本發(fā)明屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫鐵礦廢棄地植被恢復(fù)的方法。
背景技術(shù)：
硫鐵礦又名黃鐵礦，是制造硫酸、煉鐵等的主要原料。我國硫鐵礦資源非常豐富，硫鐵礦的儲量居世界前列，產(chǎn)量約占世界的50％。長期以來，硫鐵礦礦山在開發(fā)過程中由于對尾礦、廢氣、廢水的處理不恰當(dāng)，引發(fā)了一系列的環(huán)境問題，不僅危脅人民的生命財產(chǎn)安全，還制約社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，恢復(fù)硫鐵礦廢棄地植被和生態(tài)環(huán)境顯得尤為重要。
通過栽培特定的植物，同時采作輔助措施，可在短時間內(nèi)使植物定居在硫鐵礦尾礦渣堆存區(qū)，從而重建植被和生態(tài)環(huán)境。重建的植被可控制土壤侵蝕和水土流失，增加土壤營養(yǎng)，恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的功能和美化環(huán)境。有些植物還能吸收固定重金屬在其根部，或通過其根系分泌物及其凋落物的分解物與重金屬結(jié)合形成難溶化合物，從而阻控重金屬移遷擴(kuò)散。在大面積硫鐵礦尾礦渣污染區(qū)域重建植被，具有技術(shù)可靠、操作簡便、成本低、控制污染物有效和對環(huán)境友好等多重優(yōu)勢。在尾礦渣堆放區(qū)進(jìn)行植被重建時，選擇的植物應(yīng)具有適應(yīng)力強、生物量大、生長迅速等特征。
目前，很多的硫鐵礦尾礦庫的礦渣堆放區(qū)上沒有植被，研究表明(唐秀觀.貴州大方縣硫鐵礦區(qū)典型植物生理生態(tài)適應(yīng)性研究.廣西師范大學(xué)2015碩士論文)，尾礦庫中的礦渣的酸堿度和重金屬污染是植物在上面生存的重要限制因子。硫鐵礦尾礦渣通常呈酸性、營養(yǎng)元素缺乏且含有重金屬等有害元素，導(dǎo)致植物很難在尾礦庫上生長，因此在植被重建時，需采用特定的植物種類并要通過輔助措施促進(jìn)植物在尾礦上定居和生長。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明提供一種硫鐵礦廢棄地的植被恢復(fù)方法，包括步驟：
s1：按以下重量份數(shù)，含水量低于30％的土60-70份，禽畜糞便15-25份，生物炭10-20份，鋼渣3-5份，商品復(fù)合肥0.5-1.5份配制穴植基質(zhì)；
s2：按等高線走向挖掘若干種植穴，并在種植穴中投施穴植基質(zhì)；
s3：在穴中刺槐或葛藤；
s4：種植完成后4-6個月用土或穴植基質(zhì)蓋壓葛藤；
進(jìn)一步的，所述種植穴半徑為20-100cm、深度為15-30cm；兩相鄰種植穴之間間隔為1.5-3.0m。
進(jìn)一步的，在每個種植穴中投施6-8kg穴植基質(zhì)。
進(jìn)一步的，每行和列的刺槐或葛藤按1:1-1:8比例種植，不同行和列保持刺槐或葛藤交錯種植。
進(jìn)一步的，每個種植穴種植刺槐種苗1株，或
每個種植穴種播撒葛藤種子5-8粒，或
每個種植穴種播撒匍匐莖1-2棵或塊莖1-2塊。
進(jìn)一步的，所述步驟s1中穴植基質(zhì)的制備包括以下步驟：
s11：收集秸稈或者林木使用鹽水清洗粉碎；
s12：將粉碎的秸稈或者林木無氧條件下與氫氧化鉀混合并在300℃～700℃條件下熱解碳化20-30小時得到負(fù)載有鉀元素的生物炭。
進(jìn)一步的，所述步驟s4之后還包括以下步驟：
s5：種植期3-5年后不定期收割刺槐、葛藤，并采集廢棄地土壤測定土壤中重金屬含量和酸堿度；
本發(fā)明在植物修復(fù)硫鐵礦尾礦庫時，根據(jù)尾礦渣組成、養(yǎng)分含量和酸堿度等情況，本發(fā)明制造特定的基質(zhì)，選取豆科的葛藤、刺槐等植物作為主要物種，采用特定的穴植方式并結(jié)合施肥等配套處理，促進(jìn)植物在尾礦渣上定居和生物量的增加，從而快速有效地對硫鐵礦尾礦污染地進(jìn)行植被恢復(fù)和生物修復(fù)。
附圖說明
圖1本發(fā)明實施例的流程圖；
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實施例1
參見圖1所示，本發(fā)明提供一種硫鐵礦廢棄地的植被恢復(fù)方法，其特征在于，包括步驟：
s1：按以下重量份數(shù)，含水量低于30％的土60-70份，禽畜糞便15-25份，生物炭10-20份，鋼渣3-5份，商品復(fù)合肥0.5-1.5份配制穴植基質(zhì)；
s2：按等高線走向挖掘若干種植穴，并在種植穴中投施穴植基質(zhì)；
s3：在穴中刺槐或葛藤；
s4：種植完成后4-6個月用土或穴植基質(zhì)蓋壓葛藤；
由于硫鐵礦尾礦渣通常呈酸性、營養(yǎng)元素缺乏且含有重金屬等有害元素，導(dǎo)致植物很難在尾礦庫上生長，因此本實施例在植被重建時，需采用特定的植物種類并要通過輔助措施促進(jìn)植物在尾礦上定居和生長。
葛藤生長季節(jié)無需施肥照料，適應(yīng)性強，在硫鐵礦尾礦區(qū)的邊緣能正常生長。葛藤生長速度極快，是世界上長得最快的植物，有“大地醫(yī)生”的美譽。野葛藤蔓不斷生長，野葛根也在土壤中不斷生長，從上下兩個空間穩(wěn)固硫鐵礦尾礦區(qū)。葛藤枝葉長滿絨毛，能吸附空氣中的顆粒，因而可以凈化空氣，而且它有很強的重金屬富集能力。同時，它還是化工等行業(yè)的重要原料。
刺槐落葉闊葉喬木。刺槐對土壤要求不高，能在沙土、壤土、粘土、風(fēng)化石礫土甚至礦渣堆上生長，對土壤酸堿度也不敏感，無論在中性土、酸性土抑或含鹽量0.3％以下的鹽堿土上皆能正常生長發(fā)育。刺槐木材屬硬雜木，材質(zhì)硬重而堅韌，用途廣泛。
野葛和刺槐搭配種植，利用野葛生長迅速的特點，實現(xiàn)尾礦區(qū)快速復(fù)綠，而刺槐可豐富植物種類，提高空間利用率和經(jīng)濟(jì)效益。鑒于礦區(qū)廢棄地的潛在重金屬污染問題，葛根收獲后可用于生產(chǎn)工業(yè)酒精，刺槐主要用于生產(chǎn)木材，均不進(jìn)入食物鏈，因此無人體健康風(fēng)險。通過本發(fā)明的處理，可以幫助植物在尾礦區(qū)的快速定植，防止水土流失，吸收土壤重金屬等有害元素，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，并產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。
野葛和刺槐均可通過根瘤菌將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)換為肥料，因此可以改良土壤。野葛和刺槐都是多年生的植物，繁殖方式多樣。特別是葛藤即可種子繁殖又可營養(yǎng)繁殖，可以在短時間內(nèi)獲得大量的植株，其地下塊莖與藤條均能進(jìn)行無性繁殖，分蘗能力強。一次人工栽培后，不需再次播種。
葛藤和刺槐均對重金屬有一定耐受和富集能力，有利于減少重金屬的遷移。葛藤枝葉長滿絨毛，能吸附空氣中的顆粒，可以凈化礦山廢棄地空氣。
穴植基質(zhì)中，鋼渣呈堿性，可用于調(diào)節(jié)ph，生物炭可改善土壤物理和化學(xué)性質(zhì)，且都實現(xiàn)了廢物資源化利用。
葛根用于生產(chǎn)工業(yè)酒精，刺槐可生產(chǎn)優(yōu)良木材，有一定經(jīng)濟(jì)效益。
本實施例具有操作簡單、費用低、阻控重金屬擴(kuò)散和美化環(huán)境等優(yōu)點。
種植完成4-6個月后待葛藤生長旺盛，用土塊或穴植基質(zhì)壓住葛藤藤蔓，促使其再生新根，既可固定種植穴以外的礦渣，也可做來年種苗用。也防止葛藤纏繞刺槐，讓其匍匐生長。
葛藤和刺槐凋落后，可收集這些植物材料作為有機肥并投施在種植穴，也可讓掉落物自然腐爛以保持栽培地更多的水分和有機質(zhì)。
優(yōu)選的，所述種植穴半徑為20-100cm、深度為15-30cm；兩相鄰種植穴之間間隔為1.5-3.0m。
優(yōu)選的，在每個種植穴中投施6-8kg穴植基質(zhì)。
優(yōu)選的，每行和列的喬木植物與藤本植物按1:1-1:8比例種植，不同行和列保持喬木植物與藤本植物交錯種植。
優(yōu)選的，每個種植穴種植刺槐種苗1株，或
每個種植穴種播撒葛藤種子5-8粒，或
每個種植穴種播撒匍匐莖1-2棵或塊莖1-2塊。
葛藤生長迅速，在裸露硫鐵礦尾礦上蔓延，藤條縱橫交錯，覆蓋效果明顯。通過3年的培育，葛藤主蔓平均長度達(dá)10m以上，一級側(cè)蔓數(shù)量9-16枝，每平方藤條數(shù)量最高達(dá)85條，地被物最厚約40cm，已能將硫鐵礦廢棄地裸露巖石嚴(yán)實覆蓋，單株覆蓋面積約13.37m2。說明種植葛藤能夠在裸露的硫鐵礦廢棄地實現(xiàn)快速覆綠，效果明顯。
實施例2
在實施例1的基礎(chǔ)上，所述步驟s1中穴植基質(zhì)的制備包括以下步驟：
s11：收集秸稈或者林木使用鹽水清洗粉碎；
s12：將粉碎的秸稈或者林木無氧條件下與氫氧化鉀混合并在300℃～700℃條件下熱解碳化20-30小時得到負(fù)載有鉀元素的生物炭。
本實施例中氫氧化鉀與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鉀；在熱解碳化制備生物炭的過程中添加氫氧化鉀，由于生物炭富含微孔，制備的生物炭負(fù)載有鉀元素；之后制備的生物炭基緩釋肥中也負(fù)載有鉀元素；鉀元素促進(jìn)植株生長和光合作用的進(jìn)行，提高了吸收重金屬離子的效率。生物質(zhì)炭本身具有的堿度，可有效降低尾礦廢棄地的酸度；較大的比表面積和多孔結(jié)構(gòu)，易吸附礦質(zhì)和重金屬元素，持續(xù)穩(wěn)定的促進(jìn)植株的生長及對重金屬元素的吸收，生物炭基緩釋肥與植物的協(xié)同作用能夠促進(jìn)重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)，改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。
實施例3
在實施例2的基礎(chǔ)上，所述步驟s4之后還包括以下步驟：
s5：種植期3-5年后不定期收割刺槐、葛藤，并可采集廢棄地土壤測定土壤中重金屬含量和酸堿度；
本實施例中刺槐樹苗經(jīng)過三年生長平均高度為3.12m，平均胸徑7.34cm?？勺錾虡I(yè)用途，不僅對土壤環(huán)境進(jìn)行了改善，還可以帶來良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。
跟蹤實驗：(1)在硫鐵礦廢棄地，選擇有成片土壤或尾砂堆積處，或在較寬的石縫處，挖掘種植穴，投施基質(zhì)。以扦插成活的1年生葛藤苗和刺槐樹苗沿等高線進(jìn)行種植。每兩株葛藤種植一株刺槐，行與行刺槐保持錯開。2014年3月中旬種植，共種植葛藤88株，刺槐45株。當(dāng)年存活率為：葛藤94.5％，刺槐89.7％。觀察發(fā)現(xiàn)，冬季部分葛藤藤蔓會被凍死，但第二年會重新萌發(fā)新藤。
(2)2014-2016年，對葛藤和刺槐生長情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查。葛藤生長迅速，在裸露硫鐵礦尾礦上蔓延，藤條縱橫交錯，覆蓋效果明顯。通過3年的培育，葛藤主蔓平均長度達(dá)10m以上，一級側(cè)蔓數(shù)量9-16枝，每平方藤條數(shù)量最高達(dá)85條，地被物最厚約40cm，已能將硫鐵礦廢棄地裸露巖石嚴(yán)實覆蓋，單株覆蓋面積約13.37m2。說明種植葛藤能夠在裸露的硫鐵礦廢棄地實現(xiàn)快速覆綠，效果明顯。進(jìn)行土壤污染物和酸堿度測試均有明顯好轉(zhuǎn)。
本跟蹤實驗表明，刺槐樹苗經(jīng)過三年生長平均高度為3.12m，平均胸徑7.34cm，正常開花。定期巡視，防治葛藤纏繞刺槐，從而可充分利用空間。
利用本發(fā)明的方法，可以使植物能夠在硫鐵礦廢棄地定居和生長，并且能夠自然繁殖，并能較好的凈化土壤中的污染物，調(diào)節(jié)土壤酸堿度。
以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。