技术基于正交试验和盆栽试验，方法简单合理，成本低廉，在“以废治废”理念指导下，将土壤、活性污泥、炉渣、粉煤灰、保水剂、尿素、秸秆等物质进行不同质量的配比混合成绿化基质，重点研究绿化基质的pH、电导率、有机质、铵态氮、入渗量、蒸发量和出苗率等特征，通过该方法能够确定影响基质持水和种子萌发的关键因素，从而确定最优基质配比，为矿山生态恢复与重建提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护
，具体是一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法。
技术介绍
矿山资源的开发利用为社会经济发展提供了重要的原材料和能源，但是也带来了植被破坏、空气污染、水体污染、土壤污染、土地退化、景观破坏和生态系统失调等一系列影响深刻的生态环境问题，进而制约了当地的社会与经济发展，危害人体健康。矿山开采遗留的废弃地环境条件十分恶劣，尤其是裸露岩石边坡，由于其土壤物理结构不良、极端贫瘠、有害元素含量居多和保水能力差等原因，故恢复的难度较大。若采用常用的边坡修复技术开挖大量的土壤，会带来新的环境破坏，增加边坡绿化的成本，高成本的绿化技术很难在矿山上试用推广。同时在国内产生大量的粉煤灰、炉渣、污泥等固体废弃物，会占用大量的土地，对环境产生污染，影响人类的正常生活，如何降低矿山边坡生态恢复的成本和科学合理的处置这些固体废弃物是一个亟需解决的问题。针对矿山边坡当前的现状，利用固体废弃物为主要原料，研究一种低成本的适合矿山边坡生态重建的绿化基质，以降低矿山生态重建的成本并减少固体废弃物的堆置。因此，从绿化基质的角度来研究矿山边坡生态恢复已成为矿区生态环境建设的有效途径和实现矿区社会经济持续、健康、协调发展的当务之急。目前，国内外对于矿山边坡的生态恢复研究主要集中在恢复策略、工程措施、恢复演替、土壤改良、植物物种等方面，而有关绿化基质的配比优化研究相对较少，已有的绿化基质研究主要集中在其理化性质、喷坡工艺等方面的研究。绿化基质是矿山边坡生态恢复的重要因素，是边坡植物稳定生长、演替的基础，其主要由保水剂、肥料和土壤等按一定比例混合而成，喷附于矿山边坡，能够提供植物生长所需的合理物理结构以及适宜的水分和养分，且自身具有一定的稳定性。而其配方研究是基质研究的关键技术问题，配比优良的基质材料不仅可以使基质更好地粘附于矿山边坡上，还能提供充足的水分和养分以供植物长期生长，基质配比的科学与否关系着整个护坡工程的成败。因此，探索优良的基质配比对矿山边坡生态恢复具有重要的理论意义和现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法，包括以下步骤：(1)取污泥、粉煤灰、炉渣、土壤进行风干、过筛，然后备用；取秸秆进行风干、粉碎，高温密封腐熟，然后备用；(2)正交试验设计：2.1取保水剂、污泥和粉煤灰、土壤和炉渣、秸秆、尿素；2.2将步骤2.1中的原料每个因素设7个水平，以克为单位，其中因素A为保水剂，七个水平依次为0、1、3、5、8、11、15，因素B为污泥:粉煤灰，七个水平依次为0:750、150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素C为土壤:炉渣，七个水平依次为0:750、150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素D为尿素，七个水平依次为0、1、2、3、5、7、10，因素E为秸秆，七个水平依次为0、5、10、15、20、25、30；2.3通过正交方式对设计的5种因素的七个水平进行组合，形成组合基质；2.4采用黄土作为对照组；(3)盆栽试验：3.1选用耐干旱、耐盐碱的禾本科植物种高羊茅为供试草种；3.2将步骤(2)中组成的基质混合均匀后装入花盆中，每盆中均匀撒播30粒高羊茅，播后用基质覆盖，覆盖厚度约2厘米，然后浇水至饱和，以后每天观察土壤湿度并进行适度补水；3.3用计数法测定并记录高羊茅种植15天、30天、50天和65天的出苗数情况，并以30天的出苗数计算出苗率；(4)测定方法：4.1分别采用烘干法、称量法、称重法、pH计、电导率仪、重铬酸钾-外加热法、2mol·L-1KCl浸提-靛酚蓝比色法和计数法对含水量、累计入渗量、累计蒸发量、pH、电导率、有机质、铵态氮和出苗率进行测定；4.2将步骤4.1测得的数据采用SPSS13.0软件进行分析处理；(5)结果与分析：5.1通过步骤4.2中得到的数据，对绿化基质的入渗与蒸发特征、绿化基质的化学特征、绿化基质的出苗率特征进行分析；5.2通过分析得出结论，并确定基质的最优配比。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤(1)中的污泥、粉煤灰、炉渣、土壤的粒径选用0-5毫米，秸秆粉碎成1-2厘米。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤3.1中的供试草种能够选用其他非高羊茅的耐干旱、耐盐碱的植物种。与现有技术相比，本专利技术基于正交试验和盆栽试验，方法简单合理，成本低廉，在“以废治废”理念指导下，将土壤、活性污泥、炉渣、粉煤灰、保水剂、尿素、秸秆等物质进行不同质量的配比混合成绿化基质，重点研究绿化基质的pH、电导率、有机质、铵态氮、入渗量、蒸发量和出苗率等特征，通过该方法能够确定影响基质持水和种子萌发的关键因素，从而确定最优基质配比，为矿山生态恢复与重建提供支持。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法，包括以下步骤：(1)取污泥、粉煤灰、炉渣、土壤进行风干、过筛，然后备用；取秸秆进行风干、粉碎，高温密封腐熟，然后备用；所述步骤(1)中的污泥、粉煤灰、炉渣、土壤的粒径选用0-5毫米，秸秆粉碎成1-2厘米；(2)正交试验设计：2.1取保水剂、污泥和粉煤灰、土壤和炉渣、秸秆、尿素；2.2将步骤2.1中的原料每个因素设7个水平，以克为单位，其中因素A为保水剂，七个水平依次为0、1、3、5、8、11、15，因素B为污泥:粉煤灰，七个水平依次为0:750、150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素C为土壤:炉渣，七个水平依次为0:750、150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素D为尿素，七个水平依次为0、1、2、3、5、7、10，因素E为秸秆，七个水平依次为0、5、10、15、20、25、30；2.3通过正交方式对设计的5种因素的七个水平进行组合，形成组合基质；2.4采用黄土作为对照组；(3)盆栽试验：3.1选用耐干旱、耐盐碱的禾本科植物种高羊茅为供试草种；所述步骤3.1中的供试草种能够选用其他非高羊茅的耐干旱、耐盐碱的植物种；3.2将步骤(2)中组成的基质混合均匀后装入花盆中，每盆中均匀撒播30粒高羊茅，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取污泥、粉煤灰、炉渣、土壤进行风干、过筛，然后备用；取秸秆进行风干、粉碎，高温密封腐熟，然后备用；(2)正交试验设计：2.1取保水剂、污泥和粉煤灰、土壤和炉渣、秸秆、尿素；2.2将步骤2.1中的原料每个因素设7个水平，以克为单位，其中因素A为保水剂，七个水平依次为0、1、3、5、8、11、15，因素B为污泥:粉煤灰，七个水平依次为0:750、150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素C为土壤:炉渣，七个水平依次为0:750、150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素D为尿素，七个水平依次为0、1、2、3、5、7、10，因素E为秸秆，七个水平依次为0、5、10、15、20、25、30；2.3通过正交方式对设计的5种因素的七个水平进行组合，形成组合基质；2.4采用黄土作为对照组；(3)盆栽试验：3.1选用耐干旱、耐盐碱的禾本科植物种高羊茅为供试草种；3.2将步骤(2)中组成的基质混合均匀后装入花盆中，每盆中均匀撒播30粒高羊茅，播后用基质覆盖，覆盖厚度约2厘米，然后浇水至饱和，以后每天观察土壤湿度并进行适度补水；3.3用计数法测定并记录高羊茅种植15天、30天、50天和65天的出苗数情况，并以30天的出苗数计算出苗率；(4)测定方法：4.1分别采用烘干法、称量法、称重法、pH计、电导率仪、重铬酸钾‑外加热法、2mol·L‑1KCl浸提‑靛酚蓝比色法和计数法对含水量、累计入渗量、累计蒸发量、pH、电导率、有机质、铵态氮和出苗率进行测定；4.2将步骤4.1测得的数据采用SPSS 13.0软件进行分析处理；(5)结果与分析：5.1通过步骤4.2中得到的数据，对绿化基质的入渗与蒸发特征、绿化基质的化学特征、绿化基质的出苗率特征进行分析；5.2通过分析得出结论，并确定基质的最优配比。...

【技术特征摘要】
1.一种矿山边坡绿化基质优化配比试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取污泥、粉煤灰、炉渣、土壤进行风干、过筛，然后备用；取秸秆进行风干、
粉碎，高温密封腐熟，然后备用；
(2)正交试验设计：
2.1取保水剂、污泥和粉煤灰、土壤和炉渣、秸秆、尿素；
2.2将步骤2.1中的原料每个因素设7个水平，以克为单位，其中因素A为保水剂，
七个水平依次为0、1、3、5、8、11、15，因素B为污泥:粉煤灰，七个水平依次为0:750、
150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素C为土壤:炉渣，七个水
平依次为0:750、150:600、300：450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素D为尿
素，七个水平依次为0、1、2、3、5、7、10，因素E为秸秆，七个水平依次为0、5、10、
15、20、25、30；
2.3通过正交方式对设计的5种因素的七个水平进行组合，形成组合基质；
2.4采用黄土作为对照组；
(3)盆栽试验：
3.1选用耐干旱、耐盐碱的禾本科植物种高羊茅为供试草种；
3.2将步骤(2)中组成的基质混合均匀后装入花盆中，每盆中均...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓明，赵同谦，李冰美，贺玉晓，肖春艳，邰超，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41