[发明专利]一种植被联合修复方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及土壤保护领域，具体涉及一种植被联合修复方法及其应用。

背景技术

尾矿是在矿石选取精矿石后外排的大量脉石废渣，据中国环境年鉴资料，尾矿是我国排放量最高的工业固体废弃物，占总工业固体废弃物排放量近30％。尾矿因重金属含量(如Pb、Zn、Cu、Cd、As、Ni等)极高，尾矿通过水土流失和风播等途径给周边土地和农田带来严重的重金属污染，其环境影响具有普遍性、严重性、持久性和区域性等特点。我国尾矿占地面积已高达90多万公顷，而复垦率只有5％，尾矿的污染问题持续恶化，其中尤以Pb、Zn和Cu等中国主要重金属矿区的土壤污染问题为剧。利用植被重建的方式控制尾矿的重金属污染以防止其扩散，即，是土壤污染的植物修复的重要组成部分，也是我国当前生态环境保护尤其是土壤污染防治所面临的紧迫任务。

当前，治理土壤重金属污染可供选择的方法主要有理化修复法和生物修复法。理化修复法如有客土(换土)法、沉淀法、淋洗法、电化法、磁化法等。这些物理或化学方法各有其优点，但都存在花费高、工程量较大、易造成二次污染等问题。生物法有微生物和植物修复方法两种。微生物修复的局部成功仅局限于一些有机污染物的降解，在处理重金属污染上并非有效。植物修复是一种新兴的重金属污染原位绿色修复技术，作为其核心技术之一的植物提取技术，已发展成为环境科学领域的研究与应用热点，并引起政府、学术界和企业界的高度重视。

土壤重金属污染的植物修复(Phytoremediation)主要包括两个方面：即植物提取技术(Phytoextraction)和植物稳定技术(Phytostabilization)。植物提取技术是利用植物吸收、积累重金属，将土壤中的重金属萃取出来，转运并富集到植物的可收割部位，通过收割以清除土壤中的重金属。植物稳定技术是指在植物和土壤的共同作用下，将土壤中的重金属固定或是降低其活性，以降低在环境中迁移的风险。植物提取技术主要适用于中、低污染土壤，以清除重金属污染为主要目标；植物稳定技术则主要适用于矿区等重污染土壤，以控制重金属的迁移与扩散为主要目标。

从当前国内外植物提取技术研究与实践进展来看，尚存在并需解决以下问题：(1)从国内外的研究进展看，尾矿的植被重建主要依赖一种或几种植物，一般来说，由少数种类建立的植被因结构和功能过于简单，稳定性差，需要长期的后期维护与管理；(2)、在每年的秋冬季节，地上植被的凋枯也导致这一季节的植被覆盖效果较差，而这一季节又是尾矿风扬的主要季节，秋冬季节难以维持；(3)、苔藓植物的作用却一直被忽视。事实上，多达23000余种的苔藓植物有着广泛的适应能力，是许多极端环境的开拓者，具有强大的吸水和保水功能，在土壤结皮的形成、生物防沙、固沙、保持水土、涵养水源、营养物质的循环与贮存、生态小环境的改善、植被演替中都发挥着不可替代的作用，在沙漠等退化生态系统的生态恢复或污染监测中的作用已得到高度重视，苔藓植物在尾矿的植被重建中的作用研究与应用却几近空白。

发明内容

本发明目的在于根据现有土壤污染清除技术中存在的植被稳定性差、需要长期维护与管理，秋冬季植被覆盖效果差等缺点，利用苔藓植物，提供一种植被联合修复方法。

本发明另一目的在于提供上述植被联合修复方法的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

本发明将灌木、草本植物和苔藓这三种耐性植物进行生态配置，经过栽培后形成了稳定的植被和土壤结皮，从而解决了植被稳定性差、需要长期维护、秋冬季植被覆盖效果差的问题。具体地，本发明植被联合修复方法包括如下步骤：

(1)栽培灌木；

(2)覆土，撒播耐性草本植物种子或栽种草本植物幼苗；

(3)撒播苔藓。

本发明植被联合修复方法中，所述步骤(1)中栽培灌木的株距优选1～1.5米。

本发明植被联合修复方法中，所述步骤(2)中覆土的方法是采集废弃农田表层土，采集深度优选为10～20厘米，均匀覆盖在待恢复的土壤表层，覆盖厚度优选为1～5厘米。

本发明植被联合修复方法步骤(2)中，所述草本植物种子的播种量优选为每亩0.5～1千克；草本植物幼苗的株距优选0.3～0.5米。

本发明植被联合修复方法中，所述步骤(3)中撒播苔藓优选为按每亩0.1～0.3吨播撒苔藓结皮、土壤及有机肥的混合物于待修复土壤表面，苔藓结皮、土壤和有机肥的质量比优选为1∶2∶1。