技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種礦區(qū)水土污染治理與生態(tài)修復(fù)協(xié)同控制方法。

背景技術(shù)

礦區(qū)經(jīng)過多年的開采后，其原始有機(jī)土層和地表植被會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，由此導(dǎo)致水土流失、土地荒漠化和環(huán)境累積性污染，從而誘發(fā)山體滑坡、崩塌、泥石流和水土污染等災(zāi)害的發(fā)生。多年來，礦山生態(tài)修復(fù)“被動(dòng)應(yīng)對(duì)多，主動(dòng)作為少”，其根本原因是生態(tài)環(huán)境投入少，生態(tài)修復(fù)階段劃分和目標(biāo)不明確也是重要原因。礦區(qū)生態(tài)修復(fù)主要圍繞礦山地質(zhì)環(huán)境治理、土地復(fù)墾/植被恢復(fù)、水土流失治理等，大多停留在“以視覺治理為主，污染物防控則屬于事后補(bǔ)救型”的景觀型修復(fù)階段，沒能實(shí)現(xiàn)從末端治理向過程和源頭延伸的全生態(tài)環(huán)境要素修復(fù)。生態(tài)環(huán)境的不可分割性和關(guān)聯(lián)要素的多元性，決定了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理必須堅(jiān)持污染防治與生態(tài)修復(fù)協(xié)同控制的系統(tǒng)思維。協(xié)同治理作為一種新型治理模式，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)等公共領(lǐng)域頻頻出現(xiàn)，引起科研工作者、政策制定者和實(shí)施者的廣泛關(guān)注。

基于此，有必要發(fā)明一種全新的礦區(qū)水土污染治理與生態(tài)修復(fù)協(xié)同控制方法，以解決礦區(qū)經(jīng)過多年的開采后導(dǎo)致水土污染和生態(tài)修復(fù)不協(xié)同的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種礦區(qū)水土污染治理與生態(tài)修復(fù)協(xié)同控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，主要包括：

一種礦區(qū)水土污染治理與生態(tài)修復(fù)協(xié)同控制方法，其生態(tài)修復(fù)過程通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1：水土污染治理，向污染礦區(qū)及附近流域內(nèi)中投放體相負(fù)載零價(jià)鐵生物炭與污泥生物炭復(fù)合顆粒；

步驟2：鋪設(shè)底土層，利用推土機(jī)將礦區(qū)地面推平并夯實(shí)，并將礦區(qū)廢水抽出，礦區(qū)地面高落差處通過堆疊生態(tài)袋鋪設(shè)為緩坡，然后在地面和緩坡上鋪設(shè)底土層并夯實(shí)；所述底土層由熟石灰、黏土、爐渣按質(zhì)量比1:2:2混合而成；

步驟3：在底土層上鋪設(shè)心土層，待底土層自然沉降并產(chǎn)生裂縫后，在底土層上鋪設(shè)心土層，并由心土層將裂縫灌封；所述心土層由熟石灰、黏土、水按質(zhì)量比2:3:3混合而成；

步驟4：在心土層上鋪設(shè)表土層并夯實(shí)；所述表土層由熟石灰、淤泥、爐渣按質(zhì)量比1:2:2混合而成；

步驟5：在表土層上開挖若干條倒梯形溝；各條倒梯形溝等距平行排列，且相鄰兩條倒梯形溝之間形成一條梯形壟；倒梯形溝的上部寬度為0.5～1.0m、下部寬度為0.2～0.5m、深度為0.3m；梯形壟的上部寬度為0.5m、下部寬度為0.8m、高度為0.5m；

步驟6：在每條倒梯形溝內(nèi)鋪設(shè)防護(hù)網(wǎng)；

步驟7：在每條梯形壟上均開挖一條縱向溝，然后在每條縱向溝內(nèi)均鋪設(shè)若干條首尾相接的U形槽；U形槽的槽口向上、槽底沿軸向等距開設(shè)有若干個(gè)漏水通孔；

步驟8：在每條U形槽內(nèi)均填充有機(jī)土層，然后在有機(jī)土層上種植植物。

優(yōu)選的，所述步驟3中的淤泥來自步驟1中的礦區(qū)廢水。

優(yōu)選的，所述礦區(qū)廢水抽出過程中進(jìn)行凈化處理，處理后得到的凈化水對(duì)有機(jī)土層進(jìn)行灌溉。

優(yōu)選的，所述淤泥利用電解法排出其中的污染物。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將礦區(qū)水土污染治理產(chǎn)生的爐渣，淤泥及凈化水等用于區(qū)域的生態(tài)修復(fù)，就地取材，恢復(fù)礦區(qū)有機(jī)土層和地表植被，有利于礦區(qū)水土保持，防止水土流失和荒漠化，提高了礦區(qū)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,避免了植被“一年青，兩年黃，三年死光光”現(xiàn)象的發(fā)生，有效降低山體滑坡、崩塌和泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生概率,筑牢礦區(qū)生態(tài)安全屏障。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

金屬礦區(qū)的治理修復(fù)

一種金屬礦區(qū)水土污染治理與生態(tài)修復(fù)協(xié)同控制方法，其生態(tài)修復(fù)過程通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1：水土污染治理，向污染礦區(qū)及附近流域內(nèi)中投放體相負(fù)載零價(jià)鐵生物炭與污泥生物炭復(fù)合顆粒；

步驟2：鋪設(shè)底土層，利用推土機(jī)將礦區(qū)地面推平并夯實(shí)，并將礦區(qū)廢水抽出，礦區(qū)地面高落差處通過堆疊生態(tài)袋鋪設(shè)為緩坡，然后在地面和緩坡上鋪設(shè)底土層并夯實(shí)；所述底土層由熟石灰、黏土、爐渣按質(zhì)量比1:2:2混合而成；

步驟3：在底土層上鋪設(shè)心土層，待底土層自然沉降并產(chǎn)生裂縫后，在底土層上鋪設(shè)心土層，并由心土層將裂縫灌封；所述心土層由熟石灰、黏土、水按質(zhì)量比2:3:3混合而成；

步驟4：在心土層上鋪設(shè)表土層并夯實(shí)；所述表土層由熟石灰、淤泥、爐渣按質(zhì)量比1:2:2混合而成；

步驟5：在表土層上開挖若干條倒梯形溝；各條倒梯形溝等距平行排列，且相鄰兩條倒梯形溝之間形成一條梯形壟；倒梯形溝的上部寬度為0.5～1.0m、下部寬度為0.2～0.5m、深度為0.3m；梯形壟的上部寬度為0.5m、下部寬度為0.8m、高度為0.5m；

步驟6：在每條倒梯形溝內(nèi)鋪設(shè)防護(hù)網(wǎng)；

步驟7：在每條梯形壟上均開挖一條縱向溝，然后在每條縱向溝內(nèi)均鋪設(shè)若干條首尾相接的U形槽；U形槽的槽口向上、槽底沿軸向等距開設(shè)有若干個(gè)漏水通孔；

步驟8：在每條U形槽內(nèi)均填充有機(jī)土層，然后在有機(jī)土層上種植植物。

優(yōu)選的，所述步驟3中的淤泥來自步驟1中的礦區(qū)廢水。

優(yōu)選的，所述礦區(qū)廢水抽出過程中進(jìn)行凈化處理，處理后得到的凈化水對(duì)有機(jī)土層進(jìn)行灌溉。

優(yōu)選的，所述淤泥利用電解法排出其中的污染物。

所述種植植物為印度薺菜、景天、香根草的一種或幾種的超高重金屬累積植物，用于吸收金屬礦區(qū)中鉛、銅、鋅等重金屬元素。

淤泥電解修復(fù)系統(tǒng)為在淤泥兩側(cè)插入陰陽(yáng)兩電極,通過電網(wǎng)或者燃料電池供電,在電場(chǎng)的作用下將淤泥中的污染物通過電遷移、電滲流和電泳向電極方向運(yùn)動(dòng),使污染物到達(dá)電極附近后進(jìn)行回收。

實(shí)施例2

非金屬礦區(qū)的治理修復(fù)

一種非金屬礦區(qū)水土污染治理與生態(tài)修復(fù)協(xié)同控制方法，其生態(tài)修復(fù)過程通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1：水土污染治理，向污染礦區(qū)及附近流域內(nèi)中投放體相負(fù)載零價(jià)鐵生物炭與污泥生物炭復(fù)合顆粒；

步驟2：鋪設(shè)底土層，利用推土機(jī)將礦區(qū)地面推平并夯實(shí)，并將礦區(qū)廢水抽出，礦區(qū)地面高落差處通過堆疊生態(tài)袋鋪設(shè)為緩坡，然后在地面和緩坡上鋪設(shè)底土層并夯實(shí)；所述底土層由熟石灰、黏土、爐渣按質(zhì)量比1:2:2混合而成；

步驟3：在底土層上鋪設(shè)心土層，待底土層自然沉降并產(chǎn)生裂縫后，在底土層上鋪設(shè)心土層，并由心土層將裂縫灌封；所述心土層由熟石灰、黏土、水按質(zhì)量比2:3:3混合而成；

步驟4：在心土層上鋪設(shè)表土層并夯實(shí)；所述表土層由熟石灰、淤泥、爐渣按質(zhì)量比1:2:2混合而成；

步驟5：在表土層上開挖若干條倒梯形溝；各條倒梯形溝等距平行排列，且相鄰兩條倒梯形溝之間形成一條梯形壟；倒梯形溝的上部寬度為0.5～1.0m、下部寬度為0.2～0.5m、深度為0.3m；梯形壟的上部寬度為0.5m、下部寬度為0.8m、高度為0.5m；

步驟6：在每條倒梯形溝內(nèi)鋪設(shè)防護(hù)網(wǎng)；

步驟7：在每條梯形壟上均開挖一條縱向溝，然后在每條縱向溝內(nèi)均鋪設(shè)若干條首尾相接的U形槽；U形槽的槽口向上、槽底沿軸向等距開設(shè)有若干個(gè)漏水通孔；

步驟8：在每條U形槽內(nèi)均填充有機(jī)土層，然后在有機(jī)土層上種植植物。

優(yōu)選的，所述步驟3中的淤泥來自步驟1中的礦區(qū)廢水。

優(yōu)選的，所述礦區(qū)廢水抽出過程中進(jìn)行凈化處理，處理后得到的凈化水對(duì)有機(jī)土層進(jìn)行灌溉。

優(yōu)選的，所述淤泥利用電解排出其中的污染物。

所述有機(jī)土層采用紅壤土。

所述種植植物為富鐵類植物，采用在富含(亞)鐵的紅壤中種植植物作物，(亞)鐵離子被作物植物吸收并傳輸至根莖葉等各器官組織，通過長(zhǎng)期生長(zhǎng)積累(亞)鐵離子富集于作物植物中，無(wú)氧熱解后，還原形成的零價(jià)鐵原位體相負(fù)載于生物炭中；適于紅壤的種植的植物有水稻、苧麻、紫鴨跖草、鳶尾和美人蕉等。

淤泥電解修復(fù)系統(tǒng)為在淤泥兩側(cè)插入陰陽(yáng)兩電極,通過電網(wǎng)或者燃料電池供電,在電場(chǎng)的作用下將淤泥中的污染物通過電遷移、電滲流和電泳向電極方向運(yùn)動(dòng),使污染物到達(dá)電極附近后進(jìn)行回收。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。