IsSN1005—2763CN43一1215/TD矿业研究与开发第28豢第1期
MININGR&D,V01.28,No.1
2008年2月
Feb.2008
煤矿塌陷区废碴充填复垦土壤理化性质研究
董霁红,王莹
(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008)
摘要:煤矿区充填复垦重构土壤在很大程度上改变了原生
表层土体的构型。为了进一步了解粉煤灰、煤矸石充填复垦对土壤理化性质的影响,通过选取粉煤灰、煤矸石复垦土壤样品与对照土壤样品进行了实验研究,结果表明复垦土壤的理化性质较差。复垦土壤pH值呈碱性,土壤有机质含量降低。土壤全氮、速效磷、速效钾含量减少,土壤湿水分较为充足.风干水分分明显减少。
关键词:充填复垦;粉煤灰复垦土壤;煤矸石复垦土壤;理化性质
中图分类号:TD88,S153文献标识码:A
文章编号:1005—2763(2008)01—0068-03
StudyonthePhysicalandChemicalPropertiesofReclaimedsI砌Fmed稍thWasteResiduein
MineSubsidenceArea
Dong倒m昭,WangM昭
(SchoolofEnvironmentScienceandSpatiMInformatics,ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou,
Jiangsu221008,China)
Abstract:Thesoilrestructuredbyfillingreclamationcangreatlychansetheprofiletexturestructureoforiginalsurfacesoilincoalminingarea.Thetestsonsoilsamplestookfromtherestructured
soilbyfi//ingwithflyash
OFgangueandtheordinal
soilsamplestookfromcontrastal'eawerecarriedouttorevealtheiflfluences
offlyashandgangue
on
thephysicalandchemicalpropertiesofreclaimedsoil.Theresultsshowedthatthephysicalandchemicalpropertiesofreclaimed
soil帆poorer.andthereclaimedsoilisalkaline,thecontentofitsorganicmatters,totalnitrogen,availa?blephosphorusandavailablekalium
mlowerthanoriginalSur-facesoil,themoisturecontentofreclaimedsoilishigherbutthe
air—driedwateris
verylow.
KeyWords:Fillingreclamation;Flyashreclaimedsoil;Gangue
reclaimedsoil;physicalandchemicalproperties
粉煤灰充填复垦、煤矸石充填复垦是我国煤矿山非常重要的两种复垦形式,它充分利用了粉煤灰、煤矸石这些固体废弃物,使一些塌陷地能够再度为人类所利用。本文通过对影响土壤理化性质的pH值、有机质、N、P、K,干水分,湿水分几个方面进行对比分析,了解它们之间的关系,为指导今后的复垦工作、农业生产提供了科学依据。
1试验数据来源
实验区位于徐州市铜山县柳新镇国家复垦示范区,种植制度为小麦一水稻轮作,在试验区内选择了3个样区,分别是煤矸石、粉煤灰充填复垦的土地和没有塌陷的正常农田,并在每个样区内按照蛇形分别采集3~5个样点。
样点采集的深度为60cm,每个样点按照土壤剖面分为4~5个层次采集土壤样品。粉煤灰和煤矸石充填的厚度均为20em左右,粉煤灰充填深度分别为30,45—50,50cm,煤矸石充填均在40cm深度处。数据的具体测定工作委托徐州市产品质量监督检验所完成。
2试验结果与分析
2.1土壤的pH值
对照土壤、煤矸石充填复垦土壤、粉煤灰充填复垦土壤均呈现出碱性。3块场地的土壤pH值最小值分别为8.14,8.19,7.98,最大值分别为8.67,8.78,8.65,变化的幅度不大。由于各土壤剖面层次pH值变化很小,为了对比的方便,将各个深度pH值取平均值,得到粉煤灰充填复垦的土壤pH值略大于对照土壤pH值,煤矸石充填复垦的土壤的pH值略小于对照土壤pH值,且两种土壤的pH值随深度的增加而趋于稳定。
粉煤灰pH值~般由母煤中硫的含量所决定,且一般呈现出碱性。充填后的土壤pH值高于对照
收稿日期.'2007—06—10
基金项目:国家自然科学基金项目(50574095);中国矿业大学科技基金项目(200513019)。
作者简介:董霁红(1967一),女,山西芮城人.博士,副教授,主要从事矿山生态与土地污染研究,Email:don画ihong@cumt.edu.ell。
董霁红,等:煤矿塌陷区废碴充填复垦土壤理化性质研究69
土壤,则可说明其硫的含量偏低,所以碱性粉煤灰将会在一定程度上增加土壤pH值。煤矸石的酸碱性与矸石风化程度、灌溉和降水有关,一般矸石风化后的pH值在7左右,呈中性,将其充填至土壤后,受到土壤中水分、湿度的影响,将会降低土壤酸度。两种复垦形式没有改变土壤碱性过强的特点,应施用一些酸性肥料加以改良。
2.2土壤有机质
有机质是土壤重要的组成成分,并被看作是土壤肥力的物质基础。由表1可知,对照土壤各土壤剖面层次的有机质含量较高,均大于10∥kg,表层土壤的有机质含量均大于30g/kg。
粉煤灰充填复垦后的土壤,有机质含量大大降低,15份土壤样品中,只有2份的有机质含量大于10g/kg,表层土壤的有机质含量相对于对照土壤明显偏低,且随土壤深度增加,没有一定的变化规律。大于20g/kg,但小于对照土壤,且各土壤剖面有机质含量变化的幅度较大,呈无规律变化,但煤矸石所在土壤层(40~60cm深),相对于对照土壤所对应深度的有机质含量要偏高。
总体上说,粉煤灰、煤矸石充填复垦的土地,降低了土壤的有机质含量,粉煤灰的尤为突出。粉煤灰自身的理化性质决定着其所含有机质极少,且粉煤灰、煤矸石由于自身缺乏微生物、腐殖质,没有经过生物富积过程,所以,充填至土壤后,将降低土壤有机质含量。补充土壤有机质的主要措施是增施土壤有机肥,种植绿肥,用地养地相结合。
2.3土壤全氮、速效磷、速效钾
在对测定数据处理的过程,为了增强对比性,从每个样点中选取4个深度(0一表层、20,40,60cm)相一致的测定数据来进行对比分析。
2.3.1土壤全氮
煤矸石充填复垦的土壤,表层的有机质含量均各样点所测定的土壤全氮的结果如表2。
表1对照土壤、粉煤灰复垦土壤、煤矸石复垦土壤有机质含量
表2对照土壤、粉煤灰复垦土壤、煤矸石复垦土壤全氮含量
粉煤灰充填复垦土壤的全氮含量要明显低于对照土壤,最大值为1.74g/kg,明显低于对照土壤的3.97g/kg。对照土壤表层含氮量一般高于最深层(60em深),粉煤灰充填复垦的土壤刚好相反。煤矸石充填复垦的土壤含氮量与对照土壤相比,表层土壤至40cm深处互有大小,但40—60em处,也就是煤矸石充填深度处,却低于对照土壤。总体讲,煤矸石充填复垦的土壤含氮量界于对照土壤与粉煤灰充填复垦土壤之间。粉煤灰导致土壤含氮量降低的一个主要原因是自身的氮已在燃烧中挥发掉,充填至土壤后,靠原土壤供给,这将会导致氮素的再分布。煤矸石也是一种低氮含量的物质。所以复垦地要适量的补充氮肥,以确保作物生长的需要。2.3.2土壤速效磷P、速效钾K
从表3,表4可以看出,对照土壤所含速效P、速效K含量要明显高于粉煤灰、煤矸石充填复垦土壤,样点的最大值均出现在土壤表层。粉煤灰充填复垦土壤速效P高于煤矸石充填复垦土壤,速效K却低于煤矸石充填复垦土壤。粉煤灰中的磷的质量分数可能高于土壤磷的质量分数,但如果粉煤灰用量较多时,灰中的铁、钙和铝会对土壤中的磷起固定作用,使作物可利用的速效磷减少。速效K的含量偏低可能与粉煤灰中全K含量、土壤耕作年限等因素有关。速效K被作物消耗后,全K里的K便逐渐释放出来而成为速效K,所以同一个季度,时间越长,积累的K就越多。
表3对照土壤、粉煤灰复垦土壤、煤矸石复垦土壤速效磷含量
表4对照土壤、粉煤灰复垦土壤、煤矸石复垦土壤速效钾含量2.4土壤风干水分、湿水分
对照土壤风干水分、湿水分的变化有如下特点:表层土壤的风干水分、湿水分变化较大;风干水分各样点的值均小于10%,湿水分大于10%;随着土壤深度的增加,风干水分、湿水分都趋于稳定,且风干水分在6%上下波动,湿水分在21%上下波动(见图1)。
.\~I二=黼一
一//
三;一。一;=-_I
图1对照土壤风干水分、湿水分含量
对比对照土壤,粉煤灰充填复垦地的风干水分最大值为1.3%,趋向于O(见图2);湿水分随深度增加有增大的趋势,而且要高于对照土壤含水量。煤矸石充填复垦地含水量曲线变化较为剧烈,风干水分最小值为1.12%,最大值为8.52%,在40em深处稳定至2%上下(见图3)。湿水分最小值为8.86%,最大值为24.93%,整体含水量略低于对照土壤。煤矸石复垦土壤随深度增加至30em左右,湿水分含量呈递增的趋势,甚至超过对照土壤对应深度的含水量。
粉煤灰是一种球形颗粒,比重小,常具有空腔和蜂窝两种构造,使其具有较强的蓄水功能;同时由于粉煤灰的孔隙比和孔隙率都很大,结构松散,充填至土壤,使土壤的渗透系数加大,保水性变差。这就导致土壤湿水分含量偏高,风干水分偏低。煤矸石的含水量与其自身颗粒度有关,颗粒愈细,含水量愈高,这是由其风化程度所决定的。
^
兽
V
一
和
惫
*
0一表层20深度‘em>4060
图2粉煤灰复垦土壤风干水分、湿水分含量
一湿水分I
一一风干水分l鬈~K
≥≤;≥警、二=
图3煤矸石复垦土壤风干水分、湿水分含量
3总结与建议
(1)充填复垦的土壤与对照土壤相比,许多理化性质较差,复垦土地的土壤仍为碱性土壤,这将在一定程度上降低土壤微生物的数量和活性,导致土壤有机质的分解和养分转化速度变慢。在以后的复垦工作中,要注意好如何把握住充填物的量,保证土壤正常的理化性质。
(2)复垦土壤有机质的含量大大降低,这也会影响土壤全氮和速效磷的含量,应增施有机肥,对应措施可以是种植绿肥,同时注意用地与养地相结合。
(3)土壤全N、速效P、速效K的含量的减少,将直接影响到作物的生长状况。在施肥时,不仅要对表层土壤施肥,还应采取定期深耕相结合的办法深度施肥,同时还要注意施肥的针对性,以改善土壤的理化性质。
(下转第褐页)
导素质。西点人最优秀的地方在于,不仅牢记“执行,没有任何借口”,而且善于在不找借口之后“主动工作,完美执行”。正是这种“主动性”和强大的“执行力”保证了西点人在面对任何困难时,不仅勇敢、敬业,而且有能力、有办法、有信心“百分之百完成任务”。西点精神不仅重视事情执行的过程,也更重视事情执行的结果。以结果来评判执行力,就是对一个人最佳的评价。注重成果就是强调无条件执行。因此,工作就是不找任何借121地去执行。“立即去做永远是成功的法则”。最聪明的做法就是去实现自己所向往的目标,想做什么就尽快去做,然后才考虑不断完善目标。没有任何借口,体现了一个人对自己的职责和使命的态度。思想影响态度,态度影响行动,一个不找任何借口的员工,一定是一个执行力很强的员工。“没有任何借口”做事情的人,他们身上所体现出来的是一种服从、诚实的态度,一种负责敬业的精神,一种完美的执行力。
《别找借口》一书中,作者曾尖锐地指出:“如果愿意做一件事情,就会有千万条道路;如果不愿意做一件事情,就会有无数个理由。”要做到消除借口,领导是关键。“领导”意味着榜样,在一个企业内,领导者必须促成和营造一种良性的执行文化。
2精心打造有执行力的团队
人才是企业最重要的财产,是企业年复一年取得进步的重要保证,他们的判断、经验和能力将在很大程度上决定企业的命运。正确的人才选拔,适时提拔那些能够更快更有效地完成工作的人,并给予他们更高的回报,是企业获得可持续竞争优势的关键所在。执行型的领导,不仅要打造一个执行有力的企业文化,还要建立一个有执行力的团队。
建立文化变革的框架,企业需要营造忠诚、奉献的执行文化,使执行渗透到企业的方方面面;营造执行型文化,领导者需要全身心地投入到企业运营中;企业应以“执行”为最高准则和终极目标,建立强大的监督措施和奖惩制度。跟进、反馈、奖励的过程,实际上就是企业执行文化的建设过程。
深入建设高效管理和执行的团队,应当使团队具备以下条件:一是合适的人员组合;二是共同的目标;三是明确的分工;四是相互信任,开放式的沟通;五是对于团队工作行为规范的共同理解。
3赢在执行
执行是目标与结果之间不可缺少的一环,是组织能否实现预定目标的决定因素。它不是简单的战术,而是一套通过提出问题、分析问题、采取行动的方式来实现目标的系统流程,是战略的一部分,是企业一年365天里最基本的常态。执行力,就是企业将战略付诸实施的能力,反映战略方案和目标的贯彻程度。企业经营要想成功,必须拥有一个全新的领导理念。新型领导者必须学会创造、激发和维系一个整合型的企业。执行是任何企业当前所面临的最大问题,执行不只是那些能够完成或者不能够完成的东西,它是一整套非常具体的行为和技术,它能够帮助企业在任何情况下,得以建立和维系自身的竞争优势。执行本身就是一门学问,因为人们永远不可能通过思考而养成一种新的实践习惯,而是通过实践来学会一种新的思考方式。
领导企业建立一种执行文化并不是一门非常精深的科学,它其实非常直接,主要的前提就是,作为一名领导者,你必须深入而充满激情地参与到自己的企业当中去,并对企业中的所有人坦诚以待,从而综合全面地了解自己的企业、人员和运营环境,然后通过个人参与的方式来引导和推动企业建立一种执行文化。“赢在执行”,在凡口铅锌矿企业内,只要干群一心一意创造性地执行上级方针策略,共同努力,共同奋斗,用中金岭南公司“做不到,没有理由”的核心价值观推动矿山的各项工作,把“技术是根,创新是魂,人才是本,以技术企业造就未来凡口”的新理念贯穿到矿山各项工作中去,充分发挥矿山的资源优势、人才优势、装备优势、管理优势,就一定能够再创企业新的辉煌。
(上接第70页)
(4)土壤湿水分含量在8%~20%之间,较为充足,适合作物生长,风干水分含量较小,所以要保证一定的灌溉。
参考文献:
[1]黄吕勇.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2000.[2]卞正富,翟广忠.矿区土地复垦规划的理论和实践[M].北京:煤炭工业出版社,1996.
[3]胡振琪,戚家忠,等.粉煤灰充填复垦土壤理化性状研究[J].煤炭学报,2002,27(6):639—640.
[4]汪海珍,徐建民,等.粉煤灰对土壤和作物生长的影响[J].土壤与环境,1999.4(8):56—61.
煤矿塌陷区废碴充填复垦土壤理化性质研究
作者:董霁红, 王莹, Dong Jihong, Wang Ying
作者单位:中国矿业大学,环境与测绘学院,江苏,徐州,221008
刊名:
矿业研究与开发
英文刊名:MINING RESEARCH AND DEVELOPMENT
年,卷(期):2008,28(1)
被引用次数:1次
参考文献(4条)
1.黄吕勇土壤学 2000
2.卞正富.翟广忠矿区土地复垦规划的理论和实践 1996
3.胡振琪.戚家忠粉煤灰充填复垦土壤理化性状研究[期刊论文]-煤炭学报 2002(06)
4.汪海珍.徐建民粉煤灰对土壤和作物生长的影响[期刊论文]-土壤与环境 1999(04)
相似文献(2条)
1.期刊论文胡振琪.戚家忠.司继涛不同复垦时间的粉煤灰充填复垦土壤重金属污染与评价-农业工程学报
2003,19(2)
为了解粉煤灰充填复垦土壤重金属污染情况,通过实地试验与现场采样化验相结合的方法,对复垦时间不同的粉煤灰复垦土壤里砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、硒(Se)、锌(Zn)、、镍(Ni)和氟(F)等重金属和微量元素含量的时空变异性进行了研究.结果发现:以土壤本底值作为评价标准时,粉煤灰充填复垦土壤整体处于受污染状态.其中,表层复垦土壤受到Cd、Se、Zn、F 4种元素污染较重;粉煤灰充填复垦土壤适合旱作,不适合用作水田;随着复垦时间的增加,表层复垦土壤的污染指数呈递增趋势.
2.期刊论文王培俊.牟守国.丁忠义.李明明.陈砚国.丁玲萍.WANG Pei-jun.MU Shou-guo.DING Zhong-yi.LI Ming-ming.CHEN Yan-guo.DiING Ling-ping东部平原矿区三种复垦方式复田土壤理化性状对比分析-能源环境保护
2008,22(3)
在我国东部平原矿区,煤矸石充填复垦、粉煤灰充填复垦和泥浆泵复垦等三种土地复垦方式得到了广泛的应用.通过对比、分析了三种复垦方式对土壤的理化性状及耕作效果的影响,结果表明:①不同复垦方式对土壤理化性状及耕作效果产生明显的差异;②泥浆泵复垦地力恢复周期长,而煤矸石复垦、粉煤灰复垦地力恢复周期相对较短;③泥浆泵复垦土壤耕性较差,但无污染风险;煤矸石、粉煤灰复垦土壤耕性较好,但存在一定污染风险.结论:在现有的经济技术条件下,煤矸石、粉煤灰充填复垦方式更适合在我国东部平原矿区应用;但需对复垦方式进行一定改良.
引证文献(1条)
1.王煜琴.李新举.胡振琪.刘雪冉.赵耀伦煤矿区复垦土壤压实时空变异特征[期刊论文]-农业工程学报 2009(5)
本文链接:https://www.wendangku.net/doc/0b15814381.html,/Periodical_kyyjykf200801025.aspx
下载时间:2010年11月13日