粉煤灰与污泥配施改良山东郑路、华丰盐碱地的实验研究

论文摘要

本文在调查采样基础上,从矿物学及土壤学角度,对山东郑路、华丰的盐碱地及周围的粉煤灰、污泥进行了成分、质地、矿物组合及物理性质全面分析。并以此为依据进行了粉煤灰与污泥配比改良盆栽实验,优选出4个配方在两处进行了共计14亩的大田黑杨种植实验。 研究表明:山东郑路林场的土壤为盐化碱土(pH值9.15、全盐含量0.143%、钠碱化度36.5%),华丰矿区土壤为盐渍土(pH值7.6、全盐含量0.21%、钠碱化度8.54%),两者均为养分低、质地差、物性不良的贫瘠土壤,改良前植树不活或种植效果极差。本区的粉煤灰容重低、疏松多孔、高孔隙率与蓄水性、具保温性且质地良好,含丰富的中量及微量元素和有效P,是盐碱地物理性质的良好改良剂。本区的污泥含有丰富的有机质、碱解N、有效P、K、有益微量元素和有益微生物,是全面提高盐碱地养分的良好添加剂。粉煤灰与污泥中有害元素低于国家农控标准。 大田实验表明:郑路林场盐碱地改良后的土地里种植的黑杨,经过2年6个月的生长,成活率高达98%,树高平均年增量3.21m,树胸径平均年增量约29.1mm,且叶大葱绿茂盛,达速生丰产效果。 对改良后土壤进行的全面分析表明:改良后土壤养分全面大幅增高(郑路实验田有机质提高了1—1.8倍、碱解N提高了1.6—2.3倍、有效P提高了1.9—2.7倍;华丰实验田有机质提高了3.3～5.2倍、碱解N提高了1.43～4.71倍、有效P提高了8.74～27.87倍,两处土壤的全部有益中量及微量元素及C/N比满足需要)、质地改善、物性良好、脱盐降碱(郑路实验田pH值已降到8.13、全盐含量<0.061%、钠碱化度降到3%±;华丰实验田pH值已降到7.1、全盐含量<0.07%、钠碱化度降到3.97%),全部有害元素远低于国家农林环境标准。已将严重盐碱化土地改良成适于种植的好土。 此外,本文提出了对废弃物科学选择原则及合理配比方法,指出选料错误或配料不当都会造成严重危害,建立了该技术实施的系统工作规范。从化学改良作用、土壤通透性及碱中和作用角度,论述了改良盐碱地的机理。进行了效益分析,系统论述了粉煤灰与污泥配施改良盐碱地的经济、环境与社会效益。检索了国内外大量文献并委托相关部门进行了查新工作,论述了本研究的发现与创新点。 总之,本文从数据积累、物料选择、配方优选、大田实验、改良机理探讨及建立实施规程等,提供了系统资料,为大面积推广做好了技术准备。 两种废弃物配施改良退化土地,以废治退,变双害为两利,达到社会、经济和环境效益的统一。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 本论文选题依据
• 1.2 研究意义
• 1.2.1 我国土地盐碱化现状
• 1.2.2 我国粉煤灰及污泥堆积现状
• 1.2.3 粉煤灰与污泥配施改良盐碱土的社会经济意义
• 1.2.4 粉煤灰与污泥配施改良盐碱土的环境意义
• 1.3 本研究技术路线及主要分析测试方法
• 1.3.1 技术路线
• 1.3.2 分析测试方法
• 1.4 完成工作量及取得的主要成果
• 1.4.1 完成工作量
• 1.4.2 取得的主要成果
• 2 利用粉煤灰与污泥改良贫瘠土壤研究现状
• 2.1 盐碱地分布及改良研究现状
• 2.1.1 盐碱土的概念及分布
• 2.1.2 盐碱地改良研究现状
• 2.2 利用粉煤灰与污泥配施改良贫清土壤研究现状
• 2.2.1 国外研究现状
• 2.2.2 国内研究现状
• 2.3 研究现状综述
• 2.3.1 盐碱地改良存在的问题
• 2.3.2 粉煤灰与污泥配施改良贫瘠土存在的问题
• 3 郑路及华丰盐碱土特征
• 3.1 郑路盐化碱土特征
• 3.1.1 概况
• 3.1.2 郑路盐化碱土农化特征
• 3.1.3 郑路盐化碱土粒度（质地）特征
• 3.1.4 郑路盐化碱土矿物组合特征
• 3.1.5 郑路盐化碱土物理性质特征
• 3.2 华丰矿区盐渍土特征
• 3.2.1 概况
• 3.2.2 华丰盐渍土农化特征
• 3.2.3 华丰盐渍土粒度（质地）特征
• 3.2.4 华丰盐渍土矿物组合特征
• 3.2.5 华丰盐渍土物理性质特征
• 3.3 小结
• 3.3.1 郑路盐化碱土
• 3.3.2 华丰弱碱化盐渍土
• 4 实验用粉煤灰及污泥特征
• 4.1 粉煤灰特点
• 4.1.1 概况
• 4.1.2 粉煤灰农化特征
• 4.1.3 粉煤灰粒度特征
• 4.1.4 粉煤灰矿物组合
• 4.1.5 粉煤灰物性特征
• 4.2 污泥特征
• 4.2.1 概况
• 4.2.2 污泥农化特征
• 4.2.3 污泥粒度特征
• 4.2.4 污泥矿物组合特征
• 4.2.5 污泥物理性质特征
• 5 种植实验
• 5.1 盆栽实验
• 5.1.1 郑路盆栽实验
• 5.1.2 华丰盆栽实验
• 5.2 大田栽种实验
• 5.2.1 郑路盐化碱土大田栽种实验
• 5.2.2 华丰矿区盐渍土大田栽种实验
• 5.3 种植效果与对比分析
• 5.3.1 郑路实验
• 5.3.2 华丰实验
• 6 盐碱土改良效果及机理分析
• 6.1 盐碱土改良效果
• 6.1.1 郑路盐化碱土改良效果
• 6.1.2 华丰盐渍土改良效果
• 6.2 粉煤灰与污泥配施改良盐碱土的机理
• 6.2.1 改良盐化碱土
• 6.2.2 改良盐渍土
• 7 物料选择与施工技术规程
• 7.1 物料的选择
• 7.1.1 物料选择的原则
• 7.1.2 物料选择的注意事项
• 7.2 物料选择与配比不当的可能后果
• 7.2.1 污泥改土的潜在风险
• 7.2.2 粉煤灰改土的潜在风险
• 7.3 粉煤灰与污泥科学配比大规模改土的系统技术规程
• 7.3.1 确定工作区段，收集背景资料
• 7.3.2 现场调研
• 7.3.3 分析测试
• 7.3.4 盆栽实验
• 7.3.5 大田实验
• 7.3.6 提交成果
• 7.3.7 成果推广
• 8 粉煤灰与污泥配施改土的效益分析
• 8.1 经济效益分析
• 8.1.1 利用粉煤灰与污泥生产生态肥的经济效益
• 8.1.2 改良土壤种植木材的经济效益
• 8.1.3 山东新绿源林场推广本项技术的效益分析
• 8.2 社会环境效益分析
• 8.2.1 使我国大量的盐碱地资源得到充分利用
• 8.2.2 以废治废，综合利用大量固体废弃物
• 8.2.3 盐碱地改良的其他社会经济效益
• 8.2.4 环境效益
• 9 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 周学武简介