赤泥基质改良及种植植物的筛选研究

采用四因素三水平正交改良方案对盐分含量较高的赤泥基质进行了改良研究和植物种植试验。结果表明:4种改良剂均能降低土壤的pH值,其中磷石膏对赤泥基质的pH影响最大;赤泥基质的持水率则主要受膨润土的影响,膨润土对赤泥基质的盐分具有一定的吸附或交换作用,添加量为20%时,赤泥可溶性盐含量降低了50%;3种供试植物中黑麦草最适宜改良后的赤泥基质种植。     

赤泥对煤矿酸性废水中污染物的去除效率研究

采用单因子试验,初步探讨了赤泥改性温度、煤矿废水pH值、固液比、振荡频率、MnO2投加量等5个因素对赤泥去除煤矿废水中Fe,Mn,Cu,Zn,Cd等污染物效果的影响.结果表明:赤泥对煤矿废水中污染物均有较高去除效率;当固液比为50 g/L,MnO2投加量为3 g/L,振荡频率为185 r/min,振荡时间为1 h,煤矿废水pH为4.0,赤泥改性温度为700℃时,废水中Fe,Mn,Cu,Zn,Cd的去除效率分别为99.86%,99.09%,93.62%,94.04%和93.05%.     

赤泥对废水中镍离子的吸附处理研究

[目的]研究赤泥吸附废水中镍离子的特性.[方法]采用静态吸附方法对赤泥吸附废水中镍离子的影响因素和特性进行研究.[结果]在反应温度为25℃,振荡时间为1.5h条件下,向pH =6.7,50 mg/L含镍废水中投加2 g/L赤泥,镍离子去除率近90％.随着赤泥投加量、振荡时间以及pH增加,镍离子去除率逐渐增大.700℃焙烧赤泥较未经处理赤泥(原赤泥)的吸附能力略高.二级动力学方程可拟合赤泥吸附镍离子的过程,Langmuir模型较好地描述赤泥对镍离子的吸附热力学特性,最大饱和吸附量可达192.308 mg/g.赤泥吸附镍离子为吸热反应,并且为自发行为.[结论]该研究可为资源的可持续利用和重金属废水的处理提供思路和依据.     

赤泥颗粒和赤泥对污染土壤镉形态分布及水稻吸收的效应

赤泥能促进土壤中镉形态转化(离子交换态向残渣态转化),但赤泥碱性很强,对土壤的功能有一定的破坏,为此采用盆栽试验研究了赤泥粉和改性赤泥颗粒对酸性潮泥田土壤镉形态分布及水稻生长的影响.结果表明,同比例(5％ W/W)赤泥颗粒的pH值较赤泥粉下降2.4个单位,但随着时间的推移,改性后赤泥颗粒中OH-有缓释的趋势;同比例(5％ W/W)赤泥颗粒对镉污染土壤的形态分布影响在修复前期比赤泥粉小,在修复后期与赤泥粉基本相同甚至稍大,但两者对水稻生长影响不同:添加赤泥颗粒导致水稻增产18.3％,添加赤泥粉导致水稻减产33.3％;赤泥粉和赤泥颗粒均能抑制水稻对土壤中镉的吸收,添加量越高,抑制效果越明显;添加合适的赤泥颗粒能促进水稻的生长,反之抑制水稻的生长,通过试验,初步确定水稻生长状况最好的赤泥颗粒添加量为3％( W/W),此时离子交换态最大降幅为32.1％,残渣态最大增幅为13.7％,水稻增产37.35％,糙米镉含量减少43.8％,低于国家食品卫生标准限值(Cd≤0.2 mg·kg-1).     

碱胁迫条件下皇竹草和玉米的适应性研究

赤泥为强碱性铝工业废渣,其处置及综合利用问题突出,相关的植物修复机制的研究缺乏。通过观测不同的碱性土壤中皇竹草和玉米的生长情况及生理指标差异,探究碱胁迫下皇竹草及玉米的适应性差异及可能的机理。结果表明:植物种植后碱性土壤的pH值显著降低,经过皇竹草60d的生长后,赤泥的p H值从9.49下降到9.25。在不同的碱性土壤中,皇竹草的生长情况优于玉米,皇竹草的生长速率及其产量均显著高于同等情况下的玉米,其中产量高50%以上,表现出更强的生命力。相比于玉米而言,受到碱胁迫后的皇竹草,均会在移栽后2d左右迅速产生更多的脯氨酸和可溶性糖参与抵御胁迫,表现出更强的碱胁迫抵抗能力。因此,皇竹草能在碱性土壤下具有较强的生长及抗逆能力,可在碱性环境治理等方面推广应用。     

赤泥与粉煤灰固稳疏浚底泥磷的研究

底泥疏浚是解决水体富营养化的重要举措之一,如何有效处理疏浚底泥已经成为亟待解决的难题。土地利用是有效吸纳疏浚底泥的方法之一,但却存在营养元素尤其是磷元素容易流失的问题。以铝业矿渣赤泥和煤燃烧副产物粉煤灰为原料,将其用于疏浚底泥中磷的固稳,考察了疏浚底泥的性质、固稳剂对疏浚底泥pH的影响、固稳时间以及固稳剂添加量对磷浸出量的影响。结果表明:疏浚底泥的pH随着固稳剂添加量的增加而升高,磷的浸出量随着固稳时间的延长而降低;对于掺混赤泥的疏浚底泥,磷的浸出量随着赤泥添加量的增加而增加,而对于掺混粉煤灰或赤泥与粉煤灰等量混合的疏浚底泥,磷的浸出量随着固稳剂添加量的增加而降低。粉煤灰或赤泥与粉煤灰等量混合作为固稳剂均能够有效固稳疏浚底泥中的磷。     

酸雨淋溶条件下赤泥中重金属在土壤中的迁移特性及其潜在危害

为探讨在气候特征较特殊区域的赤泥堆场溃坝后,赤泥中重金属对土壤及地下水的影响,以我国普遍存在的联合法赤泥为研究对象开展土柱模拟实验。结果表明:赤泥经酸雨淋溶后,溶出的As、Cr、Cd、V、Mo 5种重金属主要累积在表层(0~20 cm)土壤中,平均浓度分别达到17.71、42.31、0.79、57.77、29.76 mg·kg-1,与原始浓度相比分别增加了5.83、1.36、2.21、2.34、1.89倍;Pb与Zn在0~60 cm深度土壤累积明显,平均浓度分别达到18.67、58.52 mg·kg-1,分别增加了8.76、3.86倍,Cu、Ni在土壤中含量有微量增加,累积现象不明显;赤泥经酸雨淋溶后,As、Ni酸可提取态平均占比较高,可迁移性强,Cu、Cr、Mo主要以可氧化态和可还原态存在,Pb、Zn、V主要以可还原态存在,具有较大的潜在迁移性;渗滤液中仅检出较低浓度的Mo、V、Pb、Cu,说明赤泥经酸雨淋溶后,溶出的重金属主要滞留在土壤中,对土壤造成较大的潜在危害。     

赤泥不同施用量对镉污染稻田水稻光合特性及产量的影响

通过盆栽试验研究了赤泥不同施用量对镉污染稻田水稻光合特性及产量的影响。结果表明:赤泥施用量为50 g/盆时水稻产量达到最高,其主要作用是促进了水稻有效穗形成,提高了千粒重、结实率和每盆粒重等产量相关性状。同时得出:利用赤泥修复酸性土壤镉污染能改善稻田土壤生态环境,可实现水稻增产,但赤泥施用量要考虑水稻生长特性和栽培环境,适量施入。