煤矸石对矿区农业可持续发展影响及治理途径

首先分析了煤矸石堆积对矿区可持续发展的影响,指出煤矸石堆积严重阻碍了矿区生态和经济的可持续发展;然后从煤矸石治理给矿区带来的环境效益、经济效益、社会效益3个方面,阐述了煤矸石治理对矿区农业可持续发展的战略意义;最后从管理、经济、技术3个方面提出促进矿区农业经济可持续发展的煤矸石治理途径。     

煤矸石对环境的危害及其综合利用

煤矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废物。对煤矸石的概念和其对环境的危害进行了介绍,并对煤矸石的综合利用进行了论述。     

自燃煤矸石用于路面基层技术

针对采煤区堆有大量废弃煤矸石的现状,对自燃煤矸石用于路面基层的技术进行了研究。分析了自燃煤矸石等主要材料的化学成分、物理力学性质,提出了用水泥和二灰稳定煤矸石的合理配合比,并对煤矸石混合料做了不同龄期的无侧限抗压强度试验,分析其强度增长规律。该技术的应用可实现降低通县乡公路造价,推动矿区周边通县乡公路建设进程,同时解决了煤炭工业区煤矸石的占地和污染。     

内蒙古西部地区煤矸石路用性质试验研究

煤矸石是煤矿生产过程中产生的固体废弃物,对环境造成严重污染,利用煤矸石是解决煤矸石环境污染问题的主要途径.本文以内蒙古西部区煤矸石为研究对象,通过对取自乌海、东胜、薛家湾煤矸石原料测定其颗粒组成、吸水率、膨胀率、烧失率、PH值、压碎值、坚固性等指标,研究分析其物理、化学和力学性质,获得三种煤矸石的性质差异,确定乌海煤矸石可作为路用集料直接使用,而其他两种煤矸石可作为路堤填料加以利用.     

我国煤矸石山的水分研究进展

关于煤矸石山生态恢复最重要的限制因子——煤矸石山水分的科学研究,将为煤矸石山的植被恢复与生态重建提供科学的依据。分别从水分特征、入渗规律和立地条件对水分的影响3个方面,介绍了我国煤矸石山的水分研究进展,并指出了我国现有的煤矸石水分研究中存在的问题以及亟待研究的方面。     

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。     

煤矸石改良膨胀土承载比特性研究

膨胀土路基工程中常发生膨胀、沉降等问题严重影响工程质量。同时,随着煤的大量生产,其副产品煤矸石也越来越多,不仅占用了大量土地,还对环境造成污染。在膨胀土中加入煤矸石,研究煤矸石改良膨胀土的承载比特性。研究表明:随着膨胀土中煤矸石掺量的增加,膨胀土的CBR值呈先增大后减少的关系,在最佳含水率时膨胀土中煤矸石的掺量分别为30%,35%,40%,45%,50%的五组试验中,发现膨胀土中煤矸石含量为35%时对膨胀土的承载比特性改良效果最佳。     

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。     

煤矸石山坡面土壤营养元素状况分析

煤矸石山进行覆土是植被修复的关键一步,而覆土又会对其基质中的营养元素产生一定的影响,同时,由于煤矸石山不同坡面上水分、温度等环境因子不同造成土壤营养元素含量也不同,影响了植物的生长。本文研究不同的覆土比例对煤矸石基质中各营养元素含量的影响,并选取了山西省阳泉市280煤矸石山阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡和平台共5种坡面,研究其下土壤中营养元素的差异。研究表明:黄土的加入降低了煤矸石渣土中有机质、全氮、全磷、全钾的含量,且二者呈线性相关,在5种坡面中,全氮含量与有机质含量的大小顺序为:半阳坡>阴坡>阳坡>半阴破>平台,有效磷和速效钾的含量大小顺序为半阳坡>平台>阴坡>阳坡>半阴坡,为进一步的植被恢复提供了基础。     

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。     

基于高效解磷菌的煤矸石肥料制备及其应用潜力分析

从风化的煤矸石中分离筛选出一株具有解磷能力的细菌菌株GZU-Mic02,经鉴定,为藤黄微球菌(Micrococcus luteus)。利用该菌株和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)菌株ACCC1011分别解离煤矸石制备肥料,与没有处理的煤矸石样品相比,制备的煤矸石肥料的碱解氮、有效磷和速效钾含量都大幅提高。其中,经GZU-Mic02菌株处理的煤矸石肥料相比经巨大芽孢杆菌处理的煤矸石肥料具有更高的有效磷和碱解氮含量,而后者的速效钾含量更高。采用烟草盆栽试验验证制备的煤矸石肥料的肥效,结果表明,分别施用2种煤矸石肥料培育25 d后,烟草的株高、茎围和叶片大小均优于不施用肥料的对照组,且以用GZU-Mic02菌株制备的煤矸石肥料的效果更佳。     

煤矸石沥青混合料路用性能的试验

为进一步扩大煤矸石的利用率,减少石材的使用,对煤矸石沥青混合料应用在二级或二级以下公路时的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性等路用性能进行了室内对比试验.结果各项性能指标均达到了<公路沥青路面施工技术规范>(JTG F40-2004)中的普通沥青混合料的质量要求,说明利用煤矸石进行沥青混合料生产是可行的.     

煤矸石山不同坡面土壤营养元素与植被配置模式研究

煤矸石是煤炭生产和加工过程中主要的固体废物,堆积在矿区附近形成煤矸石山。由于煤矸石山体不同坡面上水分、温度等环境因子和土壤营养元素含量不同,导致不同坡面适宜的植物配置模式也不同。选取山西省阳泉市280煤矸石山阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡和平台共5种坡面,研究其土壤中营养元素的差异,并进行植被调查,分析在不同坡面上适宜采用的植物配置模式,为矿区的修复奠定基础。研究结果表明,阳坡与半阳坡上适宜种植乔灌草相结合的配置模式,阴坡与半阴坡上适宜种植以草本为主的配置模式,而平台上适宜种植以灌木和草本相结合的配置模式。     

利用煤矸石制作水稻育苗基质的研究

以配置合格水稻育苗基质为目标,针对现有水稻育苗基质的生产原材料多以草炭为主对环境影响大的问题,探索利用煤矸石作为水稻育苗基质的可行性研究,在生产育苗基质的同时做到固体废弃物的资源化利用。通过对试验原料进行前处理和各项理化性质的测定及试验前进行的配比试验,确定了适合水稻育苗基质的4个处理作为试验组与对照组进行了水稻育苗试验。结果表明：（1）煤矸石可作为水稻育苗基质的材料;（2）煤矸石的最大添加量可达到80%（体积比）,但需要进行活化处理;（3）不经活化处理的煤矸石也可用于水稻育苗,生长情况也较好,但煤矸石的添加量缩减至38%（体积比）。     

自燃煤矸石山热能资源及利用

针对煤矸石山赋存大量热能而又未能有效利用的现实情况,提出了自燃煤矸石山热能利用的新思路。将各类高温煤矸石山的热能用于水产、畜禽养殖,反季节蔬菜、花卉、食用菌及其他保护性栽培作物的生产,既利用废弃能源减少生产成本,又能减轻环境污染。这种变害为利,变废为宝的节能减排的利用在我国具有广阔的应用前景。     

矸石山治理前后周围土壤内重金属含量特征研究

采用单项污染指数法和内梅罗(Nemerow)综合污染指数法,评价治理前后矸石山周围土壤重金属状况。结果表明,矸石内重金属的迁移程度受到日晒、风流等外界等因素的影响,削减后矸石山周围土壤内重金属含量比治理前明显下降。