一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，修复区域从底部到顶部分别为重金属隔离生态基质底层、轻质生态基层、抗虫害生态基质面层；本发明专利技术与传统护坡基质相比，具有巨大的经济优势和生态优势，材料成本较传统岩石护坡基质降低；通过分层设置护坡基质，采用降解无害的生物质能源聚合物协同护坡植物和重金属防控植物，在实现“变废为宝”的同时避免了重金属离子对清洁土壤和地下水的污染。的污染。的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法


[0001]本专利技术属于水土保持
，具体涉及一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法。

技术介绍

[0002]边坡防护工程发展历史悠久，传统施工措施对自然环境造成了不同程度的破坏，造成了大量的裸露岩石边坡。传统岩石边坡基质多采用动物粪便和河底污泥作为添加物，以期实现“变废为宝”，但是动物粪便中存在的细菌、害虫不利于护坡植物种子的萌发与生长；河底污泥中的重金属离子一方面会胁迫护坡植物生长；另一方面会向地下迁移污染清洁的土壤和地下水。此外，工业场地周边存在工业污水、城市垃圾、工业废渣等重金属污染源，包含了很多重金属污染物，在人类活动的影响下，经过不同途径输入土壤，加剧了重金属离子对岩石边坡植物的胁迫，导致岩石边坡植物种子难以萌发、抑制了护坡植物幼苗的生长，加剧污染了土壤和地下水。因此，寻求一种既能“变废为宝”，又能缓解重金属胁迫同时能够消除重金属污染的岩石边坡生态改良基质成为目前研究的重点，也具有较好的应用前景及使用价值。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，它包括如下步骤：
[0005]步骤1)：在岩石边坡面上选取多个修复区域，接着在选定的修复区域内采用机械破碎边坡岩石；
[0006]步骤2)：在修复区域底部铺设重金属隔离生态基质底层，喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液；
[0007]步骤3)：在修复区域中部铺设轻质生态基质层，喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液；
[0008]步骤4)：在修复区域顶部铺设抗虫害生态基质面层，喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液；
[0009]步骤5)：在抗虫害生态基质面层的表面撒播护坡植物种子和防控重金属植物种子；
[0010]步骤6)：待植物种子发芽后，每隔一段时间喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液。
[0011]优选地，步骤1)所述修复区域深为12cm
‑
14cm，长宽均为30cm
‑
40cm，相邻两修复区域的间隔为40cm
‑
50cm。
[0012]优选地，所述步骤2)中的重金属隔离生态基质底层包括以下重量份数的成分：种植土37～42份、有机肥料2
‑
3份、天然腐质土12
‑
17份、生物炭0.5～1.5份、炉渣1～2份、羧甲基纤维素溶液0.21
‑
0.26份、甲壳素粉末1
‑
3份、D
‑
葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯0.8
‑
1.3份，制作步骤如
下：
[0013](1)按照配比称取种植土、有机肥料、天然腐质土、生物炭、炉渣搅拌均匀后备用；
[0014](2)羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶的制备：将羧甲基纤维素钠盐在纯水中搅拌过夜，制得3％
‑
7％浓度的羧甲基纤维素钠盐溶液，之后按照25：1的配比加入甲壳素粉末，在500r/min的条件下搅拌10
‑
12min，之后按照30：1的配比加入D
‑
葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯，继续搅拌30
‑
40min，将所得羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶在室温下保存过夜；之后将羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶在纯水中洗涤2次，常温条件下储存在纯水中；
[0015](3)取步骤(1)中得到的混合物与步骤(2)中所得的羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶均匀混合均匀后，用塑料薄膜包裹防止水分蒸发。
[0016]优选地，所述轻质生态基质层包括以下重量份数的成分：珍珠岩80
‑
95份、种植土80
‑
110份、EPS颗粒20
‑
30份、稻草节15
‑
20份、炉渣10
‑
15份、河底污泥10
‑
18份、稻壳12
‑
18份、动物粪便20
‑
30份、枯草芽孢杆菌3
‑
5份、丛枝菌根真菌0.5
‑
1.2份，制作步骤如下：
[0017](1)按照配比称取稻草节、稻壳并粉碎，混合均匀后备用；
[0018](2)将步骤(1)中得到的混合物加入到发酵池中，按照配比加入动物粪便、炉渣、河底污泥、搅拌均匀，之后加入各组分重量0.4～0.5倍纯水进行发酵；
[0019](3)发酵10
‑
15天后对上述发酵物进行搅拌处理，继续发酵一周；之后在发酵池表面覆盖种植土并喷洒各组分重量0.1
‑
0.2倍纯水，之后用塑料膜盖住发酵池密封两周即可；
[0020](4)将发酵后的混合物干燥，粉碎过筛，之后与珍珠岩、EPS颗粒、丛枝菌根真菌按照配比混合均匀，即得轻质生态基质层(5)。
[0021]优选地，所述抗虫害生态基质面层包括以下重量份数的成分：种植土37～42份、有机肥料2
‑
3份、生物炭0.5～1.5份、炉渣1～2份、羧甲基纤维素钠盐0.21
‑
0.26份、甲壳素粉末1
‑
3份、D
‑
葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯2.3
‑
3份，制作步骤如下：
[0022](1)按照配比称取种植土、有机肥料、生物炭、炉渣搅拌均匀后备用；
[0023](2)羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶的制备：将羧甲基纤维素钠盐在纯水中搅拌过夜，制得3％
‑
7％浓度的羧甲基纤维素钠盐溶液，之后按照25：1的配比加入甲壳素粉末，在500r/min的条件下搅拌10
‑
12min，之后按照30：1的配比加入D
‑
葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯，继续搅拌30
‑
40min，将所得羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶在室温下保存过夜；之后将羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶在纯水中洗涤2次，在常温条件下储存在纯水中；
[0024](3)取步骤(1)中得到的混合物与步骤(2)中所得的羧甲基纤维素
‑
甲壳素水凝胶混合均匀后用塑料薄膜包裹防止水分蒸发。
[0025]优选地，步骤2)、3)和4)均喷洒两次羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液，步骤6)中，待植物种子发芽后，每周喷洒一次羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液直至形成茂盛草本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：步骤1）：在岩石边坡面（2）上选取多个修复区域（1），接着在选定的修复区域（1）内采用机械破碎边坡岩石；步骤2）：在修复区域（1）底部铺设重金属隔离生态基质底层（4），喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液；步骤3）：在修复区域（2）中部铺设轻质生态基质层（5），喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液；步骤4）：在修复区域（2）顶部铺设抗虫害生态基质面层（3），喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液；步骤5）：在抗虫害生态基质面层（3）的表面撒播护坡植物种子和防控重金属植物种子；步骤6）：待植物种子发芽后，每隔一段时间喷洒羧甲基纤维素
‑
甲壳素溶液。2.根据权利要求1所述的一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，其特征在于：步骤1）所述修复区域深为12 cm
‑
14 cm，长宽均为30 cm
‑
40 cm，相邻两修复区域的间隔为40 cm
‑
50 cm。3.根据权利要求1所述的一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，其特征在于：所述步骤2）中的重金属隔离生态基质底层（4）包括以下重量份数的成分：种植土37~42份、有机肥料2
‑
3份、天然腐质土12
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17份、生物炭0.5~1.5份、炉渣1~2份、羧甲基纤维素溶液0.21
‑
0.26份、甲壳素粉末1
‑
3份、D
‑
葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯0.8
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1.3份，制作步骤如下：（1）按照配比称取种植土、有机肥料、天然腐质土、生物炭、炉渣搅拌均匀后备用；（2）羧甲基纤维素
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甲壳素水凝胶的制备：将羧甲基纤维素钠盐在纯水中搅拌过夜，制得3%
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7%浓度的羧甲基纤维素钠盐溶液，之后按照25：1的配比加入甲壳素粉末，在500 r/min的条件下搅拌10
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12 min，之后按照30：1的配比加入D
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葡萄糖酸
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δ
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内酯，继续搅拌30
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40 min，将所得羧甲基纤维素
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甲壳素水凝胶在室温下保存过夜；之后将羧甲基纤维素
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甲壳素水凝胶在纯水中洗涤2次，常温条件下储存在纯水中；（3）取步骤（1）中得到的混合物与步骤（2）中所得的羧甲基纤维素
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甲壳素水凝胶均匀混合均匀后，用塑料薄膜包裹防止水分蒸发。4.根据权利要求1所述的一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，其特征在于：所述轻质生态基质层（5）包括以下重量份数的成分：珍珠岩80
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95份、种植土80
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110份、EPS颗粒20
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30份、稻草节15
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20份、炉渣10
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15份、河底污泥10
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18份、稻壳12
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18份、动物粪便20
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30份、枯草芽孢杆菌3
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5份、丛枝菌根真菌0.5
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1.2份，制作步骤如下：（1）按照配比称取稻草节、稻壳并粉碎，混合均匀后备用；（2）将步骤（1）中得到的混合物加入到发酵池中，按照配比加入动物粪便、炉渣、河底污泥、搅拌均匀，之后加入各组分重量0.4~0.5倍纯水进行发酵；（3）发酵10
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15天后对上述发酵物进行搅拌处理，继续发酵一周；之后在发酵池表面覆盖种植土并喷洒各组分重量0.1
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0.2倍纯水，之后用塑料膜盖住发酵池密封两周即可；（4）将发酵后的混合物干燥，粉碎过筛，之后与珍珠岩、EPS颗粒、丛枝菌根真菌按照配比混合均匀，即得轻质生态基质层（5）。5.根据权利要求1所述的一种适应重金属胁迫的岩石生态护坡基质制备方法，其特征在于：所述抗虫害生态基质面层（3）包括以下重量份数的成分：种植...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海，郭俊奎，夏振尧，张伦，刘子睿，高峰，陈珠宝，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：