基于不同重构土壤材料配比的草木樨生物量差异分析

为揭示不同重构土壤材料对草木樨生物量影响的差异,探寻最适宜草木樨生长的重构土壤材料配比。以内蒙古胜利矿区的表土、煤矸石、粉煤灰及岩土剥离物为原料,在温室大棚内按照不同的配比进行分层和混合盆栽试验,并采用方差分析法对盆栽试验中的草木樨地上生物量进行差异性分析。结果表明：材料间不同的组合、不同的比例都会对草木樨生物量造成影响,且差异显著;表土、煤矸石及岩土剥离物以3：3：4的比例混合时,草木樨生物量较纯表土盆栽生物量提高近30%;煤矸石含量控制在20%~30%、粉煤灰含量控制在10%以下时,重构土壤条件对草木樨生物量促进作用明显。研究表明,煤矸石、岩土剥离物、粉煤灰等可作为表土替代材料,表土替代材料的不同配比会对草木樨生物量产生不同的影响,且当表土：煤矸石：岩土剥离物=3：3：4时,重构效果最佳。     

采煤废弃物对作物生长的影响

通过室内栽培试验,研究了煤矸石和粉煤灰作为培养基对作物生长的影响。结果表明:(1)粉煤灰物理性质不适于作物生长,对作物长势影响最大,在粉煤灰排放场不覆土直接种植作物不可取;(2)煤矸石和粉煤灰会对作物产生重金属污染,尤其是细颗粒煤矸石的污染最大;(3)充填采煤废弃物复垦应该保证足够的覆土厚度。     

采煤废弃物对作物生长的影响

通过室内栽培试验,研究了煤矸石和粉煤灰作为培养基对作物生长的影响。结果表明:(1)粉煤灰物理性质不适于作物生长,对作物长势影响最大,在粉煤灰排放场不覆土直接种植作物不可取;(2)煤矸石和粉煤灰会对作物产生重金属污染,尤其是细颗粒煤矸石的污染最大;(3)充填采煤废弃物复垦应该保证足够的覆土厚度。     

水泥基竹材复合轻质墙体材料发泡工艺的研究

以复合硅酸盐水泥为胶凝材料,毛竹刨花为增强材料,加入发泡剂及其他化学添加剂在一定的温度条件下发泡成型,制得轻质墙体材料。采用正交试验方法,研究了发泡剂种类、用量及发泡温度等主要发泡工艺因子对水泥基竹材复合轻质墙体材料性能的影响。结果表明,水泥基竹材复合轻质墙体材料最佳发泡工艺组合为发泡剂为金属Mg粉,发泡剂用量为3%,发泡温度为70℃,所制得的轻质墙体材料的密度为535 kg·m-3,吸水厚度膨胀率(TS)为0.63%,静曲强度(MOR)为0.83 MPa。     

土壤中添加材料的性质和作用

本文对土壤改良实践中的土壤添加材料进行了介绍,包括天然矿物材料页岩、珍珠岩、蛭石、蒙脱石、沸石、方解石,还有生物质材料生物炭以及煤炭开发利用副产物煤矸石、粉煤灰,讲述其基本性质和作用,并对土壤及其添加材料今后的研究内容进行了展望。     

污泥和粉煤灰覆盖煤矸石山防治污染的模拟试验研究

采用3个柱淋溶模拟试验,研究污泥和粉煤灰覆盖煤矸石降低酸性排水污染的效果。试验结果表明:污泥和粉煤灰覆盖煤矸石后其淋溶液pH值由2.0升至7.5左右,Eh值分别降低到50、200 mV以下,EC值均降低到2.0 mS·cm-1,重金属镉、铜、铅、镍和锌的浓度降到0.002 mg·L-1以下,硫酸盐和铁的污染得到有效控制。这主要因为污泥和粉煤灰的碱性、吸附作用及其中硫酸盐还原菌的作用促进了Fe等氢氧化物沉淀和多种重金属硫化物及碳酸盐的沉淀固定,pH值呈中性或微碱性能够阻止嗜酸硫氧化细菌对黄铁矿的微生物催化氧化。污泥和粉煤灰覆盖煤矸石可以明显地抑制煤矸石中硫化物氧化产生的酸和重金属污染,其中污泥覆盖5 cm的修复效果更好。     

矿山复垦中污泥复混基质对三种木本植物生长的影响

为了探讨污泥、粉煤灰、煤矸石和土壤复混基质对柠条、紫穗槐和二色胡枝子幼苗生长的影响,以污泥与粉煤灰、煤矸石和土壤按一定比例混配成复混基质,D1处理(污泥∶粉煤灰∶煤矸石∶土壤为30%∶10%∶10%∶50%)、D2处理(污泥∶粉煤灰∶煤矸石∶土壤为30%∶10%∶30%∶30%)和D3处理(污泥∶粉煤灰∶煤矸石∶土壤为30%∶10%∶50%∶10%),以土壤为对照播种柠条、紫穗槐和二色胡枝子。结果表明D1、D2和D3处理重金属含量符合"土壤环境质量标准",可以安全应用于植物栽培上。D1、D2和D3处理促进了紫穗槐和二色胡枝子幼苗生长,抑制柠条幼苗生长。其中D3基质可以为植株生长提供较为充足的养分,D3基质中紫穗槐幼苗株高29.12cm,地径3.73cm,二色胡枝子幼苗株高23.9cm,地径2.37cm。     

ADC发泡的生物质纤维基复合材料制备工艺及性能研究

为了降低复合材料密度,又不损失材料的力学性能,以ADC(偶氮二甲酰胺)为发泡剂,异氰酸酯为胶粘剂,采用聚合物发泡技术与人造板工艺相结合制备发泡复合材料,重点研究发泡与固化的协调工艺以及发泡对材料力学性能的影响.研究结果表明:(1)发泡与固化协调工艺为:复合温度180℃,复合时闻25min;(2)发泡使材料密度降低的同时可明显提高其物理力学性能.     

添加粉煤灰对煤矸石基质有效水和持水性能的影响

【目的】探索添加粉煤灰对煤矸石基质有效水分和持水能力的影响，为推进矿区生态修复和废弃物的资源化利用提供理论依据。【方法】以煤矸石和生土按照1∶1质量比混匀的煤矸石基质为研究对象，分别添加不同质量分数（0%（CK）、10%（F1）、20%（F2）和50%（F5））粉煤灰，经浇水处理后，取一部分煤矸石基质测定其颗粒组成，同时用环刀取不同处理的煤矸石基质测定其水分特征曲线，计算不同处理煤矸石基质的体积含水率（θ）和水吸力（S），用Gandner幂函数经验公式（θ＝aS^-b）对参数a（表征持水能力）和b（表征体积含水率变化的快慢）进行拟合。在此基础上，计算不同处理煤矸石基质的比水容量、大中小孔隙占比、田间持水量、萎蔫系数及速效水、缓效水和有效水含量。【结果】①与CK相比，添加粉煤灰使煤矸石基质的粉粒含量显著增加了3.81~15.62个百分点，砂粒和黏粒含量显著减少了3.87~9.87个百分点和0.10~6.01个百分点。②不同处理煤矸石基质的Gardner幂函数方程拟合系数（R²）在0.953 8~0.994 7。随着粉煤灰添加量的增加，方程拟合参数a呈增加趋势，b呈减小趋势，煤矸石基质的水分特征曲线也逐渐升高。煤矸石基质的比水容量随水吸力的增大呈现出先增大后减小的趋势。在任一水平的水吸力状态下，添加了粉煤灰的煤矸石基质的比水容量均大于CK，并且随着粉煤灰添加量的增加而增大。添加粉煤灰可以减少煤矸石基质的大孔隙比例，增加中小孔隙比例，其中F1、F2、F5的中、小孔隙比例分别较CK上升1.820，3.223，4.180个百分点和4.256，6.890，12.083个百分点。③随着粉煤灰添加量的增加，煤矸石基质的田间持水量及速效水、缓效水和有效水含量显著增加，但萎蔫系数无显著变化。【结论】添加粉煤灰可以改善煤矸石基质的颗粒组成和孔隙状况，提高其有效水含量和持水能力。     

木纤维基三元发泡复合材料制备工艺及性能研究

为了降低木基复合材料的密度而不改变材料的物理力学性能,以聚氨酯发泡技术与人造板工艺技术相结合制备木纤维基发泡复合材料,重点研究该材料的制备以及发泡对复合材料力学性能的影响。研究结果表明:发泡可以提高材料的物理力学性能。对试验数据经方差分析知,其最佳工艺条件为:聚合物组分配比为1:1,复合温度100℃,复合时间25 min。     

阳泉煤矸石山复垦种草的研究

煤矸石是山西最大量的工业废弃物。它不仅侵占土地，还污染环境，故必须进行土地复垦。煤矸石山的复垦种植历来需先盖土，随后才能种植。但山西的老矸石山大多无土可盖；或盖土投资过大，给复垦带来一定的困难。我们自１９８８～１９９０年进行了盖土、盖粉煤灰和不盖土的种草试验。结论是：煤矸石风化物上盖土和粉煤灰可改善植物的立地条件，但如加以适当的措施，覆盖和不覆盖的矸石风化物都可生长植物，但以覆为好。其中覆盖物以黄土优于粉煤灰。     

不同污泥的复混基质性质及对牧草生长的影响

为研究生污泥、腐熟污泥和冻融污泥三种污泥在煤矸石山复垦中的应用效果,将污泥与粉煤灰、煤矸石和土壤按一定比例混配成复混基质并划分种植小区,种植黄花草木樨(Melilotus officinalis)、沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)和敖汉苜蓿(Medicago sativa cv.‘Aohan’)三种豆科牧草,对基质的理化性质、重金属元素含量和牧草的田间出苗率、株高、根长和根冠比进行测定分析。结果表明,添加生污泥和腐熟污泥的复混基质A1、A2、B1和B2在基质理化性质、重金属含量和对牧草生长影响方面均表现良好,其中添加腐熟污泥的无土基质B2(腐熟污泥、粉煤灰和煤矸石的质量配比为30∶10∶60)最好;考虑到污泥腐熟和客土运输的成本,添加生污泥的无土基质B1(生污泥、粉煤灰和煤矸石的质量配比为30∶10∶60)可作为煤矸石山复垦的最优选择。     

发泡聚丙烯对含油废水的吸附性能研究

发泡聚丙烯材料是一种性能卓越的复合材料,具有原料来源丰富、质量轻、耐化学腐蚀、可回收利用、亲油疏水等优良特性。该文以发泡聚丙烯泡沫为吸油材料,研究了时间、温度、振荡频率等因素对其吸附柴油性能的影响。结果显示：（1）发泡聚丙烯具有优异的饱和吸油能力,其饱和吸附倍率为9.5g/g,饱和吸附时间为25min;（2）吸油速率随着温度升高而加快,在30℃下发泡聚丙烯泡沫的吸附速率达到最高;（3）振荡频率的增加,可以促进发泡聚丙烯泡沫对柴油的吸附作用;（4）改性后的发泡聚丙烯泡沫与普通发泡聚丙烯泡沫相比,更具有良好的处理效果,其中以添加陶粉改性的发泡聚丙烯泡沫材料的处理效果最佳,对柴油的饱和吸附倍率为10.5g/g。     

木基发泡复合材料微观构造及性能研究

为了研究在降低木基复合材料密度的同时而不降低材料的力学性能,该文利用聚合物发泡技术与人造板工艺技术相结合的技术路线开展木基发泡复合材料的制备及研究.利用扫描电镜对复合材料的微观构造进行了分析;同时,以静曲强度、弹性模量、冲击强度和2 h吸水厚度膨胀率作为主要指标对发泡复合材料的性能进行评价,考察发泡对材料性能的影响.结果表明:①木基发泡复合材料内部纤维交织疏松,纤维间主要通过泡孔连接增强,泡孔增加了纤维之间的相互作用,从而使材料强度增加,且纤维间距较大处填充有泡孔结构体.②胶粘剂与发泡剂总含量在20%时,静曲强度、弹性模量和冲击强度最好,2 h吸水厚度膨胀率却较大;热压温度在120℃效果最好,温度过低,发泡不完全,温度过高,在一定压力下部分泡孔出现塌泡现象,所以性能均有所下降;热压时间15 min效果最佳.经方差和极差分析知,F值的最佳工艺条件为:胶粘剂与发泡剂总含量20%、热压温度120℃、热压时间15min.在此工艺条件下,木基发泡复合材料性能均达到相关标准.     

接种AMF对煤矿废弃物上高丹草根系生长及抗氧化酶系统的影响

采用盆栽试验方法,以高丹草为研究对象,选用摩西球囊霉(Glomus mosseae)和地表球囊霉(Glomus versiforme),分别研究单接种和混合接种对粉煤灰(S1)、煤矸石(S2)和粉煤灰与煤矸石混合物(S3)3种基质上高丹草(Sorghum bicolor×S.sudanense)根系形态及抗氧化酶系统的影响,并以正常沙土(S4)作为对照。结果表明:煤矿区废弃物基质上高丹草根系的生长受到抑制,接种AM真菌减缓了高丹草根系生长受抑制的程度,促进根长、根表面积、根体积、根生物量的显著增加;高丹草根系SOD、POD、CAT活性显著提高,MDA含量降低。AM真菌可通过调节高丹草根系形态,提高根系抗氧化酶活性,增强高丹草在煤矿废弃物复合逆境中的抗逆性,并且接种摩西球囊霉对粉煤灰以及粉煤灰和煤矸石混合基质上高丹草根系的促进作用最佳,而接种地表球囊霉更适于煤矸石基质上高丹草根系的生长。     

粉煤灰和煤矸石充填复垦基础研究

目前粉煤灰和煤矸石充填复垦已得到广泛开展,其存在的问题也日益突出。阐述了粉煤灰和矸石的各种理化性质、充填方法及复垦种植形式、充填后土壤存在的问题及应对策略,以期为土地复垦提供参考。     

基于土壤肥力、环境质量的充填 复垦方式优选排序研究

立足土壤肥力、环境质量角度研究采煤塌陷区不同充填复垦方式的土壤质量差异和优选顺序,能够明 晰复垦短期、长期内各种充填复垦土壤质量提升的短板所在,针对性地为复垦土地后期管护的选取和变更提供依 据。以徐州市贾汪区为例,基于土柱实验和“外采样,采用模糊数学法、内梅罗指数法进行土壤肥力、环境质量评价, 分别立足土壤肥力和重金属污染的角度对不同充填复垦方式进行复垦后短期、长期的优选排序研究。结果表明院基 于土壤肥力质量的充填复垦方式优选排序,在复垦后短期内表现为湖泥>粉煤灰>煤矸石>建筑垃圾,长期表现为粉 煤灰>煤矸石>湖泥>建筑垃圾;基于土壤环境质量的充填复垦方式优选排序,在复垦后短期内表现为湖泥>建筑垃 圾=煤矸石>粉煤灰,长期表现为湖泥>建筑垃圾>煤矸石>粉煤灰。     

柠条纤维基轻质复合材料制备工艺及性能研究

为了获得轻质高强的复合材料,本文以沙生灌木（柠条）纤维为原料,以粗异氰酸酯为胶粘剂,以十二烷基磺酸钠为发泡剂,采用聚合物发泡技术与人造板工艺技术结合制备轻质复合材料,通过发泡手段使材料密度降低的同时提高材料的物理力学性能。重点研究发泡对复合材料力学性能的影响。研究结果表明：对生物质纤维基复合材料进行发泡可以有效提高材料的物理力学性能。经方差和极差分析知,本研究F值的最佳工艺条件为：施胶量为25%,发泡剂加量10%、复合温度165℃、复合时间40 s/mm。     

利用煤矿塌陷区造地复田兴建森林公园的可行性

淮北市是一个以煤炭、电力为主的新兴工业能源城市,煤矿塌陷区,煤矸石和电厂粉煤灰成为该市普遍关注的“三大公害”。随着煤炭、电力工业生产的发展,煤矿塌陷区面积、煤矸石和电厂粉煤灰逐日骤增。据统计,全国因采矿、挖损、压占将塌陷土地3000多万亩,仅淮北矿区自1959年建矿以来,截至1989年底已累计塌陷土地约10万亩,预计     

聚氨酯/木粉复合发泡材料的优化制备工艺

采用响应面分析法优化聚氨酯/木粉复合发泡材料的制备工艺条件。选用Box-Behnken中心组合试验,考察木粉含量、竹炭糯米胶加入量以及反应温度3个因素及其互相作用对复合材料的压缩强度与密度的影响,获得制备木塑复合发泡材料的最优工艺条件。结果表明:木粉含量对压缩强度及密度的影响最大,其优化工艺条件为木粉含量33%,胶黏剂加入量4%,加热温度49℃,在此条件下得到压缩强度为4.702 MPa,密度为0.379 6 g/cm³,并得出了聚氨酯/木粉复合发泡材料制备的回归模型。