鐵尾礦土壤化利用植物-微生物聯(lián)合修復與改良技術研究.pdf

1、隨著礦產資源的開發(fā)，鐵尾礦產排放量快速上升，但其綜合利用率低，難以進行大規(guī)模利用，導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、揚塵污染、水體污染等，同時尾礦庫有塌壩風險，存在嚴重的安全隱患。針對上述一系列環(huán)境問題，傳統(tǒng)的物理、化學及生物治理、利用技術存在成本高、難操作、易產生二次污染，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行大規(guī)模利用?；诖耍覀兲岢隽藢⑽驳V土壤化利用的尾礦利用模式，采用

2、植物-微生物聯(lián)合技術改善尾礦的pH、含水量、酶活性以及孔隙度等性質，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)境產生的危害。這不僅能夠實現(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，更能緩解我國所面臨的日益嚴重的耕地短缺問題。
　　本研究采用盆栽模擬實驗方法，研究植物-微生物聯(lián)合技術對尾礦理化性質的改良及重金屬污染的修復效果，并將研究成果進

3、行了現(xiàn)場驗證。主要研究結果如下:
　　(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)利用植物改良技術和植物-微生物聯(lián)合改良技術對尾礦進行改良，發(fā)現(xiàn)相較于單一植物修復技術，聯(lián)合技術能夠更加高效地改善尾礦的理化性質。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)合修復實驗組與空白組相比，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％，比植物改良技術提升了20％以上;尾礦酶活性分別達到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構。
　　(3)植物-微生物聯(lián)合修復技術能夠更加高效地修復尾礦中的重金屬污染。通過對盆栽模擬污染實驗中土壤重金屬含量進行測定并計算重金屬去除率，結果表明植物-微生物修復技術對于重金屬的修復作用明顯強于單一植物修復。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的去除率達到36.5％、51.2％和42.2％，對Cd的去除率達到47.5％、52.3％

6、和64.4％，相較于單一植物修復最高分別提升了36.5％和45.7％。
　　(4)將植物-微生物聯(lián)合改良修復技術應用到工程現(xiàn)場，經(jīng)取樣分析檢測，證明該技術在實際應用中能夠有效改善尾礦理化性質，并能夠消除尾礦土壤化利用過程中的重金屬污染。結果表明，經(jīng)植物-微生物聯(lián)合修復后，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