一种干排法赤泥堆场种草的方法.pdf

一种在干排法赤泥(从铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废渣)堆场种草的方法。本方法由赤泥碱性中和、植物营养调配和耐盐碱植物筛选三个步骤构成。选用盐卤水辅以H+饱和沸石调控赤泥的pH值。利用复合化肥、城市污泥、铵饱和沸石和钾饱和沸石增加土壤供肥的能力。再利用调配好的赤泥土壤来筛选出适合在干排法赤泥堆场使用的草种进行种植。本方法所使用的促使赤泥土壤化材料，多为原工业“废料”，因而降低了赤泥土壤化的成本，同时也为相关工业“废料”的资源化提供了一个新途径。

1.  一种在干排法赤泥堆场种草的方法，包括以下步骤：
(1)用海盐生产过程中产生废液卤水作为主要的材料，向赤泥苗穴中添加卤水，将赤泥的pH值降低至6-9，然后加入H⁺饱和沸石来防止土壤反碱现象：
(2)添加复合化肥调配苗穴客土和周边赤泥的营养供给，然后填充城市污泥，并加入铵饱和沸石和钾饱和沸石；
(3)利用上述改良过的苗穴土壤在实验室筛选适宜在本地生长的植物，然后进行育苗，再移植到上述改良过的苗穴中生长。

2.  按照权利要求1的方法，其中步骤(1)所述的添加卤水，其确定添加量的方法为：每平方米地表的卤水需求量(升)＝(卤水的消耗量(升)/0.01(公斤))×赤泥的容重(公斤/立方分米)×150(立方分米)。

3.  按照权利要求1的方法，其中步骤(1)所述的赤泥的pH值降低至7-8。

4.  按照权利要求1的方法，其中所述的添加卤水和复合化肥的方法为将卤水和复合化肥同时注入苗穴，然后用塑料薄膜覆盖苗穴，直至卤水向周围赤泥渗透完毕。

5.  按照权利要求1的方法，其中步骤(2)填充2％的城市污泥、5％的铵饱和沸石和5％的钾饱和沸石。

6.  按照权利要求1的方法，其中步骤(3)所述的筛选适宜在本地生长的植物，在热带亚热带地区的植物为海雀稗，或在温带地区的植物为碱茅。

一种干排法赤泥堆场种草的方法
技术领域    本发明涉及到一种在干排法赤泥(从铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废渣)堆场种草，固着水土，建立生态条件的方法。
背景技术    赤泥是从铝土矿提炼氧化铝过程中产生的工业废渣，呈强碱性反应(pH通常在10-13之间)。赤泥堆场是潜在的污染源地。干排法赤泥采用金字塔式堆叠，边坡较陡，极易引起水土流失，造成碱水外排，污染赤泥堆场周边土壤和水体。更为严重的是由赤泥堆场扬起的粉尘(含苛性钠粉末和放射性物质)可污染周边地区的空气质量。在赤泥堆场建立植被层可固着地表，防止污物外排，美化环境，固定CO₂，因此具有重要的生态环境意义。
赤泥通常呈强碱性，pH超过植物耐受力的上限，植物无法在赤泥堆场自然定居。由于干排法赤泥特殊的堆叠形式，拟建立植被层的地表具一定坡度，因此不适宜用常规的客土法进行复垦。为了达到在赤泥堆场建立植被层、固着地表、防止含苛性钠粉末和放射性物质扬起的目的，防止对周边地区的环境质量产生不良影响，需要对赤泥的物理化学性状加以改良，使其成为可供植物生长的“土壤”。目前，在赤泥土壤化方面尚未有有效且只需低资金投入的技术方法。本方法所使用的促使赤泥土壤化材料，多为原工业“废料”，因而降低了赤泥土壤化的成本，同时也为相关工业“废料”的资源化提供了一个新途径。
发明内容    本发明的目的在于提供一种在干排法赤泥堆场种草建立植被层的方法。
本方法由赤泥碱性中和、植物营养调配和耐盐碱植物筛选三个步骤所构成。
1.赤泥碱性中和环节
选用海盐生产过程中产生的废液盐卤水作为主要的材料将赤泥中所含的强碱(水溶性NaOH)转化为弱碱(Ca(OH)₂和Mg(OH)₂)，达到将赤泥的pH值降低至6-9，以pH值7-8之间的为最佳。此外，使用H⁺饱和沸石，防止未来由土壤毛管作用将底层NaOH上移至表土而可能引起的反碱现象。
2.植物营养调配环节
因赤泥基本不含有机质，大量营养元素(特别是氮和钾)的含量均较低。在卤水中加入0.5％的复合化肥，使氮磷钾等植物所需养分随卤水渗透到苗穴周围赤泥，用塑料薄膜覆盖，待卤水向周围赤泥渗透完毕。通过对充填苗穴客土施用城市污泥，增加土壤有机质和主要营养元素如氮和磷的含量。为增加土壤化赤泥供肥的持久性，同时加入铵饱和沸石和钾饱和沸石。
3.耐盐碱植物筛选环节
利用上述已改良好的苗穴土壤，根据具体地点来筛选出适宜在本地生长的植物。然后将筛选出来的植物在赤泥堆场进行大面积移植栽种。
为了减少赤泥土壤化的投入费用，选择根区浅、能在pH＞8、EC＞2 dS/m生态条件下生长的耐盐碱草本植物。在热带亚热带地区，使用海雀稗等；在温带地区，使用碱茅等。
在坡面上打钻苗穴。由苗穴注入卤水，逐步渗透到苗穴周围赤泥，达到中和赤泥可溶性碱的目的。在苗穴中加入约2厘米厚的H⁺饱和沸石，用与城市污泥、铵饱和沸石和钾饱和沸石混合的客土充填苗穴，将选用的草苗移植到苗穴中，辅以合适的水分管理措施。
附图说明    附图是本方法的流程图，详述应用本方法在干排法赤泥堆场种草的基本步骤。
具体实施方式    本方法的实施分为三个步骤：确定盐卤的添加量，确定城市污泥、铵饱和沸石和钾饱和沸石的添加量和比例和植物品种筛选方法。
1.确定盐卤的添加量
取10克赤泥样品(至少三个重复)，加25毫升去离子水或蒸馏水浸泡过夜或振荡1小时，然后用拟用的盐卤滴定至pH 7，放置过夜，第二天测定样品的pH值，若样品的pH值＜8，根据卤水的消耗量，用如下公式计算每平方米地表的卤水需求量
每平方米地表的卤水需求量(升)＝(卤水的消耗量(升)/0.01(公斤))×赤泥的容重(公斤/立方分米)×150(立方分米)
坡面苗穴每平方米20-30个，每个苗穴直径8-12厘米，深度12-20厘米。根据以上公式计算出卤水需求量，按1∶180-1∶230(复合化肥∶卤水)重量比将复合化肥溶于卤水中，然后将含复合化肥卤水注入苗穴，用塑料薄膜覆盖，待卤水向周围赤泥渗透完毕后，在每个苗穴中加入约2厘米厚的H⁺饱和沸石。
2.确定城市污泥、铵饱和沸石和钾饱和沸石的添加量和比例
选用全氮、全磷、全钾含量分别在2.5％、1％、3％以上的城市污泥。
选用铵含量在600mmol/kg以上的铵饱和沸石，测定铵饱和沸石含铵量的方法步骤如下：称取1g铵饱和沸石(采用三个重复样)，用定氮仪测定可解吸铵含量，并以此估算铵饱和沸石的铵含量。
选用钾含量在600mmol/kg以上的钾饱和沸石，测定钾饱和沸石含钾量的方法步骤如下：称取1g钾饱和沸石粉(采用三个重复样)于100mL离心管中，用1mol/L的NH₄OAC溶液按1∶30土提取液比搅拌后浸泡一昼夜，然后用火焰光度计或原子吸收光谱仪测定提取液中的钾含量，并以此估算钾饱和沸石的钾含量。
试验显示：以添加2％的城市污泥、5％的铵饱和沸石和5％地钾饱和沸石最为经济有效。
3.植物品种筛选方法
已筛选出适合在热带亚热带地区赤泥堆场种植的草种有海雀稗(Paspalum vaginatum Sw)，适合在温带地区赤泥堆场种植的草种有碱茅(Puccinellia ciliata)。
可根据具体地点筛选出其它本地草种。先在网室采用盆栽实验检测各种待试草本植物的生长适应性，然后再按照上述1和2方法进行实地栽培试验。具体方法如下：
使用直径约20厘米、高约20厘米的花盆，用赤泥充填。在花盆中间的赤泥挖一直径约10厘米、深约15厘米的苗穴，按1方法注入卤水和添加H⁺饱和沸石，按2方法在苗穴中充填经营养调配的客土。每种待试草种用五个重复样试验，试验期插种为2-3个月，种籽播种3个月以上。从各种候选的草种中选取生长正常的品种(以与在对照正常土上生长的对应品种生长发育状况相近为标准)。
本方法具有如下五个方面的技术特色：
1.所使用的材料多为原工业“废料”，投入成本低；
2.利用苗穴灌注碱中和卤水和充填客土，避免因全部翻动斜坡表土而诱发严重水土流失；
3.已筛选出适合在热带亚热带和温带地区干排法赤泥堆场使用的高效耐盐碱草种，减轻赤泥改良的力度的资金投入；
4.使用H⁺饱和沸石，可防止未来土壤反碱；
5.使用铵饱和沸石和钾饱和沸石，可长期调控植物营养供给。