煤矸石粒径结构对充填复垦重构土壤理化性质及农作物生理生态性质.PDFVIP

生态环境学报 2016, 25(1): 141-148 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 煤矸石粒径结构对充填复垦重构土壤理化性质 及农作物生理生态性质的影响 1 1 1 1 1 徐良骥 ，黄璨 ，李青青 ，朱小美 ，刘曙光 安徽理工大学测绘学院，安徽 淮南 232001 摘要：为了研究自然煤矸石充填复垦地和不同覆土厚度条件下不同颗粒级配煤矸石充填复垦地重构土壤理化性质及在其之上 生长的玉米（Zea mays L. ）的生理生态特性，以淮南创大“煤矸石充填复垦示范基地”为研究区域，通过分区分层采集实验 区范围内土壤样品，检测并分析其主要营养元素及重金属含量，监测实验区内玉米各生理生态指标变化情况及其植株各部分 的重金属含量，探究以不同颗粒级配煤矸石作为填充基质对其充填区域农作物的影响。实验结果表明：经过分选后的煤矸石 作为填充基质比自然状态下的煤矸石填充基质具有较好的保水保肥性和透气性，尤其以 70%~100%粒径为80 cm 的煤矸石 作为填充基质的重构土壤培育的玉米，其各项生理生态指标均表现良好，说明该复垦方案更有利于玉米的生长。但两种以煤 矸石作为主要填充基质的复垦方案都面临土壤中部分重金属含量超标和向植物体迁移的问题。如何降低重构土壤中重金属含 量，减少土壤中重金属向植物体内的迁移将成为今后研究的重点。 关键词：不同颗粒级配煤矸石；充填复垦；玉米生理生态特性；重金属含量 DOI: 10.16258/ki.1674-5906.2016.01.021 中图分类号：X705; X144 文献标志码：A 文章编号：1674-5906 （2016 ）01-0141-08 引用格式：徐良骥, 黄璨, 李青青, 朱小美, 刘曙光. 煤矸石粒径结构对充填复垦重构土壤理化性质及农作物生理生态性质的 影响[J]. 生态环境学报, 2016, 25(1): 141-148. XU liangji, HUANG Can, LI Qingqing, ZHU Xiaomei, LIU Shuguang. Study on the Physical-chemical Properties of Reconstructed Soil in Filling Area Affected by the Substrate Made of Coal Gangue with Different Particle Size Distribution and the Crop Effect [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2016, 25(1): 141-148. 煤矸石是淮南矿区煤炭开采和加工利用过程 合前期研究成果，通过田间小区试验和室内测试分 中排放量最大的固体废弃物，其排放量约占原煤的 析，综合考虑重构土壤水分、养分、作物长势产量 10%~20%，淮南市煤炭生产排放的煤矸石堆存量达 等各项因素，分析煤矸石基质的粒径结构对充填复 2 000 多万吨，占地 93.15 hm2 ，每年排放的煤矸石 垦重构土壤理化性质及作物生理生态性质的影响， 400 万吨左右（陈永春等，2011 ）。大量煤矸石的排 以期为优化煤矸石充填复垦施工工艺和提高复垦 放导致土地压占和生态环境的破坏，利用煤矸石充 地生产力提供一定的理论依据。同时对复垦地土壤 填复垦造地不仅能恢复开采沉陷区的土地资源，而 及作物中的重金属进行监测，评价煤矸石充填复垦 且能处理消化煤矸石，经济环境效益显著。 的安全性。 目前国内外有关利用煤矸石充填复垦的研究 1 研究区域概况 集中在复垦地重构土壤理化性质、环境效应及生产