蔗渣生物炭对水稻土抗剪强度和渗透系数的影响

为研究不同生物炭添加量对水稻土力学特性的影响,以灵川县三街镇水稻土为研究对象,对其添加不同比例(0%、2%、4%、6%)的生物炭,进行直剪试验和渗透试验。通过直剪法测定改良前后土样的内聚力和内摩擦角,并同时测量土样的渗透系数,以此评估改良效果,分析生物炭对水稻土抗剪强度和渗透系数的影响规律。结果显示,当生物炭添加量为水稻土质量的6%时,土样的黏聚力和内摩擦角均达到了最大值,分别为77.0 kPa和30.6°,同时土样的渗透系数显著下降。通过扫描电子显微镜(SEM)对生物炭改良水稻土进行分析可知,掺入生物炭后,生物炭填充了土粒间的孔隙,并与土粒产生胶结作用,提高了土体的强度。

蔗渣生物炭对岩溶峰丛洼地石灰土土-水特征曲线的影响

岩溶地区岩石裸露、土壤浅薄且持水能力较低,其土壤水分保持和运动状况是其水土漏失治理的重要因素。生物炭拥有多孔结构和高比表面积,能改变土壤持水能力,但其种类、粒径、添加量和土壤类型等因素对土壤持水能力产生正面或负面作用,为了研究添加不同比例蔗渣生物炭对岩溶峰丛洼地石灰土持水特性的影响,选取位于广西河池地区岩溶峰丛洼地的石灰土壤作为试验样本,分别添加不同比例生物炭(0%,2%,4%,6%),利用滤纸法测定生物炭-石灰土混合土在0~40MPa吸附能力下土水特性曲线,并使用扫描电子显微镜(SEM)和核磁共振波谱法(NMR),观察生物炭-石灰土混合土的微观孔隙结构。研究结果表明:当土壤含水量超过30%时,不同比例生物炭掺入量的持水能力相似,土壤的持水性并不会随着生物炭掺入量的增加而持续提升。在添加生物炭0%,2%,4%时混合土的持水能力是在逐渐提高的,添加4%和6%时混合土的持水能力基本一致,这表明添加生物炭存在一个最优值和适用范围。建议岩溶峰丛地区石灰土含水率在30%以下时,施加4%~6%的蔗渣生物炭,可提高土壤的持水能力。

岩溶缺水地区集雨水箱水质指标的动态变化分析

针对岩溶缺水地区集雨水箱材质的选取问题,开展了砖混、镀锌钢、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)材质的四种集雨水箱储水效果的实验研究。通过294天的现场记录,对水化学指标的变化进行了相关性分析,探究了造成水质变化的主导因素及其成因。实验结果表明:砖混水箱中雨水的水质受到水泥砂浆中的熟石灰和碱骨料反应的影响,并存在pH和铝离子超标的现象;镀锌钢水柜的水质会被镀锌层电化学反应影响,从而引起锌离子超标;HDPE和LLDPE水箱的水质受浮游藻类影响,其中,HDPE水柜易变形且存在富营养化,LLDPE水箱存在中营养化。在上述四种不同材质的水箱中,LLDPE水箱中雨水的水质情况最好,但仍存在中营养化的现象,建议采取避光措施或使用过滤装置,降低水体营养化程度后选用。通过研究岩溶缺水地区水箱材质对水质的影响,可为该地区水箱选材、有效利用水资源提供科学依据。