[發明專利]一種礦區土地修復劑及修復方法

在審

• 申請號: 201610005438.8
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105669331A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 賀振偉;朱昌雄;俞曉蕓;鄧春生;田云龍;趙峰;尹建平;武天驕;李春雨;高潔;王志鮮;張罡
• 申請（專利權）人: 中煤平朔集團有限公司;中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所;開創陽光環保科技發展（北京）有限公司
• 主分類號: C05G3/06
• 分類號: C05G3/06;C05G3/04
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 劉瑜冬

技術領域

本發明涉及土壤修復領域，具體而言，涉及一種礦區土地修復劑及修復方法。

背景技術

土壤污染作為一個制約人類社會可持續發展的問題正日益受到世界各國的廣泛 關注，尤其是礦區土地，治理更加困難。最近幾十年，由于全球工業化，致使大量具有潛在毒 性的物質排放到生物圈，其中就包括重金屬，這些重金屬可以通過各種途徑進入土壤、河 流、地下水中。重金屬是很難控制的污染物，其潛伏期長、危害呈慢性積累，不易被人們察 覺，而且具有不可降解性，一旦進入環境中將產生持久的、一系列的污染，不易被除去。但礦 區土壤的難修復性并不是因為重金屬的問題，主要原因是因為采礦之后，回填的土壤結構 發生了變化，土壤中營養物質比較匱乏，微生物含量比較少，不適宜種植，因此大面積的礦 區土地因此而荒廢。

目前，國內外對土壤修復技術進行了一系列的研究，一般有物理化學修復技術和 生物修復技術，物理化學修復技術一般包括客土、翻土、土壤淋洗等傳統的技術，這種修復 技術雖然直接、快速，但是持效性差，使用方法或用量不當，不僅達不到修復效果，反而容易 有可能造成對土壤的二次污染；生物修復一般為植物修復，這種修復技術效果好、投資省、 費用低、易于管理和操作、不產生二次污染等，被公認為是生態友好型原位綠色修復技術， 但是這種生物修復技術修復周期較長，一旦植物種類選擇不恰當，將很難修復，而且這些修 復方法均為普通的針對一般土壤的修復方法，這種修復方法并不完全適用于礦區土地修 復，國內外對礦區土地修復的有效案例較少，尤其在土壤處理、植物種植種類選擇及植物修 復機制研究上還缺乏伸入系統的研究。

針對礦區土地存在的嚴重問題，經過長期調查發現，礦區土壤質地偏沙質，土壤容 重偏高，通氣性差，嚴重影響到土壤肥力的發揮和作物的生長，此外，礦區土地中嚴重缺乏 有機質和氮養分含量，同時土壤中土壤脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性的嚴重下降，這些因 素的存在都會嚴重制約著復墾土壤的生態恢復，為礦區土地的修復增加了困難，短時間內 將難以恢復。為此，人們急需一種切合實際、持效性好的針對礦區土地修復的方法。

發明內容

為解決現有技術中的土壤修復方法并不適用于礦區土地修復，而且礦區土地存在 嚴重制約土壤修復的因素，為礦區土地的修復增加了困難等問題，本發明的目的在于提供 一種礦區土地修復劑及修復方法。

為達到上述目的，本發明實施例中提供了一種礦區土地修復劑，該修復劑包括有 機質、氮肥、磷肥、鉀肥、腐殖酸、礦物質粉及保水劑，各成分在修復劑中的質量百分比為：有 機質60％-70％、氮肥1％-3％、磷肥1％-3％、鉀肥0.5％-2％、腐殖酸15％-20％、礦物質粉 10％-15％、保水劑10％-15％。

本發明為礦區待修復土壤補充了氮磷鉀元素，為植物生長提供必需的無機化合 物，更加有利于土壤修復；礦物質粉可以明顯的改善土壤的結構，促進土壤團粒結構的形 成，降低土壤容重，提高陽離子代換量，調節土壤酸堿度。保水劑可以使土壤快速吸收水分， 使土壤中保持充足的水分。此外，本發明中的腐殖酸具有如下作用：①腐植酸中的芳香核、 羥基、羧基等酸性官能團能夠與氮元素產生反應，形成很穩定的新的離子團，也叫絡合物， 這些絡合物在土壤中的存留時間比較長，逐漸分解釋放氮元素，讓植物慢慢地吸收，可以使 肥效更持久；②腐植酸中官能團能和磷元素反應，使其成為可溶性磷，增加了磷元素的活 性，容易被植物吸收；③腐植酸中的官能團還可以吸收儲存鉀離子，既可防止鉀離子在沙土 中隨水流失，又可防止粘性土壤的鉀的固定，可以提高鉀肥利用率；④腐植酸與土壤中的鈣 離子相互作用形成絮狀沉淀的凝膠體，它能把土壤膠結在一起，使土壤顆粒變為一個保水 保肥的小水庫和肥料庫，增加了土壤空隙，從而提高了土壤保水、保肥能力；⑤腐植酸可以 促進土壤團粒結構的形成，降低土壤容重，提高陽離子代換量，調節土壤酸堿度，從而有助 于提高土壤的保水、保肥、保溫和通氣能力。此外，腐植酸是高分子有機物，施入土壤后可以 為土壤微生物提供充足的碳源和氮源，促進微生物代謝及繁殖，從而增加土壤微生物的保 有量，增強土壤微生物活性，改善土壤微環境，同時，腐植酸可提高種子發芽率和發芽勢，刺 激作物根系生長，增加植物體內代謝酶活性，提高作物的抗逆性，提高光合作用效率。

土壤中有機質主要為土壤中來源于生命的物質，包括土壤微生物和土壤動物及其 分泌物以及土體中植物殘體和植物分泌物。