[发明专利]一种人工加速矿业废弃地立地条件重构的方法

说明书

本发明公开了一种人工加速矿业废弃地立地条件重构的方法，所述方法包括以下步骤：收集矿业废弃地的废土石破碎处理，并将农林固体废物干燥，接着将二者充分混合备用；将混合物在缺氧状态下进行共热解风化；将矿业废弃地进行平整翻耕，接着在上方覆盖冷却后的共热解风化产物得到覆盖层；在所得覆盖层中加入硅酸盐细菌，混合均匀，最后进行植物种植，即可。本发明将生物质与废土石共热解，不仅有效增加土壤有机碳含量，提高土壤肥力，而且加速废土石的风化，再通过硫酸盐细菌促进次生矿物中营养元素的释放。本发明通过人工加速矿业废弃地立地条件重构的方法，提高了土壤的营养元素含量，固硫固碳、稳定重金属，为进一步矿山复垦提供立地条件。

技术领域

本发明属于矿业废弃地修复技术领域，具体涉及一种人工加速矿业废弃地立地条件重构的方法。

背景技术

矿业废弃地是指采矿活动所破坏和占用、非经整治而无法使用的土地，包括裸露的采矿岩口、废土（石、渣）堆、煤矸石堆、尾矿库、废弃厂房等建筑用地，地下采空塌陷地及圈定存在采空塌陷隐患的荒废地等。按其废弃地的形成原因可分为资源枯竭型、资源禁采型、采富弃贫型以及因不规范的开采形成特有的滑崩灾害频发型、采空塌陷型和尾矿堆积型的矿业废弃地。大量尾矿堆场等矿业废弃地，普遍存在石多土少，立地条件差，营养元素缺乏，植被恢复必须的覆土来源缺乏等制约矿山复垦和生态恢复的难题。

目前对矿山废弃地的修复已有较多研究，例如CN112934947A公开了一种矿业废弃地的生态修复方法，该方法是先将破碎的废弃生物质进行水热碳化，再加入营养液，之后将富营养化水热碳、吸水性矿物、生物大分子、吸水剂单体、交联剂和诱发剂混合均匀并进行聚合反应得到改良剂，最后将改良剂加入到矿业废弃地土壤中进行改良。以上方法虽然得到了具有丰富的养分、养分缓释效果和保水能力的改良剂，但是从根本上来说，矿山废弃地原位的矿石并未得到处理，仅仅通过大量复杂成分所制备改良剂的加入改善了营养元素缺乏的问题，而对于矿山废弃地本质上石多土少，立地条件差的问题并未解决。另外CN108271454A公开了一种硫铁矿矿山废弃地修复方法，该方法是对待处理场地进行挖掘，获得回填坑和待修复酸性基质；制备改良剂，并将制得的改良剂和待修复的酸性基质混合获得修复后的酸性基质；向回填坑内铺设毛石作为隔离导流层；将修复后的酸性基质回填至铺设有毛石的回填坑内，用表土覆盖后种植植被。该方法同样只通过外加改良剂改善营养元素缺乏的问题，毛石隔离导流层阻酸，另外加入熟石灰等进行酸性改良和重金属稳定化，均存在外加原料复杂，成本高昂，可利用性低的问题，而且同样并未对矿山废弃地本质的矿石多立地条件差的问题并未涉及。

因此，为在矿业废弃地实现对废土石中矿石实现土壤化处理、改善土壤结构，同时解决矿质营养元素缺乏的问题，使大量的矿业废弃地恢复其原有的植被条件，有必要发明一种人工加速矿业废弃地立地条件重构的方法。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种人工加速矿业废弃地立地条件重构的方法，使废土石和生物质共热解，本发明可有效的改善土壤营养元素缺乏的问题，从而使土壤达到固硫固碳，为矿业废弃地的重构提供前期基础。

本发明的目的是这样实现的，所述人工加速矿业废弃地立地条件重构的方法，包括以下步骤：

S1、收集矿业废弃地的废土石破碎处理，并将农林固体废物干燥，接着将二者充分混合备用；

S2、将步骤（1）所得废土石与农林固体废物混合物在缺氧状态下进行共热解风化；

S3、将步骤（2）所得共热解风化产物冷却至常温，将矿业废弃地进行平整翻耕，接着在上方覆盖冷却后的共热解风化产物得到覆盖层；

S4、在步骤（3）所得覆盖层中加入硅酸盐细菌，混合均匀，最后进行植物种植，即可。

优选的，步骤（1）中所述矿业废弃地为裸露的采矿岩口、废土石堆、废土渣堆、煤矸石堆、尾矿库、废弃厂房的一种或多种，废土石破碎粒径不低于100mm。

优选的，所述矿业废弃地的废土石为石灰石、大理石、白云石的一种或多种。