[发明专利]一种用于酸性煤矸石堆场薄层包衣覆盖生态修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于酸性煤矸石堆场薄层包衣覆盖生态修复方法，属于矿山废弃地生态修复技术领域。

背景技术

中国是世界上最大的以煤炭为主要能源的国家，煤多油少是中国能源资源的基本特点。煤炭开采过程中伴随大量的煤矸石产生，一般每开采1t煤，伴生10％-30％左右的煤矸石，煤矸石已成为我国排放量最大的工业废渣之一。限于我国现有的技术经济水平，对煤矸石利用主要是回填、制砖、路基等方式，综合利用不足30％，同时煤矸石中往往富含硫、铁、锰、铜、锌、砷、汞等伴生矿物，煤矸石在露天堆放条件下，由于风、水分、氧气及微生物作用等易产生酸性矿山废水、有毒气体、扬尘等污染物，严重污染水体、土壤和大气等自然环境及生态系统，煤矿区已成为当今世界陆地生物圈最为典型、退化最为严重的生态系统，矿区生态环境问题已受到国内外的高度重视。

然而由于煤矸石堆积量巨大，当前常用的复垦法、尾矿库、填充、固结法等尾矿治理方法处理煤矸石并不适合，不仅治理成本巨大，而且改善不了生态环境。此外，传统的的覆土复垦、加碱中和和施肥处理等生态修复方法普遍存在着客土成本高，特别是矿区或山区更为突出，同时加碱中和和施肥处理易失效，植物难以存活，而且不能有效控制煤矸石中的污染物质的释放。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题提供一种在立地条件恶劣、植物难以生长条件下的酸性煤矸石堆场上，营造良好的生长环境；抑制煤矸石氧化产酸及多种污染物质的溶出；从而达到有效资源化利用工业固体废弃物，节约大量土壤资源，控制煤矸石污染，美化堆场环境的酸性煤矸石堆场薄层包衣覆盖生态修复方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的步骤包括如下：

a、配制煤矸石堆场复合改良基质；煤矸石堆场复合改良基质是由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、土壤和菌渣、苔藓植物组成；且各组分按体积百分比为剩余污泥30％、粉煤灰25％、磷石膏20％、土壤10％和菌渣10％、苔藓植物5％。经人工或搅拌机搅拌，混合均匀后即为煤矸石堆场复合改良基质。

所述剩余污泥为城镇二级生活污水处理厂产生的脱水剩余污泥，粉煤灰为电厂或热电厂生产过程中所产生的干法或湿法排放的粉煤灰，磷石膏为湿法磷酸生产过程中产生的浸提废渣，菌渣为食用菌栽培后的废料，苔藓植物为日常常见苔藓植物。

b、制作基质浆，喷播或人工覆盖薄层包衣基质层；将制备好的煤矸石堆场复合改良基质用水或养殖废水等有机废水和成粘稠的基质浆，在平整、表层压实后的煤矸石堆场用机械喷播或人工覆盖1-2cm厚的包衣基质层。

其中要求将制备好的煤矸石堆场复合改良基质和成粘稠的基质浆，基质浆含水率在75％-90％之间，以便于喷播或人工覆盖操作，能形成整体的包衣覆盖层为宜。其中薄层包衣覆盖层厚度为1-2cm。

c、植被绿化；将需播种的植物种子混入煤矸石堆场复合改良基质中，随基质浆喷播或覆盖的同时，均匀分布于整个薄层包衣覆盖基质层。

其中植物种子尽量选择已商业化、本地物种、耐性或适于煤矸石堆场先锋物种，种子用量以供应商推荐的常规种植的种子用量即可。

日常洒水养护即可。

本发明的有益效果：

本发明所提供一种用于酸性煤矸石堆场薄层包衣覆盖生态修复方法，通过覆盖薄层包衣基质层，改善堆场植物养分，引进外源微生物、真菌和苔藓植物，缓冲煤矸石产生的酸和重金属危害，调节矸石表面温度和水分，构建出复合的薄层植被生态修复体系，同时通过控制煤矸石表面氧气、水分、氧化还原状况及微生物作用等进而达到煤矸石堆污染控制的作用。此外，在完成煤矸石堆场生态修复和污染控制的基础上，有效资源化利用化工剩余污泥、粉煤灰、磷石膏等工业固体废弃物，节约大量土地资源，美化矿区环境，具有较好的环境效益、经济效益和社会效益。

具体实施方式：

实施例1

室外模拟盆栽试验：采集煤矿区开采新产生的含硫煤矸石样品，在室内风干，破碎至10cm以下储存备用。

按体积百分比为剩余污泥30％、粉煤灰25％、磷石膏20％、土壤10％和菌渣10％、苔藓植物5％配制煤矸石堆场复合改良基质，混入1‰黑麦草和0.5‰土荆芥种子。

采用规格：长*宽*高＝50cm*38cm*15cm的聚乙烯塑料盆，盆底以上2cm处布置20mm的PVC集水排水管为盆栽修复试验装置，装填制备好的煤矸石样品。