[发明专利]基于磷肥控酸的氧化矿石废石场生态修复方法

说明书

本发明公开了一种基于磷肥控酸的氧化矿石废石场生态修复方法，包括以下几个步骤：清理坡面；铺设格栅；生态袋护坡；撒施石灰层；喷施磷肥层；架设生态棒；铺设第二层格栅；喷播土壤改良基质层和种子层；稻草帘遮阴；设置截排水沟。本发明利用石灰进行浅层酸碱中和改良，利用磷肥控制硫化物的进一步氧化从而达到控酸效果，通过植物稳定技术固定重金属等污染物达到生态修复的目的，采用的材料廉价、易得，施工过程简便，大大降低了氧化矿石废石场的生态修复成本。

技术领域

本发明属于土壤生态修复领域，具体涉及氧化矿石废石场的生态修复方法。

背景技术

氧化矿石废石堆场由于受还原过程、氧化过程、酸溶与络合反应等过程的作用，表现出极强的酸性，土壤pH值介于2-4之间，酸化又是废石堆场植被重建的重要限制因子，高浓度的H⁺会导致酶系统的失活，抑制植物的呼吸作用和根系对水分和营养元素的吸收。因此，氧化矿石废石堆场生态修复的关键是酸化过程的抑制。

关于酸化控制技术，大体分为物理隔离、化学中和、植物稳定、微生物处理等，其中物理隔离传统上往往采用客土法，即从异地运来好土铺盖在废弃地上面，并种植植物，逐步建立植被覆盖层。但是，掩埋在表土下的H⁺、盐分、重金属等有害物质可能通过土壤毛细管作用上升到表土层甚至地表，继续产生危害。另外一种主流物理隔离方法在废石与表土之间再覆一至数层惰性材料如煤渣、钢渣、砾石等，可防止H⁺、有毒金属离子向表土层迁移，但此方法通常造价很高，当矿地面积较大时难以实现；化学中和常用的控制酸化的方法是添加酸中和剂消除己形成的酸性物质并抑制硫化物的进一步氧化和新酸性物质的产生，最常用的中和剂是石灰石渣滓、熟石灰或水合石灰、煅石灰，但是改方法只是消除己形成的酸性物质可用快速反应酸中和剂，而抑制硫化物的进一步氧化和新酸性物质的产生则不太理想；利用植物来控制酸化问题是一个富有挑战性的课题。目前国际国内已报导了一批耐酸性比较强的植物，如宽叶香蒲、双穗雀稗、白茅、类芦、狗牙根、香根草、湿地松等。其中有些植物 (生态型) 已商业化用于酸性矿业废弃地的植被恢复，但是在氧化矿石废石堆场产酸过程得不到根本抑制的前提下，地表植被的生长不具可持续性；与化学处理相比，微生物治理技术一般比较难预测和控制，长期性和稳定性更不确定，因此，真正将这一技术实施于酸性矿业废弃地的治理，还需要进一步的探索。

本发明把磷酸盐化合物加入废弃物可用来络合游离铁基，生成FePO₄沉淀，抑制硫化物的进一步氧化，从而减少所生成的酸量。

发明内容

本发明的目的在于针对本领域存在的问题，联合采用石灰、有机肥和磷肥控酸，配合以耐酸能力强的先锋物种达到生态修复的目的，提供了一种成本低廉、操作简单、控酸效果稳定的生态修复方法。经过本发明人的潜心研究，最终完成本发明。本发明提供一种氧化矿石废石场生态修复的方法，包括以下步骤：

（1）清理坡面：将氧化矿石废石场进行坡面整理，形成梯级坡面；

（2）铺设第一层格栅：在坡面铺设并用木桩固定格栅，应尽可能保证格栅紧贴坡面，距坡面最大距离不超过3cm；

（3）生态袋挡墙：将生态袋铺设至坡脚处，起护坡作用；

（4）撒施石灰层：将石灰粉和适量的粘合剂混合均匀后撒施于坡面，厚度约为1-2cm；

（5）喷施磷肥层：将磷肥、有机肥、植壤土按一定比例混合均匀后，利用干喷机将混合基质喷施于坡面石灰层上，厚度约为2-3cm；

（6）架设生态棒：将生态棒横向架设于坡面，并用木桩及铁丝固定，各生态棒纵向间距为1.5-2.5m；

（7）铺设第二层格栅：在坡面铺设并用木桩固定格栅，格栅与磷肥层表面距离为13-17cm；