專利名稱：一種鐵礦尾礦生物修復(fù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尾礦修復(fù)技術(shù)，特別地涉及一種鐵礦尾礦的修復(fù)技術(shù)。
背景技術(shù)：
礦山開(kāi)采后尾礦庫(kù)產(chǎn)生了許多的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，產(chǎn)生了大量社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，成為制約當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。植被恢復(fù)難度較大，目前對(duì)尾礦庫(kù)的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)措施主要有以下幾種方式1、覆蓋土壤對(duì)于任何類型的礦山尾礦庫(kù)來(lái)講，最簡(jiǎn)單的辦法就是覆蓋土壤，但所需費(fèi)用較高，因此只在經(jīng)濟(jì)條件比較好、生態(tài)環(huán)保意識(shí)強(qiáng)的地區(qū)可以使用。2、物理處理以尾砂作為作物的生長(zhǎng)基質(zhì)并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)改良，并添加部分土壤使其與尾砂混合形成適宜生長(zhǎng)基質(zhì)，并輔以科學(xué)的灌溉技術(shù)和熟化技術(shù)，此種辦法效果還可以，但程序比較復(fù)雜，也不經(jīng)濟(jì)，實(shí)施難度較大。3、化學(xué)處理化學(xué)方法主要是采用調(diào)節(jié) PH值、添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、去除有害物質(zhì)，所需要費(fèi)用較高，容易導(dǎo)致二次污染或污染物遷移到其它環(huán)境。4、植被恢復(fù)主要進(jìn)行土壤改良和栽種喬、灌、草等植物進(jìn)行成林試驗(yàn)，治理過(guò)程則需要很長(zhǎng)的時(shí)間，治理后也只能形成以草木植物為主的次生群落，物種單一，植被恢復(fù)率不太高。以上幾種方法相比較而言，植被恢復(fù)具有較明顯的生態(tài)效益和社會(huì)效益，且最為經(jīng)濟(jì)。
木賊(Equisetum hiemale L.)是一種多年生草本蕨類植物。木賊可以入藥，具有散風(fēng)熱、退目翳的功效，可以用于外感風(fēng)熱之目赤多淚，目生翳膜的病癥，也可以用于治療便血，痔瘡出血。目前木賊的種植技術(shù)尚未多見(jiàn)，而市場(chǎng)上所見(jiàn)木賊藥材則基本來(lái)自于野生木賊。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，該方法利用木賊對(duì)重金屬的高耐受性，以及其對(duì)尾礦的改造能力，通過(guò)在尾礦上種植木賊達(dá)到修復(fù)尾礦庫(kù)的目的，另外由于木賊是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的藥用植物，因此還能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。該方法包括以下步驟
(I)尾礦表面處理對(duì)尾礦表層進(jìn)行深度為20厘米的翻耕，并在翻耕時(shí)按照每平方米I 5千克的硼砂用量施用于尾礦表面，并且通過(guò)翻耕將硼砂與尾礦混合均勻，之后將翻耕過(guò)的尾礦地放置2 3天，之后將尾礦表面整平；
(2)種植木賊待尾礦表面處理結(jié)束之后，將木賊幼苗移栽到經(jīng)過(guò)處理的尾礦上， 移栽時(shí)在整平的尾礦上按間距10厘米X 10厘米挖小坑，小坑直徑與深度以3厘米為標(biāo)準(zhǔn)， 木賊幼苗插入小坑后將尾礦回填并輕輕壓實(shí)，移栽結(jié)束后進(jìn)行澆灌，要將水澆透；
(3)木賊的日常管理木賊生長(zhǎng)過(guò)程中不需人為干預(yù)；
(4)木賊的收獲木賊生長(zhǎng)至50 60厘米高時(shí)即可進(jìn)行收獲，木賊的孢子葉球生于莖頂，因此在收獲木賊時(shí)應(yīng)先輕掃其莖頂，使其孢子葉球掉落，保證其孢子葉球不被收割掉，在收獲木賊時(shí)從地面往上10 15厘米處割斷，保留地面部分，收取植物莖的上部。
優(yōu)選地，步驟(2)中澆灌所使用的是O. 1%聚丙烯酰胺溶液。
更優(yōu)選地，步驟(2)中澆灌所使用的是O. 1%聚丙烯酰胺和O. 5%硫酸銨的混合溶液。
施用聚丙烯酰胺和硫酸銨的混合溶液一方面利用聚丙烯酰胺的聚合特性，使松散的尾礦沙顆粒更好地團(tuán)聚起來(lái)，從而有利于植物的定根與生長(zhǎng)，另一方面通過(guò)施加硫酸銨增加尾礦中氮元素的含量，從而使植物的生長(zhǎng)更加旺盛。
優(yōu)選地，選擇4月份進(jìn)行木賊的定植。
優(yōu)選地，選擇背陰的尾礦進(jìn)行木賊種植。
優(yōu)選地，在尾礦表面施用硼砂的量根據(jù)尾礦酸度確定，尾礦酸度的測(cè)定方法如下 取Ig尾礦將其置于IOg蒸餾水中，充分?jǐn)嚢鐸分鐘后靜置24小時(shí)，之后測(cè)定水的pH值，如果3〈pH〈4，則每平方米施用硼砂I 2千克，如果1〈ρΗ〈3，則每平方米施用硼砂2 4千克， 如果pH〈l，則每平方米施用硼砂5千克。
通常為了消除尾礦中的酸性，常常使用生石灰來(lái)中和酸性，但是由于鉛鋅礦浮選尾礦中含有大量硫酸根，而硫酸根與鈣離子會(huì)形成微溶性的硫酸鈣沉淀，破壞尾礦結(jié)構(gòu)，影響植物在其上的生長(zhǎng)，因此選用硼砂來(lái)中和酸性。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于將治理鐵礦尾礦與種植經(jīng)濟(jì)型作物結(jié)合到一起。鐵礦尾礦對(duì)于植物生長(zhǎng)而言主要的理化特性是酸性強(qiáng)，基質(zhì)團(tuán)聚性質(zhì)差，重金屬含量高，尤其是鐵、鋅含量高。而選擇木賊的原因就在于其恰好能克服上述尾礦對(duì)其他植物極為不利的特性，木賊的地下根莖粗短有力，匍匐?yún)采?，能有效地適應(yīng)鐵礦尾礦疏松的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；木賊對(duì)重金屬具有突出的抗性，尤其對(duì)于鉛和鋅，具有高耐受度，而且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)還能降低鋅的含量，起到改善尾礦性狀的作用。木賊對(duì)土壤酸性具有一定的耐受度，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的硼砂處理后即可種植，這樣的操作成本低廉，方便易用。另外使用聚丙烯酰胺稍微改善尾礦的團(tuán)聚性質(zhì)，使得其更適合木賊的生長(zhǎng)。
從另一個(gè)角度來(lái)講，在尾礦上種植木賊，不需要占用良田，這在土地資源日益緊缺的今天很有意義，另外木賊本身價(jià)值不菲，可以創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
具體實(shí)施方式
下文中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用如下方法測(cè)定pH值的測(cè)定使用無(wú)錫市梅湖電力儀表有限公司生產(chǎn)的PHG-2081型工業(yè)pH計(jì)，鐵和鋅的測(cè)定使用原子吸收分光光度法，微生物量氮的測(cè)定使用消煮、堿化蒸餾法。
實(shí)施例I
在海南石碌的鐵礦尾礦庫(kù)進(jìn)行本發(fā)明所述的尾礦修復(fù)，按照以下步驟進(jìn)行
(I)尾礦表面處理在四月初對(duì)尾礦表層進(jìn)行深度為20厘米的翻耕，經(jīng)過(guò)測(cè)定其酸度，pH = 2，因此在翻耕時(shí)按照每平方米3千克的硼砂用量施用于尾礦表面，并且通過(guò)翻耕將硼砂與尾礦混合均勻，之后將翻耕過(guò)的尾礦地放置2天，之后將尾礦表面整平；
(2)種植木賊待尾礦表面處理結(jié)束之后，將木賊幼苗移栽到經(jīng)過(guò)處理的尾礦上， 移栽時(shí)在整平的尾礦上按間距10厘米X 10厘米挖小坑，小坑直徑與深度以3厘米為標(biāo)準(zhǔn)， 木賊幼苗插入小坑后將尾礦回填并輕輕壓實(shí)，移栽結(jié)束后使用O.1 %聚丙烯酰胺溶液進(jìn)行澆灌，要將水澆透；
(3)木賊的日常管理木賊生長(zhǎng)過(guò)程中不需人為干預(yù)；
(4)木賊的收獲木賊生長(zhǎng)至50 60厘米高時(shí)即可進(jìn)行收獲，木賊的孢子葉球生于莖頂，因此在收獲木賊時(shí)應(yīng)先輕掃其莖頂，使其孢子葉球掉落，保證其孢子葉球不被收割掉，在收獲木賊時(shí)從地面往上10 15厘米處割斷，保留地面部分，收取植物莖的上部。
種植結(jié)果，大約3個(gè)月左右即可收獲第一茬木賊，經(jīng)過(guò)I年時(shí)間，共收木賊4茬，每 100平米收獲干木賊6. 9千克。另外，測(cè)定了種植之前的尾礦以及種植一年木賊之后木賊叢中尾礦的物化指標(biāo)，見(jiàn)下表
權(quán)利要求
1.一種鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，該方法包括以下步驟 (1)尾礦表面處理對(duì)尾礦表層進(jìn)行深度為20厘米的翻耕，并在翻耕時(shí)按照每平方米I 5千克的硼砂用量施用于尾礦表面，并且通過(guò)翻耕將硼砂與尾礦混合均勻，之后將翻耕過(guò)的尾礦地放置2 3天，之后將尾礦表面整平； (2)種植木賊待尾礦表面處理結(jié)束之后，將木賊幼苗移栽到經(jīng)過(guò)處理的尾礦上，移栽時(shí)在整平的尾礦上按間距10厘米XlO厘米挖小坑，小坑直徑與深度以3厘米為標(biāo)準(zhǔn)，木賊幼苗插入小坑后將尾礦回填并輕輕壓實(shí)，移栽結(jié)束后進(jìn)行澆灌，要將水澆透； (3)木賊的日常管理木賊生長(zhǎng)過(guò)程中不需人為干預(yù)； (4)木賊的收獲木賊生長(zhǎng)至50 60厘米高時(shí)即可進(jìn)行收獲，木賊的孢子葉球生于莖頂，因此在收獲木賊時(shí)應(yīng)先輕掃其莖頂，使其孢子葉球掉落，保證其孢子葉球不被收割掉，在收獲木賊時(shí)從地面往上10 15厘米處割斷，保留地面部分，收取植物莖的上部。
2.權(quán)利要求I中所述的鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，其特征在于步驟(2)中澆灌所使用的是0. I %聚丙烯酰胺溶液。
3.權(quán)利要求I中所述的鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，其特征在于步驟(2)中澆灌所使用的是0. 1%聚丙烯酰胺和0. 5%硫酸銨的混合溶液，施用聚丙烯酰胺和硫酸銨的混合溶液一方面利用聚丙烯酰胺的聚合特性，使松散的尾礦沙顆粒更好地團(tuán)聚起來(lái)，從而有利于植物的定根與生長(zhǎng)，另一方面通過(guò)施加硫酸銨增加尾礦中氮元素的含量，從而使植物的生長(zhǎng)更加旺盛。
4.權(quán)利要求I中所述的鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，其特征在于選擇4月份進(jìn)行木賊的定植。
5.權(quán)利要求I中所述的鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，其特征在于選擇背陰的尾礦進(jìn)行木賊種植。
6.權(quán)利要求I中所述的鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，其特征在于在尾礦表面施用硼砂的量根據(jù)尾礦酸度確定，尾礦酸度的測(cè)定方法如下取Ig尾礦將其置于IOg蒸餾水中，充分?jǐn)嚢鐸分鐘后靜置24小時(shí)，之后測(cè)定水的pH值，如果3〈pH〈4，則每平方米施用硼砂I 2千克，如果l〈pH〈3，則每平方米施用硼砂2 4千克，如果pH〈l，則每平方米施用硼砂5千克。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鐵礦尾礦的生物修復(fù)方法，該方法利用木賊對(duì)重金屬的高耐受性，以及其對(duì)尾礦的改造能力，通過(guò)在尾礦上種植木賊達(dá)到修復(fù)尾礦庫(kù)的目的，另外由于木賊是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的藥用植物，因此還能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B09C1/00GK102974599SQ201210438859
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者彭江晨 申請(qǐng)人:溧陽(yáng)市天目湖保健品有限公司