[发明专利]一种用于酸性风化煤矸石堆场生态修复改良基质的优化配方

说明书

本发明涉及一种用于酸性风化煤矸石堆场生态修复改良基质的优化配方，属于矿山废弃地生态修复技术领域。解决目前煤矸石堆场普遍存在的客土成本高，立地条件恶劣，植物难以存活，普通碱中和法和施肥处理易失效的问题。本发明按照体积百分比包括以下组份石灰石粉10％‑50％、磷矿粉5％‑50％、家禽粪便有机肥5％‑30％、畜牧粪便有机肥5％‑30％、土壤5％‑30％和菌渣5％‑10％、草粉5％‑10％、苔藓植物1％‑5％。本复合改良基质制作简单，原料来源广泛，效果好，替代了修复基质配方中有污染风险的剩余污泥、粉煤灰、磷石膏的工业废弃物，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及矿山废弃地生态修复技术领域，更具体的是涉及一种酸性风化煤矸石堆场生态修复改良基质材料的配方，用于酸性风化煤矸石堆场的土壤基质修复。

背景技术

煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中产生的工业固体废弃物，其含碳量低，比煤坚硬，主要成分是Al2O3、SiO2，具有养分贫乏，利用率低，对周围水体和土壤污染严重的特点。我国煤矸石累积排放量已达40亿吨以上，而且每年累积量还在持续增加，煤矸石已成为我国最大的工业固体废弃物。煤矸石中往往伴生硫铁矿等多种硫化矿物，露天堆放条件下极易风化，持续释放煤矿酸性废水，自然条件下这种风化过程可以自行持续几十上百年的时间。形成的酸性风化煤矸石堆场上呈现严重的酸害、盐害及重金属胁迫，鲜见自然植被存活。这些煤矸石需要大量的土地堆放，浪费我国的土地资源。目前，裸露的酸性风化堆场的生态恢复是一个世界性难题，构建一个安全稳定且可自维持的植被生态系统是一个巨大挑战。本团队前期研发基质配方“一种用于煤矸石堆场生态修复的复合改良基质”(ZL201210028009.4)，此基质配方由剩余污泥、粉煤灰、磷石膏、养殖粪污、土壤和菌渣、苔藓植物组成，各组分的体积百分比为剩余污泥5％-60％、粉煤灰5％-25％、磷石膏10％-20％、养殖废物20％-60％、土壤5％-50％和菌渣0％-10％、苔藓植物1％-5％。他人煤矸石生态修复基质专利还有“一种煤矿塌陷区生态修复的方法”中覆土层与表土层材料中均含有粉煤灰与污泥；专利“煤矸石-粉煤灰-污泥基质与菌根技术用于矿区生态修复”中基质材料也由粉煤灰、污泥组成。上述专利配方中全部或部分是剩余污泥、粉煤灰、磷石膏等工业固体废弃物，存在一定程度的重金属、持久性有机污染等污染组分，不符合环保、生态、农用要求。根据最新出台《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》要求，利用固体废物不得污染环境、损害人体健康；任何单位和个人不得擅自倾倒、堆放、丢弃、遗撒污泥，禁止处理处置不达标的污泥进入耕地；擅自倾倒、堆放、丢弃、遗撒工业固体废物，或者未采取相应防范措施，造成工业固体废物扬散、流失、渗漏或者造成其他环境污染的，由县级以上人民政府生态环境主管部门责令停止违法行为，限期改正，处以罚款；利用固体废物必须遵守生态环境法律法规、符合固体废物污染环境防治技术标准规范，并且建设工业固体废物贮存、处置的设施、场所必须符合国家环境保护标准，大大加强工业固体废物环境污染防治。从法律方面提高了工业固体废弃资源化利用的环境要求，防治工业固体废弃物给环境所带来的二次污染。前期的基质配方涉及较多工业固体废弃物，不符合绿色矿山建设，不适用于当前酸性风化煤矸石堆场生态修复，迫切需要开发绿色、环保、生态的基质配方服务于酸性风化煤矸石堆场生态修复。

发明内容

本发明的目的在于寻找到代替修复基质配方中有污染风险的剩余污泥、粉煤灰、磷石膏的工业废弃物，找到简单易得、且不影响修复效果的用于煤矸石堆场生态修复的材料。

本发明所采用的技术方案是：

本发明由石灰石粉、磷矿粉、鸡粪有机肥、猪粪、土壤、菌渣和草粉、苔藓植物组成；各组分的体积百分比范围为石灰石粉10％-50％、磷矿粉5％-50％、鸡粪有机肥5％-30％、猪粪有机肥5％-30％、土壤5％-30％和菌渣5％-10％、草粉5％-10％、苔藓植物1％-5％。

进一步地，以上各组分的最佳体积百分比具体为石灰石粉25％、磷矿粉10％、鸡粪有机肥25％、猪粪有机肥20％、土壤5％和菌渣5％、草粉5％、苔藓植物5％。