一種礦山邊坡綠化基質優化配比試驗方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及環境保護技術領域，具體是一種礦山邊坡綠化基質優化配比試驗方 法。
【背景技術】
[0002] 礦山資源的開發利用為社會經濟發展提供了重要的原材料和能源，但是也帶來了 植被破壞、空氣污染、水體污染、±壤污染、±地退化、景觀破壞和生態系統失調等一系列影 響深刻的生態環境問題，進而制約了當地的社會與經濟發展，危害人體健康。礦山開采遺留 的廢棄地環境條件十分惡劣，尤其是裸露巖石邊坡，由于其±壤物理結構不良、極端貧瘡、 有害元素含量居多和保水能力差等原因，故恢復的難度較大。若采用常用的邊坡修復技術 開挖大量的±壤，會帶來新的環境破壞，增加邊坡綠化的成本，高成本的綠化技術很難在礦 山上試用推廣。同時在國內產生大量的粉煤灰、爐渣、污泥等固體廢棄物，會占用大量的± 地，對環境產生污染，影響人類的正常生活，如何降低礦山邊坡生態恢復的成本和科學合理 的處置運些固體廢棄物是一個亟需解決的問題。
[0003] 針對礦山邊坡當前的現狀，利用固體廢棄物為主要原料，研究一種低成本的適合 礦山邊坡生態重建的綠化基質，W降低礦山生態重建的成本并減少固體廢棄物的堆置。因 此，從綠化基質的角度來研究礦山邊坡生態恢復已成為礦區生態環境建設的有效途徑和實 現礦區社會經濟持續、健康、協調發展的當務之急。
[0004] 目前，國內外對于礦山邊坡的生態恢復研究主要集中在恢復策略、工程措施、恢復 演替、±壤改良、植物物種等方面，而有關綠化基質的配比優化研究相對較少，已有的綠化 基質研究主要集中在其理化性質、噴坡工藝等方面的研究。綠化基質是礦山邊坡生態恢復 的重要因素，是邊坡植物穩定生長、演替的基礎，其主要由保水劑、肥料和±壤等按一定比 例混合而成，噴附于礦山邊坡，能夠提供植物生長所需的合理物理結構W及適宜的水分和 養分，且自身具有一定的穩定性。而其配方研究是基質研究的關鍵技術問題，配比優良的基 質材料不僅可W使基質更好地粘附于礦山邊坡上，還能提供充足的水分和養分W供植物長 期生長，基質配比的科學與否關系著整個護坡工程的成敗。因此，探索優良的基質配比對礦 山邊坡生態恢復具有重要的理論意義和現實意義。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種礦山邊坡綠化基質優化配比試驗方法，W解決上述背 景技術中提出的問題。
[0006] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0007] -種礦山邊坡綠化基質優化配比試驗方法，包括W下步驟：
[000引（1)取污泥、粉煤灰、爐渣、±壤進行風干、過篩，然后備用；取賴桿進行風干、粉碎， 高溫密封腐熟，然后備用；
[0009] (2)正交試驗設計：
[0010] 2.1取保水劑、污泥和粉煤灰、上壤和爐渣、賴桿、尿素；
[0011] 2.2將步驟2.1中的原料每個因素設7個水平，W克為單位，其中因素 A為保水劑，屯 個水平依次為0、1、3、5、8、11、15，因素8為污泥:粉煤灰，屯個水平依次為0:750、150:600、 300:450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素(：為±壤：爐渣，屯個水平依次為0:750、 150:600、300:450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素0為尿素，屯個水平依次為0、1、 2、3、5、7、10,因素 E為賴桿，屯個水平依次為0、5、10、15、20、25、30;
[0012] 2.3通過正交方式對設計的5種因素的屯個水平進行組合，形成組合基質；
[001引2.4采用黃上作為對照組；
[0014] (3)盆栽試驗：
[0015] 3.1選用耐干旱、耐鹽堿的禾本科植物種高羊茅為供試草種；
[0016] 3.2將步驟(2)中組成的基質混合均勻后裝入花盆中，每盆中均勻撒播30粒高羊 茅，播后用基質覆蓋，覆蓋厚度約2厘米，然后誘水至飽和，W后每天觀察±壤濕度并進行適 度補水；
[0017] 3.3用計數法測定并記錄高羊茅種植15天、30天、50天和65天的出苗數情況，并W 30天的出苗數計算出苗率；
[001引（4)測定方法：
[0019] 4.1分別采用烘干法、稱量法、稱重法、pH計、電導率儀、重銘酸鐘-外加熱法、 2mo 1 · [IkCI浸提-說酪藍比色法和計數法對含水量、累計入滲量、累計蒸發量、pH、電導率、 有機質、錠態氮和出苗率進行測定；
[0020] 4.2將步驟4.1測得的數據采用SPSS 13.0軟件進行分析處理；
[0021] (5)結果與分析：
[0022] 5.1通過步驟4.2中得到的數據，對綠化基質的入滲與蒸發特征、綠化基質的化學 特征、綠化基質的出苗率特征進行分析；
[0023] 5.2通過分析得出結論，并確定基質的最優配比。
[0024] 作為本發明進一步的方案:所述步驟(1)中的污泥、粉煤灰、爐渣、±壤的粒徑選用 0-5暈米，賴桿粉碎成1-2厘米。
[0025] 作為本發明進一步的方案:所述步驟3.1中的供試草種能夠選用其他非高羊茅的 耐干旱、耐鹽堿的植物種。
[0026] 與現有技術相比，本發明基于正交試驗和盆栽試驗，方法簡單合理，成本低廉，在 廢治廢"理念指導下，將±壤、活性污泥、爐渣、粉煤灰、保水劑、尿素、賴桿等物質進行不 同質量的配比混合成綠化基質，重點研究綠化基質的抑、電導率、有機質、錠態氮、入滲量、 蒸發量和出苗率等特征，通過該方法能夠確定影響基質持水和種子萌發的關鍵因素，從而 確定最優基質配比，為礦山生態恢復與重建提供支持。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[00%] -種礦山邊坡綠化基質優化配比試驗方法，包括W下步驟：
[0029] (1)取污泥、粉煤灰、爐渣、±壤進行風干、過篩，然后備用；取賴桿進行風干、粉碎， 高溫密封腐熟，然后備用;所述步驟（1)中的污泥、粉煤灰、爐渣、±壤的粒徑選用0-5毫米， 賴桿粉碎成1-2厘米；
[0030] (2)正交試驗設計：
[0031] 2.1取保水劑、污泥和粉煤灰、±壤和爐渣、賴桿、尿素；
[0032] 2.2將步驟2.1中的原料每個因素設7個水平，W克為單位，其中因素 A為保水劑，屯 個水平依次為0、1、3、5、8、11、15，因素8為污泥:粉煤灰，屯個水平依次為0:750、150:600、 300:450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素(：為±壤：爐渣，屯個水平依次為0:750、 150:600、300:450、375:375、450:300、600:150、750:0，因素0為尿素，屯個水平依次為0、1、 2、3、5、7、10,因素 E為賴桿，屯個水平依次為0、5、10、15、20、25、30;
[0033] 2.3通過正交方式對設計的5種因素的屯個水平進行組合，形成組合基質；
[0034] 2.4采用黃±作為對照組；
[0035] (3)盆栽試驗：
[0036] 3.1選用耐干旱、耐鹽堿的禾本科植物種高羊茅為供試草種;所述步驟3.1中的供 試草種能夠選用其他非高羊茅的耐干旱、耐鹽堿的植物種；
[0037] 3.2將步驟(2)中組成的基質混合均勻后裝入花盆中，每盆中均勻撒播30粒高羊 茅，播后用基質覆蓋，覆蓋厚度約2厘米，然后誘水至飽和，W后每天觀察±壤濕度并進行適 度補水；
[0038] 3.3用計數法測定并記錄高羊茅種植15天、30天、50天和65天的出苗數情況，并W 30天的出苗數計算出苗率；
[0039] (4)測定方法：
[0040] 4.1分別采用烘干法、稱量法、稱重法、pH計、電導率儀、重銘酸鐘-外加熱法、 2mo 1 · [IkCI浸提-說酪藍比色法和計數法對含水量、累計入滲量、累計蒸發量、pH、電導率、 有機質、錠態氮和出苗率進行測定；
[OOW 4.2將步驟4.1測得的數據采用SPSS 13.0軟件進行分析處理；
[0042] (5)結果與分析：
[0043] 5.1通過步驟4.2中得到的數據，對綠化基質的入滲與蒸發特征、綠化基質的化學 特征、綠化基質的出苗率特征進行分析；
[0044] 5.2通過分析得出結論，并確定基質的最優配比。
[0045] 實施例1
[0046] 原料來源:本試驗所用的城市污泥采自焦作市污水處理廠的生化污泥，粉煤灰和 爐渣采自河南理工大學的供暖鍋爐廠，±壤采自河南理工大學的人工林。采集后的基質原 料經風干-過篩后保存(污泥、粉煤灰、爐渣、±壤的粒徑選用〇-5mm，賴桿粉碎成l-2cm左 右，高溫密封腐熟），W供分析測試W及基質配比用。污泥、粉煤灰、爐渣、±壤的基本理化性 質見表1所示。
[0047] 表1配比原料的基本理化性質
[004引
[0049] 正交試驗設計：
[0050] 應用正交試驗法設計試驗，結合基質原料的本身特性，本試驗設5個因素(保水劑、 污泥和粉煤灰、±壤和爐渣、賴桿、尿素），各因素均設7個水平，并^黃±作為對照處理 (CK)，因素水平表見表2所示，每類基質的組成及各種原料的添加量見表3所示。
[0051] 表2因素水平表(單位:克）
[0化2]
[0化4] 表3正交試驗的基質組成
[ο化5]
[0化6] 盆栽試驗：
[0057]選用耐干旱、耐鹽堿的禾本科植物種高羊茅(Fes化ca arundinacea)為供試草種， 其能快速生長覆蓋坡面，突出的抗旱特性和耐熱性在冷季型草坪中首屈一指。將配比混合 均勻的基質裝入花盆內，每盆中均勻撒播30粒高羊茅，播后用基質覆蓋，覆蓋厚度約2cm，然 后誘水至飽和，W后每天觀察±壤濕度W便進行適度補水。用計數法測定并記錄高羊茅種 植15天、30天、50天和65天的出苗數情況，并W30天的出苗數計算出苗率。
[0化引測定方法：
[0059]含水量、累計入滲量、累計蒸發量、pH、電導率、有機質、錠態氮、出苗率的測定分別 采用烘干法、稱量法、稱重法、P的十、電導率儀、重銘酸鐘-外加熱法、2mol ·