可资源化烟气脱硫副产物作为土壤改良剂的应用研究

1 背景意义 由于燃煤废气的排放对生态环境构成巨大威胁，近年来热煤利用方面引入了烟气脱硫技术以减少SO2排放，但同时又生成了一种脱硫副产物，主要是CaSO4和CaSO2的混合物，性质与天然石膏相似，并含有丰富的S、Ca、Si等植物必需或有益的矿质营养，在土壤改良上有广泛前景。另一方面，我国有大面积盐碱土地，据农业部统计，我国西北、华北、东北和滨海地区共有3460万hm^2的盐碱土地，严重时寸草不生、长年荒芜，极大地影响了我国的农业生产和生态环境。石膏是改良盐碱地的适宜改良剂，但天然石膏价格高，改良盐碱地的成本大，影响了推广应用。而上述脱硫副产物成本低，利用其富含CaSO4的特点改良盐碱地，不仅避免了副产物贮存过程中的二次污染，而且开辟了盐碱地改良技术的新途径。可以说，利用烟气脱硫副产物改良盐碱土壤意义重大。     

国内盐碱土改良技术及其对土壤微生物群落影响研究进展

盐碱地是重要的土地资源之一,因此,盐碱土资源利用以及如何进行盐碱土改良成为世界性的重大课题之一。该文综述了近几年我国盐碱土的改良技术及其应用,同时介绍了改良技术对盐碱土壤微生物数量及群落结构的影响。并对盐碱土改良研究趋势进行了展望,以期为中国盐碱土改良的研究和发展提供参考依据。     

脱硫石膏改良盐碱土技术的机理及研究进展

综述了脱硫石膏的基本理化性状,以及利用脱硫石膏改良盐碱土的机理,并对利用脱硫石膏改良盐碱土的效果、环境响应等进行了总结,对其应用前景进行了展望。     

工业废弃物在盐碱地改良中的应用研究进展

盐碱地是地球陆地上分布广泛的一种土壤类型,土壤盐渍化是困扰人类的五大土壤问题之一。在耕地面积减少、人口持续增长的巨大压力下,盐碱地改良和开发利用日益引起人们的普遍关注。利用工业废渣改良盐碱地具有良好的经济效益和生态效益,目前可用作盐碱土改良剂的工业废渣有脱硫石膏、粉煤灰、糠醛渣等。鉴于此,就脱硫石膏、粉煤灰、糠醛渣3种废弃物改良盐碱化土壤的研究进展予以综述,并针对存在的问题提出了建议。     

硫磺改良盐碱土的微生物效应研究

【目的】探讨硫磺对盐碱土的改良效果。【方法】以不施肥(CK0)、施N、P(CK1)、施石膏(CK2)为对照,在施入N、P的基础上,分别施入75,150,225 kg/hm2硫磺,通过盆栽试验和大田试验,研究硫磺对宁夏平罗和陕西渭南地区盐碱地土壤微生物种类和含量及pH值和EC值的影响。【结果】盐碱土施入硫磺后微生物活性显著提高,微生物含量和种类均明显增加,pH值降低,EC值增加。硫磺对宁夏平罗碱性较大盐碱土各项指标的改善幅度均大于陕西渭南地区碱性较小而含盐量较高的土壤。【结论】硫磺对盐碱土具有明显的改良作用,且对碱性较大的盐碱土的改良效果尤佳。     

不同土壤改良剂对松嫩平原盐碱土理化性质的影响

[目的]探讨不同改良剂组合对盐碱土的改良效果。[方法]利用正交和随机设计,通过田间试验,研究了石膏、粉煤灰及糠醛渣的组合对盐碱土改良作用及改良机理,并与单一改良剂的影响进行了比较。[结果]石膏、粉煤灰与糠醛渣都能降低盐碱土的容重,提高土壤的渗透速度和总孔隙度,但石膏的效果没有粉煤灰和糠醛渣好,而两两结合及三者结合比单施石膏、粉煤灰或者糠醛渣的效果更显著;施石膏、粉煤灰与糠醛渣均能显著降低盐碱土的pH值,促进Na+的淋洗,降低HCO3-的含量,提高SO42-、Ca2+、Mg2+、K+的含量,改善盐碱土土壤性质。[结论]石膏、粉煤灰与糠醛渣组合比单施石膏、粉煤灰与糠醛渣对盐碱土理化性质的改善效果更显著。     

大同盆地碱化盐水盐动态及主要改良措施

分析了大同盆地碱化盐土水盐动态规律,从施用石膏改良剂、施用农家肥和磷肥以及不同作物轮作三个方面进行了改良碱土效果的研究。结果表明,一般碱化度在７７．５－９１．３％的盐碱地,施用１５０００ｋｇ／ｈｍ＾２磷石膏,可起到很好的改良碱化效果。增施有机肥和磷肥可使土壤含盐量和ＰＨ值显著降低,耐盐性强的作物与灌水我的作物进行轮作,对土壤含盐量在０．３％左右的盐碱地具有很好的改良效果。     

不同改良模式对盐碱地土壤理化性质及水稻产量的影响

为了明确单一措施和集成模式对盐碱土的改良效果和对水稻生长的影响,采用随机区组设计,对施用脱硫石膏+改良剂、有机肥、灌水及种植水稻4个因素9种改良集成模式进行了盆栽试验。结果表明,施用脱硫石膏+改良剂可增加土壤钙镁离子,降低钾钠离子,同时硫酸根离子增加,氯离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子减少,土壤p H值、碱化度降低,具有明显的土壤改良效果。灌水淋洗可降低土壤碱化度51.16%,降低全盐含量4.74 g/kg。集成模式T9处理(施用脱硫石膏十改良剂、有机肥、灌水、种植水稻集成模式)水稻各生育期株高、SPAD值、光合速率、脯氨酸含量、过氧化物酶、过氧化氢酶活性等指标显著优于空白对照;集成模式T9处理水稻产量最高,为每盆38.66 g,较T7处理(施用脱硫石膏+改良剂和种植水稻集成模式)增产每盆0.67 g,较T4处理(施用有机肥和种植水稻集成模式)增产每盆10.27 g。表明T9处理对盐碱土的改良效果和水稻经济产量好于其他处理。     

添加脱硫石膏对盐碱土壤入渗性能及土壤性质的影响

已有的科学研究和生产实践证明,添加脱硫石膏可以有效改良东北苏打盐碱土。但通过添加脱硫石膏如何影响土壤水分入渗性能及盐碱土性质的相关研究还比较缺乏。本文通过室内土柱淋洗试验,明确了土壤入渗效率随脱硫石膏用量的增加而增加,能够有效降低盐碱土的pH、EC、碱化度等,为盐碱土壤的改良修复提供了理论依据。     

改良物质对盐碱土pH值及水溶性盐的影响

以黑龙江省大庆盐碱土地区为研究区域,研究5种盐碱土改良物质(鸡粪、污泥、煤渣、磷石膏和酒糟)对盐碱土pH值及水溶性盐的影响,结果表明:施用酒糟对盐碱土壤pH值改善效果最好,施用磷石膏对盐碱土壤水溶性盐改善效果最好。     

三种环境材料及其复合施用对盐碱化土壤的改良效果研究

为了研发新型有机无机复合材料改良盐碱土壤,采用土柱淋溶模拟实验方法,研究了脱硫石膏、改性腐植酸、高分子材料及其复合材料对盐碱土壤理化性能的改良效果,并探讨了相关材料对盐碱土壤的改良机制。结果表明:与不加任何材料的对照处理(CK)相比,脱硫石膏的作用主要是降低盐碱土壤的pH值和土壤钠吸附比(SAR),淋溶后盐碱土壤pH和SAR分别下降了7.46%和37.7%;改性腐植酸的作用是降低盐碱土壤中水溶性盐含量,淋溶后水溶性盐含量较CK降低了64.61%;高分子材料主要作用是增强土壤的保水效果,土壤淋溶液总体积较CK降低了33.1%;三种材料复合处理的淋溶盐碱土壤中大于0.25 mm的土壤团聚体含量增加了20.41%,pH、SAR分别降低0.81%、26.23%。综合评价认为,三种材料复合处理能够在改善盐碱土壤理化性质的同时改良土壤结构,具有较好的综合改良效果。     

脱硫石膏改良盐碱土对水稻质膜和叶绿素荧光特性的影响

以水稻品种越光(盐敏感)和Bertone(耐盐)为试材,设置了正常稻田土、典型盐碱土和改良盐碱土3个处理,分别在水稻插秧后1、4、7、14 d取样测定水稻叶片伤害百分率、丙二醛含量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数等,以分析改良盐碱土处理的效果。结果表明,随着处理时间的延长,与正常稻田土相比,典型盐碱土和改良盐碱土处理的水稻叶片伤害百分率、丙二醛含量均极显著增加,叶绿素a、b及总叶绿素含量以及Fm、Fv/Fm、ETR等叶绿素荧光参数均明显降低;与典型盐碱土处理相比,在改良盐碱土条件下,2个水稻品种的叶片伤害百分率、丙二醛含量总体均极显著降低,叶绿素a、b及总叶绿素含量以及Fm、Fv/Fm等叶绿素荧光参数总体均明显升高,并表现出不同的变化规律,其中Bertone的盐害症状较轻。表明,施用适量的脱硫石膏、改良剂和有机肥,辅以灌排水措施可以有效缓解盐碱土对水稻幼苗的伤害,尤其对耐盐水稻品种效果更佳。     

组合改良剂对天津滨海盐碱土的改良效应

[目的]对天津滨海盐碱土进行培养,筛选出较佳的改良方案,为滨海地区盐碱土的改良提供理论依据。[方法]利用磷石膏(A)、聚丙烯酰胺(B)、园林废弃有机物(C)3种改良剂,通过3因素3水平正交设计,研究组合改良剂对天津滨海盐碱土的改良效应。[结果]不同处理均能不同程度地降低土壤盐分含量,增加养分含量。其中对土壤盐分指标有显著影响的因素是磷石膏(A),最佳方案是A_2B_1C_2;对土壤结构指标有显著影响的因素是聚丙烯酰胺(B)与园林废弃有机物(C),最佳方案是A_2B_1C_1;对土壤养分指标有显著影响的因素是园林废弃有机物(C),最佳方案是A_3B_2C_3。[结论]磷石膏、PAM、园林废弃有机物对盐碱土改良效果的最佳配方为A_2B_1C_2。     

三种材料复合施用对盐碱土壤改良效果的研究

为研发对盐碱土壤脱盐和对土壤结构具有同步改良效应的复合改良材料，选取脱硫石膏（A）、改性腐植酸（B）和高分子材料（C），通过室内土柱模拟方法，采用正交试验设计，探究三种材料对盐碱土壤盐分淋洗和结构改良同步增效的最优组合，分析不同材料对盐碱土壤的改良机理。结果表明：三种材料复合施用对盐碱土壤盐分淋洗和结构改良有明显效果，对盐碱土壤改良效果最优的组合为A₃B₁C₃（脱硫石膏、改性腐植酸、高分子材料的添加量分别为60、2、0.1 g·kg^-1），与对照（CK）相比，其淋溶液体积减少了14.22%，土壤钠吸附比（SAR）降低了30.43%，土壤团聚体含量增加24.45个百分点。研究表明，三种材料复合施用能够在改良盐碱土壤化学性质的同时改良盐碱土壤结构。     

石膏改良碱化土壤的效果(Ⅰ)--石膏与土全部混匀的土柱系列

取不同深度的碱化土与定量石膏全部混匀制成土柱,通过分析石膏的溶解、发生改良作用的效率等,以研究石膏对碱化土的改良作用.结果表明:各处理对石膏的利用很充分,石膏的溶解量大、转化量大、改良碱化土壤的效率高、经过改良后土壤的碱化率低.但是存在的问题一是计划改良层存在石膏的渗漏问题,二是滤液下渗过快,改良反应速度小于下渗速度.二者都不利于改良反应的进行,因此理论上须采用较深的计划改良层.     

改良剂对盐碱土的改良效应及垂柳生长的影响

盐碱地作为生态建设和农林牧业可持续发展的重要限制因素，土壤盐碱化及其治理一直是多方关注的问题。为了研究出一种适合西北地区盐碱地治理的低成本长效治理技术，本文以脱硫石膏、糠醛渣和牛粪作为改良剂，配合暗沟排盐、树坑垫层防止返盐等技术，以垂柳为试验材料，通过对不同处理施加不同量的改良剂，测定了pH、电导率和光谱参数。结果表明:1)与对照相比，施加改良剂后盐碱地的pH和电导率明显下降，改良效果显著。2)从植物的光谱指数来看，施用改良剂后比对照能够明显改善植物的生长状况，其中处理1(脱硫石膏、糠醛渣和牛粪的平施量分别是60、40、80 kg/区；坑施量分别是6.5、4.5、9 kg/坑)效果最显著。3)通过对不同处理根际土与远根土对比发现，经改良剂处理后根际土壤电导率和pH均比远根土降低，说明种植垂柳能够强化改良剂的效果。      

德州市土壤盐渍化概况及改良利用的研究

本文主要论述了德州市土壤盐渍化分布概况及主要改良利用技术,对轻度盐渍土实行土壤隔层、抑制地表返盐碱,引黄灌溉、大水压碱,扩大肥源、林农配置等;对重度盐渍土采取生物治理与设施隔盐技术;对盐碱涝洼地采取了台基鱼塘和发展种植养殖业,为改良利用盐渍化土壤提供了有效途径。     

土壤盐碱化改良技术探究

盐碱化土壤由于其高浓度含盐碱量使得土地资源无法被充分利用,盐碱地改良是我国当前面临的一项严峻考验。本文通过对盐碱化土壤造成的危害,针对性的提出了改良盐碱化土壤的各种技术方法,为我国盐碱化土地治理和土壤改良提供技术支撑。