專利名稱：一種植被聯(lián)合修復(fù)方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種植被聯(lián)合修復(fù)方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
尾礦是在礦石選取精礦石后外排的大量脈石廢渣，據(jù)中國(guó)環(huán)境年鑒資料，尾礦是 我國(guó)排放量最高的工業(yè)固體廢棄物，占總工業(yè)固體廢棄物排放量近30%。尾礦因重金屬含 量(如Pb、 Zn、 Cu、 Cd、 As、 Ni等)極高，尾礦通過水土流失和風(fēng)播等途徑給周邊土地和農(nóng) 田帶來嚴(yán)重的重金屬污染，其環(huán)境影響具有普遍性、嚴(yán)重性、持久性和區(qū)域性等特點(diǎn)。我國(guó) 尾礦占地面積已高達(dá)90多萬公頃，而復(fù)墾率只有5%，尾礦的污染問題持續(xù)惡化，其中尤以 Pb、 Zn和Cu等中國(guó)主要重金屬礦區(qū)的土壤污染問題為劇。利用植被重建的方式控制尾礦 的重金屬污染以防止其擴(kuò)散，即，是土壤污染的植物修復(fù)的重要組成部分，也是我國(guó)當(dāng)前生 態(tài)環(huán)境保護(hù)尤其是土壤污染防治所面臨的緊迫任務(wù)。 當(dāng)前，治理土壤重金屬污染可供選擇的方法主要有理化修復(fù)法和生物修復(fù)法。理 化修復(fù)法如有客土 (換土)法、沉淀法、淋洗法、電化法、磁化法等。這些物理或化學(xué)方法各 有其優(yōu)點(diǎn)，但都存在花費(fèi)高、工程量較大、易造成二次污染等問題。生物法有微生物和植物 修復(fù)方法兩種。微生物修復(fù)的局部成功僅局限于一些有機(jī)污染物的降解，在處理重金屬污 染上并非有效。植物修復(fù)是一種新興的重金屬污染原位綠色修復(fù)技術(shù)，作為其核心技術(shù)之 一的植物提取技術(shù)，已發(fā)展成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用熱點(diǎn)，并引起政府、學(xué)術(shù)界和企 業(yè)界的高度重視。 土壤重金屬污染的植物修復(fù)(Phytoremediation)主要包括兩個(gè)方面即植物提 取技術(shù)(Phytoextraction)和植物穩(wěn)定技術(shù)(Phytostabilization)。植物提取技術(shù)是利 用植物吸收、積累重金屬，將土壤中的重金屬萃取出來，轉(zhuǎn)運(yùn)并富集到植物的可收割部位， 通過收割以清除土壤中的重金屬。植物穩(wěn)定技術(shù)是指在植物和土壤的共同作用下，將土壤 中的重金屬固定或是降低其活性，以降低在環(huán)境中遷移的風(fēng)險(xiǎn)。植物提取技術(shù)主要適用于 中、低污染土壤，以清除重金屬污染為主要目標(biāo)；植物穩(wěn)定技術(shù)則主要適用于礦區(qū)等重污染 土壤，以控制重金屬的遷移與擴(kuò)散為主要目標(biāo)。 從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外植物提取技術(shù)研究與實(shí)踐進(jìn)展來看，尚存在并需解決以下問題(l) 從國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展看，尾礦的植被重建主要依賴一種或幾種植物， 一般來說，由少數(shù)種類 建立的植被因結(jié)構(gòu)和功能過于簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性差，需要長(zhǎng)期的后期維護(hù)與管理；(2)、在每年 的秋冬季節(jié)，地上植被的凋枯也導(dǎo)致這一季節(jié)的植被覆蓋效果較差，而這一季節(jié)又是尾礦 風(fēng)揚(yáng)的主要季節(jié)，秋冬季節(jié)難以維持；(3)、苔蘚植物的作用卻一直被忽視。事實(shí)上，多達(dá) 23000余種的苔蘚植物有著廣泛的適應(yīng)能力，是許多極端環(huán)境的開拓者，具有強(qiáng)大的吸水和 保水功能，在土壤結(jié)皮的形成、生物防沙、固沙、保持水土、涵養(yǎng)水源、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)與貯 存、生態(tài)小環(huán)境的改善、植被演替中都發(fā)揮著不可替代的作用，在沙漠等退化生態(tài)系統(tǒng)的生 態(tài)恢復(fù)或污染監(jiān)測(cè)中的作用已得到高度重視，苔蘚植物在尾礦的植被重建中的作用研究與 應(yīng)用卻幾近空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于根據(jù)現(xiàn)有土壤污染清除技術(shù)中存在的植被穩(wěn)定性差、需要長(zhǎng)期維 護(hù)與管理，秋冬季植被覆蓋效果差等缺點(diǎn)，利用苔蘚植物，提供一種植被聯(lián)合修復(fù)方法。
本發(fā)明另一 目的在于提供上述植被聯(lián)合修復(fù)方法的應(yīng)用。
本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明將灌木、草本植物和苔蘚這三種耐性植物進(jìn)行生態(tài)配置，經(jīng)過栽培后形成 了穩(wěn)定的植被和土壤結(jié)皮，從而解決了植被穩(wěn)定性差、需要長(zhǎng)期維護(hù)、秋冬季植被覆蓋效果 差的問題。具體地，本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法包括如下步驟
(1)栽培灌木； (2)覆土，撒播耐性草本植物種子或栽種草本植物幼苗；
(3)撒播苔蘚。 本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法中，所述步驟(1)中栽培灌木的株距優(yōu)選1 1. 5米。
本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法中，所述步驟(2)中覆土的方法是采集廢棄農(nóng)田表層 土，采集深度優(yōu)選為10 20厘米，均勻覆蓋在待恢復(fù)的土壤表層，覆蓋厚度優(yōu)選為1 5 厘米。 本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法步驟(2)中，所述草本植物種子的播種量?jī)?yōu)選為每畝 0. 5 1千克；草本植物幼苗的株距優(yōu)選0. 3 0. 5米。 本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法中，所述步驟(3)中撒播苔蘚優(yōu)選為按每畝0. 1 0. 3 噸播撒苔蘚結(jié)皮、土壤及有機(jī)肥的混合物于待修復(fù)土壤表面，苔蘚結(jié)皮、土壤和有機(jī)肥的質(zhì)
量比優(yōu)選為l:2:i。 本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法中，所述灌木優(yōu)選為苧麻；所述草本植物優(yōu)選為金雞菊、
蘆竹、五節(jié)芒、狗牙根、高羊茅、馬蹄金、早熟禾、黑麥草、白三葉、雀麥、狗尾草、小飛蓬或紫
花苜蓿；所述苔蘚優(yōu)選為黃色真蘚。 本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法，現(xiàn)已形成以下六種較為穩(wěn)定的耐性植物生態(tài)配置組 合苧麻-金雞菊-黃色真蘚、苧麻-蘆竹-黃色真蘚、苧麻-五節(jié)芒-黃色真蘚、和苧麻-狗 牙根_黃色真蘚、苧麻_雀麥_黃色真蘚和苧麻_紫花苜蓿_黃色真蘚，這六種組合對(duì)水土 流失和大氣揚(yáng)塵的控制均產(chǎn)生良好效果。 本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法，可以用于預(yù)防或控制土壤重金屬污染。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果 (1)本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法使用耐性草本植物的幼苗及種子、土壤、苔蘚的成本 低，穩(wěn)定性好，土壤修復(fù)效率高，對(duì)環(huán)境保護(hù)有巨大作用； (2)本發(fā)明使用的耐性草本植物的幼苗及種子、土壤、苔蘚的耐性強(qiáng)，生長(zhǎng)旺盛，容 易繁殖； (3)本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法不僅在春夏秋三季都可形成穩(wěn)定的植被，在秋冬季 還可形成穩(wěn)定的生物結(jié)皮，覆蓋效果好，一年四季都可以有效控制大氣揚(yáng)塵和水土流失且 效果顯著； (4)本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法不僅可以控制土壤重金屬污染，還可以在修復(fù)中改 善土壤的物理結(jié)構(gòu)和生物肥力，恢復(fù)并提高了土壤的生物多樣性。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限 定。 按lm間距種植苧麻，野外移植耐性草本植物五節(jié)芒、蘆竹和金雞菊幼苗，按0. 5m 間隔栽培，采集廢棄農(nóng)田土表層20cm覆于待修復(fù)的土壤表層，厚度5cm。按每畝2kg的播種 量選擇耐性草本植物植物狗牙根、高羊茅、馬蹄金、早熟禾、黑麥草、白三葉、雀麥、狗尾草、 小飛蓬和紫花苜蓿種子混合播撒在覆土層；按采集2畝面積苔蘚結(jié)皮跟土壤和腐熟有機(jī)肥 混合均勻后撒播在IO畝的待修復(fù)土壤表層，然后嚴(yán)密覆蓋稻草；在雨水來臨之前按每畝 10kg施無機(jī)化肥，施5次。植物和苔蘚生長(zhǎng)一年后即形成了穩(wěn)定的群落。
經(jīng)測(cè)試，采用本發(fā)明方法種植的植被中，苧麻_金雞菊_黃色真蘚、苧麻_蘆 竹_黃色真蘚、苧麻_五節(jié)芒_黃色、真蘚苧麻_狗牙根_黃色真蘚、苧麻_雀麥_黃色真 蘚、苧麻_紫花苜蓿-黃色真蘚控制大氣揚(yáng)塵效果分別為99. 55±0. 48%、99. 61 ±0. 01%、 99. 50±0. 60%、99. 33±0. 30%、99. 50±0. 19%和99. 55±0. 45%。 經(jīng)測(cè)試，采用本發(fā)明方法種植的植被中，苧麻_金雞菊_黃色真蘚、苧麻_蘆 竹_黃色真蘚、苧麻_五節(jié)芒_黃色、真蘚苧麻_狗牙根_黃色真蘚、苧麻_雀麥_黃色真 蘚、苧麻_紫花苜蓿_黃色真蘚控制水土流失效果分別為98. 1±1. 28%、95. 40±2. 28%、 95. 58±1. 34%、97. 03+2. 70%、95. 41+1. 02%和95. 61+2. 95%。
權(quán)利要求
一種植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于該方法包括如下步驟(1)栽培灌木；(2)覆土，撒播耐性草本植物種子或栽種草本植物幼苗；(3)撒播苔蘚。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于步驟(1)中所述栽培灌木的 株距是1 1. 5米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于步驟(2)中所述覆土的方法 是，采集廢棄農(nóng)田表層土，采集深度為10 20厘米，均勻覆蓋在待恢復(fù)的土壤表層，覆蓋厚 度為1 5厘米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于步驟(2)中所述草本植物種 子的播種量為每畝0. 5 1千克。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于步驟(2)中所述草本植物幼 苗的株距是0.3 0.5米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于步驟(3)中所述撒播苔蘚是 按每畝0. 1 0. 3噸播撒苔蘚結(jié)皮、土壤及有機(jī)肥的混合物于待修復(fù)土壤表面，苔蘚結(jié)皮、 土壤和有機(jī)肥的質(zhì)量比為l :2:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于所述灌木是苧麻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于所述草本植物是金雞菊、蘆 竹、五節(jié)芒、狗牙根、高羊茅、馬蹄金、早熟禾、黑麥草、白三葉、雀麥、狗尾草、小飛蓬或紫花 苜蓿。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植被聯(lián)合修復(fù)方法，其特征在于所述苔蘚是黃色真蘚。
10. 權(quán)利要求1所述制備聯(lián)合修復(fù)方法的應(yīng)用，其特征在于該方法用于預(yù)防或控制土 壤重金屬污染。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植被聯(lián)合修復(fù)方法及其應(yīng)用。本發(fā)明植被配置方法包括如下步驟(1)栽培灌木；(2)覆土，撒播耐性草本植物種子或栽種草本植物幼苗；(3)撒播苔蘚。本發(fā)明植被聯(lián)合修復(fù)方法成本低，效果顯著，可以防止或控制重金屬的污染，還可防沙、固沙或保持水土，對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了重要作用。
文檔編號(hào)B09C1/00GK101722178SQ200910194049
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者孫慶業(yè), 宋勇生, 廖斌, 束文圣, 龔亞龍 申請(qǐng)人:中山大學(xué)