矿山场地原位微生物修复技术
来源项目
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技术分类
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适用对象及范围
本技术适用于矿山场地的原位修复，特别是含有或伴生金属硫化物的各类矿山（铁矿、煤矿、有色金属矿等）的各类场地（如排土场、露采边坡、废石堆、废渣堆、尾矿库、冶炼退化场地等）。
解决的难点问题
矿山场地的原位微生物修复和生态重建是一项重大技术挑战，也是国际学术前沿。原位微生物恢复是指不依赖于覆土和各种工程措施，通过微生物技术进行调控、原位控制酸化和重金属溶出、并通过自然演替重建生态系统，从而实现矿山场地的原位修复和污染控制目的。因为矿山场地往往存在重金属毒性高、极端酸性、极端贫瘠等问题，这是原位微生物修复的重大障碍，也是国际公认的矿山修复领域的重大挑战。技术研发过程中突破的主要技术难点包括：（1）极端环境的微生物群落结构与功能，以及极端环境中功能微生物的识别、筛选与富集培养技术；（2）矿山场地酸化与重金属溶出的生物地球化学过程，以及矿山场地酸化的快速精准预测技术；（3）微生物...
基本原理
我国矿山种类较多，其中部分矿山因伴生有金属硫化物而具有很强的产酸能力，同时存在重金属超标等问题，是矿山场地修复中的难点。金属硫化物在空气、水和微生物的作用下氧化产酸，进而产生酸性矿山废水是导致矿山重金属污染的主要原因。目前，国内外采用的覆土、隔离覆土等矿山场地修复技术，不能从根本上解决金属硫化物产酸的问题，普遍存在修复效果差、成本高、易退化等问题。矿山场地原位微生物修复技术突破了国内外现有的理论与方法，通过基于微生物调控实现对金属硫化物酸化的原位控制和重金属的原位稳定，并通过基于生物多样性的植物配置重建安全稳定的地表植被生态系统，通过微生物-植物相互作用对矿山场地进行原位长效修复。
技术描述（创新点及优势）
该技术的主要创新点包括：（1）原理创新：建立了矿山场地酸化与重金属环境行为的生物地球化学模型，提出微生物群落的调控是控制矿山场地酸化与重金属释放的根本措施；揭示了生物多样性在环境污染生态修复的强化效果与机制，提出以生物多样性为基础的植物配置原则；总结并定义了重金属矿业废弃地原生演替的三种生态对策。（2）技术创新：首次确定了矿山场地酸化的NAG－pH阈值，发明了酸化的快速精准预测技术；发明了基于微生物群落调控的矿山场地酸化控制与重金属稳定技术；发明了以生物多样性、生态位和原生演替理论为核心的生态重建技术。
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