游客发表
我国是土壤稀土资源大国,稀土资源非常丰富,改良果研占世界稀土资源的剂对究67%,并且种类齐全,废弃其中离子型稀土资源占世界同类资源的离型良效90%,赣南地区的稀土性砂离子型稀土资源占全国同类资源的2/3。由于早期浸矿工艺环保措施比较粗放,矿酸堆浸、化土池浸工艺遗留大面积的壤改浸矿堆场,浸矿后尾砂的土壤堆放和下泄会改变所在山区、沟谷的改良果研原始地形地貌,压占土地,剂对究破坏地表植被,废弃形成大范围的离型良效堆积区。尾砂堆积区表层为砂质,稀土性砂结构松散,透水性强,极易造成水土流失,由于浸矿工艺多采用硫酸铵,导致其呈酸性,同时浸矿后的尾砂中有机质和氮、磷营养成分含量较低,不利于植被的生长。因此,稀土矿废弃地土壤酸化、砂质化问题亟待解决。本研究采用贝壳粉、植物黏合剂、有机肥复配,探究对稀土矿酸性砂化土壤问题的调节和改善。
1材料与方法
1.1供试材料
供试土壤取自江西赣州某离子型稀土废弃矿山,将采集的土壤样品研磨过2mm筛,土壤的基本理化性质如表1所示。贝壳粉产自大连市,经破碎,过74μm筛,XRD图谱表明,贝壳粉95%的成分是碳酸钙。植物黏合剂产自矿冶科技集团有限公司研发产品。复合肥产自湖北某作物营养有限公司,元素组成见表2。
1.2实验设计
1)将土壤样品自然风干,称取500g现场采集土壤,剔除大块土粒,过2mm筛后,添加2%、5%、7%、10%的贝壳粉,设置50r/min下搅拌10min,加入贝壳粉和土壤混合质量50%的去离子水,土壤与贝壳粉充分混匀,调节湿度为90%。混匀后的土壤样品置于恒温恒湿条件下,老化7d,每组实验设置3个平行样。
2)称取500g过2mm筛的土壤,添加系列梯度浓度(0.2%、0.5%、1%、2%)植物黏合剂,进行搅拌混合,其他实验参数同实验设计1)。
3)将上述实验筛选出的贝壳粉和植物黏合剂的最佳添加量,与土壤混合搅拌处理,同时添加0.1%复合肥料,设置3个平行样。搅拌参数、温度湿度等实验参数均与实验设计1)一致。
1.3检测方法
土壤pH的测定采用pH计;有机质的测定采用NY/T1121.6—2006;全氮的测定采用凯氏法HJ717—2014;有效磷、速效钾的测定采用联合浸提—比色法NY/T1849—2010。微观结构采用扫描电子显微镜(SEM)进行分析。试验数据采用Excel、Origin9.0软件进行统计,分析采用SPSS16.0软件。
2结果与分析
2.1贝壳粉对土壤pH的影响
通过添加不同量贝壳粉,土壤pH值分析结果见图1。由图1可知,贝壳粉添加量为2%、5%、7%、10%时,土壤中pH值均发生变化,呈递进增长趋势,当贝壳粉的添加量为10%时,pH值提升至6.5。贝壳粉可有效调节土壤酸碱度,由于其主要成分为CaCO3,CaCO3在水中电解后产生大量OH-,酸性土壤中H+被中和,同时,贝壳粉中含有碱性物质,从而提高了土壤中pH值。从经济角度考虑,贝壳粉成本低且为天然易得,在改善酸性土壤的同时
还能实现废物的资源化利用。
2.2植物黏合剂对土壤黏结效果的影响
通过扫描电镜观察添加植物黏合剂的土壤微观形貌,如图2所示。由图2可知,土壤原样由大小不一的颗粒组成,其颗粒较稀疏;添加1%植物黏合剂修复后的土壤中细小颗粒附着至大颗粒表面,表明土壤颗粒黏合较好,改善了土壤团粒结构。研究使用植物黏合剂较传统的高分子化合黏合剂易降解,在提高土壤颗粒黏结强度、团粒结构形成的同时,能够优化土壤微生物生存环境,且不易产生二次污染。
2.3土壤改良剂对改良酸性砂化土壤的影响
添加土壤改良剂土壤pH值提升至6.5。扫描电镜观察表明,贝壳粉和细小土壤颗粒黏结至土壤大颗
粒表面,土壤颗粒黏合较好。土壤中有机质、全氮、有效磷、速效钾含量均不同程度提高,有机质、全氮、有效磷、速效钾含量为21.32g/kg、112.70mg/kg、60.79mg/kg、110.14mg/kg,满足植物生长环境(表3)。土壤养分提升,一方面是由于改良剂中添加有机肥,提高了土壤养分;另一方面土壤养分随着贝壳粉添加量的增加而提高,贝壳粉能提高土壤中的有机质、有效磷和生物多样性等,因此,加入土壤改良剂有效改善了土壤养分。
3结论
贝壳粉能够有效改善土壤酸性,提高pH,植物黏合剂对土壤颗粒的黏合效果较好,有助于改善土壤团粒结构。通过室内实验对比分析,10%贝壳粉+1%植物黏合剂+0.1%复合肥料的土壤改良剂,能够有效改善离子型稀土矿酸性砂化问题,同时提高酸性砂化土壤有机质、养分含量,为实现矿区生态环境可持续发展提供理论支撑。
声明:本文所用图片、文字来源《有色金属》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系
相关链接:混合,全氮,酸性
随机阅读
热门排行
友情链接