脱硫石膏对次生碱化盐土的改良效果

由于土壤碱化引起物理性质恶化限制了土壤盐分淋洗,降低土壤交换性钠含量,提高土壤入渗率是决定碱化盐土能否改良成功的关键。通过油葵田间试验,探讨了脱硫石膏不同施用量(0、11.25、22.5、33.75、45 t/hm2)对次生碱化盐土的改良效果。结果表明:施用脱硫石膏可有效降低次生碱化盐土pH值、碱化度和总碱度,提高土壤入渗率,促进盐分离子淋洗。当脱硫石膏的施用量为11.25 t/hm2时,土壤pH值、碱化度和总碱度降低至8.20、7.66%和0.12 cmol/kg,并低于土壤发生碱化的临界指标,油葵成熟期株高、根长、单株干质量和产量分别达到74 cm、18.6 cm、57.6 g和1 077.0 kg/hm2。脱硫石膏改良效果和其用量不呈正相关,脱硫石膏过量可增加土壤可溶性全盐含量,抑制油葵生长发育。脱硫石膏中的Hg、Pb、Cr、Cd等重金属元素含量低于我国相关标准要求及试验田土壤背景值,施用脱硫石膏不会引起土壤重金属元素总量变化。     

脱硫石膏改良碱化土壤的施用量研究

采用盆栽试验方法,共设计5个脱硫石膏水平(0、15、30、45、60 t/hm2),通过种植玉米进行脱硫石膏改良碱化土壤的施用量试验,研究玉米在不同脱硫石膏水平条件下的株高、根长、株径、单株根鲜重、土壤理化性质的变化规律.结果表明:施用脱硫石膏改良碱化土壤可以有效降低土壤的pH值和促进玉米的生长;综合土壤pH值、全盐量以及玉米的生长指标,初步得出脱硫石膏施用量30 t/hm2对重度碱化土壤的改良效果最好,最有利于玉米的生长发育.     

脱硫石膏配合淋洗改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响

我国耕地盐碱化面积约占总耕地面积的7%,碱化土壤严重威胁了我国的农业发展和粮食安全;脱硫石膏是一种经济环保的碱化土壤改良剂,淋洗可以促进脱硫石膏改良碱化土壤过程中上层土壤脱盐。针对脱硫石膏改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响问题,在河套灌区采用田间试验的方法,对不同脱硫石膏用量(10.1、14.5和0t/hm2)配合不同淋洗量(1.52×103、2.20×103和0t/hm2)改良处理下土壤0~100cm土层的土壤化学指标(碱化度ESP、酸碱度pH和电导率EC)变化规律及2012年食葵的生长特性指标进行研究。结果表明:1)所有处理0~40cm土层ESP、pH和EC在第一年淋洗和秋浇后显著降低,之后逐渐趋向稳定,ESP和EC在年内有增加趋势;40~100cm土层各指标较0~40cm稳定,综合改良处理土壤ESP、pH略有降低,仅淋洗处理有升高的趋势;2)0~60cm土层综合改良处理改良效果优于其他处理,当深度大于60cm时,所有处理的改良效果不明显;3)高脱硫石膏配合淋洗对食葵的生长指标和产量的提高程度优于其他处理。脱硫石膏配合淋洗改良能够有效地改善碱化土壤盐分分布及作物生长情况,可为碱化土壤的改良提供借鉴。     

燃煤电厂脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的施用量研究

脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的田间试验研究表明,施用脱硫石膏可以有效降低土壤碱化度、总碱度和pH值,显著提高甜高粱的出苗率和产量。但是其改良效果并不与脱硫石膏的施用量呈正相关,脱硫石膏施用量过大反而会抑制甜高粱的生长发育。当每667m2的脱硫石膏施用量为1.72～1.79t时,对降低土壤碱化度、总碱度和土壤pH的效果较好。当每667m2脱硫石膏施用量为1.75t时,甜高粱出苗率和产量最高,分别达到78.41%和1265.18kg。实现改良碱化土壤效果较好,同时能够满足甜高粱生长发育的脱硫石膏每667m2施用量为1.75。     

施用脱硫废弃物对宁夏盐碱土壤重金属含量的影响

为了顺利推进利用脱硫废弃物改良河套地区盐碱地技术的示范推广,跟踪检测了宁夏盐碱土壤重金属含量的变化。研究发现,供试脱硫废弃物的汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)、铅(Pb)、镉(Cd)含量均低于国家限量标准和土壤环境质量二级标准;施用脱硫废弃物后,碱(化)、盐化、次生盐渍化3种类型的土壤中重金属含量,以及种植不同作物的碱化土壤中重金属含量均未超过国家土壤环境质量二级标准(GB15618—1995《土壤环境质量标准》);连续改良4年的碱化土壤跟踪监测结果也证实,脱硫废弃物的施用没有造成土壤环境的污染,说明脱硫废弃物的农业资源化利用是安全的。     

脱硫废弃物改良碱土对土壤理化性质的影响——以种植四翅滨藜的土壤为例

利用燃煤脱硫废弃物改良碱性土壤,可使土壤理化性质得到明显改善。0～50cm土壤施入脱硫废弃物后,可以降低土壤中碳酸根离子（CO32-）、重碳酸根离子（HCO3-）、钠离子（Na＋）、钾离子（K＋）含量;而使土壤中硫酸根离子（SO42-）、氯离子（Cl-）、钙离子（Ca2＋）、镁离子（Mg2＋）含量上升;碱化土壤施入脱硫废弃物后,可以明显增加土壤有机质含量,降低土壤pH值、土壤全盐含量及土壤碱化度。     

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。     

煤烟脱硫石膏改良碱化土壤离子变化研究

为了探究碱化土壤的改良,采用田间试验方法,研究脱硫石膏改良碱化土壤盐分组成变化情况。结果表明:改良前后土壤的pH明显下降,碱化度下降幅度也比较大。Na+、CO2-3和HCO-3明显下降,Ca2+、Mg2+和SO2-4明显上升,Cl-变化不大;土壤中的Na+被Ca2+代换,CO2-3、HCO-3被SO2-4代换,大大降低了土壤的碱化度,改良后的土地种植玉米,虽然单产相对正常的还较低,但其生态价值远远高于未经改良的土地。     

脱硫石膏改良对碱化土壤磷素营养的影响

为探明脱硫石膏对碱化土壤磷素有效性影响的机制,采用田间试验方法,研究不同脱硫石膏施用量对碱化土壤全磷、有效磷、无机磷组分等的影响。结果显示,与对照相比,施入脱硫石膏处理土壤全磷含量无明显变化,速效磷降低,无机磷含量升高;脱硫石膏施入土壤无机磷的增加主要以Ca₂ P和Ca8 P态为主,无机磷平均含量增加的变化顺序依次为Ca₂ P>Ca8 P>Fe P>O P>Al P >Ca10 P。Ca8 P可作为潜在磷源,成为Ca₂ P的有效补充,土壤有效磷的降低和无机磷组分磷酸钙盐增加在一定范围内未影响到油葵对磷素的吸收,22.5×10~33.75×10 kg /hm脱硫石膏施用量对重度碱化土壤磷素营养最为有利,过量施用对油葵生长不利。总之,脱硫石膏改良引起碱化土壤无机磷组成变化是控制磷素营养的重要机制。     

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.     

Fertility and biochemical activity in sodic soils 17 years after reclamation with flue gas desulfurization gypsum

Previous studies have mainly focused on changes in soil physical and chemical properties to evaluate the reclamation of sodic soils using flue gas desulfurization (FGD) gypsum. However, information on the effects of this reclamation method on microbial-based indicators of soil quality is limited, particularly after many years of FGD gypsum application. This study aimed to investigate the long-term effects of FGD gypsum on soil organic carbon (SOC), nutrients, microbial biomass and enzyme activity. Data were collected from soils of three exchangeable sodium percentage (ESP) classes (i.e., low-, middle- and high-ESP classes of 6.1–20, 20–30 and 30–78.4%, respectively) 17 years after FGD gypsum treatment in Inner Mongolia, China. Averaged across the three ESP classes, FGD gypsum application increased the SOC contents at the 0–20 and 20–40-cm soil depths by 18 and 35%, respectively, and increased available potassium at the 0–20-cm soil depth by 51% compared with the no-gypsum controls. The microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen contents at the 20–40-cm soil depth increased by 69 and 194%, respectively, under FGD gypsum. Except in the high-ESP class, urease activities in the 0–40 cm soil profile were significantly higher in the FGD gypsum treatments than in the controls. A significant increase in alkaline phosphatase activity was concentrated in the 20–40 cm soil layer; few classes showed significant increases in catalase and invertase activities in the 0–20 cm soil layer. Pearson correlation analysis showed that increases in soil fertility and biological activity could be attributed to reductions in electrical conductivity, pH and ESP caused by FGD gypsum application. These results confirm that FGD gypsum application is a viable strategy for reclaiming sodic soils due to its positive effects on soil fertility and biochemistry and that it may contribute to soil ecosystem sustainability.     

污灌区土壤-植物系统中重金属分布与迁移转化特征研究

为给污灌区重金属污染治理提供一定的科学依据,研究了陕西省咸阳市郊渭河北岸接受污水灌溉的沙质土地中,不同种类的重金属在土壤-植物系统中的分布与迁移转化特征。土样采集用分层采样法,同时采集同一样点的植物样(地面、地下部分)、水样,使用火焰原子吸收分光光度法测定Cd、Cr、Pb、Cu、Zn含量。结果表明:该土壤中重金属Cd、Cr、Pb主要分布在0~50 cm处;不同植物对同种重金属吸收有差异,同种植物对不同重金属的吸收差异也较大;污灌水中重金属Hg、Cd、Pb含量的高低,与相对应的灌区土壤和植物中重金属的累积量的多少基本一致。     

珠三角地区电镀厂土壤重金属形态分析

[目的]评估珠三角地区电镀厂土壤重金属的生物有效性及风险情况。[方法]采集珠三角地区不同电镀厂的土壤样品,采用BCR提取法测定土壤样品中Pb、Zn、Cu、Cr、Ni等重金属元素4种形态的含量,评估珠三角地区电镀厂重金属的浸出风险。[结果]珠三角地区电镀厂土壤污染的主要重金属类型为Cr、Zn、Cu,Pb和Ni的污染较小。珠三角地区电镀厂土壤中Zn、Cu、Cr的风险非常高,土壤条件若有改变就会带来重金属的浸出。场地1土壤样品中Zn、Cu、Cr严重超标;场地2土壤样品中Cu和Cr严重超标;场地4土壤样品中Zn严重超标;场地5土壤样品中Zn、Cu、Cr属于重污染;场地6土壤样品中Zn、Cu、Cr、Ni严重超标。[结论]该研究可为珠三角地区重金属污染治理提供依据。     

燃煤烟气脱硫石膏农用的环境安全风险

中国从20世纪90年代后期开始利用燃煤烟气脱硫石膏改良碱化土壤。燃煤烟气脱硫石膏是来自于电厂的脱硫废渣,是对含硫燃料（主要是煤）燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产物。随着中国燃煤电厂除尘、脱硫和脱硝等烟气污染控制系统的安装,在解决燃煤燃烧过程中SO2等废气减排的同时,也会产生越来越多的脱硫石膏等脱硫副产物。燃煤烟气脱硫石膏资源化利用为燃煤电厂解决越来越多的脱硫残渣处置问题而受到关注。由于燃煤烟气脱硫石膏性质和天然石膏相似,因此有研究利用燃煤烟气脱硫石膏代替天然石膏进行盐碱地改良。然而,当企业采用燃煤烟气净化技术和协同脱汞工艺,煤中有害污染物在脱硫过程中富集到烟气脱硫副产物——脱硫石膏及飞灰中,导致燃煤烟气脱硫石膏中主要有汞（Hg）、氟（F）、氯（Cl）和硒（Se）等多种污染元素的富集;脱硫飞灰中主要有砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）和锌（Zn）等多种污染元素的富集。研究数据显示,我国部分烟气脱硫石膏中Hg、Cd、As、Se、F和Cl等含量存在不同程度超出国家土壤环境质量标准和地下水质量标准。为保障土壤健康、食品安全和环境安全,建议应严格控制脱硫剂来源、脱硫工艺、脱硫石膏使用量,并对农田土壤环境风险进行长期监测,防止土壤中污染元素累积;未经无害化处理、有害物质超标的、存在环境安全风险的不得直接施用于农田土壤,杜绝其进入食物链而危害人类健康。     

煤矿污水废渣对土壤的危害及治理

采集了煤矿周围15~60 m的土壤样品,对其重金属和营养成分含量进行了分析。结果表明：煤矿周围土壤已遭受重金属污染,土壤酸化,土地生产力不断下降。并提出了防治措施。     

脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体含量的影响

【目的】土壤团聚体特征是反映土壤结构好坏的重要指标。探究脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体的影响,可为评价改良后土壤结构状况提供重要参考。【方法】本文基于内蒙古河套灌区长期碱化土壤改良田间试验,分析了3种脱硫副产物施用量和3种淋洗量共9组处理下0-10,10-20, 20-40和40-60 cm深度土层的土壤干、湿筛团聚体的平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GMD）、分形维数D、＞0.25 mm的团聚体比重（DR_0.25和WR_0.25）等参数特征,以及土壤容重和饱和导水率。【结果】施用脱硫副产物配合淋洗的综合处理显著降低了0-60 cm土壤容重,并提高了饱和导水率K_sat以及机械稳定性团聚体的GMD 和MWD,其中高脱硫副产物施用量（14.5 t·hm^-2）配合低水量淋洗处理（淋洗量为1.52×10³ t·hm^-2）的机械稳定性团聚体GMD和MWD显著高于其他处理。整体上,单一处理（仅施用脱硫副产物或仅淋洗）对团聚体的影响不显著,但仅淋洗处理下团聚体分形维数D显著高于仅施用脱硫副产物处理。综合处理中高脱硫副产物使用量处理在0-60 cm土壤剖面的分形维数D值均小于其他处理。改良后的碱化土壤中水稳性团聚体GMD和MWD远小于机械稳定性团聚体。多数碱化土壤团聚体参数与代换性钠含量、土壤碱化度（ESP）、土壤pH呈极显著负相关关系（P＜0.01）,而饱和导水率则与机械稳定性团聚体GMD,MWD和DR_0.25呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】施用脱硫副产物配合淋洗的改良对0-40 cm深度碱化土壤团聚体稳定性有明显的提升,土壤结构改善明显;仅施用脱硫副产物改良可以维持团粒结构稳定性,而仅淋洗改良则不利于团聚体的形成。     

亳州市涡北煤矿周边农田土壤重金属污染评价及来源解析

为开展煤矿周边农田土壤重金属污染程度及来源研究,采集了亳州市涡北煤矿周边农田105个表层土壤样品,测定了Ni、As、Cr、Zn、Cu、Cd和Pb 7种重金属的含量.利用污染指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度进行评价,采用绝对主成分分数-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型初步定量解析重金属的潜在来源.结果 表明,涡北煤矿周边农田土壤重金属含量总体处于较低水平,重金属Cd局部污染较为严重.涡北煤矿周边农田土壤中7种重金属主要受到自然因素与采矿、农业施肥等人为因素的影响.结论 显示,涡北煤矿周边农田土壤存在一定程度的重金属污染,重金属Zn与Cd的富集主要受矿业活动的影响.     

脱硫石膏不同施用量对盐碱地改良安全性评价

目的 以新疆玛纳斯流域盐碱土壤为材料,对施用脱硫石膏改良盐碱土壤进行安全性评价。方法 通过脱硫石膏不同施用量设置: 0 t/667 m²(CK)、1 t/667 m²(1T)、3 t/667 m²(3T)、5 t/667 m²(5T),4个处理,分析土壤及植株各器官中重金属累积含量。结果 施用脱硫石膏后土壤pH显著降低,1T、3T、5T处理分别较CK降低20.4%、20.8%、21.3%,而土壤电导率、盐分均有所增加。土壤中As、Cr、Cd含量随着脱硫石膏施用量的增加而增加,但各处理土壤中几种重金属含量均符合土壤环境质量标准。油菜各器官中As、Cd、Pb含量从大到小依次为根>叶>茎,各项重金属含量也均符合国家标准。结论 3T的处理在改良盐碱土壤方面具有投入低,见效快,且对环境未造成不良影响,适宜推广应用。     

基于Ordinary Kriging路域土壤重金属含量的空间分布——以国道316线福州至闽清段为例

土壤重金属污染日渐加重,道路交通活动产生的重金属污染导致路域土壤重金属含量上升,构成潜在生态威胁。为探明路域土壤重金属污染范围及其变化趋势,在316国道福州-闽清段外侧100 m×100 m范围内布设5条与道路垂直的采样断面,每条断面依据道路远近布设11个采样点,在距离道路路侧200 m处采集2个对照土壤样品,共采集57个采样点表层的土壤样品,并采用XRF-DP 4050测定土壤中重金属(Cr、Pb、Zn、Mn和Fe)含量。在此基础上,对土壤中不同重金属间进行相关性分析,并用普通克里金进行插值分析路域土壤重金属的空间分布特征。结果表明,测量领域内的土壤中Cr、Pb、Zn含量整体趋势呈现随道路距离增加而递减,其对照区含量较低,含量受道路交通影响;其中Cr呈指数分布,在0 m处含量最高;Pb、Zn呈偏态分布,峰值出现在10~20 m。Fe、Mn在对照区含量较高,其测量领域含量不易受道路交通影响,含量主要与成土母质有关。