CN106664863A - 一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法 - Google Patents

一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106664863A
CN106664863A CN201611150699.5A CN201611150699A CN106664863A CN 106664863 A CN106664863 A CN 106664863A CN 201611150699 A CN201611150699 A CN 201611150699A CN 106664863 A CN106664863 A CN 106664863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plant
slope
grass
pollutant
rare earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611150699.5A
Other languages
English (en)
Inventor
黄诗婷
梁慧芳
王海波
陈文韬
吴国浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Lianxing Environmental Protection Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Lianxing Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Lianxing Environmental Protection Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Lianxing Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority to CN201611150699.5A priority Critical patent/CN106664863A/zh
Publication of CN106664863A publication Critical patent/CN106664863A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
    • A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

本发明公开了一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法，所述方法通过土地平整、蓄水***建设、植被恢复等措施减少雨水下渗，从而减少土体污染物的浸出。另外，通过建设喷灌***，用于植被灌溉，减少了污染物随地下径流(雨水下渗形成的)的渗出量，也降低污染物随地表径流进入外界环境的几率。此外，不定期、不定量的灌溉模式还保证了蓄水***的调蓄能力，以满足下次降雨的蓄水要求。

Description

一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法
技术领域
本发明涉及一种减少土壤污染物对外输出的方法，尤其涉及一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法。
背景技术
稀土矿原地浸出开采方法所使用的电解质溶液通常是硫酸铵。原地浸矿是将高浓度的硫铵浸矿剂通过注液孔注入矿体，浸矿剂量大，浸矿时间长。在稀土开采过程中，由于防渗层渗漏以及收集***不完善等原因致使在浸矿开采过程中会有大量的氮化物进入到矿区土壤中，从而导致稀土矿周边土壤中氮化物不断累积。随着土壤中氮化物的积累，逐渐迁移和转化，残留的浸矿剂容易渗漏到地下水和土壤中，并在降雨的冲刷和淋滤水的作用下，携带污染物进入下游水体，严重威胁地表水、地下水及土壤的安全。
此外，由于浸矿液的饱和入渗，在矿体孔隙水压力增大和浸矿剂弱化矿体强度共同作用下，容易引发滑坡等地质灾害，积聚于土壤深层的NH4 +和SO4 2-在雨水冲刷的作用下，直接流入附近的河流，使河水中氨氮、硫酸根的含量剧增。
氨氮不仅对水生生物有很大的危害，使鱼类等水生动物品种数量减少、中毒甚至死亡，而且，还可以在一定条件下转化为亚硝酸盐，如果人们长期饮用这种水，水中的亚硝酸盐会随着时间的积累逐渐与人体的蛋白质结合形成一种强致癌物—亚硝胺，对人的健康造成的影响极为恶劣。因此，氨氮的严重污染对水生态环境造成了极大破坏。
污染物对外输送的途径有：
1、表层土壤含有的污染物随地表径流进入周边水体。
2、表层土壤含有的污染物随雨水下渗，并随地下径流进入周边水体。
3、深层土壤含有的污染物随地下径流进入周边水体。
4、边坡崩岗后，露出的表层、深层土壤含有的污染物随雨水进入周边水体。
目前，减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法主要是设置截渗坝、截渗沟等，以减少浸矿剂渗漏进入地下水、下游河沟、土壤环境中。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法，包括以下步骤：
(1)根据采矿迹地的原有坡度进行土地平整，将采矿迹地的平面地整理形成平缓坡以形成反坡汇水；
(2)设置导流渠，用于导流由平缓坡、边坡汇集的水；
(3)设置蓄水池，用于汇集导流渠中的水；
(4)将所述平缓坡划分成若干田块，相邻两田块之间挖设导流沟，其中，所述导流沟中间及旁边播撒匍匐类草种以形成生态草沟；
(5)设置喷灌***，不定期、不定量利用蓄水池中的水灌溉采矿迹地上的植物。
本发明中提到的“反坡汇水”是指为控制水流对坡面或地表冲刷而建设的具有一定坡度的平缓坡，使其水流汇集于同一方向。在本文中，反坡汇水均指单向汇水。
本发明中提到的“平面地”不仅包括完全水平的地面，还包括具有较小坡度的平缓坡地或凹凸不平的地面，对于梯田形状的采矿迹地，这里的平面地即为梯田的梯面。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，对于存在边坡的采矿迹地(如梯田形状的采矿迹地)，所述平缓坡方向为从与边坡坡脚相对的平面地边缘向同一层边坡坡脚方向倾斜形成反坡汇水。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，在所述步骤(1)中，平缓坡的坡度为1°～3°；更优选地，平缓坡的坡度为1°。当坡度＜1°时，利用大型机械平整较难，工作量及成本相应增大；若坡度＞3°，则不利于采矿迹地的水土流失的控制，坡度过大，平缓坡所形成的水流流速加快，易造成冲刷；当坡度为1°时，对采矿迹地的水土流失的控制效果最好。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，在平缓坡上且临***缓坡坡脚而非平缓坡坡顶的位置处设置导流渠，当采矿迹地设有边坡时，需要在临近边坡的坡脚处设置导流渠；和/或
所述步骤(3)中，在平缓坡上且位于导流渠末端而非平缓坡坡顶的位置处设置蓄水池。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，在所述步骤(2)中，在距离平缓坡的坡脚1-1.5m的位置处挖设导流渠。当平面地宽度＜10m且存在边坡的采矿迹地(例如梯田形状的采矿迹地)，由于平缓坡的坡脚即为边坡坡脚，也即在距离边坡的坡脚1-1.5m的位置处挖设导流渠；这是因为边坡土体松软，若导流渠所设位置太靠近坡脚，则易造成边坡失稳、坍塌；若离边坡坡脚太远，不利于坡面水体收集，同时易对坡脚至导流渠这段距离的平面造成冲刷，距离边坡坡脚的距离选择1-1.5m最适合。当平面地宽度＞10m，则需加设一条或者多条导流渠，相邻的两条导流渠之间的距离设置为5～10m。例如，如果平面地宽度为15米，则除了在平缓地的坡脚设一条导流渠，还要在平面地内加设1条导流渠，故这个宽度为15米的平面地上，一共设了2条导流渠。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，在所述步骤(4)中，田块的宽度为1.5m～2m，长度为2m～3m。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，在所述步骤(4)中，所述导流沟的宽度和深度均比所述导流渠小，所述导流沟的流水方向根据所述导流渠进行设置。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，所述导流渠的材质为HDPE防渗膜，更优选地，所述HDPE防渗膜的厚度为0.5～1.5mm，最优选为1.0mm。当防渗膜小于0.5mm时，由于太薄容易被尖锐的物件划损，经太阳长期晒之后，容易老化、破损；而大于1.5mm的膜相对较硬，特别是大于1.8mm的膜因为太硬不易施工，不易打造所需形状且成本较高。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，所述蓄水池的材质为HDPE防渗膜。更优选地，所述HDPE防渗膜的厚度为1.2～1.8mm，最优选为1.5mm。当防渗膜小于1.2mm时，由于太薄不能实现承重，且更易划损；而大于1.8mm的膜因为太硬不易施工，不易打造所需形状且成本较高。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，在所述步骤(1)还包括：在采矿迹地的平缓坡坡顶修成田埂；更优选地，所述田埂的宽度为0.8m～1.2m，高度为25cm～35cm。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，所述田块上种植的植物为直立型根系发达的植物、匍匐类根系发达的植物和绿肥植物的组合；
所述导流沟中间及旁边播撒的匍匐类草种为狗牙根草种；
当所述采矿迹地设有边坡时，所述边坡上种植的植物为直立型根系发达的植物、匍匐类根系发达的植物和绿肥植物的组合。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，所述田块上种植的植物中，所述直立型根系发达的植物选自芒草、类芦；所述匍匐类根系发达的植物选自狗牙根、马唐草；所述绿肥植物选自白三叶、紫云英、草木樨、黑麦草；
所述边坡上种植的植物中，所述直立型根系发达的植物选自黑莎草、香根草；所述匍匐类根系发达的植物选自狗牙根；所述绿肥植物选自木豆、胡枝子、黑麦草。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，所述田块上种植的植物为芒草、马唐草、草木樨、黑麦草的组合，且所述田块上种植的植物搭配比例为芒草：马唐草：黑麦草：草木樨＝1～3:4～6:1～3:7～9；
所述边坡上种植的植物为黑莎草、香根草、狗牙根、木豆、黑麦草的组合，且所述边坡上种植的植物搭配的比例为：黑莎草：香根草：狗牙根：木豆：黑麦草＝1～3:1～3:3～5:2～4:8～11。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，在所述步骤(5)中，喷灌***通过可移动式水泵将水从蓄水池中抽出来灌溉采矿迹地上的植物。
值得注意的是，在所述步骤(5)中，建设的喷灌***，将会根据天气情况、土壤含水率、植被覆盖情况、植物蒸腾量等因素进行不定期、不定量地利用蓄水池中的水灌溉植物，以保证调蓄***的可容量，从而更好地减少土壤深层污染物的溶出。
作为本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法的优选实施方式，其中，进一步设置有沉沙池，所述沉沙池用于沉淀水中的固体颗粒物，所述沉沙池设于所述蓄水池与导流渠之间并分别与蓄水池和导流渠连通，沉沙池上清液经中间段导流渠排入蓄水池。
本发明技术方案主要是通过控制雨水下渗量、减少崩岗现象以及利用植物的蒸腾作用，将雨水控制在土壤里和大气中，减少污染物向外输送量。
采用本发明的技术方案对离子型稀土矿采矿迹地污染物进行控制后可有效减少土体深层污染物的浸出量，降低水土流失强度，减少对边坡的冲刷以及减少对下游沙量的输送。此外，本发明所述的技术方案可对雨水进行有效收集，从而用于植物灌溉，化害为利。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1、本发明的方法通过植被种植巩固边坡，减少其边坡崩岗，从而进一步减少其对外输出量。
2、本发明的方法采用多种草种的混播可以增强植被对环境条件胁迫的抵御能力，具有更强的环境适应性和更好的综合表现，植被重建后可有效截留雨水，减少雨水下渗或减少地表径流的形成，从而进一步控制污染物随雨水进入外界环境的途径。
3、本发明的方法通过建设喷灌设施(调蓄***)，利用日常喷灌(不一定在干旱时期)减少了蓄水池中雨水储存量，除了能满足植被灌溉需求外，还可以保证调蓄***的蓄水能力，以满足下次降雨的蓄水要求。重点是，这调蓄***可以通过土壤、植物保水能力、植物蒸腾作用等方式，减少污染物随地下径流(雨水下渗形成的)的渗出量，也减少污染物随地表径流进入外界环境。
4、本发明的方法对稀土采矿迹地治理坚持以蓄水为主，排水为辅的理念。
其好处在于：①有效控制径流冲刷，稳定了边坡，减少水力侵蚀；②满足植物灌溉需求；③减少对下游污染物的输送。
5、本发明的方法通过反坡汇水以及蓄水池布设、生态草沟、喷灌设施等措施，更好地控制及收集雨水。
其好处在于：①尽量不扰动原有下层土地，平整土地表面，塑造微小坡度的反坡地形，使雨水更有效收集；②生态草沟、植被恢复可减缓径流速度，减少地表冲刷；③喷灌设施可以利用植被的蒸腾作用、植物保水功能和土壤蓄水功能调整蓄水池中的储水量，保证调蓄***的调蓄能力。
附图说明：
图1为本发明的一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出法采矿迹地(平面地宽度＜10m)污染物对外输出的方法得到的土地平整图；
图2为本发明的一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出法采矿迹地(平面地宽度＜10m)污染物对外输出的方法得到的蓄排水***结构示意图；
其中，1、平缓坡；2、边坡；3、坡脚；4、平面地边缘(也即平缓坡坡顶)；5、田埂；6、导流渠；7、田块；8、导流沟；9、蓄水池。
图3为本发明另一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出法采矿迹地(平面地宽度＞10m)污染物对外输出的方法得到的土地平整图之一；
图4为本发明的另一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出法采矿迹地(平面地宽度＞10m)污染物对外输出的方法得到的蓄排水***结构示意图；
图5为本发明另一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出法采矿迹地(平面地宽度＞10m)污染物对外输出的方法得到的土地平整图之二；
其中，10、平缓坡；11、导流渠；12、田块；13、导流沟；14、蓄水池；15、沉沙池；16、边坡；17、坡脚；18、边坡边缘；19、田埂。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法得到的土地平整图。所述土地平整图显示了平面地宽度＜10m且存在边坡的梯田形状的采矿迹地，所述采矿迹地的平面地被整理形成平缓坡1；
其中，平缓坡1方向由与边坡2的坡脚3相对的平面地边缘4方向往同一层边坡坡脚3方向倾斜，形成反坡汇水；
所述平缓坡1的坡度为1°～3°；
在距离边坡坡脚1～1.5m处设置有导流渠6，导流渠6用于导流汇集的水；
在所述边坡边缘4(也即平缓坡坡顶)设置有田埂5，所述田埂5的宽度为0.8m～1.2m，高度为25cm～35cm。
如图2所示，平面地宽度＜10m时，一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法得到的蓄排水***的结构示意图。所述平缓坡1被划分为若干田块7，其中，相邻两田块7之间挖设有导流沟8。
在平缓坡1上且位于导流渠6末端而非平面地边缘4(即平缓坡坡顶)的位置处设置有蓄水池9。
在所述蓄水池9处设置有喷灌设施，所述喷灌设施用于利用蓄水池中的水喷灌采矿迹地上的植物；本发明对喷灌设施不作限制，现有技术中的可实现上述功能的喷灌设施均可用于本发明，通常地，所述喷灌设施包括水泵、动力机、管道***和喷头。喷灌时间、喷灌时长根据天气状况、土壤含水率、植被类型、叶片蒸腾作用等因素确定，具有不定期、不定量的特点。
本发明所述田块7上种植的植物为直立型根系发达的植物、匍匐类根系发达的植物和绿肥植物的组合。优选地，所述直立型根系发达的植物选自芒草、类芦；所述匍匐类根系发达的植物选自狗牙根、马唐草；所述绿肥植物选自白三叶、紫云英、草木樨、黑麦草。
所述田块7间的导流沟8为生态草沟，导流沟中间及旁边播撒匍匐类草种，优选地，所述导流沟中间及旁边播撒的匍匐类草种为狗牙根草种。
当所述采矿迹地设有边坡时，所述边坡上种植的植物为直立型根系发达的植物、匍匐类根系发达的植物和绿肥植物的组合。优选地，所述直立型根系发达的植物选自黑莎草、香根草；所述匍匐类根系发达的植物选自狗牙根；所述绿肥植物选自木豆、胡枝子、黑麦草。
如图3所示，平面地宽度>10m时，一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法得到的土地平整图，其显示了平面地宽度＞10m且未设有边坡的采矿迹地。
其中，所述平缓坡10的坡度为1°～3°。
在平缓坡10上且临***缓坡的坡脚而非平缓坡坡顶的位置处设置有导流渠11，导流渠11用于导流汇集的水，其中，除了需要在平缓坡坡脚的位置设置一条导流渠外，还需在平缓坡上加设至少一条导流渠，相邻两条导流渠之间的距离设置为5～10m。
如图5所示，当采矿迹地的平面地宽度>10m且设有边坡16时，例如为梯田形状的采矿迹地时，除了在临***面地的边坡坡脚1-1.5m的位置处挖设一条导流渠外，还需要在远离边坡坡脚的方向上加设至少一条导流渠，相邻两条导流渠之间的距离设置为5～10m。
如图4所示，平面地宽度>10m时，一种典型的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的***的蓄排水***结构示意图。当所述平面地宽度>10m时，所述导流渠11为多条且相邻两条导流渠之间间隔5～10m的距离。
此外，所述蓄排水***还包括若干沉沙池15，所述沉沙池15于所述蓄水池14与导流渠11之间并分别与蓄水池14和导流渠11连通，沉沙池15上清液经中间段导流渠排入蓄水池14。
在所述蓄水池14处设置有喷灌设施，所述喷灌设施利用蓄水池中的水喷灌采矿迹地上的植物；所述喷灌设施包括：水泵、动力机、管道***和喷头。
在本文的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法中，蓄排水***包括导流设施、蓄水设施和灌溉设施。
导流设施包括导流渠和导流沟。所述导流渠设置在平缓坡上且临***缓坡的坡脚而非平缓坡坡顶的位置，所述导流渠的大小根据汇水面积、汇水量等计算而确定。所述导流沟设置在相邻的两田块之间，所述导流沟的流水方向根据所述导流渠进行设置。在本发明某些优选的实施例中，所述导流沟的宽度和深度均比导流渠小。在本发明某些优选实施例中，所述导流沟有一定的坡度(1°～3°)。在本发明某些优选的实施例中，所述导流沟中间及两边播撒了匍匐类草种，长满后形成生态草沟，利于减缓径流速度，减少雨水径流冲刷。
所述蓄水设施包括蓄水池。所述蓄水池设置在平缓坡上且位于导流渠末端而非平缓坡坡顶的位置，具体根据蓄水池体积大小、土壤承压能力等因素确定。
所述喷灌设施包括水泵、动力机、管道***和喷头。所述喷灌设施设置在蓄水池处，具体根据灌溉的土地面积、植物类型等因素确定。此外，在蓄水池和喷灌设施之间设置过滤装置，从而防止喷灌设施发生堵塞。通过建设喷灌设施(调蓄***)，利用日常喷灌(不一定在干旱时期)减少蓄水池中雨水储存量，除了能满足植被灌溉需求外，还可以保证蓄水***的调蓄能力，以满足下次降雨的蓄水要求。重点是，这调蓄***可以通过土壤、植物保水能力、植物蒸腾作用等方式，减少污染物随地下径流(雨水下渗形成的)的渗出量，也减少污染物随地表径流进入外界环境。
可选择地，所述蓄排水***可以进一步包含沉沙池，所述沉沙池于所述蓄水池与导流渠之间并分别与蓄水池和导流渠连通，沉沙池上清液经中间段导流渠排入蓄水池。
在本文的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的***中，所述田块、导流沟、边坡上可种植植物，具体根据土壤条件、先锋植物、治理需求等进行选择。其中，植物搭配需考虑其效果的长期性、对土壤改良作用、对边坡的稳固作用以及植物对水分的需求等因素。发明人经过一系列的筛选后，发现对于本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的***，田块上最合适的植物搭配为：芒草+马唐草+草木樨+黑麦草；边坡最适合的植物搭配为：黑莎草+香根草+狗牙根+木豆+黑麦草。
其中，草木樨、木豆、黑麦草为绿肥作物，对土壤改善有良好作用。
而黑莎草、香根草、芒草则根系较为发达，固土作用较强；而狗牙根、马唐草则为匍匐型植物，有利于覆盖地表，减少雨水冲刷，且对减少雨水下渗也有较大的作用。
搭配一年生的黑麦草，可利用其枯萎枝叶覆盖地表，逐渐腐烂成为有机质，增加土壤养分。另外，多种草种的混播可以增强植被对环境条件胁迫的抵御能力，具有更强的环境适应性和更好的综合表现，能达到优势互补。最优选地，田块上植物的种植比例为芒草：马唐草：黑麦草：草木樨＝1～3:4～6:1～3:7～9；边坡植物的种植比例为黑莎草：香根草：狗牙根：木豆：黑麦草＝1～3:1～3:3～5:2～4:8～11，此时对采矿迹地污染物的输出控制效果最佳。
本发明所提供的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法的治理思路为：通过①雨水收集、利用，减少雨水下渗；②植被恢复减少地表径流；③植被稳固边坡，减少崩岗；④土壤的含水保水能力、植物蒸腾作用等方面的途径，减少雨水对外的输出，从而减少污染物随雨水进入外界环境的输送量。
主要实现的方式是：塑造微小坡度的反坡地形进行反坡汇水，以轻质材料建设导流和蓄水设施，将水力侵蚀控制的工程措施和植物措施相结合，有效控制径流冲刷，稳定边坡，并通过植被种植固水固土，减少雨水下渗，从而减少土体深层污染物的浸出量。通过建设喷灌***，调整蓄水池储水量，除了能满足植被灌溉需求外，还可以保证蓄水***的调蓄能力，以满足下次降雨的蓄水要求。重点是，这调蓄***可以通过土壤、植物保水能力、植物蒸腾作用等方式，减少污染物随地下径流(雨水下渗形成的)的渗出量，也减少污染物随地表径流进入外界环境。
本领域技术人员应当理解的是，本发明所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的***和方法也可以应用于其它类型的采矿迹地。
实施例1
请参阅图1和图2所示的一种减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法得到的***的结构示意图，所述离子型稀土矿原地浸出法采矿迹地的土壤水力侵蚀控制***包括平缓坡1、边坡2、坡脚3、平面地边缘4、田埂5、导流渠6、田块7、导流沟8、蓄水池9。
本实施例主要是针对面积较小的梯田形状的采矿迹地采取的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的措施，以平面地宽约8m，长为35m的梯田形状采矿迹地为例。本实施例的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法可通过以下步骤实施：
(1)利用大型装载机将将采矿迹地的平面地整理形成平缓坡1，平缓坡1方向由与边坡坡脚3相对的平面地边缘4向边坡坡脚3方向倾斜，平缓坡1的坡度为1°；其中，边坡2与平缓坡1位于梯田的同一层；
(2)利用平面地平整削减的土壤在平面地边缘4(也即平缓坡坡顶)修成1m宽、高约30cm的田埂5；
(3)在距离边坡的坡脚1-1.5m的位置挖设宽为30cm、高为25cm的导流渠6；
(4)在平缓坡1上，根据宽为1.5m-2m，长为2-3m的规格进行田块7划分并修建宽为10-20cm，深度为5-10cm的导流沟8；
(5)田块7上混播芒草、马唐草、黑麦草、草木樨种子，其比例为芒草：马唐草：黑麦草：草木樨＝2:4:3:8；边坡混种黑莎草、香根草、狗牙根、木豆、黑麦草，其比例为黑莎草：香根草：狗牙根：木豆：黑麦草＝1:3:3:3:10，此时对采矿迹地污染物的输出控制效果最佳。
(6)田块7间导流沟为生态草沟；
(7)在导流沟8两边及中间撒播匍匐类草种(如：狗牙根)，长满后形成生态草沟，利于减缓径流速度，减少雨水径流冲刷；
(8)在距离边坡坡脚1-1.5m、距离边坡边缘17约2-3m的位置建设蓄水池9；
(9)蓄水池9的大小根据土壤条件、降雨强度、径流强度等计算后确定，蓄水池9长为5m、宽为3.5m、深为2m；
(10)在所述蓄水池处建设喷灌***，以利用蓄水池中的水喷灌采矿迹地上的植物；相关布设如下：
喷灌***在每个蓄水池、平面设有管道***，而水泵为可移动式水泵，即水泵可移动接入每个蓄水池，以更好地利用每个蓄水池中的水灌溉植物。
(11)在不下雨、不产生地表径流的前提下，根据植被涵水能力、土壤含水率及植物蒸腾作用等因素，不定期、不定量地浇灌植被，可有效将雨水截留在矿区内，使污染物不随地表径流、地下径流进入外界环境，同时也可通过植物的蒸腾作用使雨水循环，增加矿区对雨水的可容量。
实施效果：
建设后，喷灌设施有效调整了蓄水池的储水量，减少污染物随地下径流(雨水下渗形成的)的渗出量，也减少了污染物随地表径流进入外界环境。通过植被种植固水固土，减少雨水下渗，从而减少土体深层污染物的浸出量；同时，通过植被种植巩固边坡，减少其边坡崩岗，从而进一步减少其对外输出量。
对比建设前及建设后的水质检测数据，建设后的水质比建设前好。对比未治理区域、治理区域及河流的水质检测数据，可知治理区域对河流的污染物输送量削减约80％，采用此方法治理采矿迹地，对污染物输出控制效果显著。
实施例2：
请参阅图4和图5所示的一种减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法得到的***的结构示意图，所述减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的***包括平缓坡10、导流渠11、田块12、导流沟13、蓄水池14、沉沙池15、边坡16、坡脚17、边坡边缘18和田埂19。本实施例主要是针对面积较大的平面地采取的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的措施，以平面地宽约20m，长为75m的梯田形状采矿迹地为例。本实施例的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法可通过以下步骤实施：
(1)利用大型装载机将将采矿迹地的平面地整理形成平缓坡10，平缓坡10方向由与边坡坡脚17相对的边坡边缘19向边坡坡脚17方向倾斜，平缓坡10的坡度为1°；其中，边坡16与平缓坡10位于梯田的同一层；
(2)利用平面地平整削减的土壤在平面地边缘(即平缓坡坡顶)修成1m宽、高约30cm的田埂19；
(3)在距离边坡17的坡脚1-1.5m的位置挖设宽为30cm、高为25cm的导流渠11；
(4)在宽约20m的平缓坡10上至少加设1条导流渠11，每条导流渠11相距约10m；
(5)在平面上，根据宽为1.5m-2m、长为2-3m的长度进行田块12划分并修建宽为10-20cm，深度为5-10cm的导流沟13；
(6)田块12间导流沟13为生态草沟；
(7)在导流沟13两边及中间撒播匍匐类草种(如：狗牙根)，长满后形成生态草沟，利于减缓径流速度，减少雨水径流冲刷；
(8)在距离平面地边缘约10m的位置建设蓄水池14；
(9)蓄水池14大小根据土壤条件、降雨强度、径流强度等计算后确定，蓄水池14长为13m、宽为6m、深为2m；
(10)在所述蓄水池14处建设喷灌***，以利用蓄水池14中的水喷灌采矿迹地上的植物；相关布设如下：
喷灌***在每个蓄水池、平面设有管道***，而水泵为可移动式水泵，即水泵可移动接入每个蓄水池，以更好地利用每个蓄水池中的水灌溉植物。
(11)在不下雨、不产生地表径流的前提下，根据植被涵水能力、土壤含水率及植物蒸腾作用等因素，不定期、不定量地浇灌植被，可有效将雨水截留在矿区内，使污染物不随地表径流、地下径流进入外界环境，同时也可通过植物的蒸腾作用使雨水循环，增加矿区对雨水的可容量。
(12)在田块13上混播芒草、马唐草、黑麦草、草木樨种子，其比例为芒草：马唐草：黑麦草：草木樨＝2:4:3:8；边坡混种黑莎草、香根草、狗牙根、木豆、黑麦草，其比例为黑莎草：香根草：狗牙根：木豆：黑麦草＝1:3:3:3:10，此时对采矿迹地污染物的输出控制效果最佳。
实施效果：
通过反坡汇水、蓄排水***建设、田块划分以及植被重建等工作，雨水有效收集，采矿迹地水土流失控制高达93％，且边坡稳定，未出现滑坡或坍塌现象，较好地控制雨水进入外界环境。但未建设调蓄***前，因不能确保每次雨期都有剩余的容量蓄水，故蓄水***可减少雨水对外排量约58％，而在调蓄***建设后，除了很好地满足植物生长对水分的需求外，通过不定期、不定量地利用蓄水池中的雨水进行浇灌，且不过量的浇灌不会形成地表径流和地下径流，既能控制污染物不随雨水外流，又能调节蓄水池的可容量。经调查，建设调蓄***后，因每次雨期都有相当的可容量进行储水，故减少了约73％的雨水向外排放量。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据采矿迹地的原有坡度进行土地平整，将采矿迹地的平面地整理形成平缓坡以形成反坡汇水；
(2)设置导流渠，用于导流由平缓坡、边坡汇集的水；
(3)设置蓄水池，用于汇集导流渠中的水；
(4)将所述平缓坡划分成若干田块，相邻两田块之间挖设导流沟，其中，所述导流沟中间及旁边播撒匍匐类草种以形成生态草沟；
(5)设置喷灌***，不定期、不定量地利用蓄水池中的水灌溉采矿迹地上的植物。
2.根据权利要求1所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，所述田块上种植的植物为直立型根系发达的植物、匍匐类根系发达的植物和绿肥植物的组合；
所述导流沟中间及旁边播撒的匍匐类草种为狗牙根草种；
当所述采矿迹地设有边坡时，所述边坡上种植的植物为直立型根系发达的植物、匍匐类根系发达的植物和绿肥植物的组合。
3.根据权利要求2所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，所述田块上种植的植物中，所述直立型根系发达的植物选自芒草、类芦；所述匍匐类根系发达的植物选自狗牙根、马唐草；所述绿肥植物选自白三叶、紫云英、草木樨、黑麦草；
所述边坡上种植的植物中，所述直立型根系发达的植物选自黑莎草、香根草；所述匍匐类根系发达的植物选自狗牙根；所述绿肥植物选自木豆、胡枝子、黑麦草。
4.根据权利要求3所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，所述田块上种植的植物为芒草、马唐草、草木樨、黑麦草的组合，且所述田块上种植的植物搭配比例为芒草：马唐草：黑麦草：草木樨＝1～3:4～6:1～3:7～9；
所述边坡上种植的植物为黑莎草、香根草、狗牙根、木豆、黑麦草的组合，且所述边坡上种植的植物搭配的比例为：黑莎草：香根草：狗牙根：木豆：黑麦草＝1～3:1～3:3～5:2～4:8～11。
5.根据权利要求1所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述平缓坡的坡度为1°～3°。
6.根据权利要求1所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在平缓坡上且临***缓坡坡脚而非平缓坡坡顶的位置处设置导流渠，当采矿迹地设有边坡时，需要在临近边坡的坡脚处设置导流渠；和/或
所述步骤(3)中，在平缓坡上且位于导流渠末端而非平缓坡坡顶的位置处设置蓄水池。
7.根据权利要求6所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，当平面地宽度大于10m时，需加设导流渠；导流渠之间相隔距离应在5～10m范围内。
8.根据权利要求1所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，田块的宽度为1.5m～2m，长度为2m～3m。
9.根据权利要求1所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，喷灌***通过可移动式水泵将水从蓄水池中抽出来灌溉采矿迹地上的植物。
10.根据权利要求1所述的减少离子型稀土矿原地浸出采矿迹地污染物对外输出的方法，其特征在于，所述导流渠和/或蓄水池的材质为HDPE防渗膜。
CN201611150699.5A 2016-12-14 2016-12-14 一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法 Pending CN106664863A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611150699.5A CN106664863A (zh) 2016-12-14 2016-12-14 一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611150699.5A CN106664863A (zh) 2016-12-14 2016-12-14 一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106664863A true CN106664863A (zh) 2017-05-17

Family

ID=58868263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611150699.5A Pending CN106664863A (zh) 2016-12-14 2016-12-14 一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106664863A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108575170A (zh) * 2018-03-20 2018-09-28 美尚生态景观股份有限公司 山体森林地被快速复绿法
CN109182750A (zh) * 2018-11-16 2019-01-11 武汉工程大学 一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出渗漏截流方法
CN109287387A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 广州益禄丰生态环保科技有限责任公司 一种利用黑莎草结合野生豆科植物修复稀土矿山裸地的方法
CN110424364A (zh) * 2019-05-21 2019-11-08 中节能大地环境修复有限公司 离子型稀土原地浸矿废弃矿山生态恢复方法及其恢复***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2569214A1 (fr) * 1984-08-14 1986-02-21 Boulard Raymond Element recueillant et canalisant les eaux et installation comprenant au moins un tel element
CN103125163A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 水利部中国科学院水工程生态研究所 一种利用消落带时空特异性改善水库水质的方法
CN203129110U (zh) * 2013-03-05 2013-08-14 李忠桑 梯田旱作抗崩塌浸润沟
CN104285534A (zh) * 2014-11-07 2015-01-21 赵伟森 黑土区土壤的改良和水土保持方法
CN104895027A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 河海大学 自循环生态节水型灌溉排水体系及排水方法
CN105103843A (zh) * 2015-07-27 2015-12-02 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法
CN105961120A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 北京林业大学 一种适用于干旱区矿山生态修复边坡植被快速恢复方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2569214A1 (fr) * 1984-08-14 1986-02-21 Boulard Raymond Element recueillant et canalisant les eaux et installation comprenant au moins un tel element
CN103125163A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 水利部中国科学院水工程生态研究所 一种利用消落带时空特异性改善水库水质的方法
CN203129110U (zh) * 2013-03-05 2013-08-14 李忠桑 梯田旱作抗崩塌浸润沟
CN104285534A (zh) * 2014-11-07 2015-01-21 赵伟森 黑土区土壤的改良和水土保持方法
CN104895027A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 河海大学 自循环生态节水型灌溉排水体系及排水方法
CN105103843A (zh) * 2015-07-27 2015-12-02 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法
CN105961120A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 北京林业大学 一种适用于干旱区矿山生态修复边坡植被快速恢复方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108575170A (zh) * 2018-03-20 2018-09-28 美尚生态景观股份有限公司 山体森林地被快速复绿法
CN109287387A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 广州益禄丰生态环保科技有限责任公司 一种利用黑莎草结合野生豆科植物修复稀土矿山裸地的方法
CN109182750A (zh) * 2018-11-16 2019-01-11 武汉工程大学 一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出渗漏截流方法
CN110424364A (zh) * 2019-05-21 2019-11-08 中节能大地环境修复有限公司 离子型稀土原地浸矿废弃矿山生态恢复方法及其恢复***
CN110424364B (zh) * 2019-05-21 2024-05-17 中节能大地环境修复有限公司 离子型稀土原地浸矿废弃矿山生态恢复方法及其恢复***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103988758A (zh) 一种采用集水保水补水提高造林成活率的方法
CN1943316A (zh) 薄膜水平带沟和桶式袋防渗保水、节水肥营养液灌溉种植法
CN208266847U (zh) 适用于黄土地区的沟壑区快速修复结构
CN106664863A (zh) 一种减少离子型稀土矿采矿迹地污染物对外输出的方法
CN104831678A (zh) 一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法
CN103858555A (zh) 在盐碱地上利用碱渣建立苗圃的方法
CN105850261B (zh) 一种坡地型盐碱地集雨洗盐***
AU2011374967A1 (en) The struggle against desertification
CN115316066B (zh) 一种黄土丘陵沟壑区沟道水土资源综合整治方法
CN208039181U (zh) 一种小流域河水综合治理***
Kumar et al. Rain water harvesting in North-Western Himalayan Region-a case study
CN113374026A (zh) 一种西南丘陵地区坡地路带沟雨水收集与再利用***
CN113767806A (zh) 一种岩溶区石漠化土地综合治理方法
CN112095764A (zh) 一种防治梯田肥料污染的方法
CN1446985A (zh) 一种崩岗的治理方法
Missaoui Soil and water conservation in Tunisia
Orev A practical handbook on desert range improvement techniques.
Wilcox Irrigation Farming
Prinz et al. Opportunities to ease water scarcity (Water conservation techniques and approaches; added values and limits)
CN102612884A (zh) 一种能增加有效耕地面积的土地整理方法
Fan et al. Rainwater Conservation Practices in C hina
Reddy et al. Vijayalakshmi & Venkateswarlu, B.(2012)
Sonbol Sustainable systems of water harvesting in arid regions, a case study: Sinai Peninsula–Egypt
CN205213651U (zh) 一种地下渗流浇灌设施
Lu Design Technology of Irrigation and Drainage Engineering in Hollow Villages in Hilly Mountains

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170517