一种改良土壤质地的生态修复方法与流程

本发明属于土壤修复领域，具体是一种改良土壤质地的生态修复方法。

背景技术：

1、土壤修复是指利用物理、化学和生物等方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：改变污染物在土壤中的存在形态或和土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；降低土壤中有害物质的浓度。

2、目前，在土壤修复应用中，应用较多的是化学修复，通过使用土壤改良剂对土壤进行修复，改变土壤的理化性质和改善土壤结构；但是，现有的改良剂施加后仅作用于施加位置，其无法有效扩散，导致成本较高且作用面积局限；因此，有必要提出一种改良土壤质地的生态修复方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种改良土壤质地的生态修复方法，通过使用改性材料，提高了土壤饱和含水量，减少了土壤水分的渗透和流失；通过设计多孔骨架和利用蚯蚓好湿特性，配合粘附剂，使得蚯蚓将草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、硫酸钙和腐殖酸成分带至土壤内的不同位置，从而增大改性材料的作用面积，成本较低且作用面积广泛；通过构建复合植物群落，促进土壤的营养循环，让土壤更加充盈。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种改良土壤质地的生态修复方法，包括以下步骤：

3、步骤一：制备用于改变土壤ph，提高土壤微生物活性、土壤肥力和通气性的改性材料；

4、步骤二：通过翻耕破坏土壤板结，增加土壤孔隙度和可渗透性，并将改性材料与土壤混合；

5、步骤三：向土壤中引入蚯蚓，用以恢复土壤生态系统，改善土壤肥力；

6、步骤四：在土壤上选择种植适应性强的植物，构建复合植物群落对土壤进行修复。

7、进一步，步骤一中，改性材料包括以下材料组成：3-5份草炭、2-3份植物废弃物、1-3份灰潮土、1-3份保水剂、3-5份粘附剂、1-2份硫酸钙和2-5份腐殖酸；以草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、粘附剂、硫酸钙和腐殖酸为骨架，在骨架上开有若干疏松供蚯蚓爬动的孔。

8、进一步，改性材料包括以下材料组成：3份草炭、2份植物废弃物、1份灰潮土、1份保水剂、3份粘附剂、1份硫酸钙和2份腐殖酸。

9、进一步，改性材料包括以下材料组成：2份草炭、3份植物废弃物、2份灰潮土、2份保水剂、4份粘附剂、1份硫酸钙和3份腐殖酸。

10、进一步，改性材料包括以下材料组成：5份草炭、3份植物废弃物、3份灰潮土、3份保水剂、5份粘附剂、2份硫酸钙和5份腐殖酸。

11、进一步，植物废弃物为植物枝叶经粉碎机粉碎成粒径后堆肥6-7个月的腐熟成品。

12、进一步，粘附剂为聚异丁烯。

13、进一步，步骤四中，植物的选择包括构建复合植物群落，复合植物群落包括乔木层、灌木层和草本层；

14、乔木层植物包括天竺桂、蓝花楹、朴树、八角枫和银杏中的一种或多种，其中，天竺桂和蓝花楹中的一种或多种作为优势种，八角枫、朴树和银杏中的一种或多种作为伴生种；

15、灌木层植物配置包括山茶、蜡梅、鸡爪槭、冬青卫矛、夹竹桃和鸡爪槭中的一种或多种，其中，山茶和蜡梅中的一种或多种作为优势种，鸡爪槭、冬青卫矛、夹竹桃和鸡爪槭中的一种或多种作为伴生种；

16、草本层植物配置包括吉祥草、山麦冬、黑麦草、蝴蝶花和沿阶草中的一种或多种，其中，吉祥草和山麦冬中的一种或多种作为优势种，黑麦草、蝴蝶花和沿阶草中的一种或多种作为伴生种。

17、采用上述方案后实现了以下原理以及有益效果：

18、(1)本申请将草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、硫酸钙和腐殖酸相互作用，保水剂提高了土壤饱和含水量，降低了土壤饱和导水率，从而减少了土壤水分的渗透和流失；添加草炭和植物废弃物均能有效降低土壤中碳酸盐结合金属离子；由于土壤中富含钠离子和钾离子，遇水容易板结，孔隙度很低，透水性极差；本申请添加了硫酸钙，足量的钙离子可以置换出土壤中的钠离子，提高土壤颗粒的凝聚性，改善团粒结构，加大土壤孔隙度，从而有效提高土壤在饱和状态下的水力传导度；本申请中的以草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、硫酸钙和腐殖酸相互作用制备改性材料，进一步提高土壤中微生物活性。

19、(2)本申请构建了复合植物群落，植物的根系抓住土壤，提高了土壤的抗腐蚀性，可防止土壤出现水土流失的情况；通过配置乔木层、灌木层和草本层，促进土壤的营养循环，让土壤更加充盈；复合植物群落之间还可相互促进生长，释放氮和其他养分。

20、(3)本申请以草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、粘附剂、硫酸钙和腐殖酸为骨架，其各成分酸碱中和，使得骨架大致呈现中性，不会对蚯蚓的生存造成影响；草炭和植物废弃物中含有大量有机质和腐殖酸，可提高土壤含碳量，是优良的植物栽培介质和土壤改良产品。由于蚯蚓喜欢潮湿环境，本申请在骨架内添加有保水剂，在下雨或水分充足的情况下，保水剂吸收相当自身重量成百倍的水，并有效抑制了骨架中水分的蒸发，使得骨架处于较为潮湿的环境中，由此吸引蚯蚓攀爬；由于在骨架上开有多个孔，蚯蚓在通过孔时，其表面与聚异丁烯接触，聚异丁烯具有较好的粘稠性，骨架内的草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、硫酸钙和腐殖酸成分可粘附在蚯蚓表面，将草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、硫酸钙和腐殖酸成分带至土壤内的不同位置，从而增大改性材料的作用面积。

21、(4)本申请通过使用改性材料，提高了土壤饱和含水量，减少了土壤水分的渗透和流失；通过设计多孔骨架和利用蚯蚓好湿特性，配合粘附剂，使得蚯蚓将草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、硫酸钙和腐殖酸成分带至土壤内的不同位置，从而增大改性材料的作用面积；通过构建复合植物群落，促进土壤的营养循环，让土壤更加充盈。

技术特征：

1.一种改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：步骤一中，改性材料包括以下材料组成：3-5份草炭、2-3份植物废弃物、1-3份灰潮土、1-3份保水剂、3-5份粘附剂、1-2份硫酸钙和2-5份腐殖酸；以草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、粘附剂、硫酸钙和腐殖酸为骨架，在骨架上开有若干疏松供蚯蚓爬动的孔。

3.根据权利要求2所述的改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：改性材料包括以下材料组成：3份草炭、2份植物废弃物、1份灰潮土、1份保水剂、3份粘附剂、1份硫酸钙和2份腐殖酸。

4.根据权利要求3所述的改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：改性材料包括以下材料组成：2份草炭、3份植物废弃物、2份灰潮土、2份保水剂、4份粘附剂、1份硫酸钙和3份腐殖酸。

5.根据权利要求4所述的改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：改性材料包括以下材料组成：5份草炭、3份植物废弃物、3份灰潮土、3份保水剂、5份粘附剂、2份硫酸钙和5份腐殖酸。

6.根据权利要求5所述的改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：植物废弃物为植物枝叶经粉碎机粉碎成粒径后堆肥6-7个月的腐熟成品。

7.根据权利要求6所述的改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：粘附剂为聚异丁烯。

8.根据权利要求7所述的改良土壤质地的生态修复方法，其特征在于：步骤四中，植物的选择包括构建复合植物群落，复合植物群落包括乔木层、灌木层和草本层；

技术总结本发明公开了土壤修复领域的一种改良土壤质地的生态修复方法，包括以下步骤：步骤一：制备改性材料；步骤二：通过翻耕破坏土壤板结，并将改性材料与土壤混合；步骤三：向土壤中引入蚯蚓；步骤四：在土壤上选择种植适应性强的植物，构建复合植物群落对土壤进行修复。通过使用改性材料，提高了土壤饱和含水量，减少了土壤水分的渗透和流失；通过设计多孔骨架和利用蚯蚓好湿特性，配合粘附剂，使得蚯蚓将草炭、植物废弃物、灰潮土、保水剂、硫酸钙和腐殖酸成分带至土壤内的不同位置，从而增大改性材料的作用面积，成本较低且作用面积广泛；通过构建复合植物群落，促进土壤的营养循环，让土壤更加充盈。技术研发人员：杨越晴,吴亮亮,李昊,孙伟,龚雪刚受保护的技术使用者：矿冶科技集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20