几种粉煤灰的特性及其硅、磷的农业化学行为研究

 对采自湖南省的几种粉煤灰特性及其硅、磷农业化学行为的研究结果表明，粉煤灰颗粒组成以砂粒（1～0.05 mm）和粗粉粒（0.05～0.01 mm）为主，平均分别占34.37 % 和38.56 %。容重较小，仅为土壤的1/2~1/3，除采自长沙电厂的粉煤灰外，pH一般大于10.0，可以用作粘质酸性土壤改良剂。粉煤灰水溶性硅和有效硅含量与土壤相差不明显，不能把粉煤灰直接作硅肥使用。粉煤灰的全钾含量和土壤大致相同，但其游离态铁比土壤低3 ~ 4倍。粉煤灰中硅的释放量随时间变化的关系可以用Elovich方程和Freundlich方程进行较好的描述，其相应的参数b和k反映了硅的释放能力，b、k值越大，硅释放能力越强。不同来源粉煤灰的b、k值不同，其大小顺序为：湘潭电厂(1539.3，2139.3)、岳阳纸厂(1602.4，1274.0)＞华能电厂(1325.7，1181.6)＞长沙电厂(1250.6，915.9)＞洞庭氮肥厂(751.9，565.6)＞株洲电厂(555.5，454.4)；粉煤灰中硅在100 h内释放量比土壤高3.0~25.0倍，能为作物提供一定数量的硅营养，故可把粉煤灰作为一种硅肥添加剂，其中以湘潭电厂和岳阳纸厂的粉煤灰为好。粉煤灰的全磷含量和有效磷含量一般比土壤高，它对磷的吸附量随着加入溶液磷的浓度的增加而增加，但其吸附率随着加入溶液磷的浓度的增加而减少；粉煤灰的吸磷率比土壤高，但其解吸率低。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程都能很好地拟合粉煤灰对磷的吸附，其相应的参数Xm、a和k2都可以表征粉煤灰对磷的吸附能力。粉煤灰对磷的吸附主要是专性吸附和化学沉淀反应，所以在施用粉煤灰改良土壤或利用粉煤灰作添加剂制造复混肥时，必须考虑粉煤灰对磷的固定作用。     

杭嘉湖平原水稻土磷的固定和释放特性研究

选择代表性土壤8个,采用等温吸附和室内加磷培养及化学提取等试验,研究了杭嘉湖平原主要水稻土对磷的固定和释放特性.结果表明:杭嘉湖平原水稻土对磷的吸附能力属中等水平,淹水还原条件下土壤对磷的吸附量明显高于氧化条件下的吸附量,前者在567.0～1505.0 mg/kg之间,后者在415.2～809.2 mg/kg之间,前者为后者的1.32～2.28倍.该区土壤对磷的吸附量主要与粘粒含量有关.加磷培养试验表明:水溶性磷随培养时间的增加而下降,至7 d达到动力学平衡.水溶性磷含量随土壤磷的积累呈指数增加,但随提取次数的增加而降低.在磷吸附作用较强的土壤中,水溶性磷随磷积累增加的变化程度小于磷吸附作用较弱的土壤.结果表明,用土壤磷的饱和度可很好地表征土壤磷的释放特性与磷积累的关系.     

生物质灰渣中的磷、钾释放动力学特征研究

采用连续液流法研究了4种生物质灰渣(水稻秸秆灰渣、玉米秸秆灰渣、谷壳灰渣、锯木灰渣)中磷、钾的释 放动力学特征.结果表明:(1)4种生物质灰渣磷的释放均在40min左右达到平衡,而水稻秸秆灰渣中钾的释放在 100min左右达到释放平衡,其他3种秸秆灰渣在10min左右达到释放平衡,释放平衡与灰渣种类及其磷、钾含量 有关.(2)平衡前不同时间段4种灰渣磷的释放反应速度与反应时间的自然对数(lnt)间存在良好的线性关系,其相关 系数在0.966~0.997之间,达到极显著水平;4种灰渣钾的释放反应速度与反应时间的自然对数(lnt)间也存在良好 的线性关系,其相关系数在0.749~0.980之间,达到显著水平,其反应速度直线的斜率、截距及初始反应速度与不 同种类的灰渣磷、钾含量有关.(3)水稻秸秆灰渣及锯木灰渣磷的总释放量达到3.5cmol/kg及5.1cmol/kg,钾的 总释放量达到41.93cmol/kg及6.92cmol/kg,是较优的生物质肥料.(4)4种不同生物质灰渣钾的释放量及释放 速率均大于磷.生物质灰渣有利于土壤中速效磷、钾含量的提高,按实际需要选择并合理配比,能达到较好的土壤 改良效果.     

生物质灰渣等对红壤性状的影响

为评估生物质灰渣等改良剂对红壤酸度的改良效果,通过土壤培养实验研究了生物质灰渣、磷灰石和石灰3种改良剂对红壤酸度的改良效应。结果表明,3种改良剂均能提高土壤p H和降低土壤交换性Al3+含量,其中,生物质灰渣在培养前期表现差异明显,随着培养时间延长,实验设定的生物质灰渣用量对土壤p H的影响差异不明显;石灰和磷灰石用量对土壤p H和土壤交换性Al3+含量影响显著。培养期间,添加改良剂后土壤p H保持上升趋势,且p H增幅随改良剂用量增加而增加。3种改良剂的施用均可提高土壤CEC和土壤交换性钙含量,用量为4500 kg·hm-2时达到最大值,生物质灰渣处理土壤CEC提高0.90 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高1.11 cmol·kg-1;磷灰石处理土壤CEC提高2.17 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高0.78 cmol·kg-1;石灰处理土壤CEC提高1.85 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高3.47cmol·kg-1。生物质灰渣施用提高土壤速效磷和速效钾含量显著,4500 kg·hm-2用量时达到最大值,分别为19.49和225.00mg·kg-1;磷灰石施用提高土壤速效磷含量且随磷灰石用量增加而增加;石灰施用提高土壤速效磷和碱解氮含量。     

几种土壤改良材料磷 氨氮吸附和硝化作用特性的研究

为了筛选用于太湖地区污水土地处理研究的土壤改良材料,通过磷、氨氮等温吸附实验及室外自然接种2个月后的硝化强度测定试验,研究了稻壳、炭化稻壳、蛭石、炉渣、木炭、粉煤灰、沙子、沸石及太湖地区典型土壤潮土的磷、氨氮吸附能力及硝化强度.结果表明,磷理论最大吸附量粉煤灰、炭化稻壳和炉渣大于潮土,依次为34.364 3、1.3667、0.3860、0.3762(mgP·g-1);氨氮理论最大吸附量沸石、炭化稻壳、蛭石和木炭大于潮土,依次为2.737 5、1.3667、0.9676、0.5464、0.4579(mgN·g-1);硝化作用强度木炭、稻壳、炭化稻壳、沙子和沸石大于潮土,依次为2.2867、1.6567、1.0467、0.7267、0.6800、0.533 3(mgN·kg-1·h-1).通过实验结果,可以选择吸附能力及硝化强度强于潮土的材料,作为开展后期研究的对象.     

浙江省茶叶主产区土壤磷的积累与淋失阈值研究

对浙江省茶叶主产区159个样点土壤分析表明,部分茶园土壤中磷已有明显的积累,0～15 cm的土壤有效磷(Olsen-P)在4.90～378.40 mg·kg-1,平均为31.75 mg·kg-1,变异系数为140.7%;其中,40mg·kg-1的样品比例达22.0%。茶园土壤中Olsen-P有明显的表聚特点,随采样土层深度的增加而减少。土壤水溶性磷含量和模拟淋出液中磷的浓度均随土壤Olsen-P积累而增加,当土壤Olsen-P超过55 mg·kg-1时,土壤水溶性磷和磷的释放潜力迅速增强;建议把Olsen-P为55 mg·kg-1作为茶园土壤磷肥施用限制的参考指标。     

水稻土磷环境敏感临界值的研究

采用室内测试方法研究了3组质地(粘土、重壤土和轻壤土)水稻土水溶性磷(0.01mol·L-1CaCl2-P)与土壤测试磷(Olsen-P和Bray1-P)及土壤磷饱和度的关系。结果表明,水稻土因淹水耕作,其磷释放潜力明显高于旱地土壤,水溶性磷随土壤测试磷的增加而增加。土壤测试磷及磷的饱和度与土壤水溶性磷的关系存在转折点,当土壤磷超过转折点时,土壤水溶性磷和磷的释放潜力明显增加。在好气条件下,供试水稻土磷环境敏感临界值(转折点)在Olsen-P50～75mg·kg-1、Bray1-P90～140mg·kg-1和磷饱和度21%～23%之间;在厌气条件下,供试水稻土磷环境敏感临界值(转折点)在Olsen-P35～45mg·kg-1、Bray1-P75～115mg·kg-1和磷饱和度16%～18%之间,超过临界值土壤磷素可对环境产生非常明显的负影响,不应再施用磷肥和粪肥。     

褐土含磷量对锌镉吸附与解吸的影响

通过褐土不同浓度的磷培养试验,研究了不同含磷量土壤对锌、镉及锌镉共存时的吸附、解吸影响,以阐述磷与锌镉在土壤系统中的交互作用机制.结果表明,不同含磷量的土壤对不同浓度的锌和镉吸附解吸时,在Zn10条件下,土壤对锌的吸附量先降低后升高,锌解吸量随着土壤中磷含量的增加先升高后降低逐渐趋于平稳.而在Zn80条件下,土壤对锌的吸附量有明显下降趋势,而解吸量随着磷含量的增大先升高后降低,在土壤速效磷含量为89.5 mg·kg-1(添加磷水平360 mg·kg-1)时解吸量达到最大值;在相同磷水平下,随着外加镉浓度的增大,锌的吸附量明显降低.在Cd3处理下,镉的吸附量随磷水平的增大而减小,而Cd30处理下,镉的吸附量随磷水平的增大而增大;但相同磷水平下,随锌浓度的增大,镉的吸附量都明显降低.镉的解吸量随速效磷含量和锌浓度的增加而增大.     

红壤和褐土中磷的吸附及其对镉离子吸附-解吸的影响

采用等温吸附法研究了红壤和褐土磷的吸附特性,并分析了磷吸附后镉离子的吸附-解吸特征.结果表明,在外源磷浓度0～64mg·L-1范围内,供试土壤磷吸附量均随平衡液中磷浓度的升高而增加,吸附等温线符合Langmuir方程,红壤对磷的最大吸附量及吸附反应常数(K)均高于褐土.吸附磷后在镉添加0～5 mg·L-1范围内对镉离子吸附的影响两种土壤表现一致,即镉离子的吸附量随平衡溶液中镉的浓度的升高而增加,二者呈极显著线性相关.但磷吸附量的不同对镉离子的吸附产生一定的影响,表现为低磷抑制、高磷促进镉离子的吸附.当吸附磷的量红壤小于40 mg·kg-1褐土小于37 mg·kg-1时,镉离子的吸附量随磷吸附量的增加而降低,与不施磷处理相比吸附率平均降低了16%和10%左右;当吸附磷的量红壤大于79 mg·kg-1褐土大于70 mg·kg-1时,镉离子的吸附量随磷吸附量的增加而升高,与对照相比吸附率平均升高了11%和6%左右.吸附磷酸根后,在镉离子的吸附量小于10 mg·kg-1时,红壤镉离子的解吸率表现为低磷促进、高磷抑制解吸,而褐土磷的吸附对镉离子解吸率的影响不显著.     

五种物料对磷的吸附—解吸能力研究

滇池流域富营养化严重,非点源磷污染对滇池水体影响较大,为防止施入农田的畜禽粪便中水溶性磷的过度流失,采用室内等温吸附的方法,探究了5种物料对磷的吸附能力及吸附后解吸能力的强弱,并分别用Langmuir方程和Freundlich方程拟合各物料的等温吸附曲线,挑选出适合的1种作为猪粪填充物料。结果表明,5种物料中粉煤灰的吸附能力最强。用Langmuir方程拟合得出:粉煤灰、锅炉灰、鸡蛋壳、氧化铝、沸石的最大吸附量(Qmax)分别是2380.95、1818.18、1694.92、1428.57、1923.08mg·kg-1。用Freundlich方程拟合得出吸附能力(K)最大的是粉煤灰。5种物料中解吸趋势较缓慢的是粉煤灰。粉煤灰是5种物料中最适合作为畜禽粪便水溶性磷的吸附填充物。     

垃圾焚烧炉的使用前景及炉渣再利用的研究

城市生活垃圾处理日渐成为全世界一个重要环境问题，近年来，许多国家已采用焚烧方式处理生活垃圾。文内介绍焚烧炉发展概况，主要型式，并以美国纽约州例，介绍焚烧炉及炉渣研究方向。还介绍了焚烧炉渣再利用的研究成果。     

贵州茶叶灰分含量分析

对贵州茶叶灰分含量与品质的关系进行了分析。结果表明：贵州茶叶原料较嫩,总灰分含量以5.1%～6.0%最多,远高于国家标准限量,占茶样总数的64%以上;水溶性灰分的含量大多在60%～80%,高出国家标准15个百分点以上,占茶样总数的87%左右。说明,贵州茶叶矿质元素丰富,且有益营养元素多,茶叶品质好。     

粉煤灰对混凝土和易性和强度的影响

[目的]研究粉煤灰不同掺量对混凝土和易性和强度的影响。[方法]在混凝土中掺入不同比例的粉煤灰,对不同强度混凝土的和易性和抗压强度进行试验。[结果]掺入粉煤灰能够有效地改善混凝土拌合物的和易性;当粉煤灰掺量占胶凝材料总量20％时混凝土的强度达到最大。[结论]混凝土中可适当掺入粉煤灰。     

粉煤灰活化试验研究

就粉煤灰机械化学活化前后的表观特征、需水量比、粉煤灰水泥胶砂强度作了对比研究 .结果表明 :粉煤灰活化效果明显 ,活化粉煤灰水泥胶砂 3 d强度比活化前提高 10 .7% ,2 8d强度提高 15 .5 % .活化粉煤灰可以用作水泥混合材     

水曲柳实生种群发生的初步研究

用野外生态试验的方法研究水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.) 种群发生与环境条件的生态关系。通过定量分析,确定影响水曲柳种群天然发生的主要环境因子为林分郁闭度、林地表层土壤水分和林下地被物。林分郁闭度影响种群的发生进程、幼龄个体的生长发育及其与草本植物的种间竞争,水曲柳宜在郁闭度为0.4—0.8的林分内天然发生;表层土壤水分通过影响种子后熟和萌发限制种群的发生数量;林下地被物的存在阻隔了种子与地表的接触,从而影响种群的天然发生数量,清除这些地被物可促进种群的天然发生。     

大掺量粉煤灰混凝土早期及28天强度的初步研究

研究了机械活化粉煤灰、化学活化粉煤灰和复合活化粉煤灰对大掺量粉煤灰混凝土的增强作用 ,结果表明粉煤灰的复合活化可显著提高大掺量粉煤灰混凝土的早期及 2 8d强度。初步探讨了其增强机理     

粉煤灰改良基质对矿山尾石覆盖区复垦的研究

为研究粉煤灰改良基质对矿山碎石层的复垦效果,采用工业燃烧废物粉煤灰,与醋糟、土壤等配比形成优良基质来铺撒矿山尾砂覆盖区,使基质渗漏填充砂化的矿山尾石层,然后在基质表面正常播种,待出苗后追踪测定植株的覆盖率、生长变化规律和生长状态。结果表明:植物可以在其上生长,生长状况良好,此方法可以作为废弃矿区生态再恢复的研究手段之一。     

草木灰污泥联合施用对Cd污染土壤中Cd形态变化的影响

利用盆栽小白菜试验研究了施入草木灰、污泥和草木灰污泥混合物对镉污染土壤中Cd形态的影响。结果表明:草木灰、污泥和草木灰污泥混合物的施用导致了土壤中Cd的重新分配;土壤中生物有效性较高的有效态Cd含量明显降低,并转化为不易被植物吸收的惰性态Cd。土壤水溶态和交换态Cd含量较对照最大降低56.60%～68.38%;有机结合态Cd含量显著升高,最大升幅较对照升高166.7%～281.1%;无机结合态Cd最大升幅达72.60%～73.20%,残渣态Cd含量较对照升高,最大升幅为37.93%～112.50%。因此,可以通过施入草木灰、污泥、草木灰污泥混合物来修复Cd污染土壤。     

粉煤灰中有价元素的回收利用研究

分析了粉煤灰的理化性质及危害,比较了国内外处理粉煤灰的不同方法,对以粉煤灰为原料回收铝、硅、铁等有价元素的原理及工艺进行了综述,并评述了粉煤灰综合利用的前景.     

粉煤灰刨花板微观作用(机理)的探讨

采用热电偶、X-衍射仪、扫描电镜等手段,观察分析了粉煤灰刨花板的微观构造,微观作用过程,结果表明,粉煤灰刨花板强度产生、发展的微观作用过程是包含水化作用、吸附作用、胶钉作用等多种作用的复杂物理化学过程.