煤矸石自然风化进程中风化物理化性质变化研究 ——以阜新矿区为例

论文摘要

土壤理化性状分析及其变化规律是矿区生态重建的前提和基础。本文以阜新矿区煤矸石为研究对象,对煤矸石风化物的理化性质进行分析,并与当地农田作对比,探索煤矸石自然风化进程中风化物的理化性质变化规律,为矿区煤矸石山的生态恢复及整治利用提供科学依据。实验结果如下:（1）煤矸石风化物具有两个明显的成土发生层次:风化表层和弱风化淋溶层。随着停止排矸年限的增加,各风化层厚度加大,颜色加深,根量增多。（2）煤矸石风化物饱和含水量、毛管持水量和田间持水量均随着排矸年限的增加呈上升趋势,表层水量大于亚表层,阴坡水分显著好于阳坡。在表层,阴A样地三项水分参数含量分别为阴D样地的1.5、2.2和1.75倍,但与对照农田相比,仍存在显著差异（P<0.05）。风化物总孔隙度和毛管孔隙度也随着排矸年限的增加而增大,而非毛管孔隙度和容重则减小,风化物逐步成土熟化。（3）随着排矸年限的增加,煤矸石风化物有机质含量、N、P、K全量和全盐量均呈同步的增长态势,风化物pH值随排矸年限的增加呈现总体下降的趋势。排矸年限增至25～40a时,阴阳两坡表层有机质含量约为农田含量的7.2倍和4.0倍,煤矸石风化物中不含CO32-,与pH值呈碱性结果一致。煤矸石养分状况好转,pH值降低都有利于植被恢复,但盐分升高又会对植物生长产生不利影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.1.1 煤矸石的产生
• 1.1.2 煤矸石的危害
• 1.1.3 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 2 研究区概况
• 2.1 自然概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 气候条件
• 2.1.3 地质地貌
• 2.1.4 水文
• 2.1.5 土壤
• 2.1.6 植被
• 2.2 社会经济条件
• 3 研究内容、方法和技术路线
• 3.1 研究内容
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 试验样地选择
• 3.2.1.1 样地的基本情况
• 3.2.1.2 样地的选择
• 3.2.2 煤矸石风化物剖面特征调查与取样
• 3.2.3 风化物物理性质测定--环刀法
• 3.2.3.1 风化物容重的测定
• 3.2.3.2 风化物水分的测定
• 3.2.3.3 风化物孔隙度的测定
• 3.2.4 风化物化学性质测定
• 3.2.4.1 风化物pH 值的测定--电位测定法
• 3.2.4.2 风化物有机质含量的测定--重铬酸钾容量法--外加热法
• 3.2.4.3 风化物养分含量的测定
• 3.2.4.4 风化物盐分含量的测定
• 3.2.5 数据处理方法
• 3.3 技术路线
• 4 结果与分析
• 4.1 煤矸石风化物剖面特征变化
• 4.1.1 风化层厚度
• 4.1.2 颜色
• 4.1.3 根量
• 4.2 煤矸石风化物物理性质变化
• 4.2.1 风化物容重变化
• 4.2.2 风化物水分变化
• 4.2.3 风化物孔隙度变化
• 4.3 煤矸石风化物化学性质变化
• 4.3.1 风化物 pH 值变化
• 4.3.2 风化物有机质变化
• 4.3.3 风化物养分变化
• 4.3.4 风化物盐分变化
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介