高寒矿区蛇纹石渣土配制及其改良种植基质的试验——以青海威斯特铜矿为例

针对青藏高原高寒矿区“客土”资源缺乏、土壤结构质量差和植被建造困难等问题,研究蛇纹石渣土与当地原土配制和改良,为植被建造提供种植基质。以青海威斯特铜矿为例,通过土壤模拟、盆栽种植和田间小区试验方法,对矿区蛇纹石渣土与当地原土进行种植基质配制,并通过改良试验确定种植基质的改良方案。蛇纹石渣土与原土不同比例配制极大影响基质的理化性能。蛇纹石渣土与原土配制比例6∶4时,种植基质土壤密度、pH和土壤电导率分别与纯蛇纹石渣土对照(CK)降低2.20%、7.95%和19.88%,土壤毛管孔隙度、田间持水量,以及有效磷、速效钾、全氮和水解性氮的质量分数分别显著增加15.12%、7.02%、75.23%、328.88%、117.65%和32.38%,达到绿化基质基本要求;盆栽种植表明,蛇纹石渣土与原土配制比例6∶4时,单种植披碱草和混种6种草籽等牧草的出苗数较对照CK提高10.34%和25%,披碱草株高、地上生物量、地下生物量分别较对照CK提高7.25%、87.00%和246.95%;田间小区种植试验表明,蛇纹石渣土与原土配制比例为6∶4且添加TG改良剂1 kg/m^(2)、KM 3005保水剂12 g/m^(2)和羊板粪3.12 kg/m^(2)时,羊板粪和TG改良剂梯度试验出苗株高和生物量分别较对照提高38.30%和200.43%、21.43%和358.02%,并得到工程示范应用。蛇纹石渣土与原土按照6∶4配制并通过TG改良剂、保水剂和羊板粪改良后,能达到矿区生态修复的植物种植的基质要求,试验结果对促进青海高寒矿区的生态修复具有重要参考。

铁炉渣在稻田土壤养分改良中的应用

为了阐明铁炉渣施加对稻田土壤养分的影响,以福州平原稻田为研究区域,采用铁炉渣原位施加方法,对其施加后稻田土壤养分的变化进行了测定与分析。研究结果表明,对照、2、4、8 Mg/hm2铁炉渣施加后土壤速效氮、速效磷、交换性钙、有效硅含量分别为(8.33±1.48)、(11.50±1.64)、(14.07±2.39)、(16.06±2.91)mg/kg;(3.35±0.40)、(3.78±0.46)、(4.63±0.75)、(7.22±1.06)mg/kg;(0.032±0.008)、(0.033±0.005)、(0.045±0.012)、(0.046±0.018)cmol/kg;(329.66±47.12)、(920.63±167.44)、(1 093.41±446.99)、(1 294.58±688.85)mg/kg,土壤养分含量表现为随着铁炉渣施加量的增加而增大。除了受到铁炉渣施加后以养分形式的输入有关外,pH、土壤钙和硅含量的变化使得土壤氮磷养分的活化也起着重要作用。研究成果可为铁炉渣改良土壤技术在稻田土壤改良研究中的广泛应用提供实验和理论依据。

施加铁炉渣对福州平原稻田土壤养分动态的影响

为了阐明施加铁炉渣对稻田土壤养分动态及水稻产量的影响,以福州平原稻田为研究区域,采用原位采样与室内分析对铁炉渣施加后稻田土壤速效氮、速效磷、速效钾、有效硅、微生物量碳、溶解性有机碳、土壤交换性钙、交换性镁以及水稻产量进行测定。结果表明,对照,2,4,8Mg/hm2铁炉渣施加样地速效氮含量平均值分别为7.90,10.85,16.61,8.96mg/kg;速效磷含量的平均值分别为3.13,4.57,5.06,5.54mg/kg;速效钾含量的平均值分别为141.37,136.99,141.77,141.17mg/kg;有效硅含量的平均值分别为329.66,920.63,1 093.41,1 294.58mg/kg;交换性镁离子含量的平均值分别为0.046,0.053,0.048,0.040cmol/kg;交换性钙离子含量的平均值分别为0.032,0.033,0.045,0.046cmol/kg;微生物量碳含量的平均值分别为523.64,719.19,669.49,623.91mg/kg;溶解性有机碳含量的平均值分别为210.49,260.31,263.49,259.67mg/kg。施加铁炉渣增加了土壤速效氮、速效磷、有效硅、微生物量碳、溶解性有机碳和土壤交换性钙的含量,但对土壤交换性镁和速效钾含量的影响不显著,与此同时还增加了水稻产量。可见,铁炉渣可作为与特定肥料施加结合的有效土壤改良剂。

中国铬渣污染场地土壤污染特征

近年来,铬渣堆放引起的环境污染问题已引起国内外的广泛关注。通过收集近20年公开发表的论文和两个铬渣污染场地的取样实测,研究了中国铬渣污染场地土壤污染的特征。结果表明,铬渣污染场地的土壤铬含量高(总铬质量浓度最高达56 000mg/kg),周边地下水被污染,土壤呈碱性,残渣态铬占比较大,以Cr(Ⅲ)为主,呈现出一定的空间分布特征。

铁炉渣施加对稻田水养分动态的影响

为了阐明铁炉渣施加对稻田水养分动态的影响,对福州平原稻田不同铁炉渣施加水平下稻田水养分动态进行测定与分析。结果表明:对照、处理一、处理二、处理三样地稻田表层水中磷酸盐含量分别为657.3,622.2,546.8,474.1μg/L;铵氮含量分别为3.9,3.5,3.1,2.4mg/L;硫酸盐含量分别为82.8,69.1,66.0,69.6mg/L;溶解性有机碳含量分别为13.1,14.4,14.2,13.4mg/L。0-10cm土壤水中磷酸盐含量分别为135.4,141.7,161.1,201.4μg/L;铵氮含量分别为3.0,4.8,5.5,5.1mg/L;硫酸盐含量分别为84.6,59.1,81.6,70.6mg/L;溶解性有机碳含量分别为37.6,46.0,44.5,43.6mg/L。10-20cm土壤水中磷酸盐含量分别为68.6,100.3,113.8,141.6μg/L;铵氮含量分别为4.7,4.9,8.7,5.6mg/L;硫酸盐含量分别为81.9,75.1,62.8,60.0mg/L;溶解性有机碳含量分别为55.5,43.8,58.3,48.8mg/L。20-30cm土壤水中磷酸盐含量分别为138.0,156.1,166.6,188.6μg/L;铵氮含量分别为2.3,2.3,4.2,4.7mg/L;硫酸盐含量分别为78.6,61.5,70.2,73.3mg/L;溶解性有机碳含量分别为49.4,42.8,50.1,45.4mg/L。表层水中磷酸盐、铵氮和硫酸盐含量对照样地高于处理样地,0-30cm土壤水中磷酸盐、铵氮对照样地低于处理样地,硫酸盐含量高于处理样地,溶解性有机碳变化特征不明显。

丘陵区风电弃渣场水土保持措施设计探讨——以台山锅盖顶风电场项目为例

丘陵区风电场在工程建设中土石方量开挖量较大,产生大量弃渣,容易造成水土流失。对此从丘陵区风电工程弃渣的特点、渣场选址、防治措施的布置等方面进行探讨,以期在设计好弃渣场的前提下,减少水土流失对周边的影响。

高速公路弃渣场水土流失特征试验研究

高速公路弃渣场往往缺乏治理,水土流失现象十分严重,以榆次龙白至祁县城赵高速公路沿线弃渣场为研究对象,在弃渣场布设实验小区,采集土壤进行土壤粒径试验,同时对降雨量、土壤侵蚀量进行野外试验观测,分析了弃渣场土壤颗粒组成、水土流失与降雨量、坡度的关系。研究结果表明:弃渣场渣体土壤分形堆数低,植被生长条件差;弃渣场的水土流失与降雨量、降雨强度显著相关;弃渣场的水土流失与坡度相关。

山西省高速公路弃渣场现状问题分析及对策探讨

山西省地形复杂,高速公路建设过程中土石方量大,产生的弃渣量大,容易造成严重的水土流失和环境破坏。针对山西省高速公路建设特点,分析了常见的弃渣场类型和建设过程中出现的突出问题,分析其产生的原因,对今后高速公路弃渣场的选址、设计、施工提出指导建议。

炉渣与生物炭施加对稻田土壤碳库及微生物的影响

以福州平原稻田为实验区,在2015年早、晚稻秧苗移栽前,对稻田进行施加生物炭、炉渣、生物炭+炉渣(混施)处理,并以不施加处理作为对照。为了了解施加处理的后续效应,于2017年检测早、晚稻拔节期和成熟期土壤有机碳含量及真菌、细菌数量。结果表明:3种施加处理稻田土壤有机碳(SOC)含量均比对照组有显著提高(P<0.05),但溶解性有机碳(DOC)、易氧化碳(EOC)、土壤微生物量碳(MBC)含量各处理之间差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,各施加处理组在一定程度上提高了土壤中真菌和细菌数量,但差异不显著(P>0.05)。细菌数量与DOC含量呈极显著负相关(P<0.01),与EOC含量呈显著负相关(P<0.05),与MBC含量呈显著正相关(P<0.05)。真菌/细菌比值与真菌数量、DOC含量呈极显著正相关(P<0.01)。说明炉渣和生物炭施加处理2年后,仍可提高稻田土壤的碳库稳定性,并增加土壤微生物数量。

不同改良剂对酸性烟田的改良效果及其对烤烟生长的影响

为比较不同改良剂的烟田应用效果,本研究通过田间试验探究了碱渣、牡蛎粉和石灰3种改良剂对酸性烟田土壤酸度、烤烟产量与品质及经济效益的影响。结果表明,3种改良剂施用均有效提高土壤pH,降低交换性酸和可溶性铝(Al)的含量,提升土壤交换性盐基阳离子含量。碱渣对土壤酸度的改良效果最佳,可使土壤pH提高0.38个单位,交换性酸和可溶性Al含量降低90.9%和39.8%。同时,碱渣处理中土壤交换性Ca^(2+)和Mg^(2+)含量分别增加了72.8%和91.9%。随着土壤性质的改善,3种改良剂均促进了烤烟的生长,提升了烟叶产量与内在品质。3种改良剂使烟叶产量增加6.0%~9.5%,上等烟比例提高4.0%~16.9%,产值增加11.7%~19.5%,净增收益增加4593.00~9270.30元/hm^(2),其中碱渣的增产增收幅度最大。此外,改良剂的施用优化了烤烟化学成分组成,其中牡蛎粉处理烟叶的品质最佳。总体看,利用碱渣改良酸性烟田具有广泛的应用前景,但在实际应用中,需注意控制碱渣Na和Cl元素含量。

黔西北某炼锌渣堆场周边土壤及农产品重金属污染研究

通过在黔西北某土法炼锌废渣堆场采集废矿渣、周边耕地土壤及农作物的可食部分,分析了样品中Cd、Cu、Zn、Pb、Cr和Ni的质量分数,采用污染指数法对土壤和农作物的重金属污染进行了评价,并利用健康风险评价模型评估了废矿渣中各污染物对人体健康的危害。结果表明:污染指数显示耕地土壤主要受到Cd、Pb和Zn的污染,各重金属的污染程度为Pb>Zn>Cd>Cu>Ni>Cr;废矿渣堆中的重金属在3种暴露途径下对儿童和成人的总非致癌风险分别为28.9和16.8,均为不可接受风险,其中来自Pb污染的风险贡献率最大,高达95%以上;废渣堆的重金属的致癌危害风险为可接受范围。受污染农田土壤上种植的农作物的可食部分为重污染,以Pb和Zn污染为主,污染水平远远超过国家食品卫生限值标准。

某水利工程弃渣场水土保持措施设计

某水利工程的施工弃渣场为拦沟型渣场,坡地堆渣可能产生的水土流失危害,渣场设计按照"先拦后弃,自下而上"的弃渣原则,依次施工挡渣墙、截水沟,再堆渣,从下往上分层堆放、压实,以使工程建设与水土保持和环境保护相协调。

渣场松散碎石土应力-应变特性研究

对取自某渣场边坡坡顶和坡底的2种松散碎石土试样,开展了4组大型三轴固结排水剪切试验,研究了松散碎石土剪切破坏过程中的应力与应变、体应变与轴向应变、实测泊松比随应力水平变化的关系以及邓肯-张E-ν和E-B模型的适用性。研究结果表明:①渣场松散碎石土应力-应变曲线基本呈硬化型、无显著峰值、强度参数φ与选取的应变标准关系密切且随应变标准的增加而变大;②松散碎石土在剪切破坏过程中基本呈单调剪缩,表明剪切过程中试样内部以颗粒平动引起的结构压缩为主,而由颗粒转动和力链调整引起的剪胀基本可忽略;③松散碎石土实测泊松比与应力水平基本呈线性关系,且坡顶与坡底料有较明显的差异。从实测泊松比与邓肯-张模型比较结果来看,邓肯-张E-B模型对坡顶料有较好的适用性,而坡底料比较适用于邓肯-张E-ν模型。

矿渣基地聚合物固化土强度及微观特征试验研究

我国每年产生大量的碱渣(SR)、矿渣(GGBS)等工业固体废弃物,对其进行再次利用具有必要性.有别于水泥等传统固化剂,提出一种新型软土固化剂,该固化剂以矿渣为原料,以碱渣和石灰为复合碱激发剂.通过开展室内无侧限抗压强度(UCS)试验及低场核磁共振(LF-NMR)试验,研究其加固软土的效果及微观结构特征.试验结果表明,矿渣基地聚合物固化土强度主要影响因素为矿渣掺量,次要影响因素为复合碱激发剂掺量;当石灰、碱渣、矿渣质量比为1∶1∶2时,矿渣基地聚合物固化土的强度达到最大,为同掺量水泥(12%)的1.4倍.核磁共振试验发现,矿渣基地聚合物固化土的小孔和中孔约占95%,孔径分布范围主要为1.6~6.3μm.

小型无人机在渣场水土保持动态监测中的应用

针对生产建设项目渣场乱堆乱弃,水土保持设施建设滞后等问题,本文利用无人机技术对渣场的扰动面积、堆渣方量、水土保持措施信息进行提取,同时对渣场两期影像进行相对校正,叠加分析得出渣场的动态变化。结果表明以第一期影像为基准选取控制点进行第二期影像校正,可以有效的减小误差,满足生产建设项目渣场量测要求。无人机技术能够快速、准确、直观的反应渣场扰动面积、堆渣方量和水土保持措施等变化情况,为生产建设项目水土保持监管提供技术支撑。

浅谈高速公路弃土(石、渣)场选址及水土保持措施配置

根据高速公路水土流失特点,从弃土(石、渣)场选址及水土保持措施等方面进行探讨研究,为高速公路弃土(石、渣)场水土流失防治提供技术依据.

炉渣与生物炭配施对福州平原稻田土壤团聚体及碳、氮分布的影响

土壤水稳性团聚体及土壤碳、氮含量是影响土壤肥力的关键因素.以福州平原稻田为研究区,在早稻和晚稻生长季,对对照、炉渣、生物炭和炉渣与生物炭配施处理下耕层和犁底层土壤团聚体分布及其稳定性,包括>0.25 mm团聚体含量(DR0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)及土壤碳、氮含量进行了测定和分析.研究结果表明:早稻和晚稻不同土层,对照、炉渣、生物炭和配施4种处理团聚体均以<0.25 mm粒级为主;>0.25 mm水稳定性大团聚体数量随深度增加而增加,土壤团聚体的稳定性随土层加深而增强;早稻组中,生物炭施加后MWD、GMD和DR0.25较对照组分别减少了20.08%、15.12%和21.87%,D值增加了3.67%,炉渣和配施后差异不显著(p>0.05);晚稻组中,生物炭施加后MWD、GMD和DR0.25较对照组分别增加了23.00%、13.82%和16.75%,配施后MWD、GMD和DR0.25较对照组分别增加了16.77%、9.80%和15.37%,D值分别减少了3.75%和2.59%,炉渣施加后差异不显著(p>0.05);炉渣、生物炭和配施3种处理都显著增加了早稻耕层和晚稻耕层土壤的碳含量,生物炭和配施处理都显著增加了早稻耕层和晚稻耕层土壤的氮含量(p<0.05),3种处理都显著增大了早稻耕层土壤C/N比(p<0.05),同时,土壤不同粒级团聚体碳、氮含量百分比主要集中在>0.25 mm粒级大团聚体.

水厂铁矿河西渣土场雨季滑移变形规律研究

渣土场属于松散堆积体,遇水后易诱发坍塌和泥石流,研究不同降雨强度对渣土场边坡稳定性的影响具有现实意义。以首钢水厂铁矿河西渣土场B-B剖面为研究对象,通过数值模拟对渣土场滑移变形规律进行研究,模拟分析自然、小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨7种不同工况下的边坡稳定性。系统分析边坡内部土体水平应力、垂直应力;根据有关规范,采用3种评价方法确定不同工况下边坡的安全系数。评价结果表明,渣土场边坡整体处于稳定状态,但边坡局部在暴雨、大暴雨和特大暴雨3种工况下处于失稳状态,在其余4种工况下处于临界状态,说明边坡局部易诱发坍塌破坏,应当对+175 m平台和+220 m平台边坡进行加固。