[发明专利]基于湖泊底泥控酸的氧化矿石废石场生态修复方法

说明书

本发明提供一种基于湖泊底泥控酸的氧化矿石废石场生态修复方法，包括以下步骤：清理坡面；铺设第一层格栅；生态袋护坡；喷施石灰层；覆盖湖泊底泥；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。本发明针对氧化矿石废石场土壤贫瘠、重金属含量高、酸性强的现象，通过以下措施对其进行生态恢复：（1）利用生石灰与湖泊底泥达到中和、隔离控酸的目的；（2）利用土壤基质改良为植物定植提供较好的土壤环境；（3）利用植物稳定技术控制重金属在土壤中的迁移转化，降低其对周边环境的影响。本发明在实际施工过程中操作简便、成本低廉、具有环境友好性。

技术领域

本发明属于生态修复领域，具体涉及氧化矿石废石场生态修复的隔离控酸方法。

背景技术

氧化矿石废石场生态修复是当前极难解决的生态环境问题，氧化矿物暴露于空气中，加上天然淋滤作用，与空气和水蒸汽充分接触，在铁离子和铁/硫氧化细菌的催化作用下会迅速发生氧化反应而产酸，土壤酸化及酸性废水的污染具有广泛性、严重性和长期性等特点，世界各国都高度重视对酸化固体废弃物治理的研究。

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。施用石灰虽然是改良酸性硫酸盐土的常用方法，然而，在很多情况下，施用石灰并非改良酸性硫酸盐土的有效办法。首先，对于含酸性较高的土壤，单靠施用石灰是很难完全中和由氧化矿石产生的酸性物质，只有在经过长期风化淋洗的老酸性硫酸盐土地区，施用石灰才可收到较佳的效果。其次，因石灰微溶于水，在高温多雨的环境下，添加的石灰可能在大部分储存在土壤中的金属硫化物尚未完全氧化之前就已经被雨水淋掉了，随后土壤又开始发生酸化，导致已经生长起来的植物又面临生境威胁。再者，大量投放石灰石还会引起植物营养元素及多种微量元素的不足。因此，消除己形成的酸性物质可用快速反应酸中和剂如熟石灰，而抑制硫化物的进一步氧化和新酸性物质的产生则宜采用慢速反应酸中和剂如赤泥 (从铝土矿提炼氧化铝过程中所产生的工业废渣)及低移动性的酸中和有机废弃物，如污水污泥、城市垃圾、动物粪便、堆肥等。这些低移动性的酸中和物质含有去质子化两性胶体，既可以有效地中和现有的土壤酸度，又能抑制未来因金属硫化物进一步氧化而产生的土壤再酸化，还能提高土壤的缓冲能力，降低土壤中盐分的浓度，螯合或者络合部分重金属离子，缓解其毒性，改善土壤性质。

发明内容

本发明的目的是控制氧化矿石废石场的酸化过程，降低生态修复成本，提高地表植物的可持续性。通过利用石灰与湖泊底泥，采用特定先锋植物物种，减少后期维护环节，充分利用生态系统自修复能力达到废石场植被恢复的目的。

本发明利用生石灰与湖泊底泥达到中和、隔离控酸的目的而提供的技术方案是一种基于湖泊底泥控酸的氧化矿石废石场生态修复方法，包括以下步骤：

（1）清理坡面：将金属矿山废石场进行地形整理，形成梯级坡面，平地进行高挖低填平整；

（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，距坡面最大距离不得超过3cm；

（3）生态袋挡墙：将生态袋铺设至坡脚处，起护坡作用；

（4）喷施石灰层：将生石灰与植壤土、粘合剂按比例混合均匀后，利用干喷机将石灰喷施到矿山废石场表层喷施至坡面，厚度约为2-3cm；

（5）覆盖底泥：将底泥覆盖至石灰层上，厚度控制在3-5cm左右；

（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，格栅与底泥层表面距离为13-17cm；