一种金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法技术

本发明专利技术提供一种金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法，包括如下步骤：对边坡进行修整，确定金属矿山极酸化排土场的种植区域；通过向种植区域撒入预先配置的矿物质功能剂进行污染调控；通过向污染调控后的种植区域施撒预先配置的生物菌有机肥，对污染调控后的种植区域的土壤进行营养调控；按照预设乔灌草植物群落种植方案，将灌木植物的苗木和乔木植物的苗木分别栽植至营养调控后的种植区域的指定位置，并在栽种灌木植物和所述乔木植物的种植区域的空余位置上按照行间播种的方式播撒草本植物的种子，得到初级生态区域。利用本发明专利技术能够解决目前的植被建立慢、植物品种选择不合理、稳定性差、易退化以及土壤返酸、改良熟化耗时长等工程实际问题。长等工程实际问题。长等工程实际问题。

【技术实现步骤摘要】
一种金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法


[0001]本专利技术涉及矿山生态修复
，更为具体地，涉及一种金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法。

技术介绍

[0002]目前，我国大约有80万座矿山，其中约40万座矿山因生态环境破坏而需要修复或恢复。矿区废弃地(Mine Wastelands)是指在开采过程中，露天采矿厂、尾矿区、排土场、坍塌区以及受重金属等污染而失去经济利用价值的土地。极端酸性金属矿山排土场代表了一类主要的重金属矿区废弃地，尤其是我国南方地区年降雨量较大，且灾害性风雨袭击的可能性更大，在雨季来临时容易引发一定的水土流失、滑坡等地质灾害问题。生态恢复是一种治理这类排土场生态环境问题的有效手段。极酸性金属矿山排土场由于受多方面因素影响，在实际的生态恢复过程中有较大的难度，具体表现为以下特点：排土场坡高坡陡、水土流失严重；土壤极端酸性及产酸，植物难以生长；土壤高度重金属毒性；土壤严重贫瘠，且缺乏有效营养；产酸微生物比例过高；排土场降雨集中，雨水排放不畅；种源限制，缺乏天然种子。
[0003]目前已经针对金属矿区排土场的生态恢复相关技术做了很多研究，表土复原是常用的技术，但该技术仅适用于新开采的矿山，而我国历史遗留矿山众多，存在一定的局限性。常规使用客土植被法、喷播植被法等方式对金属矿区排土场进行生态恢复治理。客土植被法和喷播植被法采用的某些隔离层具有一定优点：两者技术均能满足植物生长；客土措施均能替代自然土壤；短期内实现控制返酸的目的。但以上两种方法在实际操作过程中常常会遇到一些问题，导致恢复效果欠佳，恢复后返酸退化现象频发：隔离层材料随时可能发生变化，某些性能失效后造成产酸浓度提高，控制返酸方面不够彻底；土壤缓冲能力有限。
[0004]当前，金属矿山生态恢复工程现场施工过程发现以下不足：植被建立慢、植物品种选择不合理、稳定性差、易退化以及土壤返酸，特别是南方暴雨时节期间施工中极酸化土壤改良熟化消耗时间较长，造成大量人力和物力成本损失等工程实际问题。如中国专利文献(公开号：CN110885689A)公布的一种矿区土壤复合改良剂及矿区土壤改良方法中，矿区土壤复合改良剂及矿区土壤改良方法，矿区土壤复合改良剂包括以下组分：腐殖酸吸附剂、有机酸和城市污泥，在矿区土壤改良方法包括如下步骤中利用复合改良剂对矿区土壤进行20～40天的改良，实际上消耗过长的熟化时间，尤其在我国南方暴雨季节，极容易引发现场施工正在进行的土壤改良过程出现大面积损毁破坏、水土流失等问题；有些植物品种选择不合理、效果差，如，冬茅草等，植物根茎特别发达，生命力很强，如中国专利文献(公开号：CN108541522B)公布的一种酸性矿区排土场植被恢复方法中植物品种五节芒，分蘖速度快，根系发达，易通过种间竞争造成其他植物无法生长。
[0005]综上所述，目前的针对金属矿区排土场的生态恢复方法存在植被建立慢、植物品种选择不合理、稳定性差、易退化以及土壤返酸、改良熟化耗时长，易造成大量人力和物力成本损失等工程实际问题。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法，以解决目前针对金属矿区排土场的生态恢复方法存在植被建立慢、植物品种选择不合理、稳定性差、易退化以及土壤返酸、改良熟化耗时长，易造成大量人力和物力成本损失等问题。
[0007]本专利技术提供一种金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法，包括如下步骤：
[0008]对金属矿山极酸化排土场的边坡进行修整，并在修整后的边坡
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上修建截排水设施，并根据极酸化排土场生态恢复的目标面积确定所述种植区域；
[0009]通过向所述种植区域撒入预先配置的矿物质功能剂，对所述种植区域的极酸化土壤进行污染调控；其中，所述矿物质功能剂包括如下配比的原料：2～10kg/m2的熟石灰粉、10～20kg/m2的改性凹凸棒粘土、12～20kg/m2的海泡石粉、10～15kg/m2的活性蒙脱石粉；
[0010]通过向污染调控后的种植区域施撒预先配置的生物菌有机肥，对所述污染调控后的种植区域的土壤进行营养调控；
[0011]按照预设乔灌草植物群落种植方案，将灌木植物的苗木和乔木植物的苗木分别栽植至营养调控后的种植区域的指定位置，并在栽种所述灌木植物和所述乔木植物的种植区域的空余位置上按照行间播种的方式播撒草本植物的种子，得到初级生态区域；
[0012]对所述初级生态区域进行翻耕，并采用保温材料对翻耕后的土壤进行保温覆盖，得到生态恢复区域；
[0013]按照预设时间，对所述生态恢复区域上的灌木植物、乔木植物以及草本植物进行补植和抚育，以使所述金属矿山极酸化排土场形成生态植物群落。
[0014]此外，优选的方案是，所述对金属矿山极酸化排土场的边坡进行修整，并在修整后的边坡上修建截排水设施，并根据极酸化排土场生态恢复的目标面积确定种植区域包括：
[0015]在所述金属矿山极酸化排土场的边坡的坡面修建截排水设施，将所述坡面作为种植区域；
[0016]在所述种植区域进行开沟处理，形成至少两条条形沟，将所述条形沟作为所述灌木植物和所述乔木植物的栽植区，将所述种植区域中除去栽植区后剩余区域作为所述草本植物种植区；其中，相邻的条形沟之间的间隔宽度为100～150cm。
[0017]此外，优选的方案是，所述通过向所述种植区域撒入预先配置的矿物质功能剂，对所述种植区域的极酸化土壤进行污染调控包括：
[0018]采集所述种植区域的土壤，并对所述种植区域的土壤样品的酸性和重金属元素进行分析，得到土壤酸性值和重金属污染程度；
[0019]根据所述土壤酸性值和重金属污染程度，确定所述预先配置的矿物质功能剂的撒入量；
[0020]根据所述预先配置的矿物质功能剂的撒入量向所述种植区域进行均匀施撒所述矿物质功能剂，以对所述种植区域的极酸化土壤进行污染调控。
[0021]此外，优选的方案是，所述通过向所述种植区域撒入预先配置的矿物质功能剂，对所述种植区域的极酸化土壤进行污染调控还包括：
[0022]当所述土壤酸性值为pH≤4.5时，所述矿物质功能剂的撒入量为0.25～0.50kg/m2。
[0023]此外，优选的方案是，所述生物菌有机肥的制备方法包括：
[0024]将40～60份的动物粪便、20～50份的稻壳、10～15份的活性益生微生物菌均匀混合后经发酵腐熟制备成所述生物菌有机肥；和/或，
[0025]所述生物菌有机肥的施撒量为5.0～7.5kg/m2。
[0026]此外，优选的方案是，所述方法还包括：对所述种植区域的土壤中重金属铅超标严重的污染调控处理；其中，所述对所述种植区域的土壤中的重金属铅的污染调控处理的方法包括：
[0027]对所述种植区域的土壤中的重金属铅的含量进行检测；
[0028]当所述种植区域的土壤中的重金属铅超标严重时，通过向所述种植区域的土壤中施撒磷酸二氢钾或磷酸二氢钙，对所述种植区域的土壤中的重金属铅进行污染本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：对金属矿山极酸化排土场的边坡进行修整，并在修整后的边坡上修建截排水设施，并根据极酸化排土场生态恢复的目标面积确定所述金属矿山极酸化排土场的种植区域；通过向所述种植区域撒入预先配置的矿物质功能剂，对所述种植区域的极酸化土壤进行污染调控；其中，所述矿物质功能剂包括如下配比的原料：2～10kg/m2的熟石灰粉、10～20kg/m2的改性凹凸棒粘土、12～20kg/m2的海泡石粉、10～15kg/m2的活性蒙脱石粉；通过向污染调控后的种植区域施撒预先配置的生物菌有机肥，对所述污染调控后的种植区域的土壤进行营养调控；按照预设乔灌草植物群落种植方案，将灌木植物的苗木和乔木植物的苗木分别栽植至营养调控后的种植区域的指定位置，并在栽种所述灌木植物和所述乔木植物的种植区域的空余位置上按照行间播种的方式播撒草本植物的种子，得到初级生态区域；对所述初级生态区域进行翻耕，并采用保温材料对翻耕后的土壤进行保温覆盖，得到生态恢复区域；按照预设时间，对所述生态恢复区域上的灌木植物、乔木植物以及草本植物进行补植和抚育，以使所述金属矿山极酸化排土场形成生态植物群落。2.根据权利要求1所述的金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法，其特征在于，所述对金属矿山极酸化排土场的边坡进行修整，并在修整后的边坡上修建截排水设施，并根据极酸化排土场生态恢复的目标面积确定所述种植区域包括：在所述金属矿山极酸化排土场的边坡的坡面修建截排水设施，将所述坡面作为种植区域；在所述种植区域进行开沟处理，形成至少两条条形沟，将所述条形沟作为所述灌木植物和所述乔木植物的栽植区，将所述种植区域中除去栽植区后剩余区域作为所述草本植物种植区；其中，相邻的条形沟之间的间隔宽度为100～150cm。3.根据权利要求1所述的金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法，其特征在于，所述通过向所述种植区域撒入预先配置的矿物质功能剂，对所述种植区域的极酸化土壤进行污染调控包括：采集所述种植区域的土壤，并对所述种植区域的土壤样品的酸性和重金属元素进行分析，得到土壤酸性值和重金属污染程度；根据所述土壤酸性值和重金属污染程度，确定所述预先配置的矿物质功能剂的撒入量；根据所述预先配置的矿物质功能剂的撒入量向所述种植区域进行均匀施撒所述矿物质功能剂，以对所述种植区域的极酸化土壤进行污染调控。4.根据权利要求3所述的金属矿山极酸化排土场的生态恢复方法，其特征在于，所述通过向所述种植区域撒入预先配置的矿物质功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建锋，董子平，刘慧芳，朱柱，王旭，刘安富，何新春，谢金亮，王志高，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：