煤矸石填充对沟道导排水性能和土壤肥力及重金属污染的影响

论文摘要

为探寻适合东北黑土区侵蚀沟复垦的技术方法,该文研究了一种基于复垦后导排水能力最大的侵蚀沟煤矸石填充复垦技术方法,通过模拟一定深度的沟道、应用响应曲面法探究覆土和煤矸石填充厚度的变化对于复垦沟道导排水性能的影响及最优厚度搭配组合预测。同时引入土工布并考察土工布对煤矸石淋溶过程中重金属的隔绝作用。选择一条用煤矸石填充复垦4 a后的侵蚀沟,在耕层(0～20 cm)进行土壤肥力以及重金属污染情况的调查研究。结果表明:1)土层厚度增加减弱沟道导排水能力,混合粒径、大粒径煤矸石层厚度增加增大沟道导排水能力,土层与大粒径煤矸石层组合存在交互作用。覆土、混合粒径及大粒径煤矸石层厚度分别为53.42、38.51、90 cm时,模拟2 m深沟道导排水能力最强。2)沟道复垦4 a后,容重增加、酸度改善、全磷含量持平于对照土壤,全氮、全钾及有机质含量显著低于对照土壤。综合肥力小于对照土壤,略高于黑龙江省第二积温带的土壤综合肥力。3)复垦土壤Pb含量持平于当地对照土壤及背景值,Cr、Cu含量高于当地对照土壤及背景值,但均未超过环境质量二级标准值,3种重金属存在轻度污染及富集现象。研究结果可为土地整理规划提供一定借鉴。

论文目录

• 0 引言
• 1 材料与方法
•   1.1 研究区概况
•   1.2 试验设计
•   1.3 复垦沟道土壤肥力、重金属调查与评价
•     1.3.1 土壤肥力评价
•     1.3.2 土壤重金属污染评价
•   1.4 指标测定
•   1.5 数据处理方法
• 2 结果与分析
•   2.1 煤矸石填充复垦侵蚀沟沟道导排水能力研究
•     2.1.1 多元二次回归模型的建立
•     2.1.2 填充材料厚度变化对整体出流时间的影响
•     2.1.3 填充材料间的交互作用
•     2.1.4 最优厚度搭配组合及验证
•   2.2 复垦沟道土壤肥力调查与评价
•   2.3 复垦沟道重金属调查与风险评价
• 3 讨论
•   3.1 煤矸石填充侵蚀沟复垦后沟道导排水能力
•   3.2 复垦沟道土壤肥力调查与评价
•   3.3 复垦沟道土壤重金属调查与评价
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王忠波,张金博,王斌,李殿兴,张兴义

关键词: 侵蚀,复垦,重金属,煤矸石,导排水,土壤肥力

来源: 农业工程学报 2019年24期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用,农业基础科学,农艺学

单位: 农业部农业水资源高效利用重点实验室,东北农业大学水利与土木工程学院,中国科学院东北地理与农业生态研究所

基金: 国家重点研发计划项目(2017YFC0504200)

分类号: S158;X53

页码: 289-297

总页数: 9

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