[发明专利]一种用于金属尾矿库修复的生态毯及其构建方法

说明书

本发明提供一种用于金属尾矿库修复的生态毯及其构建方法，该生态毯包括矿质基体和其表面的生物结皮层，所述矿质基体包括：80～120份金属尾矿砂、1～5份植物凋落物、0.5～3份秸秆生物炭、0.5～3份具有重金属耐性的植物种子；生物结皮层由矿区丝状藻和球形藻为主体的混合藻液构建。本发明利用结皮中的藻类及微生物可以实现生物毯固碳和固氮功能，实现保水保肥，同时藻类和微生物产生的有机组分及植物凋落物可促进生物结皮层的形成，进而促进金属耐性植物的生长，实现尾矿库由低级到高级的一体化自我生态演替。

技术领域

本发明涉及矿山生态修复技术领域，具体地，是指一种用于金属尾矿库修复的生态毯及其构建方法。

背景技术

金属矿产开发产生大量的尾砂，其堆积不仅占用大量土地，处理不当还会引发严重的地质灾害，产生持久性重金属污染问题。2018年8月，全国人大通过了《中华人民共和国土壤污染防治法》，土壤污染修复日益提上日程。研究表明，金属尾矿库已成为矿区周边地表水、地下水，尤其是下游农田等重金属污染的重要源头，其污染治理和生态修复也已成为人们关注重点。

植被重建及恢复生物承载力是修复矿业废弃地和控制金属污染的根本措施。由尾矿砂堆积而成的尾矿库常常富含硫及多种毒性金属，此类尾矿基质疏松多孔，保水保肥性极差而完全有别于一般意义的土壤。不仅如此，含硫矿物在水和氧气的作用下还会大量产酸而致使普通植物难以生长。

针对尾矿库“酸、毒、瘠”等生态环境问题，国内外研究主要集中在利用无机/有机材料改良尾矿库基质、钝化金属以及重建耐性植被等。传统有关金属尾矿库修复的发明专利也集中于利用基质固化改良、植物提取、原位淋洗等，亦有将微藻直接接种干旱区矿山表面，形成的人工生物结皮用于修复矿山基质和绿化。然而，上述技术方法存在耗时长、成本高等缺点难以大面积推广应用，且重建植被后的生态可持续性较差。因此，亟待异位构建适宜矿区环境的绿色高效可行的修复模式。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种用于金属尾矿库修复的生态毯及其构建方法，生态毯用于重建植被后的生态可持续性较好。

为解决上述技术问题，本发明的一种用于金属尾矿库修复的生态毯，包括矿质基体和其表面的生物结皮层，其中，

所述矿质基体包括如下重量份的组分：80～120份金属尾矿砂、1～5份植物凋落物、0.5～3份秸秆生物炭、以及0.5～3份耐性植物种子；

所述生物结皮层为金属尾矿库生长的丝状藻和球形藻为主体的混合藻液构建而成。

作为优选地，所述矿质基体包括如下重量份的组分：100份金属尾矿砂、2份植物凋落物、1份秸秆生物炭、以及1份耐性植物种子。

作为优选地，所述结皮层为具有金属耐性的丝状藻和球形藻为主体的混合藻液构建而成的结皮层，且所述结皮层的厚度为0.2-1cm。

作为优选地，所述耐性植物种子为重金属耐性植物种子，包括莎草种子、节节草种子、马尾松种子(乔木)、豆科的翅荚决明种子(灌木)中的一种或多种。

作为优选地，所述生物结皮层为丝状藻和球形藻经过BG11藻类培养基培养获得。

本发明的用于金属尾矿库修复的生态毯的构建方法，包括如下步骤：

S1、矿质基体构筑

采集金属尾矿砂，并将耐性植物种子、秸秆生物炭、植物凋落物、金属尾矿砂按比例混合均匀，然后将混合物放入模型框架内加水浸润，抚育1～2周得到矿质基体；

S2、BG11培养基配制

选取经典的BG11藻类培养基(pH 7.4)，详细配方如下表所示：