酸性残渣废弃物对天津滨海盐碱土改良效果的试验研究

摘要

天津滨海地区盐碱土大面积分布，生态环境脆弱，土壤条件极差，被专家称之为“绿色禁区”。天津作为带动环渤海地区区域发展的强大引擎，在区域协同发展中举足轻重，滨海地区的环境绿化瓶颈亟待解决。本文通过对盐碱土改良技术和酸性残渣废弃物的处理现状的研究，选择三种酸性残渣废弃物（醋渣、酒糟、糠醛渣），分析其理化性质，并针对天津市独流减河下游典型的滨海盐碱土，开展单因素室内土柱模拟试验，探索酸性残渣废弃物改良盐碱土的作用过程、机理和效果；然后选用改良效果较好的醋渣，与其他改良物质（脱硫石膏、砂土）进行混合掺拌土柱试验；最后开展盆栽试验，验证改土效果，以期为天津滨海盐碱土的改良利用和酸性残渣废弃物资源化再利用提供理论支持和技术依据。论文主要得到如下结论：
　　1．天津滨海新区南部（大港区）独流减河下游64km处的土壤为典型的滨海盐碱土，土壤容重为1.42g/cm3，渗透系数为2.28×10-6cm/s，黏粒和粉粒占比高达85％，土壤机械组成不合理，板结紧实、渗透性能差。土壤的含盐量极高，均值达到18.94g/kg， pH值为8.36，有机质含量低，属于盐土和强碱性土壤，不进行改良就没有利用价值。
　　2．掺拌三种酸性残渣废弃物均能显著改善盐碱土的物理结构，提高渗透性能，渗透系数较未掺拌盐碱土提高1-2个数量级，在提高灌水脱盐效率的同时，也能够明显降低碱化程度。其中，醋渣和酒糟对增强渗透性能较强，因而脱盐效率更显著，而糠醛渣抑制脱盐碱化的能力较强，各种酸性残渣废弃物的改善程度大小均与添加比例成正比。
　　3．单独掺拌酸性残渣废弃物时，添加量20%与30%的改良效果差距不大，在生产实践中依据投入产出效益原则综合考量，一般20%的添加量就基本可以满足改土要求。
　　4．混合掺拌试验中，各处理组都能有效改善土壤的物理结构，效果优于单因素掺拌。各处理的淋溶液电导率和pH值的变化趋势与单因素掺拌试验相似，但混合掺拌的淋溶液电导率下降幅度更大，速度更快，pH值升高幅度较小，速度较慢，这与添加砂土提高了土壤的渗透性能和脱硫石膏降低了碱化程度有关。
　　5．混合掺拌在提高土壤渗透性能、大大缩短淋盐时间的同时，增加了用水量，处理3的用水量最高达到了1720ml，远高于未经掺拌的处理1的用水量（1250ml），所以在提高土壤渗透性能的同时需要考虑节约用水原则。
　　6．综合考量各处理的脱盐过程、脱盐效率及投入产出效益和节约用水原则，处理4（脱硫石膏1%+砂土30%+酒糟10%）对盐碱土的综合改良效果最好，用水1320ml便到达淋洗终点，脱盐时间缩短约30倍，总体脱盐效率达到89.4%，含盐量降至2.01g/kg， pH值为7.82，是混合掺拌试验的最佳组合和最佳配比。
　　7．在盆栽验证试验中，经过淋洗的各混合掺拌处理所种植的黑麦草发芽率均达到95%以上，长势良好，表明利用混合掺拌技术改良盐碱土非常有效。最佳组合处理4种植黑麦草的发芽率和鲜重生物量均为最大值，验证了混合掺拌土柱试验的结果。

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第一章 绪论

1.1研究目的及意义

1.2盐碱土改良的基本方法

1.3酸性残渣废弃物

1.4主要研究内容和技术路线

1.5技术路线

第二章 材料和方法

2.1研究区域概况

2.2材料的采集和处理

2.3测定项目和方法

2.4试验方法

第三章 试验材料基本理化属性分析

3.1天津滨海盐碱土

3.2酸性残渣废弃物

第四章 单因素掺拌土柱试验

4.1单因素掺拌对土壤渗透性能的影响

4.2单因素掺拌对淋溶液的影响

4.3单因素掺拌对土壤改性的影响

4.4小结

第五章 混合掺拌土柱试验

5.1试验方案设计

5.2混合掺拌对土壤渗透性能的影响

5.3混合掺拌对淋溶液的影响

5.4混合掺拌试验用水量及淋盐时间

5.5混合掺拌对土壤改性的影响

5.6小结

第六章 盆栽试验

6.1试验方案设计

6.2试验结果

6.3小结

第七章 结论与讨论

7.1结论

7.2讨论

参考文献

发表论文和科研情况说明

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