一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法

本发明涉及矿山土壤生态修复，特别是涉及一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法。

背景技术：

1、随着工业的快速发展，能源的需求越来越大，矿产资源被大规模开采利用，但是由于环保意识薄弱和开采技术不成熟，在开采矿石资源的同时，留下了很多尾矿库、排土场等矿山废弃地，这些矿山废弃地中留有许多选矿或加工后留下的矿渣，其理化性质与普通的地表土壤性质不同，造成了土壤酸化、重金属污染环境，且无植物正常生长所需的氮、磷、钾等多种营养元素。因此这些矿山废弃地的地面上往往无法正常生长植被。同时这类矿山废弃地的土壤中的重金属容易形成富集，使得农产品重金属含量超标，带来重大食品安全隐患。人类生活在污染区附近或者通过食物链摄取，对身体造成伤害。

2、近年来，人们对矿区酸性污染土壤修复开展了非常多的研究。研究中常见的修复方法包括物理工程修复，如客土法、电化学法等；化学修复，如采用改良剂、螯合剂、沉淀剂等；以及植物修复。其中物理修复措施效果好、适应性广，但成本高，只适用于面积小且污染情况严重的地区修复；化学修复容易造成二次污染。三者相比较，植物修复技术以对环境无害，容易实施、可持续发展、良好的景观效果和投资成本较低等优点被人们接受而成为污染土壤修复的研究热点之一。植物修复技术又分为植物提取、植物挥发和植物固定三种，植物提取是修复效果最好、最有发展前景的植物修复技术。在污染土壤上种植适宜的复绿植物，利用植物富集转移土壤中重金属，达到矿区水土保持以及改良土壤环境和绿化矿山的效果。然而目前植物修复技术存在一定局限性，其面临的关键问题一个是矿区土壤酸性强、重金属毒害，使植物生长速度缓慢、生物量小；另一个问题是土壤中重金属含量超标，需要选择耐受性强，能适应生长在污染土壤且对重金属有吸收富集能力的超富集植物。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于，提供一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，采用有机肥、石灰以及调理剂对酸性土壤进行酸碱中和修复处理，并以草灌杂物制做保水基质，再种植速生能源植物皇竹草以收获制作大量的生物质能源原料，并以撒播经筛选的地被草本覆盖其余裸露地表，从而实现修复土壤、保持水土、生产能源生物质等生态经济兼顾的目的。

2、一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，通过以下步骤实施：

3、s1，矿山土壤处置：将土壤改良剂均匀撒施在矿山裸露的待修复地表上，利用设备拌匀表层厚度25～35cm的土层，雨水淋溶至少一个月待种植植被；

4、s2，制做保水基质：将碎草腐熟堆沤，将堆沤过的草屑与黄泥按比例混合得到保水基质；

5、s3，能源植物种植：挖好种植穴，并放入保水基质，然后扦插培育种苗，待苗高及根长长至5cm以上时移植至种植穴内，浇透种植定根水后回填表土，再压实成窝状以便植株根部周边储水；

6、s4，撒播地被草种全覆盖地表：种植能源植物后，撒播地被草种，在非雨季对场地植物实时进行灌溉补水。

7、进一步地，所述土壤改良剂为石灰、有机肥和调理剂中的一种或多种。

8、进一步地，按地表层30cm土壤体积重量比计算，所述土壤改良剂包括质量分数为1～5％石灰、1～10％有机肥和0.05～0.2％调理剂。

9、作为优选地，所述土壤改良剂包括质量分数为2％石灰、2％有机肥和0.1％调理剂。

10、进一步地，所述调理剂为包括多孔碳粉的碱性物质，所述多孔碳粉占所述调理剂总质量的70～85％。

11、进一步地，所述调理剂还包括钾元素、硅元素和钙元素。有效营养成分包括钙10-25％、硅1-20％、钾0-5％；其中，提供钙元素的熟料为钙镁磷肥、硅钙镁肥料或其他含钙肥料中的一种或多种；提供硅元素的熟料为钙镁磷肥、硅钙镁土壤调理剂和硅肥中的一种或多种；提供钾元素的熟料为含钾肥料。

12、进一步地，步骤s2中，所述碎草腐熟的步骤为：将收割的草植破碎成长度为5～8cm的草屑，撒入质量分数为0.1～1％腐杆剂及0.1～1％尿素，浇透水并以塑料薄膜覆盖进行腐熟堆沤。需要说明的是，草植的破碎长度过短不利于与泥土成团固定根系，过长则容易产生过大的孔隙不利于保水和水份吸收。

13、作为优选地，腐杆剂的用量为0.2％；尿素的用量为0.5％。

14、进一步地，步骤s2中，堆沤过的草屑与黄泥质量比为2:1。

15、进一步地，所述能源植物为皇竹草，其为禾本科狼尾草属植物，适应性广、抗逆性强，具有较强的耐酸性，生物量大，产量高，复绿效果好。所述地被草种为经浸种催芽露白的蟛蜞菊，通过催芽方便草种快速萌发，保证成苗率。

16、所述能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，还包括：

17、s5，定期收割能源植物制作生物质原料：待能源植物植株长至2m时可收割，用于制作保水基质或生物颗粒燃料。

18、其中，保水基质可返施于待修复矿山，以达到不断改善矿山土壤的目的；成生物颗粒燃料可以用于锅炉燃烧，实现能源植物的充分利用，锅灰可进行重金属回收或填埋至规定的填埋场。

19、本发明的有益效果在于：在利用石灰中和酸性土壤的同时，增施有机肥，两者协同作用，从而提高土壤有机质的含量、促进微生物繁殖、增强土壤缓冲性能和酶活性，有助于稳定酸性土壤修复效果；添加调理剂能有效降低有机肥的用量，降低矿山复绿的成本；然后种植皇竹草作为能源植物，适应性广、抗逆性强，具有较强的耐酸性，生物量大，产量高，复绿效果好。

20、为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

技术特征：

1.一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于，通过以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明涉及一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法。本发明所述的一种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，通过以下步骤实施：S1，矿山土壤处置：将土壤改良剂均匀撒施在矿山裸露的待修复地表上；S2，制做保水基质；S3，能源植物种植：挖好种植穴，并放入保水基质，然后扦插培育种苗，后移植至种植穴内；S4，撒播地被草种全覆盖地表。本发明所述的种能源植物快速复绿酸性矿山土壤的方法，采用有机肥、石灰以及调理剂对酸性土壤进行酸碱中和修复处理，再种植速生能源植物皇竹草以收获制作大量的生物质能源原料，并以撒播经筛选的地被草本覆盖其余裸露地表，从而实现修复土壤、保持水土、生产能源生物质等生态经济兼顾的目的。

技术研发人员：马崇坚,张宇鹏,黎华寿
受保护的技术使用者：韶关学院
技术研发日：
技术公布日：2025/3/27