一种矿区废弃地的修复方法与流程

本发明属于土壤修复，特别涉及一种矿区废弃地的修复方法。

背景技术：

1、环境与发展，是当前国际社会普遍关注的重大问题。人类生产活动和经济增长所依赖的重要手段之一的矿产资源开发和利用所引起的一系列生态、社会及经济等问题又是环境与发展的焦点。工农业的快速发展及矿产资源的不断开发利用使越来越多的重金属污染进入土壤，造成严重的土壤重金属污染。

2、矿山开发与加工过程中会产生大量工业固体废弃物，其中含有不同类型重金属。这些固体废弃物长期堆放于露天环境，废物中的重金属在日晒、淋洗等自然风化作用下会向周围土壤渗透扩散，造成土壤重金属污染。目前土壤污染已经成为全球三大环境污染之一，其中重金属污染日益严重，成为人们关注的焦点。

技术实现思路

1、针对目前矿山开发导致土壤污染以至于该处土地处于长时间不可用状态的缺陷，本发明提供一种矿区废弃地的修复方法，采用化学修复减低土壤中的重金属浓度和活性，使土壤在短时间内恢复性能。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种矿区废弃地的修复方法，包括以下步骤：

4、s1:通过深耕翻土方法将表层土壤翻出，放置在一侧进行晾晒，再通过深耕翻土的方法将中层土壤翻出，放置在一侧进行晾晒，最后通过深耕翻土方法将深层土壤翻出，放置在一侧进行晾晒；

5、s2:将晾晒好的深层土壤放到机器中进行粉碎成粒度50-100目的颗粒，然后加入土壤质量10%-20%的水溶性磷酸二氢钾充分混合，保持土壤含水量为40%-45%，最后将混合土壤回填到原来的地方；

6、s3:在混合好的所述深层土壤的上方均匀撒上过磷酸钙药液和生物炭，将土壤的ph调为6.5-7.5；

7、s4:将晾晒好的中层土壤放到机器中进行粉碎成粒度50-100目的颗粒，然后加入土壤质量15%-20%的磷矿粉充分混合，再加入水保持土壤的含水量为50%-60%，最后将混合土壤回填到石灰粉层的上方；

8、s5:在混合好的所述中层土壤的上方均匀撒上过磷酸钙药液和生物炭，将土壤的ph调为6.8-7.2；

9、s6:将晾晒好的所述表层土壤放到机器中进行粉碎成粒度50-100目的颗粒，然后将混合土壤回填到所述中层土壤的上方，再喷洒土壤质量15%-25%的水溶性磷酸二氢钾溶液充分混合，保持土壤含水量为55%-60%；

10、s7:在所述表层土壤上挖出网格状的沟槽，再栽种上超富集植物，经过放置、养护，完成修复。

11、本发明在重金属污染土壤中添加含磷物质作为重金属稳定剂，通过磷酸盐直接将土壤中的重金属离子吸附，或者通过磷酸根离子诱导的间接吸附作用，土壤中加入含磷物质后，由于磷酸根的增加使土壤颗粒表面的阴离子电性增加，从而对金属离子的吸附加大；水溶性的磷酸二氢钾处理土壤后，形成溶解度极低的羟基磷酸盐化合物，从而达到降低金属毒性的效果，在中性和碱性的土壤环境中，添加磷和钙处理可以显著降低土壤中的重金属含量，因此在施用过磷酸钙药液时配合生物炭一起使用，使土壤的ph保持中性或者碱性。

12、优选的，步骤s3中所述的过磷酸钙药液中的钙与步骤s2中所述的水溶性磷酸二氢钾中的磷的摩尔比为0.4-1.0。

13、中性环境时，同时添加钙和磷处理，并且钙和磷的摩尔比例为0.4-1.0时，土壤中的重金属活性可以最大程度的被钝化，从而使金属污染程度降低。

14、优选的，所述的生物炭的制备方法如下：将锯好的松木条在300-700℃下进行缺氧炭化，当温度达到设定的温度后继续炭化2h，待温度降至室温后取出炭化好的松木条进行磨碎，过20目筛得到生物炭。

15、优选的，所述的生物炭使用量为翻出的深层土壤或中层土壤质量的5%-10%。

16、生物炭的添加显著提高了土壤对重金属的吸附量，在高污染负荷水平条件下表现尤其明显，随着生物炭添加量的增加，土壤对重金属的净吸附量显著增长，但当投加量超过10%时该效应有所下降，说明添加生物炭并非越多越好。

17、与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：

18、本发明在重金属污染土壤中添加含磷物质处理重金属活性，通过磷与重金属沉淀形成极低溶解度的羟基磷酸盐化合物，使重金属从水溶态、交换态、盐酸盐结合态、铁锰结合态以及有机结合态等非残渣态向残渣态转化，从而实现土壤中重金属毒性最大程度被钝化，减少重金属被植物吸收积累，进而减少重金属在生物链中转移。

技术特征：

1.一种矿区废弃地的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的矿区废弃地的修复方法，其特征在于：步骤s3中所述的过磷酸钙药液中的钙与步骤s2中所述的水溶性磷酸二氢钾中的磷的摩尔比为0.4-1.0。

3.根据权利要求1所述的矿区废弃地的修复方法，其特征在于：所述的生物炭的制备方法如下：

4.根据权利要求1所述的矿区废弃地的修复方法，其特征在于：所述的生物炭使用量为翻出的深层土壤或中层土壤质量的5%-10%。

技术总结
本发明提供一种矿区废弃地的修复方法，将废弃的的表层土壤、中层土壤和深层土壤依次翻出后晾晒，深层土壤粉碎后与水溶性磷酸二氢钾混合并回填，中层土壤粉碎后与磷矿粉混合并回填，表层土壤粉碎后与水溶性磷酸二氢钾溶液混合并回填，土层之间还施用过磷酸钙药液和生物炭，最后表层土壤上种植超富集植物，完成修复。本发明在重金属污染土壤中添加含磷物质处理重金属活性，通过磷与重金属沉淀形成极低溶解度的羟基磷酸盐化合物，使重金属从水溶态、交换态、盐酸盐结合态、铁锰结合态以及有机结合态等非残渣态向残渣态转化，从而实现土壤中重金属毒性最大程度被钝化，减少重金属被植物吸收积累，进而减少重金属在生物链中转移。

技术研发人员：叶宗达,林志强,江凡,廖千,莫佳蓉
受保护的技术使用者：广西壮族自治区自然资源生态修复中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15