[發(fā)明專利]一種用于生態(tài)修復(fù)的土壤剖面重構(gòu)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011530116.8
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112816655A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永剛;陳國芳;郭婷婷;南益聰;白東升;李芳
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/28
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

本發(fā)明公開了一種用于生態(tài)修復(fù)的土壤剖面重構(gòu)方法，屬于土壤重構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。將煤矸石和土壤進(jìn)行烘干，粉碎機(jī)打碎研磨，過篩處理，并設(shè)置新構(gòu)土壤容重，將不同質(zhì)量含量的煤矸石新構(gòu)土壤進(jìn)行分層重構(gòu)。所述新構(gòu)土壤分為上下兩層新構(gòu)土壤，所述上下兩層新構(gòu)土壤中煤矸石的質(zhì)量含量比例為30％:10％或50％:10％。土壤和煤矸石的粒徑為0?2mm，土壤容重均設(shè)置為1.3g/cm³。將不同煤矸石質(zhì)量含量的新構(gòu)土壤進(jìn)行上下兩層土壤剖面重構(gòu)，可顯著提高持水能力。上粗下細(xì)的分層重構(gòu)方式使得土壤在通過上層粗質(zhì)土進(jìn)入下層細(xì)質(zhì)土?xí)r受到阻礙，在分層界面土壤的入滲速度減慢，土壤剖面的水分入滲量增加，進(jìn)而使得分層重構(gòu)方式下的累積入滲量增加，持水能力增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤重構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于生態(tài)修復(fù)的土壤剖面重構(gòu)方法。

背景技術(shù)

白中科學(xué)者將礦山生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)總結(jié)為5個(gè)階段：重塑地形地貌、土壤重構(gòu)、植被恢復(fù)與重建、景觀結(jié)構(gòu)再現(xiàn)、生物多樣性的重組和保護(hù)。在這五個(gè)階段中，重塑地形地貌是進(jìn)行其他修復(fù)工作的基礎(chǔ)，土壤重構(gòu)是礦山生態(tài)修復(fù)的核心和關(guān)鍵。土壤重構(gòu)包括土壤剖面重構(gòu)、土壤肥力條件重構(gòu)以及地貌景觀重構(gòu)三個(gè)方面，其中土壤剖面重構(gòu)作為土壤重構(gòu)成功與否的關(guān)鍵因素，是土壤重構(gòu)的基礎(chǔ)和第一步。煤矸石作為礦區(qū)現(xiàn)存量最大的固體廢棄物，在重構(gòu)土壤中常用作充填基質(zhì)。用廢棄煤矸石進(jìn)行土壤剖面重構(gòu)，既能解決煤矸石的長期堆積問題、增加可利用土地面積，又能降低修復(fù)成本、提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，有效地促進(jìn)了土地的集約化利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

目前用煤矸石進(jìn)行土壤剖面重構(gòu)按照重構(gòu)方式不同包括(1)無表土覆蓋的煤矸石充填復(fù)墾，即上層采用含有煤矸石的新構(gòu)土壤，下層為煤矸石；(2)有表土覆蓋的煤矸石充填復(fù)墾，即上層為一定厚度的土壤，下層為不同顆粒級的煤矸石。目前，關(guān)于礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的土壤剖面重構(gòu)仍是當(dāng)前該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

因此，提出一種綠色環(huán)保、實(shí)現(xiàn)廢棄物最大“資源化”、經(jīng)濟(jì)成本節(jié)約、提高土壤持水性的土壤剖面重構(gòu)方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題本發(fā)明提供了一種用于生態(tài)修復(fù)的土壤剖面重構(gòu)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

一種用于生態(tài)修復(fù)的土壤剖面重構(gòu)方法，將煤矸石和土壤進(jìn)行烘干，粉碎機(jī)打碎研磨，過篩處理，并設(shè)置新構(gòu)土壤容重，將不同質(zhì)量含量的煤矸石新構(gòu)土壤進(jìn)行分層重構(gòu)。

進(jìn)一步，所述新構(gòu)土壤分為上下兩層新構(gòu)土壤。采用上粗下細(xì)的分層重構(gòu)方式，上層土壤中的煤矸石質(zhì)量含量高，入滲速率快，大孔隙多，持水性弱，為粗質(zhì)土；下層土壤的煤矸石質(zhì)量含量低，入滲速率慢，大孔隙少，為細(xì)質(zhì)土；使得水分在通過上層粗質(zhì)土進(jìn)入下層細(xì)質(zhì)土?xí)r受到阻礙，在分層界面土壤的入滲速度減慢，土壤剖面的水分入滲量增加，進(jìn)而使得分層重構(gòu)方式下的累積入滲量增加，持水能力增強(qiáng)。

進(jìn)一步，所述上下兩層新構(gòu)土壤中煤矸石的質(zhì)量含量比例為30％:10％或50％:10％。

進(jìn)一步，所述將煤矸石和土壤進(jìn)行烘干，粉碎機(jī)打碎研磨和過篩處理中的土壤和煤矸石的粒徑為0-2mm。

進(jìn)一步，所述新構(gòu)土壤的土壤容重均設(shè)置為1.3g/cm³

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供了一種綠色環(huán)保、實(shí)現(xiàn)廢棄物最大“資源化”、經(jīng)濟(jì)成本節(jié)約、提高土壤持水性的用于生態(tài)修復(fù)的綠色土壤剖面重構(gòu)方法。將不同煤矸石質(zhì)量含量的新構(gòu)土壤進(jìn)行上下兩層土壤剖面重構(gòu)，可顯著提高持水能力。上層土壤中的煤矸石質(zhì)量含量高，入滲速率快，大孔隙多，持水性弱，為粗質(zhì)土，下層土壤的煤矸石質(zhì)量含量低，入滲速率慢，大孔隙少，為細(xì)質(zhì)土。上粗下細(xì)的分層重構(gòu)方式使得土壤在通過上層粗質(zhì)土進(jìn)入下層細(xì)質(zhì)土?xí)r受到阻礙，在分層界面土壤的入滲速度減慢，土壤剖面的水分入滲量增加，進(jìn)而使得分層重構(gòu)方式下的累積入滲量增加，持水能力增強(qiáng)。

附圖說明