关于粉末状石膏修复菱镁矿土壤污染的研究

关于粉末状石膏修复菱镁矿土壤污染的研究 本文关键词：菱镁矿，粉末状，土壤污染，石膏，修复

关于粉末状石膏修复菱镁矿土壤污染的研究 本文简介：摘要：菱镁矿在煅烧制备氧化镁过程中产生大量的氧化镁粉尘，降落到土壤表面容易形成土壤结皮，降低土壤孔隙度，减弱土壤渗透速率。采用土柱淋洗方式在室内模拟氧化镁粉尘对土壤的渗透性影响及修复过程。向土柱中的土壤加入氧化镁粉尘模拟自然条件下氧化镁粉尘对土壤渗透速率影响；以石膏作为改良剂通过与氧化镁粉尘及土壤混

关于粉末状石膏修复菱镁矿土壤污染的研究 本文内容：

摘要：菱镁矿在煅烧制备氧化镁过程中产生大量的氧化镁粉尘， 降落到土壤表面容易形成土壤结皮， 降低土壤孔隙度， 减弱土壤渗透速率。采用土柱淋洗方式在室内模拟氧化镁粉尘对土壤的渗透性影响及修复过程。向土柱中的土壤加入氧化镁粉尘模拟自然条件下氧化镁粉尘对土壤渗透速率影响；以石膏作为改良剂通过与氧化镁粉尘及土壤混合考察石膏修复氧化镁粉尘污染土壤的效果， 并用扫描电镜观察石膏作用前后土壤表面形态变化。结果表明：空白对照组土壤两次淋洗后渗透速率稳定在0.367 mm·min-1;加入氧化镁粉尘后土壤渗透速率降低至0.214 mm·min-1, 氧化镁粉尘污染土壤渗透速率显着降低 （P<0.05） ;加入石膏和氧化镁粉尘的土柱经两次淋洗后土壤渗透速率稳定在0.425 mm·min-1, 与氧化镁粉尘污染土壤相比， 加入石膏后土壤渗透速率显着提高 （P<0.05） ;扫描电镜图显示， 加入石膏后土壤表面呈网状结构， 土壤表面的孔隙度及稳定性提高， 有利于改善土壤渗透性能。
　　
　　关键词：菱镁矿区； 土壤结皮； 渗透速率； 石膏；
　　

　　Experimental study on soil pollution and restoration in magnesite area

　　
　　Abstract:Magnesium oxide dusts produced during calcination fall to the soil surface and easily form magnesian soil crust in magnesite mining area, which would reduce soil porosity, weaken soil infiltration rate, and be harmful to soil quality. Using a soil column leaching device, an experiment was carried out to examine the influence of magnesium oxide dust on soil infiltration and the processes of soil remediation. Soil crust was formed by adding magnesium oxide dust to the soil column, gypsum was used as a modifier to inhibit the formation of crusts, and the morphological changes of soil crusts were observed by scanning electron microscope （ SEM） . The results showed that the control group after leaching for two times, the soil infiltration rate was stable at 0.367 mm·min-1. After adding magnesium oxide to the soil, the soil infiltration rate was significantly decreased to 0. 214 mm · min-1. When gypsum and magnesium oxide were combined added into soil column, the soil infiltration rate was stable at 0.425 mm·min-1 after leaching for two times, suggesting that the soil infiltration rate increased significantly after gypsum addition compared to that contaminated by magnesium oxide dust. The SEM diagram showed that the soil surface after adding gypsum exhibited a reticular structure and that the porosity and stability of the soil surface were improved, which would increase the permeability of the soil.
　　
　　Keyword:magnesite mining area; soil crust; penetration rate; gypsum;

　　
　　辽宁海城地区拥有丰富的菱镁矿资源， 矿产资源给当地带来经济收益的同时也造成了严重的环境污染。菱镁矿在煅烧窑中高温煅烧过程中会产生大量的氧化镁粉尘， 造成矿区周围土壤污染问题较严重 （朱京海等， 2013;方玥蒙， 2016） .氧化镁粉尘降落至矿区周围土壤表面， 自然条件下形成一层结皮， 降低当地的土壤质量 （郭芳， 1997） .在一些典型的菱镁矿开发利用区域每年产生的含镁粉尘多达14万t, 矿区周围的土壤表层积累大量的粉尘在自然条件下形成坚硬致密的镁质土壤结皮， 厚度最后可达10 cm （Kautz et al., 2001） .氧化镁粉尘不仅可以在土壤表面形成土壤结皮， 对海城菱镁矿区的某块废弃地调查研究发现， 土壤偏碱性较为严重， 且随着距离矿区越近土壤的p H越大， 该地区土壤被菱镁矿粉尘污染后p H为8.48~10.08, 未被污染的土壤p H为7.67 （杨丹等， 2010） .镁粉尘污染土壤不仅影响农作物产量， 在污染严重区， 只有少部分的灌木和幼松树存活 （Raman et al., 1993;Kautz et al., 2001） .
　　
　　菱镁矿矿区污染土壤修复的方法主要包括物理修复、生物修复和化学修复。物理修复主要以更换土壤为主， 例如， 刘绮等 （1998） 建议客土、翻土等物理方法修复镁质污染土壤。客土目的是改善土壤中镁的空间分布、降低镁含量， 减弱和消除对土壤的污染。但是， 海城地区矿区周围土壤污染面积较大， 采用物理修复方法其修复费用较高， 而且该方法仅适用于重度污染且修复迫切地点和污染程度较轻的农田。生物修复主要是以植物修复为主， 通过在菱镁矿区土壤上种植耐碱及耐镁离子植物而改善土壤理化性质。王泓泉等 （2014） 研究了羊草、披碱草、剪股颖和碱茅对菱镁矿区镁粉尘污染土壤的修复效果时发现在被镁粉尘轻度污染的土壤中4种植物对土壤镁的去除能力较好。方英等 （2012） 研究了芒颖大麦草对菱镁矿粉尘污染土壤适应性时发现， 芒颖大麦草可在高浓度的含镁土壤中存活， 其可以作为菱镁矿区污染土壤植被恢复中重要的一种绿色植物。但是， 与物理修复及化学修复相比， 生物修复周期长， 见效慢。化学修复是通过加入土壤修复药剂改善土壤性质及结构。聚丙烯酰胺被认为是良好的土壤改良剂， 大量研究表明， 聚丙烯酰胺能保持土壤的结构防止分解， 提高土壤的渗透速率 （Ben et al., 1997;Green et al., 2004） .但是聚丙烯酰胺的用量和使用方法需要严格控制， 使用不当会增加水的粘性， 阻碍水流下渗， 进而降低土壤渗透速率 （Ajwa et al., 2006;Sojka et al., 2007） .张心昱等 （2006） 研究磷石膏和猪粪混合施入污染土壤中发现， 不仅能降低土壤的p H值， 还增加了水溶性钙镁比的值， 改良后的土壤对植物的营养供给更好， 张立军等 （1995） 也证明， 施加磷石膏使得镁污染土壤中玉米的发育状况也有所改善。杨丹 （2017） 利用糠醛渣和磷石膏混合修复菱镁矿区污染土壤， 发现二者加入污染土壤后可降低土壤p H, 促进植被恢复。 …… 此处隐藏：1995字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……