專利名稱：用于北方地區(qū)冶金尾礦壩的植被恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型冶金尾礦壩綜合治理的方法，具體是一種應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)北方地區(qū)冶金尾礦壩植被的方法，屬于工業(yè)尾礦邊坡植被恢復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)礦產(chǎn)資源含量豐富、品種齊全，然而大規(guī)模工業(yè)開(kāi)采導(dǎo)致了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，其中尾礦廢棄地所帶來(lái)的問(wèn)題最為嚴(yán)重。金屬礦山進(jìn)行礦石選別后排出大量尾礦，然后筑壩建庫(kù)囤積尾礦形成尾礦庫(kù)，尾礦堆存區(qū)植被缺乏，基質(zhì)穩(wěn)定性差，降雨時(shí)金屬污染物隨雨水滲到地下水層，導(dǎo)致水體惡化；干旱時(shí)隨風(fēng)擴(kuò)散，導(dǎo)致周邊地區(qū)空氣污染、土壤貧瘠，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。目前，冶金尾礦廢棄地的治理有物理、化學(xué)工程措施和生態(tài)恢復(fù)幾種方式。物理方法和化學(xué)方法通常成本很高，而且沒(méi)有從根本上消除環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。從 長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，生態(tài)恢復(fù)被認(rèn)為是解決冶金尾礦廢棄地土地利用和環(huán)境問(wèn)題的最佳途徑。在尾礦壩周邊污染地區(qū)進(jìn)行植物修復(fù)，可以美化環(huán)境，穩(wěn)定基質(zhì)和減阻地表侵蝕，并且能夠減弱風(fēng)速、減少揚(yáng)塵。植物根系可以吸收固定重金屬，根系分泌物或凋落物的分解物可以與重金屬螯合形成難溶化合物，植物還可以通過(guò)蒸騰作用減少雨水向地下的滲透，從而阻控重金屬等污染物的遷移擴(kuò)散，從根本上改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。當(dāng)我們運(yùn)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理尾礦污染過(guò)程中，需要解決多種技術(shù)難題，其中包括由于長(zhǎng)年受尾礦砂的侵襲和污染，堆積尾礦的壩體即尾礦壩土壤持水力弱，有機(jī)質(zhì)含量較低，土壤肥力狀況較差，并且有較嚴(yán)重的金屬污染情況，影響植物生長(zhǎng)和幼苗存活。然而，目前以植被恢復(fù)為目的進(jìn)行的尾礦污染治理工作，絕大部分沒(méi)能有效解決上述問(wèn)題，以至影響了最終的植被恢復(fù)效果。CN201010285841. 3公開(kāi)了一種尾礦庫(kù)無(wú)覆蓋土壤后期壩的邊坡植被穩(wěn)定生態(tài)修復(fù)技術(shù),通過(guò)種植香根草,并在香根草種苗行之間播種邊坡綠化草種，構(gòu)成固砂的根系網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。該發(fā)明雖然建立了植被層，但主要是草本植物，植被群落穩(wěn)定性差。CN200910042730. 7發(fā)布了一種修復(fù)改良鈾尾礦渣污染土壤的方法，所用材料是田皂角、五節(jié)芒和白茅、草木灰和牛糞，該發(fā)明所選植物樹(shù)種也多是草本植物。為提高植物修復(fù) 效率，提升植被持水護(hù)坡能力，需要尋找一種價(jià)兼實(shí)用和環(huán)保性好的植被恢復(fù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種成本低廉、實(shí)用可行、效果優(yōu)良的植被生態(tài)恢復(fù)方法，針對(duì)北方地區(qū)大型工業(yè)尾礦庫(kù)進(jìn)行生態(tài)治理，提高植物對(duì)尾礦重金屬污染的抗性和獲取必要礦質(zhì)養(yǎng)分的能力，并改善土壤結(jié)構(gòu)，高效恢復(fù)和穩(wěn)定冶金尾礦植物群落，并有助于迅速建立植物物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，達(dá)到尾礦地區(qū)景觀和諧、生態(tài)平衡與可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)北方地區(qū)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，包括下列步驟
A、清理、平整坡面，以消除潛在地質(zhì)隱患；B、在尾礦壩表層覆種植土10 15厘米；
C、在覆土層表面噴播泥漿狀植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基，形成具有穩(wěn)定優(yōu)良團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的植物生長(zhǎng)基質(zhì)；
D、選用抗逆性強(qiáng)的植物種子組合人工土壤，噴播在植物生長(zhǎng)基質(zhì)表面，形成厚度約2厘米的種子層；
E、采用噴灌系統(tǒng)和搭建防護(hù)網(wǎng)的管護(hù)措施對(duì)出土幼苗進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)。所述植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基由以下體積比的各材料組成
粘土 20 38% ;植物纖維8 25% ;有機(jī)質(zhì)36 40% ;緩釋肥料3% ;穩(wěn)定劑I 3% ;團(tuán)粒劑 0. 035 0. 085%。所述的植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)的基理化指標(biāo)為有效持水量40%以上；有機(jī)質(zhì)含量 50g/kg 60g/kg ；pH 值 5. 6 7. 2 ;電導(dǎo)率 I. 8 3. Oms/cm。所述粘土為非資源性的表層土壤，pH值在5. 5 6. 5之間。所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)北方地區(qū)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述有機(jī)質(zhì)經(jīng)原料發(fā)酵而得，原料包括但不限于樹(shù)葉雜草、豆餅、粉渣、木屑、谷殼中的一種或幾種，采用常規(guī)發(fā)酵工藝。所述緩釋肥料為專用復(fù)合肥和過(guò)磷酸鈣，所述專用復(fù)合肥和過(guò)磷酸鈣體積比為I :1，所述專用復(fù)合肥的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量百分比為13 10 :10。 所述抗逆性強(qiáng)的樹(shù)種包括火炬樹(shù)、刺槐、家榆、檸條、胡枝子、白刺、沙棗、紫穗槐、梭梭和紫花苜蓿。所述的防護(hù)網(wǎng)采用遮陽(yáng)網(wǎng)支撐遮擋在植被的上方，抵擋尾礦粉對(duì)植被的破壞。所述的有機(jī)質(zhì)成分具有增肥、保肥、保水、透氣以及提高土壤養(yǎng)分有效性的作用，土壤添加劑可以抵抗雨水沖刷，增強(qiáng)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，緩釋肥料則是為植物生長(zhǎng)提供營(yíng)
養(yǎng)元素。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以提高植物對(duì)于尾礦庫(kù)復(fù)雜逆境的適應(yīng)能力，包括更強(qiáng)的抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄能力和養(yǎng)分獲取能力。本方法對(duì)尾礦壩邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，建立了穩(wěn)固的植被層，同時(shí)具有穩(wěn)定邊坡，保持水土，抑制徑流、尾礦砂揚(yáng)塵的作用。本發(fā)明既可以用于服役期尾礦庫(kù)污染防治，也可以適用于關(guān)閉礦山尾礦庫(kù)的生態(tài)修復(fù)，或者在新建礦山尾礦庫(kù)時(shí)運(yùn)用本發(fā)明技術(shù)進(jìn)行尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)。運(yùn)用團(tuán)粒噴播技術(shù)對(duì)尾礦庫(kù)及礦業(yè)廢棄地進(jìn)行快速生物治理有著積極意義。本發(fā)明選用的植物種子火炬樹(shù)(Rhus typhina)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、家偷(Ulmus pumila)、梓條(Caragana Korshinskii Kom.)、古月枝子(Leapedeza bicolor)、白刺(Amorpha fruticosa)、沙率(Elacagnus)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、梭梭(Chenopodiaceae)、紫花苜猜(Medicago sativa L.),具有抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄、抗病蟲(chóng)害、本土化的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但其并不影響本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I :地點(diǎn)內(nèi)蒙古包頭市包鋼(集團(tuán))公司選礦廠尾礦壩，按照下列步驟
A、清理、平整坡面，以消除潛在地質(zhì)隱患；
B、在尾礦壩表層覆種植土10 15厘米；
C、在覆土層表面噴播泥漿狀植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基，形成具有穩(wěn)定優(yōu)良團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的植物生長(zhǎng)基質(zhì)。植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基的材料配比如下
粘土，0. 35m3 ;植物纖維，0. 19 m3 ;有機(jī)質(zhì)，0. 75m3 ;穩(wěn)定劑，0. 045m3 ；
緩釋肥料，0. 048m3 ;團(tuán)粒劑，0. 0004m3 ;清水，I. Om3 ；植物種子，0. 037m3 ；
該實(shí)施例的植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基理化指標(biāo)如下表
權(quán)利要求
1.一種用于北方地區(qū)冶金尾礦壩的植被恢復(fù)方法，其特征在于，包括下列步驟 A、清理、平整坡面，以消除潛在地質(zhì)隱患； B、在尾礦壩表層覆種植土10 15厘米； C、在覆土層表面噴播泥漿狀植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基，形成具有穩(wěn)定優(yōu)良團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的植物生長(zhǎng)基質(zhì)； D、選用抗逆性強(qiáng)的植物種子組合人工土壤，噴播在植物生長(zhǎng)基質(zhì)表面，形成厚度約2厘米的種子層； E、采用噴灌系統(tǒng)和搭建防護(hù)網(wǎng)的管護(hù)措施對(duì)出土幼苗進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)。
2.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基由以下體積比的各材料組成，粘土 20 38% ;植物纖維8 25% ;有機(jī)質(zhì)36 40% ;緩釋肥料3% ;穩(wěn)定劑I 3% ;團(tuán)粒劑0. 035 0. 085%。
3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述的植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基的理化指標(biāo)為有效持水量40%以上；有機(jī)質(zhì)含量50g/kg 60g/kg ；pH 值 5. 6 7. 2 ;電導(dǎo)率 I. 8 3. Oms/cm。
4.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述粘土為非資源性的表層土壤，pH值在5. 5 6. 5之間。
5.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述有機(jī)質(zhì)經(jīng)原料發(fā)酵而得，原料包括但不限于樹(shù)葉雜草、豆餅、粉渣、木屑、谷殼中的一種或幾種，采用常規(guī)發(fā)酵工藝。
6.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述緩釋肥料為專用復(fù)合肥和過(guò)磷酸鈣，所述專用復(fù)合肥和過(guò)磷酸鈣體積比為I :1，所述專用復(fù)合肥的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量體積比為13 10 :10。
7.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述抗逆性強(qiáng)的樹(shù)種包括但不限于火炬樹(shù)、刺槐、家榆、檸條、胡枝子、白刺、沙率、紫穗槐、梭梭和紫花苜蓿。
8.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用團(tuán)粒噴播技術(shù)恢復(fù)冶金尾礦植被的方法，其特征在于，所述的防護(hù)網(wǎng)采用遮陽(yáng)網(wǎng)支撐遮擋在植被的上方，抵擋尾礦粉對(duì)植被的破壞。
全文摘要
一種用于北方地區(qū)冶金尾礦壩的植被恢復(fù)方法，包括步驟A、清理、平整坡面，以消除潛在地質(zhì)隱患；B、在尾礦壩表層覆種植土10-15厘米；C、在覆土層表面噴播泥漿狀植物生長(zhǎng)土壤培養(yǎng)基，形成具有穩(wěn)定優(yōu)良團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的植物生長(zhǎng)基質(zhì)；D、選用抗逆性強(qiáng)的植物種子組合人工土壤，噴播在植物生長(zhǎng)基質(zhì)表面，形成厚度約2厘米的種子層；E、采用噴灌系統(tǒng)和搭建防護(hù)網(wǎng)的管護(hù)措施對(duì)出土幼苗進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以提高植物對(duì)于尾礦庫(kù)復(fù)雜逆境的適應(yīng)能力，包括更強(qiáng)的抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄能力和養(yǎng)分獲取能力，利用該方法可對(duì)尾礦壩邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，建立穩(wěn)固的植被層，同時(shí)具有穩(wěn)定邊坡，保持水土，抑制徑流、尾礦砂揚(yáng)塵的作用。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102668835SQ20121013749
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者史海濤, 孟凡彬, 李春林, 許劍平, 邊桂香 申請(qǐng)人:青島高次團(tuán)粒生態(tài)技術(shù)有限公司