發(fā)布時(shí)間：2020-06-13 07:32

【摘要】：我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展迅速,帶動(dòng)了鐵礦采選業(yè)的快速發(fā)展。我國鐵礦資源儲(chǔ)量大、分布廣,但以貧鐵礦為主,占鐵礦資源總量的97%以上,致使尾礦排放量大。受鐵礦規(guī)�；眉夹g(shù)的制約,目前的鐵尾礦主要以筑壩堆存為主,據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)鐵尾礦的堆存量已超過80億噸,且呈持續(xù)上升態(tài)勢,鐵尾礦堆積不僅造成大氣污染,而且會(huì)危及地表水、地下水和土壤環(huán)境,還存在潰壩等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),已成為制約鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸。因此,鐵尾礦的規(guī)�；咧道糜葹橹匾�。目前,盡管鐵尾礦資源化利用方式很多,但利用量較低,不能有效解決鐵尾礦堆存問題。鐵尾礦的土壤化利用是實(shí)現(xiàn)規(guī)�；谩⑻岣呃寐实挠行Х绞�,但鐵尾礦土壤化利用最顯著的問題就是其理化性質(zhì)極不適宜土壤動(dòng)植物的生存,故土壤化改良十分必要。物理化學(xué)改良技術(shù)具有方法簡單、易大面積推廣、改良效果好、時(shí)效性長等優(yōu)點(diǎn),是目前國內(nèi)外研究的前沿和熱點(diǎn)領(lǐng)域。本研究以鞍山集團(tuán)礦業(yè)公司大孤山尾礦庫中鐵尾礦的土壤化利用為研究對象,通過研制稻殼、生物炭、有機(jī)肥、熟土四種改良劑的配合施加,開發(fā)鐵尾礦土壤化利用的物理化學(xué)改良技術(shù),來解決鐵尾礦透氣持水性差、土壤肥力過于貧瘠、土壤pH堿性過強(qiáng)等技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。研究結(jié)果如下:(1)通過測定鐵尾礦理化性質(zhì),發(fā)現(xiàn)其土壤生存環(huán)境極差。鐵尾礦呈強(qiáng)堿性,有機(jī)質(zhì)含量極低,堿解氮、有效磷含量均遠(yuǎn)低于植物生長標(biāo)準(zhǔn),土壤肥力狀況極低,生物生存條件惡劣;鐵尾礦以砂粒為主,持水保肥能力差;細(xì)砂含量超過43.5%,尾礦堆積密實(shí),透氣性差。(2)四種改良劑單一改良時(shí)產(chǎn)生的效果為:對于尾礦基質(zhì)的容重、孔隙度,生物炭和稻殼改良效果最好;對于有機(jī)質(zhì)含量,生物炭與有機(jī)肥改良效果最好;對于尾礦基質(zhì)的酸堿度,稻殼與有機(jī)肥改良效果最好;對于尾礦基質(zhì)的含水率,生物炭與有機(jī)肥改良效果最好;熟土對各指標(biāo)都有較好改良效果,較為均衡,但用量較多。(3)利用單一改良實(shí)驗(yàn)結(jié)果,制定六種復(fù)合配比進(jìn)行復(fù)合改良實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)練ぁ⑸锾�、有機(jī)肥、熟土比例為3:1:1:10時(shí)改良效果最佳。該配方可以將尾礦基質(zhì)的容重值由1.57g/cm3降至1.16g/cm3,總孔隙度由35.29%提升至53.04%,毛管孔隙度由28.24%提升至39.24%,非毛管孔隙度由7.05%提升至13.80%,透氣性指標(biāo)均改良至有效范圍內(nèi),說明經(jīng)過物化改良后尾礦基質(zhì)的透氣性得到了良好的提升,滿足土壤動(dòng)植物生長的基本需求;田間持水量由11.28%提升至22.60%,毛管孔隙度由16.72%提升至33.94%,飽和含水量由20.89%提升至45.87%,持水性指標(biāo)均改良至有效范圍內(nèi),說明經(jīng)過物化改良后尾礦基質(zhì)的持水性得到了良好的提升,滿足土壤動(dòng)植物生長的基本需求;有機(jī)質(zhì)含量由3.15g/kg提升至13.26g/kg,由薄沙地提升至中肥力土壤標(biāo)準(zhǔn),滿足土壤動(dòng)植物生長的基本需求;pH值由8.72降至7.64,尾礦基質(zhì)酸堿度由原來的強(qiáng)堿性降至堿性土壤,滿足大部分土壤動(dòng)植物生長的基本需求。(4)在工程現(xiàn)場試驗(yàn)中,改良后的尾礦理化性質(zhì)基本滿足土壤動(dòng)植物生存條件,所選植物生長正常。經(jīng)過物化改良后尾礦基質(zhì)的總孔隙度維持在52%左右;含水量維持在12%左右、有機(jī)質(zhì)含量維持在13g/kg左右,pH值維持在7.6左右的弱堿性狀態(tài),均可以達(dá)到滿足土壤動(dòng)植物生長的有效范圍內(nèi),所種植的五彩石竹、苜v!、大豆長勢良好,株高最高時(shí)分別達(dá)到了 56.2cm、86.9cm、81.2cm。
【圖文】：

蓄水、透水性［６６】。土壤中孔隙數(shù)量多少和容重的變化對土壤水、肥、氣、熱等肥逡逑力因素的改變以及供應(yīng)狀況均有很大影響忽略容重的變化必然嚴(yán)重影響土逡逑壤水分的預(yù)測，造成水資源的不合理利用圖２－１為不同改良劑按照不同比例逡逑添加后對尾礦基質(zhì)容重的影響趨勢圖。從圖中可以看出，無改良劑添加的鐵尾礦逡逑基質(zhì)容重為１．５７ｇ／ｃｍ３，隨著每種改良劑添加比例的增加，，尾礦基質(zhì)的容重均呈逡逑逐漸下降的趨勢。其中改良劑稻殼對尾礦基質(zhì)容重的改良效果最為明顯，其次是逡逑生物炭、熟土、有機(jī)肥，說明對于鐵尾礦堆積密實(shí)的問題，四種改良劑中稻殼具逡逑１５逡逑

逑有最好的改良效果。當(dāng)土壤容重介于Ｉ．ｌ￣１．４ｇ／ｃｍ３時(shí)，說明土壤具有良好的保水逡逑保肥狀況，從圖２－１中可以看出，當(dāng)生物炭添加比例大于３％時(shí)尾礦基質(zhì)容重即逡逑可將至］．３５ｇ／ｃｍ３的有效范圍內(nèi)，但超過３％后繼續(xù)增加生物炭時(shí)對容重的改變效逡逑果放緩；當(dāng)?shù)練ぬ砑颖壤笥冢玻r(shí)，尾礦基質(zhì)的容重即可將至１．４ｇ／ｃｍ３以下，逡逑隨稻殼添加比例的增加，容重降低明顯，但當(dāng)添加比例大于５％時(shí)，容重將至逡逑ｌ．ｌｇ／ｃｍ３以下，超出有效范圍，所以對于容重的改良來說稻殼的添加比例應(yīng)盡量逡逑控制在２％？５％范圍內(nèi)；當(dāng)有機(jī)肥添加比例為］０％時(shí)，才能將尾礦基質(zhì)的容重值逡逑降低至１．３７ｇ／Ｃｍ３，所以有機(jī)肥對于尾礦基質(zhì)容重的改良效果不明顯；當(dāng)熟土添逡逑加比例達(dá)到５０％時(shí)，尾礦基質(zhì)的容重降至ｌＭｇ／ｃｍ３，達(dá)到有效范圍。對比發(fā)現(xiàn)，逡逑四種改良劑中
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD926.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 張杰西;趙斌;房彬;;我國鐵尾礦排放現(xiàn)狀及綜合利用研究[J];再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì);2015年09期

2 張寶娟;郭聳松;李繼泉;李玉靈;;摻土和施肥對鐵尾礦基質(zhì)理化性質(zhì)及油松、樟子松幼苗生長的影響[J];林業(yè)科學(xué);2015年05期

3 王雅琴;朱擁軍;孫寧川;徐萬里;;生物炭改良風(fēng)沙土關(guān)鍵技術(shù)研究[J];石河子科技;2014年05期

4 高中超;中本和夫;王秋菊;劉峰;陳積山;李明風(fēng);匡恩俊;王雪楊日本帶廣畜產(chǎn)大學(xué);新家憲;劉婷婷;;稻殼深施對堿土物理性質(zhì)和苜蓿產(chǎn)量的影響[J];土壤通報(bào);2014年04期

5 李曉瑩;徐學(xué)華;郭江;趙順;李玉靈;;不同造林樹種對鐵尾礦基質(zhì)理化性質(zhì)和土壤動(dòng)物的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2014年20期

6 張梅;王宇;趙蘭坡;韓興;王洪斌;耿玉輝;趙占軍;李洪麗;葉青;;蘇打鹽堿土種稻改良的水資源高效利用田間試驗(yàn)研究[J];灌溉排水學(xué)報(bào);2014年01期

7 李曉雷;魏忠義;;紅透山銅礦尾礦庫復(fù)墾適宜性評價(jià)研究[J];金屬礦山;2012年12期

8 鄧文;江登榜;楊波;蘭堯中;;我國鐵尾礦綜合利用現(xiàn)狀和存在的問題[J];現(xiàn)代礦業(yè);2012年09期

9 王巖;石娟華;李晨光;張麗峰;李玉靈;;沙棘-桑樹人工混交林對鐵尾礦土壤的改良效益分析[J];蠶業(yè)科學(xué);2012年04期

10 張艷艷;苑舉民;石屹;梁曉芳;武珂峰;張本強(qiáng);倪超;;煙草常用有機(jī)肥主要成分分析及質(zhì)量評價(jià)研究[J];中國農(nóng)學(xué)通報(bào);2012年18期

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1 盧帥;鐵礦干排尾礦的理化特性及其復(fù)墾技術(shù)研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 張寶娟;保水劑與有機(jī)肥配合施加對鐵尾礦基質(zhì)理化性質(zhì)及植物生長的影響[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 游東海;秸稈直接還田效果及秸稈熱解制成生物炭還田模擬研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

4 朱欣然;鐵礦尾礦資源開發(fā)利用經(jīng)濟(jì)分析[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

5 張翔;彭州銅尾礦植被特征及尾礦沙對白車軸草生長發(fā)育的影響[D];四川師范大學(xué);2007年

6 周德春;植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究[D];東北師范大學(xué);2006年

本文編號：2710852