[实用新型]一种废弃稀土矿区坡面土壤立体修复生态网

说明书

技术领域

本实用新型属于矿山废弃地土壤生态修复技术领域，尤其涉及一种废弃稀土矿区坡面土壤立体修复生态网。

背景技术

稀土被称为“工业黄金”，是高新技术领域所需的重要材料，被国家列为保护性开采的特定矿种和战略性资源。根据2012年国务院新闻办发布的《中国的稀土状况与政策》白皮书显示，我国的稀土储量为1859万t左右，约占世界总储量的23%，是世界上稀土资源最丰富、矿物种类最齐全的国家。江西赣南地区拥有全国30%以上的离子型重稀土，其远景储量在940万吨以上，已探明储量46.89万吨，被誉为中国的“稀土王国”。

20世纪70年代开始，赣南离子型稀土矿的开采，先后经历了池浸、堆浸和原地浸矿3种不同的工艺技术；3种工艺均存在破坏植被、造成水土流失、稀土浸出率低和稀土资源利用率低等特点；同时，稀土矿区由于无序开采、产业经营方式粗放和乱挖乱采现象严重，造成了大范围的环境污染和生态破坏，在浪费大量稀土资源的同时，使得大量稀土等金属进入矿区土壤环境，在自然现象和人类活动的双重作用下发生迁移、累积、转化和扩散，对矿区周边大气、植物、水生态系统和周边居民造成影响和潜在危害。已有研究表明，稀土矿污染场地下游8～10km范围内土壤的稀土累积明显，距离尾矿坝最近土壤的混合稀土含量为27549.58mg/kg，是我国土壤稀土平均含量的160多倍；稀土矿山毁坏面积78.13km²，水土流失破坏面积7.72km²，共计85.85km²。而稀土矿中常伴生有大量可利用的重金属，如白云鄂博稀土矿中伴生有丰富的Cu、Pb、Zn，四川冕宁县稀土矿富含Pb、As等。赣南风化淋积型稀土矿淋出液中主要含Al³⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Cn²⁺等，这些重金属在稀土沉淀过程中最终以氢氧化物或硫化物的形式存在。有研究表明我国南方某稀土矿区周边水体Pb、Cd、Cu、Zn污染较严重。赣南稀土开采付出的环境代价是巨大的，粗放式的开采给山体、水体、土壤和生态环境造成的破坏，成为地方政府和居民最头疼的后遗症。因此，针对稀土矿开采对周边环境的破坏，开展废弃地土壤重金属修复和矿山生态恢复对于保护源头区的环境和人群健康具有重要的现实意义。

由于废弃稀土地土壤基质极度贫瘠，有机质含量低，黏粒含量少、质地差，缺少团聚体、结构差，保肥持水能力差等原因，目前的废弃稀土矿山土壤修复技术较少。当前的土壤修复专利主要分为原位治理和异位治理。其中原位治理如公告号CN102640590A（申请号201210125698.0）的中国专利公开了一种应用丛枝菌根真菌技术恢复稀土尾矿植被的方法，采用的丛枝菌根真菌易与植物共生，提高植物对矿质养分的获取能力，减轻稀土元素对植物的毒害作用，促进植物在稀土尾矿上的定植和生长。异位治理如公告号CN106282554A（申请号201610669586.X）的中国专利公开了一种稀有稀土矿山修复方法，将稀土尾矿进行球磨和筛选得到尾矿原粉，进行酸化、过滤、分离和回填，实现矿山无尾化、无害化、无隐患及全绿色的修复效果。现已公布的稀土矿山修复技术发明专利，仅仅单纯的利用微生物、植物，均未考虑废弃稀土地土壤水土流失的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种废弃稀土矿区坡面土壤立体修复生态网，以便综合解决废弃稀土矿区水土流失、土壤性质恢复和土壤污染治理的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

采用生物质“井”字固土材料，解决稀土废弃矿山土壤水土流失和植物难以存活以及土壤污染治理的问题，即提供一种兼具降低土壤重金属、氨氮污染（结合生物质炭聚集、吸附、植物二次吸收和抽提等原理，形成化整为零的污染物“吸收井”系统）的新思路；用于修复的生态网具有稳定性、持久性和环境友好等特点，同时是农作物废物资源化利用的一种崭新途径。

一、废弃稀土矿区坡面土壤立体修复生态网

包括土壤，设置有固土装置；

在土壤的表面人工挖掘相应沟渠，将固土装置有序固定在沟渠内，并将挖掘出来的土壤进行回填，保证固土装置的3/4埋在土壤里面；

所述的固土装置包括生物质水平方框、垂直木桩、改性生物质炭、碳纤维网膜、草种和锯末；

通过垂直木桩将水平方框固定在沟渠上；

在水平方框上，从下到上依次设置有改性生物质炭、碳纤维网膜、草种和锯末。