一种用于绿化土的热脱附修复后土壤改良方法
阅读说明：本技术 一种用于绿化土的热脱附修复后土壤改良方法 (Soil improvement method for greening soil after thermal desorption remediation ) 是由 王国玉 穆晓红 曲辰 刘睿 张敬玉 白伟岚 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种用于绿化土的热脱附修复后土壤的改良方法。包括步骤：1)配制一种土壤改良剂,该土壤改良剂主要由园林绿化废弃物、发酵禽畜粪便和微生物菌肥组成；2)将该土壤改良剂、种植土和热脱附修复后土壤按1:0.9-1.1:1.8-2.2的体积比混合均匀,获得热脱附修复改良土,所述的种植土指表层10-30cm的土壤；3)将该热脱附修复改良土回填绿化种植区,压实、洒水,进行植物种植和养护。经过处理,土壤理化指标和生物指标恢复良好。上述改良方法,弥补了热脱附修复后土壤生态功能受损或丧失的不足,操作简便、成本低廉,安全有效、无次生环境风险,拓宽绿化回填土来源,解决修复后土壤资源化利用问题,具有较好的推广价值。(The invention discloses a method for improving soil after thermal desorption remediation of greening soil. The method comprises the following steps: 1) preparing a soil conditioner, wherein the soil conditioner mainly comprises landscaping wastes, fermented livestock and poultry manure and microbial fertilizer; 2) uniformly mixing the soil conditioner, planting soil and the soil subjected to thermal desorption remediation according to the volume ratio of 1:0.9-1.1:1.8-2.2 to obtain thermal desorption remediation modified soil, wherein the planting soil refers to soil with a surface layer of 10-30 cm; 3) and backfilling the thermal desorption restoration improved soil into a greening planting area, compacting, sprinkling water, and planting and maintaining plants. After treatment, the physical and chemical indexes and biological indexes of the soil are well recovered. The improvement method overcomes the defect that the ecological function of the soil is damaged or lost after thermal desorption restoration, has simple and convenient operation, low cost, safety, effectiveness and no secondary environmental risk, widens the source of the greening backfill soil, solves the problem of resource utilization of the restored soil and has better popularization value.)
技术领域
本发明涉及土壤治理和改良技术领域，具体涉及一种热脱附修复后土壤绿化土再利用改良方法。
背景技术
热脱附技术是一种能够高效去除土壤中污染物的修复技术，主要适用于去除土壤中的挥发性和半挥发性有机污染物土壤，具有污染物去除率高、修复周期短、设备可 移动、适应性强、修复后土壤可再利用等特点，广泛应用于处理挥发性和半挥发性有 机物污染的土壤、污泥等污染场地的修复。但土壤热脱附也会对土壤理化性质和生态 功能造成破坏性改变，比如层理结构和团粒结构的破坏，有机质、水分、碳酸盐矿物 质损失，土壤动物、植物、微生物灭失等，丧失主要生态功能，自然恢复缓慢。土壤 修复的近期目标是使土壤中某污染物的含量达到一定修复标准，长期来看则是恢复原 有的生态功能。目前国内土壤加热脱附修复工程实践中，大多以土壤污染物含量达标 为主要目标，修复后土壤则往往原位回填基坑，用以平整土地作为主要的资源化利用 途径，而不注重土壤生态功能的恢复，不利于修复后场地风险管控。
作为重要的城市基础设施，城市绿地内在生态质量不容乐观，其重要原因之一是普遍重视地上植物部分而忽略了地下土壤质量。土壤作为绿地植物生长的介质和功能 发挥的载体，是整个绿地系统的基础，也是整个城市生态基础设施高质量发展的根基。 目前我国多地城市绿地土壤方面存在着“土质差、密实度高、土壤深度不足”等土质 性缺土，“回填种植土土源短缺”等资源性缺土和“管理体系不完善”造成的功能性 缺土突出问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是，将热脱附修复后土壤进行再处理，使其恢复生态功能，作为绿地或植被土之用。
本发明提出一种用于绿化土的热脱附修复后土壤之改良方法，包括下述步骤：
1)配制一种土壤改良剂，该土壤改良剂主要由园林绿化废弃物、发酵禽畜粪便和微生物菌肥组成；
2)将该土壤改良剂、种植土和热脱附修复后土壤按1:0.9-1.1:1.8-2.2的体积比混 合均匀，获得热脱附修复改良土，所述的种植土指表层10-30cm的土壤；
3)将该热脱附修复改良土回填绿化种植区，压实、洒水。
在需要时，该热脱附修复后土壤被过筛以去除杂物。
在本发明典型的实施方式中，上述土壤改良剂主要由以下重量份数原料制成：园林绿化废弃物90-95份，发酵禽畜粪便5-10份，微生物菌肥0.5-1份。
优选的情况，调节该土壤改良剂的pH值在6.8～7.3之间，其中有机质的含量不 低于23％，全氮、全磷、全钾含量分别不低于1％、0.8％和1.25％。
本发明的改良土可以用于绿地恢复、苗圃培育、非食用农作物种植(例如棉花)。在经过例如3年的种植之后，还可以用于粮食作物的种植。在种植时优选先种植豆科 草本植物，第二生长季再种植乡土灌木和乔木。
本发明的热脱附修复后土壤绿化土再利用改良方法，通过配比改良，实现热脱附修复后土壤生态功能的初步修复；通过回填、压实，完成修复后土壤资源化利用和环 境风险管控；通过种植植物和养护，完成土壤生态功能的重建和恢复，建立稳定的“土 壤-植被”生态关系。本方法弥补了热脱附修复后土壤生态功能受损或丧失的不足，操 作简便、安全有效、无次生环境风险，还切实降低土壤处理成本，拓宽绿化回填土来 源，解决修复后土壤资源化利用问题，具有较好的推广价值。
附图说明
图1是根据本发明的方法的流程图；
图2是本发明实施例中种植箱的植物分布图；
图3是示出孔雀草高度生长变化的图表；
图4是示出孔雀草开花情况统计的图表；
图5是示出孔雀草花径大小统计的图表；
图6是示出黑麦草高度生长变化的图表；
图7是示出黑麦草盖度统计的图表；
图8是示出月季高度生长变化的图表；
图9是示出月季基径生长变化的图表；
图10是各实施例各时期植株的照片。
具体实施方式
本发明中，园林绿化废弃物是指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物(间伐物)、草坪修剪物、落叶、枝条、花园和花坛内废弃 草花以及杂草等植物性材料。本领域人员可以预见，使用草本或者木本的植物秸秆很 可能也可以实现本发明的意图。这些废弃物通常被制备成粉料，例如粒径不超过2mm。 作为优选方式，在使用前将该材料进行发酵。这种经发酵的园林绿化废弃物可以通过 市售获得。
本发明中，微生物菌肥首选增加土壤氮素和作物氮素营养的菌肥，如根瘤菌肥、固氮菌肥、固氮蓝藻肥等。在此基础上，可以添加其他功能的菌肥，例如刺激植物生 长的菌肥，如促生菌肥；增加作物根系抗逆能力的菌肥，如抗生菌肥料、抗逆菌类肥 料。本发明的实施例使用的微生物菌肥是山东省史丹利农业集团股份有限公司生产的 微生物菌肥。
本发明使用一种复配的土壤改良剂，其主要由以下重量份数原料制成：发酵粉碎园林绿化废弃物90-95份，充分发酵禽畜粪便5-10份，商品微生物菌肥0.5-1份，拌 混均匀。复配土壤改良剂pH值在6.8～7.3，有机质含量不低于23％，全氮、全磷、全 钾含量分别不低于1％、0.8％和1.25％。
本发明的另一个特点是，将上述土壤改良剂与种植土和热脱附修复土壤按大致1:0.9-1.1:1.8-2.2的体积比复配，获得热脱附修复土壤改良土。试验表明，采用该比例 对土壤生态能力的恢复尤其重要。这里的种植土是指可种植土地地表深度30cm以内 的土壤。
将上述热脱附修复土壤改良土回填或者覆盖到所需的地方，压实，施加适量的水，以提供土壤适宜的湿度。作为优选，回填底部应高于地下水的最高水位，更优选距离 地下水面至少1.0m，且底部宜铺设厚度不小于0.5m的粘土阻隔层。
通常情况下，回填该改良土的地块即可作为绿化用地。在污染物包含重金属或者例如铬等高毒性金属时，热脱附修复不足以消除其毒性，为防止该回填土与人畜接触 的可能性，可以在该改良土上再覆盖一层原地种植土，覆盖的厚度通常为5-15cm，典 型地不超过10cm。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，将结合本方法实施中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，以下实施例用于说明本发明，但 不限于本发明范围。
本发明实施例的土壤来源于北京市石景山区某场地修复后土壤，土质为粉质粘土， 采用原地异位热脱附技术进行修复处理，热脱附修复后土壤符合GB36000-2018规定的指标值。园林绿化废弃物来源于北京宣创环境技术有限责任公司发酵处理产物。本 实例中草本植物选用孔雀草和黑麦草，灌木植物选用月季。用5个1m2的种植箱，种 植配置如图1所示，其中黑麦草种植密度按照20-30g/m2，孔雀草按照250丛/m2(每 丛3株)，月季按照株间距12-15cm。采集每个种植箱内植物生长过程数据，计算出 单种植物平均值。
实施例1
第一步，对污染土壤进行热脱附修复处理，达到园林绿化土利用标准；
第二步，复配土壤改良剂，按园林绿化废弃物90份、充分发酵禽畜粪便10份和 商品微生物菌肥1份，搅拌均匀，获得复配土壤改良剂；
第三步，对复配土壤改良剂、种植土和处理后热脱附修复土壤按照1:1:2进行混合， 充分混合均匀。
第四步，将种植箱内合理分配区域，分别种植草本与灌木，养护、管理。记录初 始数据，植物生长前期按照60天记录数据，之后按照每30天采集数据样本，草本和 灌木分别6个月、8个月观察周期。如图3至图10所示，孔雀草植被生长状态较好， 生长周期为6个月，株高增长0.89cm/月，孔雀草花期为5个月，花径为3cm，整体开 花率达100％，花序状态良好；黑麦草高度增长5cm/月，盖度达100％，基部有黄叶占 10％，叶片颜色正常；月季生长良好，株高增长率达86％，基径增长率为14.7％，整 体表现良好。
实施例2
第一步，对污染土壤进行热脱附修复处理，达到园林绿化土利用标准；
第二步，施用土壤改良剂，复配土壤改良剂按园林绿化废弃物90份、充分发酵禽畜粪便10份和商品微生物菌肥1份，搅拌均匀，获得复配土壤改良剂，施用比例为 2.02kg/m2；
第三步，对复配土壤改良剂、种植土和处理后热脱附修复土壤按照2:1:2进行混合， 充分混合均匀。
第四步，将种植箱内合理分配区域，养护、管理、数据采集与观察同实施例1。 孔雀草植被表现状态良好，生长周期为6个月，株高增长0.39cm/月，花期为5个月， 花径为2cm，整体开花率达75％，花序状态良好，；黑麦草高度增长3.7cm/月，整体 盖度达70％，基部有黄叶，占比达30％，叶片颜色略浅；月季生长良好，株高增长率 达54％，基径增长率为0.8％，表现较好。
实施例3
第一步，对污染土壤进行热脱附修复处理，达到园林绿化土利用标准；
第三步，对复配土壤改良剂和处理后热脱附修复土壤按照2:1进行混合，充分混合均匀。
第四步，将种植箱内合理分配区域，分别种植草本与灌木，养护、管理、数据采 集与观察同实施例1，孔雀草株高增长0.21cm/月，开花率较实施例1和2降低，植物 生长状态表现滞后，花期为5个月，花径为2cm，整体开花率达60％，花序状态一般； 黑麦草高度增长2cm/月，整体盖度达70％，随着植物生长，黄叶占比达60％，叶片颜 色略浅；月季株高增长率达74％，基径增长率为1.4％，整体表现良好。
实施例4(对照一)
第一步，对污染土壤进行热脱附修复处理，达到园林绿化土利用标准；
第二步，将种植箱内合理分配区域，养护、管理。
数据采集与观察同实施例1。植被生长状态一般，草本黄叶占比25％，灌木生长 成活率80％，整体表现较差。具体而言，孔雀草成活期仅为4个月，且生长期内植株 成活率仅有30％，株高增长0.025cm/月，无花序；黑麦草高度增长3.3cm/月，性状表 现为基部黄叶达25％，叶片颜色较深；月季株高增长率为61％，月季叶片颜色较深， 受土壤性质影响，基径增长率为0.2％，整体表现较差。
实施例5(对照二)
将种植箱内的种植土合理分配区域，养护、管理、数据采集与观察同实施例1。 孔雀草成活期仅6个月，成活植株株高增长0.85cm/月，受黑麦草生长影响，孔雀草植 株生长周期较短，但植株开花率达100％，花径为3cm，花序状态良好；黑麦草生长变 化最大，生长周期为5个月，高度增长7.5cm/月，且植株叶片无黄叶症状，叶片颜色 正常；月季受黑麦草影响，株高增长率为79％，受黑麦草生长影响，基径生长期仅有 4个月，基径增长率为1.4％，整体表现良好。
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