[发明专利]一种矿业废弃地的生态修复方法

说明书

本发明涉及一种矿业废弃地的生态修复方法，属于矿山生态修复技术领域，解决了现有矿业废弃地修复方法存在成本高、不可持续以及可能造成二次污染的问题。该生态修复方法包括：步骤1、将废弃生物质进行破碎并进行水热碳化，对水热碳化产物进行固液分离，得到固态水热碳和水热碳液；步骤2、将固态水热碳加入到营养液中进行富营养化，得到富营养化水热碳；步骤3、将富营养化水热碳、吸水性矿物、生物大分子、吸水剂单体、交联剂和诱发剂混合并进行聚合反应，得到改良剂；步骤4、将改良剂加入到矿业废弃地土壤中，种植植物以进行生态修复。本发明利用废弃生物质制备出绿色高效的改良剂，提供了一种环境友好、可持续性的矿业废弃地生态修复方法。

技术领域

本发明涉及矿山生态修复技术领域，具体涉及一种矿业废弃地的生态修复方法。

背景技术

随着社会的发展和工业化进程的加速，数量巨大多种矿物被开采。矿物开采过程中会产生大量矿业废弃地，例如退化矿山场地和矿物加工尾矿。矿业废弃地成因很多，包括剥离表土堆积而成、岩石碎块和低品位矿石堆积形成、尾矿堆积形成、受采矿影响而无法利用开发的土地等。矿山开采造成生态破坏的关键是土地退化，即废弃地土壤理化性质变坏、养分丢失及土壤中有毒有害物质的增加。场地改良是矿业废弃地修复的重要环节。

矿业废弃地修复的措施包括：①异地取土措施，在不破坏异地土壤的前提下，移取异地土壤到废弃地，在土壤上种植植物，通过植物生长对受损场地进行生态修复；②场地增肥改良措施，添加有效物质，使场地土壤的物理化学性质得到改良，促进植物生长，缩短植被演替过程，加快矿业废弃地的生态重建。

需要说明的是，上述第一种措施成本相对较高，并且需要大量的优质土壤，并且土壤移置后如果没有得到良好的生态修复，可能造成优质土壤的退化或污染。第二种措施一般通过添加一些化学养分，存在成本高、不可持续以及可能的二次污染等问题。因此，开发绿色环保的生态修复方法，对矿业废弃地的生态重建和环境修复具有重要意义，也是目前亟待解决的问题。

生物碳是一种生物质碳化得到多孔、富碳的固体材料，作为改良剂具有改善土壤、提高作物产量的效果。然而，生物碳自身的养分含量有限，并且并没有显著的保水效果，应用于矿山场地修复，例如矿业废弃地，具有很大局限性。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种生态修复方法，用以解决现有矿业废弃地修复方法存在成本高、不可持续以及可能的二次污染等问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种矿业废弃地的生态修复方法，包括如下步骤：

步骤1、将废弃生物质进行破碎，将破碎的废弃生物质进行水热碳化，对水热碳化产物进行固液分离，得到固态水热碳和水热碳液；

步骤2、将固态水热碳加入到营养液中进行富营养化，将富营养产物进行固液分离和干燥处理，得到富营养化水热碳；

步骤3、将富营养化水热碳、吸水性矿物、生物大分子、吸水剂单体、交联剂和诱发剂充分混合并进行聚合反应，将生成的聚合产物进行清洗、干燥和破碎，得到改良剂；

步骤4、将改良剂加入到矿业废弃地土壤中，种植植物以进行生态修复。

进一步地，在步骤1中，废弃生物质包括秸秆、木屑、果皮、甘蔗渣、椰壳、竹子、落叶和牲畜粪便中的一种或多种。

进一步地，在步骤1中，破碎后的废弃生物质的粒径小于0.074mm。

进一步地，在步骤1中，水热碳化时，破碎的废弃生物质与水的质量比为1:1-1:5；

水热碳化温度为160-320℃，水热碳化时间为60-300min；

进一步地，在步骤1中，水热碳液进行循环利用。