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。     

煤矸石覆土厚度对胡枝子生长影响研究——以北京市门头沟区煤矸石为例

采用盆栽方法,研究煤矸石覆土厚度对胡枝子生长的影响。结果表明,胡枝子株高和地上部生物量随着煤矸石覆土厚度的增加呈增加趋势;植株生长60 d时,覆土煤矸石基质中胡枝子的株高是未覆土煤矸石基质的2.41～3.18倍;煤矸石覆土厚度是影响胡枝子地上部生物量的重要指标之一,其与胡枝子地上部生物量呈极显著正相关,方程为Y=0.212X+0.897(r=0.916);从胡枝子株高和生物量来看,在不施肥的情况下,煤矸石覆盖厚度为9～12 cm的土壤,基本可以满足胡枝子的正常生长。     

粉煤灰充填复垦下大豆和玉米的生长状况及环境风险评估

为了解粉煤灰充填复垦下农作物的生长状况,阐明复垦方式对土壤和农作物中重金属含量的影响,以淮南田集电厂粉煤灰为例,采用不同的覆土方式,以全土为对照,在5块试验田种植大豆和玉米,定期观察其长势,并利用ICP-AES和HF-AFS测得种植农作物后土壤、粉煤灰、大豆和玉米的茎叶和果实中的重金属含量。结果表明,各种充填方式下,表层土壤大部分重金属含量降低,而Hg和Se含量增多,并表现出随覆土厚度增大而减少的趋势;复合充填下层土壤中Hg的污染指数为5.732,明显高于其他充填方式;在覆土30cm的充填方式下,农作物的株高大于其他覆土方式;并且在覆土30、50cm方式下,作物的茎叶和果实中所含的重金属的量比较接近全土种植下作物中重金属水平。所以,相对于50cm的覆土方式,覆土30cm充填方式是采煤塌陷地带生态修复和燃煤电厂粉煤灰处置较为经济的方式,也是对农作物中重金属元素影响较小的措施。     

不同充填基质对复垦覆土层影响的研究进展

充填复垦采煤沉陷地是实现矿区可持续发展的重要途径,不同的充填基质会影响覆土层的容重、结构、养分含量、重金属含量及农作物的生长。为采煤沉陷地的复垦提供参考依据,综述了煤矸石、粉煤灰和污泥等不同充填基质对覆土层物理性状、覆土层养分含量、覆土层重金属含量和农作物的影响与适宜覆土层厚度的研究进展,提出了覆土充填复垦采煤沉陷地时应注意的问题及防护措施。     

粉煤灰场复垦地肥力状况及对土壤理化性质的影响

选择安徽省淮南市上窑镇粉煤灰处置场覆土复垦地为研究区域,测定覆土厚度和土壤剖面各层的容重、pH、含水量、有机质等理化性质,土壤总氮、有效磷、速效钾等养分含量,以及冬小麦抽穗期的生物量,研究粉煤灰处置场复垦土壤理化性质及其与土壤养分的相关性,不同覆土厚度复垦地冬小麦生长的差异性.结果表明,粉煤灰场复垦地土壤总氮含量约0.90 g/kg,有效磷和速效钾含量分别为12～76 mg/kg、114～135 mg/kg,土壤肥力与作物生长状况和自然农业土壤相比差异不显著;除复垦土壤厚度、容重、含水量对有效磷含量影响显著外,其余土壤养分与土壤理化性质和表土厚度的相关性不强.     

煤矸石覆土厚度对绢毛匍匐委陵菜生长的影响

试验以采自山西农业大学苗圃基地的绢毛匍匐委陵菜为研究材料,采用盆栽方法,通过监测煤矸石覆土厚度对绢毛匍匐委陵菜的生长影响,研究其耐瘠薄性以及正常生长的最少覆土量,从而研究绢毛匍匐委陵菜对煤矸石此类贫瘠土壤的适应性。结果表明,从绢毛匍匐委陵菜的株高与分株数来看,煤矸石覆土厚度为3,6,9,12 cm时生长状况都较好,其中,最少3~6 cm的覆土厚度可以维持绢毛匍匐委陵菜的正常生长;从绢毛匍匐委陵菜开花数来看,在煤矸石覆土6 cm厚度时,绢毛匍匐委陵菜可以正常开花,达到较佳的观赏效果;煤矸石的覆土厚度是影响绢毛匍匐委陵菜地上部生物量的重要指标之一,其与绢毛匍匐委陵菜地上部生物量呈正相关,其方程式为:Y=0.618X+0.248 7(R2=0.923 8);此外,绢毛匍匐委陵菜在煤矸石覆土厚度减少的情况下,植物的主根系长度明显减少,侧根总长度和平均根长增加,说明绢毛匍匐委陵菜通过增加侧根数目和总侧根长来增加对贫瘠土壤的养分和水分的吸收与利用。研究可为绢毛匍匐委陵菜在煤矸石基质上建植提供理论基础,以期达到更好的推广效果。     

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。     

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。     

煤矸石充填复垦土壤水分含量与作物有效性的研究

通过室内煤矸石充填复垦土壤盆栽试验,监测有无地下水补给和不同覆土厚度处理的表层土壤含水量、小麦出芽率与地上部生物量等指标,研究煤矸石充填复垦土壤水分的作物有效性。结果表明:表层土壤含水量在有地下水补给时相对较高,且覆土厚度影响小麦出芽率;当无地下水补给时,表土含水量受覆土厚度的影响较明显,3种处理中覆土厚度为10 cm时表土含水量最高,小麦出芽率受土壤含水量的影响较小。在拔节前期,地上部小麦生物量与出芽率呈显著地正相关关系。     

不同处理措施对页岩煤矸石风化物水分特征及玉米出苗率的影响

为了低成本改良煤矸石风化物的水分特征,改善作物生长条件和提高作物产量。以碳质页岩煤矸石风化物为对照,设添加绿泥岩、土壤、粉煤灰、保水剂、沸石5因素4水平正交试验。通过温室盆栽玉米试验,研究各改良措施对盆栽基质水分含量和玉米出苗率的影响。加入绿泥岩40%的处理和加粉煤灰8%的处理对盆栽基质水分含量无明显影响。除加入绿泥岩15%的处理外,其他处理都促进出苗。出苗前半期,出苗率随着粉煤灰量和保水剂量的增大而增加;出苗末期,加入土壤量为15%的处理出苗率最高。盆栽土壤水分含量随着绿泥岩和保水剂添加量的增大而增加,随着土壤加入量的增加而减少。出苗率随着各盆栽基质水分含量增加得到明显提高。     

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。     

粉煤灰对加工番茄生长与养分吸收的影响及对春小麦残效研究

[目的]揭示石灰性土壤施用碱性粉煤灰与作物生长和元素吸收的关系.[方法]分别以加工番茄和春小麦为材料,采用盆栽试验研究干旱区灌耕灰漠土施用粉煤灰对加工番茄生长及养分吸收的影响,并以春小麦为二茬作物研究粉煤灰的残效作用.[结果]施用粉煤灰可以增加加工番茄地上部干物质量,同时增加花期叶片氮含量,减少茎秆和叶片磷含量;但是增加收获期叶片氮、磷、钾的含量.同时施用粉煤灰增加加工番茄花期茎秆、叶片和植株整体的氮、钾的积累量,而减少加工番茄茎秆、叶片和植株整体磷的积累量;施用粉煤灰增加加工番茄收获期茎秆、叶片和植株的氮、磷、钾的积累量.残效试验表明,与对照相比,粉煤灰残效显著提高春小麦地上部干物质量,减少春小麦花期茎秆和叶片氮、磷、钾含量;22.50t/hm2粉煤灰残效增加春小麦收获期茎秆和叶片的氮、磷、钾含量.粉煤灰残效增加春小麦花期茎秆、叶片和植株氮和钾积累量和叶片、植株磷的积累量;增加春小麦收获期茎秆,叶片和植株氮、磷、钾积累量.粉煤灰及其残效作用增加土壤pH值和电导率.[结论]使用粉煤灰可以增加收获期加工番茄和春小麦地上部干物质积累量和氮、磷、钾积累量,同时增加土壤pH值和电导率.     

改良粉煤灰作多年生黑麦草栽培基质配方的效果

以多年生黑麦草株高、根数、根长、根冠比为试验指标,优化粉煤灰的改良剂配方.运用均匀设计试验法,采用砾石、污泥、秸秆、磷矿渣作为原料配制改良粉煤灰种植黑麦草,考察了影响株高、根数、根长、根冠比的因素,对试验结果进行了二次多项式逐步回归分析和多目标综合寻优.结果表明:污泥对株高产生极显著的促进效应,对根数、根长产生极显著抑制效应,砾石对根冠比产生极显著抑制效应,砾石与秸秆互作对株高产生极显著抑制效应,砾石与磷矿渣互作对根数产生极显著促进效应,秸秆与磷矿渣互作对根长产生极显著促进效应,砾石与磷矿渣互作对根冠比产生极显著抑制效应,污泥与秸秆互作对根冠比产生极显著促进效应.优化结果:粉煤灰、砾石、污泥、秸秆、磷矿渣的用量分别是800.00g、360.00g、30.00g、32.84g、150.00g.     

矿区复垦中添加污泥的研究

［目的］研究不同改良剂对重金属复合污染土壤修复的影响。［方法］采用室内培养,研究了3种改良剂（骨粉、沸石、骨粉＋沸石）对土壤中重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）形态及形态间再分配的影响。［结果］加入改良剂后明显提高了土壤pH值,土壤中重金属各种存在形态的含量均有所变化,可交换态降低了37.5%～99.8%。土壤中Cu、Zn、Pb再分配系数接近于1.00,结合强度系数在0.80左右。Cd再分配系数从1.00~1.76,结合强度系数在0.25~0.44。［结论］沸石和骨粉是原位修复重金属污染土壤有效的改良剂,两者配施效果更佳。     

采煤沉陷地新型复垦基质上种植三叶草的试验研究

[目的]为采用粉煤灰-酒糟复合基质填充塌陷区种植三叶草恢复矿区生态提供科学依据。[方法]盆栽试验中,采用不同比例粉煤灰-酒糟复合基质种植三叶草,观察测定三叶草的出苗率、相对出苗率、外观、株高等生长指标,并分析种植三叶草后基质的养分变化。[结果]粉煤灰(60%～95%)与酒糟(5%～40%)按照不同比例混配的基质,基本能够满足三叶草生长的需要。酒糟含量为20%时,三叶草出苗率较好,成活率较高,生长状况良好,而纯粉煤灰种植三叶草的效果差。[结论]粉煤灰-酒糟复合基质提供了植物生长所需的养分,有利于植物根系的生长发育。从技术和经济的综合效益来看,在粉煤灰-酒糟复合基质中酒糟含量20%为适宜种植三叶草的最佳配比。     

粉煤灰资源化及其在路面工程中的应用

对粉煤灰的各项技术参数进行了试验研究 ,并进行了粉煤灰脱炭的优化探讨 ;结果表明 ,脱炭粉煤灰作为混凝土掺和料可以改善混凝土的工作性能 ;修筑路面、实际道路运营和技术性能符合路面工程要求 ,有十分显著的社会效益、经济效益和环境效益     

地下渗滤系统基质的筛选

[目的]筛选地下渗滤系统的基质材料。[方法]以河砂、钢渣、粉煤灰、煤渣为研究对象,考察其作为地下渗滤系统基质对磷的吸附特性。[结果]这4种基质中,从基质对磷的理论饱和吸附量看,钢渣对磷的理论饱和吸附量最大,其次是粉煤灰、煤渣和河砂;从基质的解吸试验可知,钢渣的解析率非常小,粉煤灰的解析率稍大,其次是煤渣和河砂;由准二级动力学方程计算出最大除磷速率Vmax依次为:钢渣煤渣河砂粉煤灰;从基质的价格和取材情况看,河砂、粉煤灰、钢渣、煤渣均属于价廉易得的材料,相比而言,河砂比较易于大量获得,且对磷的去除率也在60%左右,故可以作为地下渗滤系统的主要介质。[结论]为地下渗滤系统选择合适的基质材料提供理论依据。     

新型复垦基质适种作物初选

研究了新型复垦基质对作物出苗的影响，分析了各作物出苗率及苗期生长状况，探讨了不同作物对基质的适应性。初步确定了适宜的先锋作物。结果表明：粉煤灰与糠醛渣混合是能够满足作物生长的沉陷地复垦基质，使各作物的出苗率普遍提高，但基质对绿豆的苗期生长具有明显的抑制作用，在4种供试作物中，菠菜是最适合在基质中种植的作物，其次是谷子和棉花。     

粉煤灰在土壤改良和污染治理中研究进展

从粉煤灰理化性质出发,综述了国内外对粉煤灰在土壤改良和污染治理方面的应用。粉煤灰作为土壤改良剂,可以增加土壤容重,提高土壤持水性能和保温能力,调节土壤pH,改善土壤营养状况。在污染治理方面,粉煤灰主要应用于废水处理、重金属钝化和废气滤除。最后,指出粉煤灰在土壤改良和污染治理方面存在的问题和对策。     

添加钝化剂对污泥堆肥处理中重金属(Cu,Zn,Mn)形态影响

利用污泥和稻草进行高温堆肥,研究不同钝化剂包括粉煤灰、磷矿粉、沸石和草炭对污泥堆肥中重金属（Ｃｕ,Ｚｎ,Ｍｎ）形态的影响。试验表明：从对交换态重金属的钝化效果来说,草炭、粉煤灰、磷矿粉是３种有效的钝化剂。在实际生产及应用中,考虑到作为钝化剂原料的来源、价格及处理费用等问题,选择粉煤灰、磷矿粉作为钝化剂是切实可行的。粉煤灰和磷矿粉的合适的加入比例分别是２５％和２０％。