赣南某离子型稀土矿土壤质量退化特征及修复

发布时间：2018-03-13 20:26

本文选题：离子型　切入点：稀土　出处：《江西农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：离子型稀土矿的特殊开采工艺致使稀土矿区生态环境严重破坏,如水土流失严重、土壤肥力较低、土壤污染严重等。本文以信丰县某堆浸工艺开采的中钇富铕型稀土矿为研究对象,以区域性研究方法采集土样,实验室检测分析。通过土壤培养试验,研究不同改良剂对土壤的修复影响。结果表明:(1)浸矿区土壤质地由中壤土变成紧砂土,土壤酸碱度呈强酸性。采矿区土壤质地由中壤土变成松砂土,土壤pH值仅4.5,明显酸化。随剖面深度增加,土壤质地由紧砂土逐渐变为砂壤土和轻壤土,土壤pH值逐渐增加,但土壤酸碱度均呈强酸性。(2)区域间土壤肥力表现为:对照区原位矿区浸矿区采矿区,依据土壤综合肥力等级划分,对照区土壤综合肥力指数为1.214,处于Ⅱ级(一般),浸矿区和采矿区土壤综合肥力指数分别为0.335和0.268,均处于Ⅲ级(差),研究区域土壤养分严重退化。随剖面深度的增加土壤综合肥力逐渐的增加,但剖面整体综合肥力均处于Ⅲ级(差)。(3)浸矿区土壤NH_4~+/AN值高达88.86%,证明土壤中硫酸铵残留量仍较高。随剖面深度的增加土壤铵根离子含量逐渐增加,土壤NH_4~+/AN值达89%~95%,速效氮主要以铵态氮形式存在。(4)研究区域内,稀土元素在采矿区有一定的富集,是江西省土壤稀土背景值的6.31倍,浸矿区土壤经浸提后稀土残留量仍显著高于对照区,是江西土壤背景值的1.82倍。土壤稀土元素残留量随剖面深度的增加逐渐下降。(5)仅浸矿区土壤重金属As元素浓度超过土壤环境三级标准,达到严重污染级别,其它重金属元素污染程度均较轻。土壤复合污染主要是残留稀土元素的污染,浸矿区Y元素处于中度污染级别,Ce元素处于无污染级别,其它元素均处于无污染--中度污染级别;采矿区仅Ce元素处于无污染--中度污染级别,其它元素均处于中度和重度污染。浸矿区重金属污染不是阻碍植被生长的主要因素。(6)添加改良剂对土壤质地均有一定程度的改善,培养40天时,添加生物炭的土壤质地由紧砂土变为轻壤土,添加粉煤灰的土壤质地由紧砂土变为砂壤土,添加石灰的土壤质地均由紧砂土变为中壤土。(7)培养40天时,添加改良剂土壤pH值均明显提高,土壤pH增加的总体顺序为:石灰生物炭+石灰生物炭+粉煤灰生物炭粉煤灰。(8)添加改良剂培养40天,生物炭、粉煤灰和生物炭+粉煤灰处理可明显提升土壤综合肥力指数,大部分处理可达到Ⅰ级(好)水平,其中生物炭+粉煤灰处理的改良效果最佳;而石灰和生物炭+石灰处理不能明显改善土壤的肥力综合指数,其主要达到Ⅱ级(一般)水平。(9)添加改良剂后,土壤中Y、La、Nd和Ce元素生物可利用态含量均明显下降,难利用态含量明显增加,稀土重金属生物有效性明显降低。(10)添加改良剂培养40天时,土壤稀土Y、La和Nd元素四种化学形态均与土壤pH值表现出显著相关性,与土壤有机质均没有表现出明显相关性,土壤pH值和有机质含量均与土壤Ce元素可还原态和残渣态表现出显著相关性,土壤CEC与Ce元素四种化学形态均没有表现出明显相关性,与Y、La和Nd元素的交换态和还原态均表现出显著相关性。
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【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S156

【参考文献】