脱硫石膏不同施用量对新疆盐碱土壤改良效果及作物产量的影响

为了探究脱硫石膏改良盐碱土的最佳施用量,以新疆玛纳斯河流域石河子绿洲盐碱地为研究对象,研究脱硫石膏不同施用量对小麦产量以及土壤理化性质的影响,并对脱硫石膏改良盐碱土壤进行安全性评价。研究表明:脱硫石膏施用量2 t·(667 m~2)~(-1)(2 t)比施用量为1 t·(667 m~2)~(-1)(1 t)、3 t·(667 m~2)~(-1)(3 t)更有利于降低土壤容重、增加土壤孔隙度;对土壤pH和电导率降低能力表现为2 t3 t1 t;2 t处理土壤中Na~+、K~+、Mg~(2+)含量均低于1 t和3 t处理;脱硫石膏量为2 t·(667 m~2)~(-1)对小麦产量增加效果最好,2 t处理较3 t和1 t处理产量分别增加9.48%和2.21%,综合评价脱硫石膏施用后对土壤改良效果及作物产量,以施用量2 t·(667 m~2)~(-1)作用效果显著。     

脱硫石膏改良碱化土壤种植枸杞的效果研究

利用燃煤电厂脱硫石膏改良盐碱地对于废弃物资源化利用和发展循环经济具有重要意义。选择具有典型代表性的宁夏西大滩碱化土壤,采用两因素随机区组田间实验设计,进行脱硫石膏改良碱化土壤种植枸杞的效果实验研究。研究表明脱硫石膏施用量和施用深度不同,对于降低土壤碱化度、总碱度和pH值,改良土壤碱性的效果不同;脱硫石膏施用量不同,对于促进枸杞枝条和径杆的生长不同。施用量24 000 kg/hm2较48 000 kg/hm2提高枸杞枝条生长量10.5%～18.7%、径杆生长量10.5%～18.7%;脱硫石膏施用量24 000 kg/hm2,施用深度60 cm更有利于提高枸杞红果体积、红果鲜重和产量。脱硫石膏施用量24 000 kg/hm2,施用深度60 cm较未施脱硫石膏提高枸杞红果体积、红果鲜重和产量分别为28.3%、15.0%和37.9%。     

生物炭和脱硫石膏对盐碱土壤基本理化性质及玉米生长的影响

采用玉米室内盆栽实验的方法,研究了内蒙古包头市西部盐碱土壤在施用以玉米秸秆和污泥为原料制备的生物炭、脱硫石膏及其混合物等不同土壤改良剂对土壤基本理化性质及玉米生长的影响。研究结果表明:单独施用生物炭能够显著提高土壤中养分含量,虽然随着玉米的生长,对土壤养分大量吸收,土壤养分略有降低,但土壤养分仍远远高于未经任何处理的盐碱土壤养分含量;单独施加脱硫石膏对降低土壤碱度、盐度有显著效果,施用脱硫石膏后土壤pH呈下降趋势(0~80 d),pH最多降低了0.74个单位,且脱硫石膏具有较好的脱盐作用,种植玉米后土壤中溶解性盐含量分别降低了22.55%、25.60%、33.74%、44.07%、45.41%。生物炭和脱硫石膏混合物对土壤的影响,既在一定程度上降低了土壤盐、碱度,又提高了土壤中养分含量,且对玉米生长具有促进作用,能提高玉米生物量。     

烟气脱硫石膏和园林废弃物堆肥混合施用对滨海盐渍土壤的改良

为克服烟气脱硫石膏改良盐碱地存在的土壤盐分升高、营养物质降低等不足,通过对不同重量配比的园林废弃物堆肥与适量烟气脱硫石膏混合施用,且开展了其对上海南汇滨海盐渍土的改良效应研究。结果表明:2种改良剂混合施用能显著降低滨海盐渍土pH和全盐含量,增加土壤营养物质含量和植物生物量,并提高植物对营养物质的吸收能力;与对照相比,当烟气脱硫石膏施用量为25 g·kg~(-1)时,土壤pH降低了10.9%,EC升高了8.4%,有效磷、有效氮和速效钾含量分别降低了30.1%、 40.5%和36.1%,黑麦草发芽率下降了8.0%,植株内全氮、全钾含量均有所升高,但全磷含量减少了25.4%;混合施加不同重量配比的园林废弃物堆肥后,土壤pH降幅为6.8%～13.8%, EC降幅为4.2%～11.6%;土壤有效磷、有效氮和速效钾含量增幅分别为96.0%～182.7%、40.0%～186.7%和71.7%～157.5%;黑麦草发芽率和生物量逐渐增加,在园林废弃物堆肥施用量为40%时,与对照处理相比,此时植物发芽率达到90.0%,总湿重、地上干重、株高和根长等分别增加了154.1%、100.0%、89.2%和103.6%,植株体内氮和钾含量分别增加了139.9%和40.8%,磷的含量则接近对照处理。通过分析可知,烟气脱硫石膏和园林废弃物混合施用可较好地改良滨海盐渍土壤,并为城市固废的适合处置方式和综合利用途径提供了参考。     

滇池流域不同土壤类型和土地利用方式的土壤中溶解性有机碳的流失特性研究

采集滇池流域不同土壤类型、不同土地利用方式下的土壤样品,进行土壤中溶解性有机碳(DOC)的静态解吸实验,通过测定不同时间下溶入水相的COD量,探究不同土壤类型及土地利用方式下DOC的流失特性,从而揭示不同土地利用方式对滇池流域面源污染的影响.结果表明,同一土地利用方式的不同类型土壤中DOC的溶出平衡时间为壤土＞粘土＞粘壤土,其中退耕区(粘壤土＞粘土＞壤土)、大棚(粘土＞粘壤土=壤土)土壤不符合该规律,溶出平衡时间基本为1.5～2.5h;不同的土壤类型和土地利用方式下,DOC的溶出率为1.00％～2.75％,同一土地利用方式的不同类型土壤中DOC的溶出率存在一定差别,这是由于不同类型的土壤中砂粒、粉粒、粘粒的含量有所差异.     

氟石膏中氟的分布及固氟脱酸改性

以工业副产物氟石膏为研究对象,通过筛分进行粒度分析,得到不同粒径pH值、水溶性氟以及总氟含量的变化规律;重点研究了掺入2种碱性工业副产物作为改性剂对氟石膏化学改性固氟脱酸的效果,从而确定改性剂的最佳掺量。结果表明,氟石膏中氟的分布有一定规律;掺加5%的电厂干法脱硫灰或2%钢铁厂烧结烟气脱硫灰能很好的起到固氟脱酸的效果。     

湿法烟气脱硫反应过程的实验研究

在石灰石/石膏湿法烟气脱硫中试台上,系统开展了浆液pH值、飞灰浓度、液气比、入口SO2浓度、烟气速度和氧化方式等对脱硫反应过程影响的实验研究。实验表明,脱硫效率随着石膏浆液pH值、液气比的升高而增加,且入口SO2浓度越高,液气比越低,影响效应越明显;脱硫效率随着烟气速度、烟气温度和入口SO2浓度的增加而下降;石膏浆液中飞灰含量对系统脱硫效率具有一定的促进作用:pH值>5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量相对较低,Fe3+对脱硫反应过渡态催化氧化影响程度较轻,不同工况脱硫效率差别不大。pH值<5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量随pH值降低而增大,增效效果逐渐显著;氧化方式对脱硫反应过程有明显的影响,强制氧化工艺的脱硫效率比自然氧化的高5%左右。     

蛋白多肽对强酸化土壤的改良效应

以强酸化土壤(pH为4.30)为研究对象,以蛋白多肽为新型土壤改良剂,将传统施加生石灰的酸化土壤治理技术和施加复混肥的常规种植技术为对照,研究蛋白多肽对强酸化土壤的改良效应。结果表明:土培实验中的蛋白多肽与生石灰对强酸化土壤均有碱化效应,将土壤pH分别提高了0.23和0.30 (120 d稳定值),而复混肥碱化程度较低(提高0.02);同时,蛋白多肽组与生石灰组土壤交换性酸含量比复混肥组(35.93 mmol·kg~(-1))分别降低了12.56 mmol·kg~(-1)和18.68 mmol·kg~(-1),盐基饱和度分别比复混肥组(67.30%)高7.01%和9.85%;蛋白多肽组土壤有机质含量(19.96 g·kg~(-1))变化尤为明显,并且,显著高于复混肥组(8.58 g·kg~(-1))和生石灰组(12.23 g·kg~(-1))。蛋白多肽与生石灰均能提高强酸化土壤pH,但未能一次性达到6.5以上的中性程度。基于此,以结球甘蓝为供试植物,研究此背景下的种植情况。结果显示,蛋白多肽可在偏低pH条件下种植出高产的结球甘蓝,比其他组合效果明显,其平均生物量(371.78 g)比复混肥组和生石灰组分别高9.54倍和1.90倍。蛋白多肽具有改良强酸化土壤的潜力,并能达到改良与种植同步化(蛋白多肽施加后直接种植作物幼苗)。研究结果可为强酸化土壤的改良与种植提供参考。     

巯基改性膨润土对小白菜吸收累积镍的影响

盆栽条件下,采用巯基改性膨润土(以下简称巯基土)为重金属钝化材料修复镍污染土壤,考察在不同镍污染程度和土壤pH下,其对盆栽小白菜吸收累积镍的影响。结果表明,巯基土可明显降低高污染土盆栽小白菜对镍的吸收累积。将巯基土按1∶1的质量比与成本较低的钠化改性膨润土混合制成混合材料,混合材料对低污染土有良好修复效果,当混合材料添加量为2.0%(质量分数)时,低污染土盆栽小白菜中的镍含量比空白对照(CK)组降低了41.8%。土壤pH为5.50时,混合材料对镍污染土壤的修复效果最好。土壤总镍含量与有效态镍含量占比呈负相关关系,盆栽小白菜中镍含量与盆栽土壤有效态镍含量占比呈极显著正相关关系。在利用重金属修复材料进行污染治理时,除关注重金属总量外,更应根据土壤中重金属的赋存形态,尤其是有效态含量来决定修复材料的施加量。     

乌梁素海湖滨带盐碱土碱化参数与特征分析

为了研究乌梁素海湖滨带,不同植被的土壤盐碱特征,测定了乌梁素海湖滨带盐碱土的碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、总碱度、pH值和含盐量等指标,分析了该类型的土壤的简化特征及其垂直分布态势.结果表明,乌梁素海湖滨带土壤可溶件例子组成以Na+、SO2-4-和Cl-为主,各土层中Na+占阳离子总量比例平均多在63.6%以上...     

甲基叔丁基醚(MTBE)在不同粘性土壤中的吸附特性

土壤对有机物的吸附是污染土壤及地下水原位修复技术中的重要参数.通过静态间歇吸附实验研究了甲基叔丁基醚(MTBE)在不同粘性土壤中的吸附特性.结果表明,MTBE在粘性土壤中的吸附行为均可用线性方程很好描述,粘粒是土壤对MTBE吸附的主要影响因素,吸附常数与土壤粘粒含量呈y=4.382×10-3x-0.817 ×10-3直线关系.对不同温度下的吸附数据分析发现,粘性土壤对MTBE的平衡吸附量随温度的升高而降低,由吸附热力学推导可得等量吸附焓变△H与平衡吸附量无关,且△H＜0,表明该吸附为故热过程.     

城市污泥堆肥产品施用对沙荒地土壤理化性质及高羊茅生长的影响

通过盆栽实验研究了城市污泥堆肥产品4种施用比例(0、10%、25%和50%)对沙荒地土壤理化性质及高羊茅生长的影响,结果表明:污泥堆肥产品的施加使混配土壤p H值向更利于高羊茅生长的p H范围(6.0~7.0)变化,土壤电导率随着施肥比例的增大有显著的增加,当施肥比例为10%、25%、50%时,土壤电导率分别为不施肥沙土的11.93、12.66和19.81倍;城市污泥堆肥产品施用后可显著提高沙荒地土壤中全氮、全磷、全钾及有机质含量,施肥比例为10%、25%和50%的沙土中有机质含量分别是不施肥沙土的3.69、4.22和5.65倍。污泥堆肥产品的施入有利于高羊茅对营养元素氮、磷和钾的吸收,进而促进了高羊茅的生长,但是这种促进作用在实验初期较为缓慢,直到实验后期方才显现出来。当施肥比例为25%时,高羊茅对营养物质的利用率达到最高,确定其为沙荒地土壤改良较为适宜的施肥比例。     

钛石膏改性胶结材干化湖泊污泥效果及机理

通过不同养护龄期下钛石膏改性胶结材和生石灰掺量对城市湖泊污泥干化效果影响的对比研究,揭示了钛石膏改性胶结材干化污泥的效果和机理。实验结果表明,随着养护龄期增长,干化污泥含水率减少量逐渐增大;同一养护龄期,掺20%钛石膏改性胶结材的干化污泥含水率减少量明显高于掺20%生石灰的干化污泥含水率减少量;干化污泥p H趋于8时,掺20%生石灰干化污泥所用时间是掺20%钛石膏改性胶结材所用时间的7.5倍。XRD和SEM分析表明,钛石膏改性胶结材水化生成难溶的水化硅酸钙凝胶和钙矾石晶体,将大量自由水转化为结晶水;同时,水化硅酸钙凝胶、钙矾石晶体和污泥中固体颗粒之间的互相搭接和紧密结合,彻底改变了原污泥松散团聚的结构体系,将干化污泥中各相牢固地粘结成一个整体,这是钛石膏改性胶结材干化效果好的关键。     

竹林土壤中甲基对硫磷降解菌的降解效果及其与土壤物理特性的关系

采用实验室控制试验研究了甲基对硫磷降解菌在竹林土壤生态系统中的降解效果及其与土壤物理特性的关系。试验结果表明,邻单胞菌（DLL-1）具有高效性,甲基对硫磷初始浓度为15 mg/kg干土,第5 d竹林土壤上、中和下层的降解率分别为88.6%、85.9%和79.2%,相应的半衰期为2.5、2.84与3.79 d。甲基对硫磷在土壤中的不同粒径范围吸附情况是不同的,从而影响DLL-1菌的降解效果,表现为土壤中粘粒含量与降解率呈显著正相关。孔隙度也是影响降解效果的一个因素,上中下3层的降解率随着孔隙度的减小而降低。     

脱硫灰与钾矿石复合生产钾钙硅镁硫肥料研究

对脱硫灰与钾矿石复合生产钾钙硅镁硫肥的研究意义、反应原理、生产流程、环境安全性能以及施肥方法等进行了介绍和评估,并对其应用前景进行了展望。研究结果表明:利用脱硫灰与钾矿石复合生产钾钙硅镁硫肥在理论上可行;生产出的产品中硫酸钾的含量达10.34%～12.0%,枸溶氧化钙19.06%～32.28%,枸溶二氧化硅10.98%～14.46%,枸溶氧化镁1.46%～1.82%。产品的pH值从原脱硫灰的10.65下降到9.60。重金属含量低于农用粉煤灰国家标准,生产过程中不会产生SO2等有害气体污染。肥料的生产成本低于350元/t,该肥料不但可以增加土壤中钾、钙、硅、镁和硫等中微量元素的含量,而且可以提高或改善农作物的产量和品质。达到变废为宝,促进循环经济发展之目的。     

不同粒径土壤对氯丹的吸附性能及其急性毒性

以典型有机氯农药氯丹为研究对象,重点研究了不同粒径土壤颗粒对氯丹的吸附特性及其对发光菌急性毒性的影响。研究结果表明,不同粒径的土壤颗粒对氯丹的吸附性能依次为:粘粒(2μm)≈粉粒(2~20μm)粗砂(200~2 000μm)细砂(20~200μm)。Freundlich等温吸附模型的线性相关系数最小为0.84,对不同粒径土壤吸附数据的拟合均优于Langmuir等温吸附模型。对吸附氯丹的吸附数据更符合准一级吸附动力学,其线性相关系数最高达到0.999。四种土壤颗粒浸出液对发光菌毒性的发光抑制率依次为细砂(-21%)≈粗砂(-21%)粘粒(-13%)粉粒(-9%),即发光菌的急性毒性与土壤颗粒的吸附性能负相关。     

改性硅酸钙对Cd2+的吸附性能及其对Cd污染土壤的修复潜力

通过吸附-解吸实验和土柱淋溶实验,研究了改性硅酸钙对镉(Cd~(2+))的吸附性能及对Cd污染土壤的钝化效果。结果表明,改性硅酸钙对Cd~(2+)有较强的吸附能力,其吸附平衡时间在60 min左右,对溶液pH有较宽的适应范围,且当pH呈中性时,对Cd~(2+)的吸附效果最好。由Langmuir模型拟合结果可知,改性硅酸钙对Cd~(2+)的饱和吸附容量可达441.55 mg·g-1。改性硅酸钙对Cd~(2+)有较好的吸附稳定性,适合用于Cd污染土壤的修复。土柱淋溶实验表明,改性硅酸钙对Cd污染土壤的钝化效果明显,不仅降低淋溶液Cd~(2+)含量,使淋溶液Cd~(2+)累积量显著降低47.01%,还使土壤CaCl2-Cd浓度显著降低94.4%,并促使土壤易溶态Cd向难溶态Cd转变。     

交流电场联合有机物料强化东南景天修复重金属镉污染土壤

针对土壤重金属污染植物修复效率低的问题,采用盆栽实验,通过施加多种强度的交流电场(0、0.5、1.0 V·cm~(-1))和不同种类的有机物料(黄腐酸钾、紫云英),研究了交流电场及其与有机物料联合对重金属超积累植物东南景天修复重金属镉污染土壤效率的作用。结果表明,交流电场促进了东南景天的生长和对重金属的吸收,以0.5 V·cm~(-1)作用最佳,在电场处理组20 d后东南景天地上部Cd积累量比不施加电场的处理组提高了48.1%。交流电场和有机物料联用可以进一步提升东南景天对土壤镉的累积,施加黄腐酸钾处理组有利于土壤酸可提取态Cd的提高,比对照组提高了16.35%。在交流电场为0.5 V·cm~(-1)条件下,以0.3%施用效果最佳,施加黄腐酸钾和紫云英分别是对照组(施加交流电场,不施加有机物料)的3.65倍和1.73倍。有机物料和交流电场的共同作用极大地促进了东南景天镉的积累。     

不同水分条件下活性污泥对土壤中DOM产生及DDT降解的影响

采用盆钵实验,通过控制淹水、田间最大持水量和60%相对含水量3种水分条件系统研究施用活性污泥(AS)对不同质地土壤中DOM的产生消长规律及DDT降解的影响,旨在为农药污染土壤修复及农产品清洁生产提供理论依据。结果表明:1)不同水分条件下AS均能提高土壤中DOM的含量,且随添加比例增加而增加;2)不同水分条件下AS均能促进土壤中p,p'-DDT降解,淹水条件下添加1%~3%的AS使粘土、壤土和砂土中p,p'-DDT的降解率分别提高4.0%~45.0%、2.7%~48.9%和2.2%~35.4%;最大持水量条件下粘土、壤土和砂土中p,p'-DDT的降解率分别提高2.9%~40.9%、1.9%~46.9%和2.1%~34.3%;60%相对含水量条件下粘土、壤土和砂土中p,p'-DDT的降解率分别提高3.0%~40.9%、2.1%~45.0%和1.7%~31.6%;3)不同水分条件下,不同质地土壤中添加AS后DOC含量与p,p'-DDT含量呈显著正相关。上述结果表明不同水分条件下AS对p,p'-DDT降解的促进效果表现为淹水条件最大持水量60%相对含水量,p,p'-DDT在不同质地土壤中的降解速度表现为壤土粘土砂土。     

土壤中铬电动修复过程及影响因素

实验筛选出阳极pH、阴极pH、电压梯度、电极形状4种影响因素,以黏土为研究对象,设计正交实验和对比实验研究铬的电动修复过程。结果表明,最重要的影响因素为电压梯度,其他影响因素重要性排序为阳极pH、阴极pH、电极形状;在电压梯度为1.5 V·cm~(-1)下,以去离子水作为电解质,分别控制阴极和阳极pH在11和3,取得很好的去除效果,144 h后铬迁移率达到80.9%。总铬和六价铬分布规律类似,从阳极到阴极呈现逐渐下降的趋势。经过电动修复后土壤中水溶态铬比例减少,可氧化态和残渣态比例增大。铬电动修复控制系统在微电流范围内可取得很好的去除效果。