脱硫石膏改良盐碱土的研究进展

随着人口资源矛盾的加剧,盐碱地开发、改良成为普遍关注问题。利用工业副产物脱硫石膏,可以有效改良盐碱地,提高作物产量。综述了石膏改良盐碱土的原理、研究方法以及影响石膏改良盐碱土的因素,着重讨论了石膏施用方法、石膏施用量以及灌水量和灌水次数对石膏改良碱土的影响,并对石膏改良盐碱土研究工作的思路进行了初步的探讨和展望,以期为石膏改良盐碱土提供借鉴。     

酒泉市边湾农场盐碱化土壤的脱硫石膏改良机理研究

甘肃省酒泉市边湾农场土壤盐碱化严重,致使农业生产无法进行,因此采用脱硫石膏对采自边湾农场耕作层的土样进行改良试验,以评估其对边湾农场盐碱土改良的可行性。结果表明,与对照相比,施用脱硫石膏处理组(11 250～45 000 kg/hm~2)的土壤pH、碱化度、总碱度和钠吸附比均显著降低,分别下降了11.38%～12.61%、20.07%～48.40%、4.81%～8.35%、5.5%～22.92%;土壤中Na+、Cl-、K+和Mg2+含量分别降低了16.78%～29.33%、25.44%～46.77%、4.93%～10.05%、6.61%～17.72%,土壤中Ca2+和SO42-含量分别增加了12.91%～43.46%、5.77%～40.77%,表明试验土样的盐碱化程度降低。可见,试验方案对改良边湾农场盐碱化土壤有较好的效果,综合考虑,脱硫石膏施用量为33 750 kg/hm~2时改良效果最优。     

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。     

脱硫石膏改良盐碱地对紫花苜蓿生长的影响

通过盆栽试验,研究重度苏打(Na2CO3)盐碱地施用脱硫石膏对土壤理化性质、紫花苜蓿出苗率和生物量的影响。结果表明,与不施脱硫石膏(对照)相比,土壤pH值降低15.6%~17.5%,EC值提高0.50~1.65 m S/cm;紫花苜蓿出苗率提高7~29百分点,干生物量提高11.17%~50.20%,株高增加0.75~8.34 cm,分蘖数增加4%~75%,苜蓿含水量有所增加,但与对照相比,差异不显著。根据吉林省西部土壤、气候条件,结合土壤pH值、EC值的变化与紫花苜蓿的出苗率、生物量、株高等数值指标,建议脱硫石膏施用量为15 000 kg/hm2,以改良白城市重度苏打盐碱土。     

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。     

脱硫石膏施用不同年限对土壤改良效果及安全性评价

以干旱区玛纳斯河流域盐碱地为研究对象,分析施用脱硫石膏后不同年限土壤改良效果并对其进行安全性评价.将脱硫石膏一次性施入盐碱农田,分别在第1、第3、第5年定点检测土壤pH值、电导率(EC)、有机质和重金属含量变化.结果表明,施用脱硫石膏后土壤pH值、电导率较未施用有所降低,而有机质含量高于未施用处理.随着施用年限增加,土壤pH值有所升高,但仍低于未施用处理.盐碱荒地复垦后第3年土壤电导率明显大幅度降低;施用脱硫石膏土壤EC第5年高于未施用处理,但仍低于复垦前.施用脱硫石膏后第1年和第3年土壤砷、镉、铜、铅的含量有所降低,变化差异不大,第5年有所升高,高于土壤背景值,但都低于GB 15618—2018中的限量.得出脱硫石膏施用5年内能够降低土壤pH值,增加土壤中有机质的含量,不会造成土壤重金属污染.     

烟气脱硫石膏农业资源化利用研究进展

简述燃煤电厂烟气脱硫石膏的生产过程、性质和工业应用情况,在此基础上,着重阐述烟气脱硫石膏对酸性和碱性土壤的改良研究现状,并展望脱硫石膏农业资源化利用研究的前景。     

脱硫石膏改良碱化土壤对土壤重金属环境的影响

脱硫石膏中的主要成分硫酸钙能与碱性土壤中的交换性Na+进行反应以改良碱性土壤。采集了10个燃煤火力发电厂的脱硫石膏样品进行测试分析,结果表明不同电厂脱硫石膏的硫酸钙含量和砷、汞、铅、铬、镉重金属元素含量存在差异,其硫酸钙含量在51.8~89%之间,重金属含量基本低于适用于耕地的国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)。利用这些脱硫石膏改良碱化土壤并种植油葵,连续五年监测土壤中的重金属含量,结果表明利用脱硫石膏改良碱化土壤不影响重金属的含量,为今后脱硫石膏改良盐碱地的大面积示范推广提供了安全可靠的依据。     

磷石膏改良盐碱地土壤化学性质的效果

3a试验结果表明,工业废渣磷石膏能改变盐碱地土壤化学性质,降低耕层pH0.1～0.2个单位,脱盐率提高11.3％～21.6％,土壤碱化率下降10.3％～22.8％,增加土壤通透性,对土壤剖面的盐分布也有明显降低作用,对地表潜水影响不大。改良地小麦增产23.8％～34.5％。     

脱硫废弃物改良盐碱地田间试验研究

通过燃煤脱硫废弃物和自行研制的专用改良剂为主要原料,在西大滩盐碱地上进行了改良试验示范,取得了明显效果。使作物产量在原有基础上有大幅度增加。     

脱硫石膏改良盐碱土对水稻质膜和叶绿素荧光特性的影响

以水稻品种越光(盐敏感)和Bertone(耐盐)为试材,设置了正常稻田土、典型盐碱土和改良盐碱土3个处理,分别在水稻插秧后1、4、7、14 d取样测定水稻叶片伤害百分率、丙二醛含量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数等,以分析改良盐碱土处理的效果。结果表明,随着处理时间的延长,与正常稻田土相比,典型盐碱土和改良盐碱土处理的水稻叶片伤害百分率、丙二醛含量均极显著增加,叶绿素a、b及总叶绿素含量以及Fm、Fv/Fm、ETR等叶绿素荧光参数均明显降低;与典型盐碱土处理相比,在改良盐碱土条件下,2个水稻品种的叶片伤害百分率、丙二醛含量总体均极显著降低,叶绿素a、b及总叶绿素含量以及Fm、Fv/Fm等叶绿素荧光参数总体均明显升高,并表现出不同的变化规律,其中Bertone的盐害症状较轻。表明,施用适量的脱硫石膏、改良剂和有机肥,辅以灌排水措施可以有效缓解盐碱土对水稻幼苗的伤害,尤其对耐盐水稻品种效果更佳。     

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。     

土壤重金属污染及植物修复技术研究

从重金属的概念及污染土壤的特点出发,概括了我国土壤重金属污染的现状及危害,论述了重金属污染土壤的植物修复技术原理、类型、研究现状及优缺点,并对植物修复技术的研究趋势及在我国的发展前景进行了展望。     

火电厂烟气脱硫石膏对重度苏打盐化土饱和导水率的影响

以大同盆地重度苏打盐化土为研究对象,采用土柱模拟的方法,研究火电厂烟气脱硫石膏3种用量(15、30、60 t·hm^-2)下土壤饱和导水率的变化规律,分析了脱硫石膏不同施用量和土壤饱和导水率的关系,旨在为大同盆地苏打盐化土改良提供理论支持和借鉴.结果表明:脱硫石膏对3个土层的土壤的饱和导水率均有提高作用,其中表层土壤(0~10 cm)提高的幅度最大,其次是10~20 cm,20~40 cm底层土壤提高幅度最小;脱硫石膏对表层(0~10 cm)土壤的饱和导水率提高速率以及效率最高,随着土层深度的增加,脱硫石膏对土壤饱和导水率的提高速率及效率逐渐降低;脱硫石膏的经济用量应为30 t·hm^-2;重度苏打盐化土饱和导水率与脱硫石膏施用量无显着正相关关系(P>0.05).     

紫色土中Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附特征研究

[目的]了解紫色土对铜、锌的吸附特点。[方法]采用振荡平衡的方法研究了铜、锌在酸性、中性和石灰性3种紫色土中的吸附特征,并同时比较了不同环境条件对2种离子在3种紫色土中的吸附影响。[结果]研究得出,一定pH值条件下,在同种土壤上的吸附能力大小依次是Cu2+>Zn2+;3种紫色土在一定pH值条件下对同种重金属离子的吸附强度依次是石灰性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土,与其表面电荷密度的大小相一致;Cu2+在3种紫色土表面以电性吸附和专性吸附的方式共存,其专性吸附的比例分别约为石灰性紫色土40%、中性紫色土25%、酸性紫色土20%;而Zn2+在土壤表面上绝大多数发生电性吸附。[结论]这2种重金属在紫色土中的吸附特征对库区土壤重金属污染评价有重要意义。     

石膏对苏打盐碱土壤理化性质的影响

为探究石膏对苏打盐碱土土壤理化性质的影响,通过室内模拟实验的方法,研究了土壤施用不同用量（0、0.6%、1.2%和2.4%）石膏及灌排水对土壤絮凝作用、上清液pH、上清液离子含量、土壤交换性离子含量、土壤碱化度、石膏利用率的影响。结果表明,施用石膏显著降低苏打盐碱土上清液pH及土壤碱化度,增加土壤水溶性中盐分离子含量;灌排水显著降低土壤盐分离子含量和土壤碱化度。各处理加入石膏后,上清液pH 由10.31先降至8.19～8.55后又缓慢增加;第5天时,0.6%、1.2%和2.4%石膏用量处理上清液pH分别为9.53、8.52和8.34,土壤碱化度分别下降至50.40%、33.00%和25.23%,石膏利用率分别为52.59%、58.1%和40.99%。由此可见,在试验范围内,综合土壤改良效果及石膏利用率,1.2%石膏用量为试验最优用量。     

污灌条件下土壤碱度和石膏应用对重金属元素动态行为的影响

采用室内土柱淋洗试验方法,研究了污水灌溉条件下土壤碱度和石膏应用对土壤中重金属元素动态变化的影响。结果显示,Fe元素在土壤中累积,但它在碱性土壤中的累积程度大于在非碱性土壤或石膏应用后的碱性土壤中的累积程度。Mn和Zn元素在碱性土壤中累积而在非碱性土壤或石膏应用后的碱性土壤中淋溶。Cu元素在非碱性土壤中累积而在碱性土壤(不论石膏应用与否)中淋溶。Ni元素在所有土壤条件下均产生淋溶,但石膏的应用增大了Ni元素的淋溶程度。土壤碱度以及石膏在碱性土壤中的应用明显地改变了重金属元素的动态行为。某些重金属元素在土壤中的累积不会影响试验用污水的较长期灌溉使用。     

不同改良物质对苏打碱土盐碱度及水稻生长的影响

针对吉林省西部新垦水田地盐碱化严重等问题,研究了脱硫石膏(GR)、沙土(SS)、农家肥(FM)、混合(M)4种处理对苏打碱土新垦水田的改良作用.结果表明：M处理的水稻株高与SS、FM、对照(CK)间存在极显著差异(P<0.01);GR处理的水稻根长、叶面积指数与CK、FM存在极显著差异(P<0.01);M和GR处理水稻株高、根长和叶面积指数差异不显著,表明M处理中的脱硫石膏成分对土壤改良的贡献率最大,进而影响水稻的形态特征.M处理的水稻根生物量最高,GR处理的水稻茎、叶、穗生物量和总生物量最高,并且与CK间存在极显著差异(P<0.01).在改良12个月后,0~20 cm土层土壤的pH在M与CK间存在显著差异 (P<0.05);CK、SS与GR处理间EC值差异极显著(P<0.01).在改良17个月后,M与CK间土壤pH存在极显著差异(P<0.01);CK、FM和SS处理与GR、M处理间EC、ESP值存在极显著差异(P<0.01),M处理的EC值最高、ESP最低.GR处理水稻产量达到 6 071 kg/hm².     

土壤重金属污染现状与危害及修复技术研究进展

阐述了我国土壤重金属污染的现状以及来源和危害,综述了土壤重金属污染的修复技术,为土壤重金属污染综合治理与修复提出了新的思路。     

重金属污染土壤植物提取技术机理的研究进展

从植物根际土壤重金属的释放、植物对重金属的吸收、重金属在植物体内的运输与转移以及植物对重金属的积累与忍耐机制等方面对植物提取技术机理的研究进行了综述。