专利名称：一种采石场废弃渣土的绿化基质及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿山生态环境治理领域，尤其涉及一种采石场废弃渣土的绿化基质及其制备方法和应用。
背景技术：
目前，经济发展对矿产资源需求的迅速增加、现代化城市发展速度加快，县乡级城镇化普及提速，导致一系列建设项目的出现，采矿等行业发展不断涌现，矿区的过度和非法开采形式，造成采石场破坏和危害形式多样，尤其是露天开采，引发了矿区严重的生态环境问题严重影响自然景观、景观破碎化现象十分严重、破坏原有的土壤地表和植被、堵塞河道、加剧水土流失、矿区周边土壤和水体环境受到污染、诱发滑坡和泥石流等重大灾害。同时，采矿所形成的废弃地的渣土废弃物具有众多极端性质，主要表现为物理结构不良、贫瘠、极端PH值、重金属含量过高、干旱等，对矿区土地资源、水环境、生物多样性以及矿区景观等均产生了巨大影响，同时危害人类的生存与健康，影响区域经济可持续发展。由于大部分弃渣未进行分类，采取直接随意堆放的形式，弃渣堆中弃渣粒径大小不一，差异较大，同时造成地面下形成巨大孔隙，从而使地表水发生严重渗漏，造成地形整理难度大。且弃渣均为不同层次的碎屑颗粒组成，营养成分缺乏，保水能力差，植被恢复治理难度更高。现有技术中，直接覆土进行绿化，由于土壤成本高、运距远造成植被恢复成本高， 常规的植树造林没有达到可持续植被恢复的目的，导致苗木成活率不高。关于基质配比的研究也很多，如人工土壤、厚层基材型和植被混凝土性配方、岩质生态恢复基质、高陡边坡生态护坡基材、污泥喷播绿化基质、煤矸石粉碎物喷播绿化基质、岩质边坡生态防护绿化基质、砂岩岩质边坡绿化基质等产品的出现，但是，实际应用中仍然存在许多问题，例如，基质配方大同小异，地区局限性大，影响植被恢复效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够应用于半湿润地区，季节性干旱、雨量集中且大的建设项目活动地区进行的整体绿化、局部客土绿化以及袋装绿化的采石场废弃渣土的绿化基质及其制备方法和应用。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的采石场废弃渣土的绿化基质，包括采石场废弃渣土、有机物、保水剂；所述采石场废弃渣土为采石场开采后的残留物质，经过2cm人工或机械过筛，去除杂草物质后所得的物质；所述有机物包括羊粪、玉米秸杆、地衣芽孢杆菌、风干污水污泥中的一种或多种的混合物；所述风干污水污泥为城市污水处理厂的污泥采用高温堆肥的方法，经二次生物发酵后产生的熟化污泥，外观呈褐色、松散、含水率20-30 %。
所述保水剂为高分子聚合物，主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。本发明的上述的采石场废弃渣土的绿化基质的制备方法，包括步骤选择采石场废弃渣土用人工筛过2cm筛(去除杂草等杂质)后备用；玉米秸杆处理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐剂，之后加水，进行高温密封并腐熟;按以下质量份进行配比渣土为40-60份，污水污泥为30-40份，秸杆为10_20份， 羊粪50-100g/m2，保水剂2-6g/m2，地衣芽孢杆菌肥15_45g/m2，以上均干重计量；将上述原料在常温下均匀混合而成。本发明的上述的采石场废弃渣土的绿化基质的应用，该基质适用于华北半湿润地区中的建设项目活动产生的弃渣坡面和平台进行植被恢复的绿化基质。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的采石场废弃渣土的绿化基质及其制备方法和应用。由于针对建设工程废弃的渣土坡面和平台进行土壤改良，尽可能多地利用弃渣弃土，尽可能少地添加污泥、秸杆、泥炭、多元复合缓释肥、生物肥、保水剂、土壤侵蚀防治剂，可以就地生产植生基质或土壤改良材料与配方，减少弃渣弃土量，降低成本，保护土地与植被资源，能够应用于华北半湿润地区，季节性干旱、雨量集中且大的建设项目活动地区进行的整体绿化、局部客土绿化以及袋装绿化的绿化基质。
具体实施例方式下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明的采石场废弃渣土的绿化基质，其较佳的具体实施方式
是包括采石场废弃渣土、有机物、保水剂；所述采石场废弃渣土为采石场开采后的残留物质，经过2cm人工或机械过筛，去除杂草物质后所得的物质；所述有机物包括羊粪、玉米秸杆、地衣芽孢杆菌、风干污水污泥中的一种或多种的混合物；所述风干污水污泥为城市污水处理厂的污泥采用高温堆肥的方法，经二次生物发酵后产生的熟化污泥，外观呈褐色、松散、含水率20-30 %。所述保水剂为高分子聚合物，主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。本发明的上述采石场废弃渣土的绿化基质的制备方法，其较佳的具体实施方式
包括步骤选择采石场废弃渣土用人工筛过2cm筛(去除杂草等杂质)后备用；玉米秸杆处理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐剂，之后加水，进行高温密封并腐熟;按以下质量份进行配比渣土为40-60份，污水污泥为30-40份，秸杆为10_20份， 羊粪50-100g/m2，保水剂2-6g/m2，地衣芽孢杆菌肥15_45g/m2，以上均干重计量；将上述原料在常温下均匀混合而成。本发明的采石场废弃渣土的绿化基质的应用，其较佳的具体实施方式
是该基质适用于华北半湿润地区中的建设项目活动产生的弃渣坡面和平台进行植被恢复的绿化基质。
具体适宜华北地区草本植物的配方为
废弃渣土污水污泥:稻杆的质量比=40 4020，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2，地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；
适宜华北地区灌木的配方为
废弃渣土污水污泥 稻杆的质量比=60 :3010，羊粪用量50g/m2，保水剂6g/m2,地衣芽孢杆菌肥30g/m2。
具体适宜华北地区以下任一种植物的配方为
闻羊矛
废弃渣土污水污泥:稻杆的质量比=40 4020，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2，地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；
狗牙根
废弃渣土污水污泥:稻杆的质量比=40 4020，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2，地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；
紫花苜蓿
废弃渣土污水污泥:稻杆的质量比=40 4020，羊粪用量50g/m2，保水剂6g/m2,地衣芽孢杆菌肥30g/m2 ；
小冠花
废弃渣土污水污泥 稻杆的质量比=60 :3010，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2，地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；
紫穗槐
废弃渣土污水污泥稻杆的质量比=60 :30 10，羊粪用量100g/m2，保水剂6g/m2,地衣芽孢杆菌肥30g/m2 ；
胡枝子
废弃渣土污水污泥 稻杆的质量比=60 :3010，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2，地衣芽孢杆菌肥30g/m2 ；
柠条
废弃渣土污水污泥 稻杆的质量比=60 :3010，羊粪用量50g/m2，保水剂6g/m2,地衣芽孢杆菌肥15g/m2。
本发明的改良华北地区采石场废弃渣土的绿化基质，最大限度利用采石场废弃渣
土，减少使用熟化土壤和有机质等其它添加原料，具有取材方便、成本低廉、资源节约等特点。该绿化基质对促进渣土的成土熟化、增加渣土有效养分的供给、改善土壤理化特性、促进植被恢复具有显著的作用。本发明不仅为采石过程中的废弃物渣土找到了一条新的利用途径，而且针对绿化基质就地取材方便的特点，适当选用风干污水污泥、玉米秸杆、羊粪等富含有机质等营养元素的材料，实行废弃物资源化利用。本发明对秸杆进行发酵腐熟处理，并按比例混合形成基质配方。本发明对各基质配方进行了详细的理化性质分析，经过大量盆栽试验，分析7种植物的植物生长指标，运用多指标数据分析方法(综合平衡法和综合加权评分法)及方差分析法，从9种混合基质配方中筛选出适宜植物生长的最优配方。具体实验例
本发明选取了添加物为采石场废弃渣土、玉米秸杆、风干污水污泥、羊粪、保水剂、 地衣芽孢杆菌。发明选取4种草本、3种灌木植物进行试验，4种草本紫花苜蓿、狗牙根、小冠花、高羊茅；3种灌木胡枝子、紫穗槐、柠条。各添加物特征如下本发明所述的基质的废弃渣土是采石场开采后的残留物质，经过2cm人工或机械过筛，去除杂草等物质所得，如下表I。本发明所述的基质的污泥是城市污水处理厂的风干污水污泥采用高温堆肥的方法，经二次生物发酵后产生的熟化污泥，外观呈褐色，松散，含水率20-30%。所述基质的有机物可以是羊粪、玉米秸杆、地衣芽孢杆菌、风干污水污泥或上述的混合物，家禽粪肥(羊粪)具有高水平氨基酸；粉碎农作物玉米秸杆的纤维含量高， 是C源和N源；酵菌种剂(地衣芽孢杆菌)具有很好的土壤改良作用，有效控制土传病害、 虫害发生，提高土壤肥力，促进根系营养快速吸收。所述基质的保水剂是高分子聚合物，主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体，无毒无害，具有很强的保水和缓释性能，吸水倍数可达150-400倍，有效改良土壤、促进根系生长、保持水土。所述基质的植物种子选择适应当地气候的种类，尤其是选择抗旱性、抗逆性强的品种。所用采石场废弃渣土和风干污水污泥的重金属成分和化学性质如下表2和表3。表I渣土颗粒组成表
权利要求
1.一种采石场废弃渣土的绿化基质，其特征在于，包括采石场废弃渣土、有机物、保水剂；所述采石场废弃渣土为采石场开采后的残留物质，经过2cm人工或机械过筛，去除杂草物质后所得的物质；所述有机物包括羊粪、玉米秸杆、地衣芽孢杆菌、风干污水污泥中的一种或多种的混合物；所述风干污水污泥为城市污水处理厂的污泥采用高温堆肥的方法，经二次生物发酵后产生的熟化污泥，外观呈褐色、松散、含水率20-30% ；所述保水剂为高分子聚合物，主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。
2.—种权利要求I所述的采石场废弃渣土的绿化基质的制备方法，其特征在于，包括步骤选择采石场废弃渣土用人工筛过2cm筛(去除杂草等杂质)后备用；玉米秸杆处理人工粉碎至l_2cm，添加微生物催腐剂，之后加水，进行高温密封并腐熟；按以下质量份进行配比渣土为40-60份，污水污泥为30-40份，秸杆为10-20份，羊粪 50-100g/m2，保水剂2-6g/m2，地衣芽孢杆菌肥15_45g/m2，以上均干重计量；将上述原料在常温下均匀混合而成。
3.—种权利要求I所述的采石场废弃渣土的绿化基质的应用，其特征在于，该基质适用于华北半湿润地区中的建设项目活动产生的弃渣坡面和平台进行植被恢复的绿化基质。
4.根据权利要求3所述的采石场废弃渣土的绿化基质的应用，其特征在于，适宜华北地区草本植物的配方为废弃渣土 污水污泥秸杆的质量比=40 40 20，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2， 地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；适宜华北地区灌木的配方为废弃渣土 污水污泥秸杆的质量比=60 30 10，羊粪用量50g/m2，保水剂6g/m2， 地衣芽孢杆菌肥30g/m2。
5.根据权利要求3所述的采石场废弃渣土的绿化基质的应用，其特征在于，适宜华北地区以下任一种植物的配方为闻羊矛废弃渣土 污水污泥秸杆的质量比=40 40 20，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2， 地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；狗牙根废弃渣土 污水污泥秸杆的质量比=40 40 20，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2， 地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；紫花苜蓿废弃渣土 污水污泥秸杆的质量比=40 40 20，羊粪用量50g/m2，保水剂6g/m2， 地衣芽孢杆菌肥30g/m2 ；小冠花废弃渣土 污水污泥秸杆的质量比=60 30 10，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2，地衣芽孢杆菌肥15g/m2 ；紫穗槐废弃渣土污水污泥秸杆的质量比=60 30 10，羊粪用量100g/m2，保水剂6g/ m2，地衣芽孢杆菌肥30g/m2;胡枝子废弃渣土 污水污泥秸杆的质量比=60 30 10，羊粪用量50g/m2，保水剂4g/m2， 地衣芽孢杆菌肥30g/m2 ；柠条废弃渣土污水污泥地衣芽孢杆菌肥15g/m2。秸杆的质量比=60 30 10，羊粪用量50g/m2，保水剂6g/m2，
全文摘要
本发明公开了一种采石场废弃渣土的绿化基质及其制备方法和应用，选择采石场废弃渣土用人工筛过2cm筛(去除杂草等杂质)后，将玉米秸秆人工粉碎至1-2cm，进行高温密封并腐熟后，按以下质量份进行配比渣土为40-60份，污水污泥30-40份，秸秆10-20份，羊粪50-100g/m2，保水剂2-6g/m2，地衣芽孢杆菌肥15-45g/m2，在常温下均匀混合而成。可以就地生产植生基质或土壤改良材料与配方，减少弃渣弃土量，降低成本，保护土地与植被资源，能够应用于华北半湿润地区，季节性干旱、雨量集中且大的建设项目活动地区进行的整体绿化、局部客土绿化以及袋装绿化的绿化基质。
文档编号A01G1/00GK102584456SQ20121004559
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者史长青, 张华 , 张成梁, 杨建英, 白麟, 赵廷宁, 韩雪梅 申请人:北京林业大学