鐵尾礦土壤化利用植物-微生物聯(lián)合修復(fù)與改良技術(shù)研究.pdf

1、隨著礦產(chǎn)資源的開發(fā)，鐵尾礦產(chǎn)排放量快速上升，但其綜合利用率低，難以進(jìn)行大規(guī)模利用，導(dǎo)致尾礦堆存量急劇增加，引發(fā)了一系列的環(huán)境問題:如土壤重金屬污染、揚(yáng)塵污染、水體污染等，同時尾礦庫有塌壩風(fēng)險，存在嚴(yán)重的安全隱患。針對上述一系列環(huán)境問題，傳統(tǒng)的物理、化學(xué)及生物治理、利用技術(shù)存在成本高、難操作、易產(chǎn)生二次污染，無法有效控制尾礦利用過程中的重金屬污染等問題，無法將尾礦有效的進(jìn)行大規(guī)模利用?；诖?，我們提出了將尾礦土壤化利用的尾礦利用模式，采用

2、植物-微生物聯(lián)合技術(shù)改善尾礦的pH、含水量、酶活性以及孔隙度等性質(zhì)，使其基本滿足植物種植的要求;控制尾礦土壤化利用過程中的重金屬污染，降低尾礦的重金屬含量，消除在利用過程中對環(huán)境產(chǎn)生的危害。這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)尾礦的大規(guī)模利用，解決尾礦堆存帶來的環(huán)境問題，還有益于綠色礦山的建設(shè)，更能緩解我國所面臨的日益嚴(yán)重的耕地短缺問題。
　　本研究采用盆栽模擬實(shí)驗(yàn)方法，研究植物-微生物聯(lián)合技術(shù)對尾礦理化性質(zhì)的改良及重金屬污染的修復(fù)效果，并將研究成果進(jìn)

3、行了現(xiàn)場驗(yàn)證。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過盆栽模擬的方法，篩選出地膚(Kochia scoparia(L.)Schrad)、波斯菊(Cosmos bipinnata Cav)和紫羊茅（Festuca rubra L）三種對尾礦具有較好的適應(yīng)性且對重金屬具有良好耐受性的優(yōu)勢植物。
　　(2)利用植物改良技術(shù)和植物-微生物聯(lián)合改良技術(shù)對尾礦進(jìn)行改良，發(fā)現(xiàn)相較于單一植物修復(fù)技術(shù)，聯(lián)合技術(shù)能夠更加高效地改善尾礦的理化性質(zhì)。經(jīng)檢

4、測，地膚+菌劑、波斯菊+菌劑、紫羊茅+菌劑三個植物-微生物聯(lián)合修復(fù)實(shí)驗(yàn)組與空白組相比，尾礦pH分別由8.03、8.06、8.11分別降低為6.96、6.60、6.85，改良效果比單一植物改良技術(shù)提升了30％～50％;尾礦持水量由7.1％提升至14.9％、15.1％和15.5％，比植物改良技術(shù)提升了20％以上;尾礦酶活性分別達(dá)到23.2、21.2和21.7ml/g，顯著改善了尾礦中微生物活性，比單一植物改良提升了40％～90％;尾礦孔隙度

5、提升至63.5％、57.2％和65.2％，為植物生長營造了良好的空隙結(jié)構(gòu)。
　　(3)植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)能夠更加高效地修復(fù)尾礦中的重金屬污染。通過對盆栽模擬污染實(shí)驗(yàn)中土壤重金屬含量進(jìn)行測定并計(jì)算重金屬去除率，結(jié)果表明植物-微生物修復(fù)技術(shù)對于重金屬的修復(fù)作用明顯強(qiáng)于單一植物修復(fù)。經(jīng)測定，地膚、波斯菊和紫羊茅三種植物在接種微生物菌劑后，對Pb的去除率達(dá)到36.5％、51.2％和42.2％，對Cd的去除率達(dá)到47.5％、52.3％

6、和64.4％，相較于單一植物修復(fù)最高分別提升了36.5％和45.7％。
　　(4)將植物-微生物聯(lián)合改良修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到工程現(xiàn)場，經(jīng)取樣分析檢測，證明該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效改善尾礦理化性質(zhì)，并能夠消除尾礦土壤化利用過程中的重金屬污染。結(jié)果表明，經(jīng)植物-微生物聯(lián)合修復(fù)后，工程現(xiàn)場尾礦的pH改善了1個單位，土壤酸堿性由原來的強(qiáng)堿性降至弱堿性;尾礦含水量提升了1倍，總孔隙度由原來的40％提升至60％，保證土壤生物生長的呼吸及營養(yǎng)需求等