發(fā)布時間：2020-06-12 23:21

【摘要】： 鑒于廢棄物堆積引起的環(huán)境惡化和水土流失導(dǎo)致土地沙漠化及生態(tài)退化，利用廢棄物改良土壤，修復(fù)生態(tài)環(huán)境的研究工作便具有多重重要意義。本文利用包頭地區(qū)粉煤灰、水庫淤泥和污水沉淀物(也稱“三廢”，下同)，對包頭北梁地區(qū)貧瘠砂質(zhì)土壤進(jìn)行了改良實驗研究，取得非常明顯的效果。 本文主要的研究工作及所取得的成果如下。 一．調(diào)查研究： 在總結(jié)前人資料的基礎(chǔ)上，對我國尤其是包頭地區(qū)“三廢”堆積情況及面臨的環(huán)境問題，以及我國土地沙漠化、水土流失的嚴(yán)重情況進(jìn)行了闡述，重點論述了包頭地區(qū)土地沙漠化程度及土壤概況。 在研究國內(nèi)外資料170篇的基礎(chǔ)上，重點閱讀144篇，并通過查新較詳細(xì)論述了本課題的研究現(xiàn)狀及存在問題。 1．水庫淤積物：前人曾對水庫淤積物的化學(xué)組成、重金屬和放射性元素的地球化學(xué)行為，及土壤改良方面進(jìn)行過少量研究。但就水庫淤積物的礦物組成、全面系統(tǒng)的物理性質(zhì)，特別是農(nóng)業(yè)化學(xué)成分特點尚缺乏研究。利用水庫淤積物進(jìn)行植被恢復(fù)和生態(tài)建設(shè)的研究未見公開報道。 2．粉煤灰：曾有大量文獻(xiàn)報道過粉煤灰在建筑材料、水泥及混凝土添加劑、鋪路等方面的應(yīng)用。其中有部分文獻(xiàn)論述了粉煤灰化學(xué)組成、礦物組成、物性及在農(nóng)、林業(yè)方面的應(yīng)用。但未見有關(guān)粉煤灰全面系統(tǒng)的物性研究，特別是農(nóng)化分析資料。另外，傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為；粉煤灰可以對粘質(zhì)土壤予以有效改良，對砂質(zhì)土壤沒有效果。因而尚未見利用粉煤灰進(jìn)行砂地改良植樹種草的報道。 3．污水沉淀物：污水沉淀物用作農(nóng)肥民間早有應(yīng)用，但缺乏科學(xué)系統(tǒng)的研究。特別缺乏有關(guān)農(nóng)業(yè)化學(xué)分析、物理性質(zhì)及礦物組合的研究。尤其未見利用污水沉淀物作為樹肥改良砂質(zhì)土壤植樹種草的報道。 總之，利用“三廢”中單一廢棄物作為肥料改良土壤有過報道，但“多種廢棄物聯(lián)合改良土壤”在國內(nèi)、外均少有報道。 二．包頭試驗區(qū)土壤的研究 研究認(rèn)為，包頭北梁區(qū)土壤貧瘠，植物生長所必須的養(yǎng)分如有機(jī)質(zhì)和氮、磷，鉀含量均較低。如有機(jī)質(zhì)多在1％以下，僅個別地方表土層可達(dá)1—2％，尚屬有機(jī)質(zhì)缺乏土壤；全氮含量一般小于0.07％，最高達(dá)0.144％，可見土壤中氮含量偏低；全磷含量僅為0.01—0.06％，最高也不足0.1％，說明該區(qū)土壤嚴(yán)重缺磷；全鉀含量一般也低于1.7％。其它有益微量元素如Fe、Mn、Zn、B、S、Cl等含量也較低，一些有益微量元素的含量甚至低于植物生長的最低要求，如有效Mn僅為1—3ppm、有效Cu不足1ppm、有效B為0.1—0.3ppm、有效Mo小于0.1ppm等。 此外，該區(qū)土壤粒度較粗，粘粒含量少。粒度分析表明：該土壤粒級主要分布在0.001—2mm范圍，其中0.1—1mm的粒級占80％以上。小于0.005mm粒級約7％，小于0.002mm粒級不足3％，屬近緊砂土的砂壤土。土壤的吸水率僅24ml／100g，說明土壤保水性較差，且容易漏肥漏水。土壤導(dǎo)熱率為0.202w／m·k，可見保溫性也較差�？傊�，該區(qū)土壤是養(yǎng)分缺乏，物理性狀較差的土壤。 土壤礦物組合以石英和長石為主。 該區(qū)土壤質(zhì)地屬近緊砂土的砂壤土。根據(jù)礦物組成、養(yǎng)分特征及成因等綜合考慮，本試驗區(qū)土壤分類屬于：鈣層土綱，栗鈣土類，淡栗鈣土亞類。 三．包頭地區(qū)“三廢”的分析研究 1．“三廢”的粒度及物性特點： 通過對“三廢”粒度和物性（容重、比重、空隙度、吸水率、導(dǎo)熱率、飽和導(dǎo)水率等） 的系統(tǒng)研究，獲得一系列重要信息。 1．1粉煤灰：其粒度相當(dāng)于砂壤土。高孔隙率、良好的畜水性（蓄水率高達(dá)77ml／1009） 和低導(dǎo)熱率使得其具有很好的保水性和保溫性，高的孔隙率和好的蓄水性有利于微生物的生 存和繁殖。。，“ 1．2污水沉淀物：其粒度相當(dāng)于重壤上，含有大量的粘粒和膠粒及有機(jī)質(zhì)o具較高的孔 隙率、好的蓄水性和較低的導(dǎo)熱率。對土壤的細(xì)化和團(tuán)聚化起重要作用，同時可以引人大量 的微生物。 1．3水庫淤積物：其粒度和物性相當(dāng)于輕壤土。 總上，“三廢”聯(lián)合用于改良土壤，可以取長補(bǔ)短，有效地改良土壤質(zhì)地，使砂質(zhì)土壤 細(xì)�；�、團(tuán)聚化，使砂士向壤土轉(zhuǎn)化。并改善土壤的保水性、保溫性等物理性質(zhì)。 2．“三廢”礦物組合： 粉煤灰中存在著大量玻璃體，晶質(zhì)相礦物主要有莫來石、石英、鐵的氧化物及少量方解 石、石鹽等。透射電鏡研究表明：玻璃體中含有大量P、S等有益微量元素。 水庫淤積物的礦物組合與土壤類似，即礦物主要以石英和長石為主，少量其它暗色硅酸 鹽礦物。另含有一些粘土礦物，如蜂石一綠泥石混層礦物，高嶺土，伊利石，蒙脫石等。粘 土礦物半定量分析結(jié)果表明：留寶窯水庫淤積物中，離子交換能力較強(qiáng)的蒙脫石含量高于試 驗區(qū)土壤 11％。 污水沉淀物的礦物組合以粘土礦物為主，，并含有石英、長石和少量碳酸鹽、石膏編。 3．“三廢”的養(yǎng)分元素含量：。 3．l粉煤灰中含有多種植物生長所需的營養(yǎng)元素，如P、K、Fe、Cu、Zn、o、B、S等。 其中有效磷高出土壤10．56－30．15倍等，有效硫高出土壤23—35倍等。此外，污水沉淀物 與粉煤灰的強(qiáng)烈作用，還可加速粉煤灰中一些養(yǎng)分元素的釋放。
【圖文】：

圖S引自中卜!科學(xué)院沙漠研究所，王9%〕L)istnlndinnofSo>lfeatutemChina(frUmthe(.hineseAcademy}fSciences-theInstitosec}fr)esert,1}7ip

F電.2-2包頭土壤質(zhì)地分布圖
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：X703

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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6 劉娟;婁大偉;姜森;;綠色生態(tài)法治理火力發(fā)電廠灰場揚(yáng)塵[J];黑龍江電力;2010年04期

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 周華;灃河水體和沉積物重金屬環(huán)境地球化學(xué)研究[D];陜西師范大學(xué);2011年

2 劉莉;邛崍桑圓土地整理中新增耕地土壤礦物培肥研究[D];成都理工大學(xué);2006年

3 凌輝;粉煤灰—伊利石/聚丙烯酸—丙烯酰胺高吸水保水復(fù)合材料的制備與性能研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2007年

本文編號：2710256