[发明专利]废弃矿山矿场污染源土壤中污染物质的固定方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于资源环境修复技术领域，具体涉及一种土壤中矿山污 染源污染物质的固定方法及应用。

背景技术

金属矿区重金属的活化、向外排放和对周边农业土壤的污染主要 是由于各种金属硫化物(以黄铁矿为主)氧化所诱发。含金属矿石地 层几乎都存在有各种重金属硫化物，进行采矿活动时，如果这些重金 属硫化物不被妥善处理，其与空气接触后即可产生氧化作用而生成硫 酸。在此环境下形成的土壤称为矿区酸性硫酸盐土。在强酸性条件下， 许多重金属元素的溶解度增大而达到或超过毒性浓度水平，而一些营 养元素则由于溶解度降低而不能满足植物生长的需要。这通常会引起 矿区地表荒芜，水土严重流失，富含重金属元素的酸性矿水污染下游 河流。当这些河水被用于农田灌溉时，农业土壤就会被重金属污染。

因此，因矿山污染源导致土壤中的污染物质尤其是酸性矿山重金 属对环境的影响越来越受到重视。控制酸性矿水外排和修复已被重金 属污染的农业土壤是治理矿区及周边地区土壤重金属污染的两个主 要方面。

要从根本上治理酸性矿水外排造成的污染问题，重点应该放在对 污染源地的治理，即：(1)抑制污染源土壤、风化物或岩石中金属硫 化物的氧化产酸；(2)有效消除土壤中已产生的酸性物质和固定土壤 中的游离态重金属；(3)有效控制水土流失，减少外排含重金属矿水 和固相悬浮颗粒。

本方法利用化学修复方法治理矿石污染尤其是针对酸性矿水外 排造成的污染修复问题，目前，国外主要使用的化学中和介质有：石 灰、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠等，但这些方法普遍存在有效期短、 成本高等缺点，不适宜大量长期使用，而本方法改良剂为工业废弃物 赤泥，不仅成本低，而且有效期长，可以达到以废治废的目的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种废弃矿山矿场污 染源土壤中污染物质的固定方法，通过营造适宜的土壤条件，在矿区 污染源地建造植被覆盖层，标本兼治，控制矿山重金属污染物外排。

本发明的另一个目的是提供所述方法的应用。

本发明的目的通过以下技术方案来予以实现：

提供一种废弃矿山矿场污染源土壤中污染物质的固定方法及应 用，包括以下步骤：

(1)松土挖穴，将改良剂、肥料和穴内挖松的污染土壤混匀， 混合土壤均衡30～40天时间；

(2)在穴内改良土壤中种植能源林木幼株，并在穴表层土上撒 播先锋草种子。

步骤(1)所述改良剂采用赤泥；所述穴的规格优选为长60cm× 宽60cm×深40cm；应用于上述规格的每一个穴中，改良剂赤泥的用 量为2～2.8kg；优选2kg；肥料采用磷肥和复合肥的混合物，用量 为磷肥500～550g和复合肥250～280g，优选为磷肥500g和复合 肥250g。所述改良剂和营养方案能适合酸性较重的土壤改良，例如 pH值小于3的酸性土壤。

穴内土壤均衡30～40天的时间可以确保穴内土壤改良剂起作 用，达到化学改良土壤的效果，改良后的土壤适于种植能源林木和先 锋草。

步骤(3)所述能源林木优选小桐子、桉树或相思树；所述先锋 草优选毛苕子。

先锋草植物可以在矿山污染源土壤表层建立“耗氧层”，阻隔空 气中的氧气进入土壤内部，防止其与矿山土壤中的重金属硫化物发生 氧化反应，产生可溶性重金属。

本发明松土挖穴后使用改良剂和营养配方将酸性土壤改良后再 利用先锋草和能源林木相互搭配，加速矿山荒地的植被修复恢复演化 进程，并利用能源林木的大生物量等特征，吸附土壤中剩余的可溶性 重金属，从而达到重金属修复固定效果。

本发明方法尤其适用于含有大量金属硫化物堆积酸性矿山污染 源土壤的生态恢复。

本发明的有益效果是：

通过对土壤进行适宜的化学改良，提供适宜先锋草和能源林木生 长的环境条件，并筛选出具体混种的先锋草和能源林木作物作为改善 矿山酸性土壤的极端环境的植物，可有效吸收矿山土壤中的部分可溶 性重金属，防止重金属等污染物质溶解到地表径流并随其向外排放， 起到植被恢复的作用。