粉煤灰复垦地土壤养分及重金属分布影响因素分析

论文摘要

随着煤电工业的发展,矿区生态环境日益恶化,人地矛盾加剧,矿区生态复垦被提上日程,越来越受到重视。灰场复垦是解决粉煤灰所带来的环境问题的一条有效途径。但利用粉煤灰充填复垦的土壤毕竟不是严格意义上的土壤,其保肥供肥能力以及作物的产量和质量与农业土壤存在差别,即使同一块复垦地上也存在差别,为了更好的指导农民生产实践和和今后的复垦工作,对粉煤灰复垦地进行基础研究具有十分重要的意义。本文以安徽省淮南市上窑灰场中的洛河老灰场复垦地为研究对象,通过实地试验、现场采样、室内分析和室内试验相结合的方法,对粉煤灰复垦地养分和重金属的分布规律及其影响因素进行研究,结果表明：①除pH和含水量外,各养分和重金属含量在水平方向上分布不均匀；②垂直方向上,各养分的分布状况存在较大差异,随深度的增加,pH和含水量呈递增趋势,有机质含量先减少后增加但变幅不大,水解氮和速效钾含量先减少后增加,速效磷含量先减少后增加再减少分布；各重金属分布表现出较高的一致性,表土和粉煤灰层中重金属含量相差较大,除锌外,其余各重金属在土壤中的含量均低于粉煤灰中的含量,但在同一介质中变幅不大,且粉煤灰层中重金属有向表土迁移的趋势。③粉煤灰的化学成分、结构特征、颗粒大小等影响养分和重金属的分布,粉煤灰中因含有P、K等植物所需的营养元素,可以作为营养源供给表土,因含有SiO2、Al2O3等活性成分、具有疏松多孔的结构、颗粒表面含有活性基团等特点可以作为吸纳并承载养分和重金属的载体,具有一定的吸附固定能力,且细灰(粒径<80μm)比粗灰(粒径>80μm)的吸附固定能力强,比粗灰的释放能力弱；土壤的pH和含水量对养分和重金属的分布产生一定的影响；另外,重金属污染亦会影响养分的分布。图[23]表[21]参[91]

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Contents
• 插图清单
• 表格清单
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 粉煤灰概述
• 1.2.1 粉煤灰的产生
• 1.2.2 粉煤灰理化性质及其农业利用优势
• 1.2.3 粉煤灰对环境的影响
• 1.2.4 湿排对粉煤灰理化性质的影响
• 1.2.5 风化对粉煤灰理化性质的影响
• 1.3 国内外粉煤灰农业利用研究现状及存在的问题
• 1.3.1 国内外研究现状
• 1.3.2 存在的问题
• 1.4 研究方案
• 1.4.1 研究目的和意义
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 研究方法
• 2 研究区概况
• 2.1 研究区位置
• 2.2 气象与气候特征
• 2.3 地形地貌特征
• 2.4 土地利用情况
• 2.5 洛河电厂粉煤灰的储存及其特征
• 2.5.1 粉煤灰的储存
• 2.5.2 粉煤灰的结构特征
• 2.5.3 粉煤灰的矿物与化学组成
• 3 采样方案设计与样品测试
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 样品采集
• 3.1.2 土壤样品的预处理
• 3.1.3 检测项目及分析方法
• 3.1.4 重金属的测定方法
• 3.2 实验数据
• 4 复垦土壤养分分布特征
• 4.1 水平分布特征
• 4.2 垂向分布特征
• 4.2.1 土壤含水量垂向分布特征
• 4.2.2 土壤pH垂向分布特征
• 4.2.3 土壤有机质垂向分布特征
• 4.2.4 土壤水解氮垂向分布特征
• 4.2.5 土壤速效磷垂向分布特征
• 4.2.6 土壤速效钾垂向分布特征
• 4.2.7 各养分垂向分布特征差异性分析
• 5 复垦土壤养分分布影响因素分析
• 5.1 粉煤灰理化性质对土壤养分空间分布的影响
• 5.1.1 粉煤灰对N、P、K的吸附固定能力实验
• 5.1.2 粒径对粉煤灰吸附固定能力的影响
• 5.2 pH对土壤养分空间分布的影响
• 5.3 含水量对土壤养分空间分布的影响
• 5.4 重金属污染对土壤养分空间分布的影响
• 6 复垦土壤重金属分布特征
• 6.1 引言
• 6.2 水平分布特征
• 6.3 垂向分布特征
• 6.3.1 重金属铜Cu的垂向分布特征
• 6.3.2 重金属锌Zn的垂向分布特征
• 6.3.3 重金属铅Pb的垂向分布特征
• 6.3.4 重金属镉Cd的垂向分布特征
• 6.3.5 重金属铬Cr的垂向分布特征
• 6.3.6 重金属镍Ni的垂向分布特征
• 6.3.7 各重金属垂向分布特征的差异性分析
• 7 复垦土壤重金属分布影响因素分析
• 7.1 粉煤灰粒径对重金属吸附和释放能力的影响
• 7.2 粉煤灰中重金属的化学形态对重金属分布的影响
• 7.3 pH对重金属空间分布的影响
• 7.4 含水量对重金属空间分布的影响
• 8 结论
• 8.1 结论与建议
• 8.2 存在问题
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介