[发明专利]一种适用于矿山生态修复的土壤改良基质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种土壤改良基质，具体地说，涉及一种适用于矿山废弃地的，以工矿业和城市日常生活等的废弃物为原料配制成的，可以提高植物种子发芽率、苗木成活率、苗木生物量等的保水保肥的土壤改良基质。

技术背景

矿山废弃地是指在采矿活动中所破坏的、未经一定处理而无法使用的土地。近年来，由于采矿而废弃的土地面积逐年增加，大面积的矿山废弃地不仅减少了可利用的土地资源，同时也对区域生态环境产生了诸多负面影响。矿山废弃地生态复垦的基本思路是植被恢复，而其最大难点在于废弃地有机质含量较低，土壤基质不具备植被生长的条件，只有土壤的性状得到改良，植被恢复才能得以进行。另一方面，目前主要采用的方法是以客土填埋为主，但土地资源非常紧缺，不可能再增加大面积的土地来用于矿山废弃地土壤改良。因此，矿业废弃地生态修复的核心问题是土壤来源问题，解决该问题，不仅从根本上解决了植物的立地条件，而且为矿业废弃地从简单植被向农业化复垦、恢复土地生产力创造了条件，其研究具有重要现实意义。

我国大部分矿山，特别是非金属矿山，废弃地并不含过多的重金属元素和有毒物质，为城市生活污水处理后剩余污泥用于生态修复土壤基质改良的应用创造了基础条件。利用城市污水处理厂的剩余污泥作为矿山废弃地生态修复土壤基质改良的有机肥料资源，一方面可大大改善土壤结构，促进土壤熟化，加速废弃地建立植被，更新废弃地土壤生态系统，改善废弃地的环境质量和景观效果，增加土地经济资源，创造巨大的环境效益、经济效益和社会效益，实现持续发展的长远战略目标；另一方面将消耗大量的污水污泥，有效治理城市污水处理厂剩余污泥堆放的环境问题。目前剩余污泥用于矿山废弃地的理想应用途径是将剩余污泥填埋处理或者无害化处理后，作为有机肥料替代农家肥和化肥用于农业生产。该方法产生二次污染的可能性小，安全、可靠，但剩余污泥前期无害化处理工作量大，工艺较复杂，投资较高，生产成本较大，难以用于实际生产过程。

所以本发明避免了上述问题，结合本地区情况将剩余污泥、泥炭与矿工业生产中废弃的粉煤灰、磷石膏、黄土、菌根生物制剂、土壤粘合剂等按一定比例混合，重构适合植物生长的营养基质，加快土壤腐殖质层的产生和熟化，最终达到复垦和植被恢复的目的。该方法的核心是要按一定比例将城市生活污水处理后的剩余污泥、粉煤灰、黄土、泥炭土、菌根生物制剂以及土壤粘合剂进行合理配制成符合我国农用土壤标准并满足植物生长条件的基质后进行使用。

本发明内容和创新点

本发明的目的是针对目前矿山生态修复过程中土壤基质改良技术的不足，而提供一种富含大量有机质且能改善废弃矿山局部土壤环境，从而能够有效提高植物种子发芽率、苗木成活率、苗木生物量等的保水保肥的土壤改良基质，从而提高经济效益的一种矿山生态修复用的土壤改良基质。

本发明一种适用于矿山生态修复保水保肥的土壤改良基质，由下述重量份数的原料制成：

污泥40～60份、泥炭10～30份、黄土10～20份、粉煤灰10～20份、磷石膏5～10份、土壤粘合剂3kg/立方、菌根生物制剂1kg/立方。

其中，最佳配比：污泥40份、泥炭30份、黄土15份、粉煤灰10份、磷石膏5份、土壤粘合剂3kg/立方、菌根生物制剂1kg/立方。

一种适用于矿山生态修复保水保肥的土壤改良基质的制备方法，其特征是，包括以下步聚：

(1)将泥炭、磷石膏、粉煤灰、黄土、污泥在室内风干，剔除石块、草屑等，分装在清洁尼龙袋内备用；

(2)将上述重量份数的污泥、泥炭、黄土、粉煤灰、磷石膏，进行均匀混合，并按土壤粘合剂3kg/立方、菌根生物制剂1kg/立方将土壤粘合剂和菌根生物制剂加入后再次搅拌混合均匀；

(3)将上述混合好的基质边搅拌边淋洒1000倍的多菌灵液进行消毒即可。

本发明与现有技术相比具有以下不同：

(1)所选原料来源较广，利用率较低，单独过量排放对周围环境具有一定的污染，本发明的应用可变废为宝。(2)通过合理配比将所选定泥炭土等几种原料混合制成土壤改良基质，可使各原料参数含量互补，有效地调节土壤有机氮、磷、钾、有机质含量，进而更有效的改良矿山废弃地土壤，创造适合植物生长的营养环境。(3)微生物是土壤中活的有机体，菌根生物制剂的添加可直接参与本发明土壤改良基质中物质和能量的转化、腐殖质的形成和分解、养分的释放、氮素的固定和发育过程。(4)土壤粘合剂的添加不仅完善了改良基质的结构，还能达到保墒的作用。

本发明成分功能解析