本文選題：馬尾松　切入點(diǎn)：煤矸石　出處：《貴州大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國(guó)是煤炭開采和用量大國(guó),多年來在過于追求社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的前提下,忽視了生態(tài)環(huán)境已被嚴(yán)重破壞的事實(shí)。大量的煤礦等資源被過度的開采,并在不當(dāng)?shù)拈_采、加工、利用過程中對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生了明顯的生態(tài)破壞,現(xiàn)已成為管理部門及學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。植物作為自然界物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵組分,且部分植物具有較高的吸收并積累污染物的能力,使其成為礦區(qū)土壤修復(fù)研究的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。馬尾松(Pinus massoniana)作為我國(guó)南方森林生態(tài)系統(tǒng)中的主要植被類型,其獨(dú)特的生物耐性使其成為荒山造林及礦山植被恢復(fù)等的優(yōu)勢(shì)先鋒物種,研究馬尾松對(duì)煤矸石堆場(chǎng)污染物遷移中的生態(tài)功能,具有重要意義。本論文在對(duì)煤矸石堆場(chǎng)及周邊環(huán)境污染狀況進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上,分析了影響煤矸石堆場(chǎng)周邊環(huán)境的主要污染物,進(jìn)一步研究了煤矸石堆場(chǎng)上生長(zhǎng)的馬尾松對(duì)主要污染物的吸收與累積效應(yīng),深入分析了馬尾松根系對(duì)煤矸石中Fe、Mn遷移的影響,通過野外采集馬尾松根際土壤、根際土壤溶液及煤矸石堆場(chǎng)滲透水,結(jié)合盆栽試驗(yàn)、模擬淋溶試驗(yàn),利用原子吸收光譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、高效液相色譜儀、X射線衍射儀等,測(cè)定了煤矸石、水、植物中Fe、Mn、有機(jī)酸等含量,同時(shí)對(duì)煤矸石中不同形態(tài)的Fe、Mn進(jìn)行了測(cè)定分析,探討了馬尾松生長(zhǎng)對(duì)煤矸石—水—植物系統(tǒng)中Fe、Mn的遷移特性,及馬尾松生長(zhǎng)對(duì)煤矸石中Fe、Mn向水體遷移的調(diào)控作用,主要得出以下結(jié)論:(1)煤矸石堆場(chǎng)周邊地表水體受堆場(chǎng)排水影響,出現(xiàn)了Fe、Mn等大部分離子含量明顯超過自然水體的現(xiàn)象,其中Mn含量達(dá)到了8.78~34.47 mg/L,是“集中式生活飲用水地表水源地標(biāo)準(zhǔn)”限值的88~345倍。而堆場(chǎng)周邊土壤也出現(xiàn)了明顯的Fe、Mn累積現(xiàn)象,其中Mn的含量可達(dá)226~1039 mg/kg,其累積指數(shù)達(dá)2.77,產(chǎn)生了明顯的累積現(xiàn)象。(2)馬尾松對(duì)Fe、Mn元素有一定的累積作用,尤其對(duì)Mn有明顯的累積效果,其枯葉Mn含量可達(dá)1477~2352mg/kg,富集系數(shù)達(dá)到了9.02。馬尾松通過根系分泌物、根系吸收及葉片累積等作用,使在煤矸石堆場(chǎng)上生長(zhǎng)的馬尾松根際土壤溶液的Fe、Mn含量明顯低于非根際土壤溶液;且使在盆栽條件下,有馬尾松生長(zhǎng)的盆栽滲透水中Fe、Mn的含量明顯比沒有馬尾松生長(zhǎng)的盆栽滲透水減少,其中Mn的減幅可達(dá)23.50~93.27%。因此,馬尾松生長(zhǎng)對(duì)減少煤矸石中Mn向水體的遷移有明顯作用。(3)煤矸石堆場(chǎng)上生長(zhǎng)的馬尾松根際土總有機(jī)酸含量為0.34~0.66mmol/kg,低分子有機(jī)酸及富里酸能增加煤矸石中Fe、Mn的溶出,且隨著有機(jī)酸濃度增加溶出量明顯增多,當(dāng)有機(jī)酸濃度從0.5mmol/L增加到25mmol/L時(shí),浸出液Mn的濃度增加了1.11~2.32倍。不同類型的有機(jī)酸對(duì)煤矸石中Fe、Mn的溶出有較大差異,其中草酸對(duì)Fe的溶出作用較大,其次為檸檬酸、酒石酸、蘋果酸,富里酸對(duì)Fe的溶出作用較小;但富里酸對(duì)Mn的溶出作用較強(qiáng),其次是草酸,檸檬酸、酒石酸及蘋果酸對(duì)Mn的溶出作用相對(duì)較小。(4)有機(jī)酸能增加煤矸石中Mn的水溶態(tài)、可交換態(tài)、無定形鐵氧化態(tài)的含量,且隨著有機(jī)酸濃度的提高而增強(qiáng);其中草酸淋溶能明顯增加Mn的可交換態(tài)、無定形鐵氧化態(tài)含量,增幅分別達(dá)30%、11%;而富里酸則能進(jìn)一步增加Mn的可交換態(tài)含量,增幅達(dá)140%,明顯增加了煤矸石中Mn的有效性及活力。(5)環(huán)境因子的變化對(duì)煤矸石中Fe、Mn溶出也產(chǎn)生明顯的影響。隨著溫度的增加,各處理淋出液Fe、Mn等含量出現(xiàn)不同程度的增加,含水量的增加也能促進(jìn)煤矸石Fe、Mn的釋放。而交替式的增溫降溫處理能明顯減少煤矸石Fe、Mn的溶出,其中富里酸處理的降幅最明顯,且Fe比Mn更明顯,Fe的降幅最高可達(dá)36.59%。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X752;X173

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