基于采矿固废的东部草原表土稀缺矿区土壤重构试验研究
发布时间：2021-10-27 02:05
煤炭资源是中国乃至全球最主要的化石能源,为全球的经济发展提供了强大的动力,但煤炭的大规模开采也带来了一系列的生态及社会问题。在当前生态文明建设的大背景下,如何实现生产与保护的双赢越来越受到重视,因此土地复垦与生态修复工作势在必行。而在实际工作中土地复垦工作又受到当地自然资源条件的限制,因此需要遵循一矿一策的原则,因地制宜的制定土地复垦策略。东部草原矿区是中国重要的煤电基地,但同时又属生态脆弱区,剧烈的采矿活动使得原本就很脆弱的生态环境更为脆弱,而稀薄的表土层却严重制约着矿区的土地复垦工作。从解决矿区表土稀缺问题及实现固体废弃物资源化利用两方面着手,研究以工业固体废弃物作为表土替代材料,实现矿区生产与生态的双赢。采用实地调研与实地采样法,方差分析法,盆栽试验法等方法。在实地调研的基础上,选定煤矸石,粉煤灰及岩土剥离物作为表土替代材料,在温室大棚内进行盆栽试验,通过分析重构土壤理化性质,植物生长状况及耐旱性的差异性,筛选适宜东部草原矿区的基于采矿固体废弃物的重构土壤配方。结果表明:（1）采用煤矸石等采矿固体废弃物作为表土替代材料,相比较原表土而言,土壤养分状况有效改善,有机质含量提高尤其明...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
中国地质大学（北京）工程硕士论文112.方法与材料2.1.研究区概况本研究选定的研究区域位于内蒙古自治区锡林浩特市神华北电胜利能源有限公司一号露天矿。胜利露天煤矿隶属于神华北电胜利能源有限公司，负责开采胜利一号露天矿，位于胜利煤田的中西部，锡林浩特市北郊5km。矿区地表东西平均长6.84km，南北平均宽5.43km，面积34.36km2，可采储量18.90亿t，煤炭平均热值3340kcal/kg。一号露天矿地处煤田西部的剥蚀堆积与侵蚀堆积地形的过渡地带，露天矿西北部为低缓的丘陵区，东西高差较大，海拔标高在+970m到+1035m之间。胜利一号露天矿境内及其周围地势平坦，草原植被发育，地形略呈西高东低。图2-1胜利矿区一号露天煤矿位置示意图本区属半干旱草原气候，冬寒夏炎，年温差较大。本区极端最高气温38.3℃（1955年7月25日），最低气温-42.4℃（1953年1月15日）。气温-25℃以下平均每年发生40天。1974-1993年近二十年间平均降水量294.74mm，年平均蒸发量1794.64mm。每年的6、7、8三个月为雨季，占全年降水量的71%。年最大降
方法与材料12水量481.00mm（1974年），最小146.70mm（1980年），日最大降水量43.90mm。春季多风，风向多为南西，风速2.1-8.4m/s，瞬时最大风速36.6m/s。1979-1988年近十年间平均每年发生大风1.2次。平均10分钟最大风速20.7m/s（1990年-1993年）。冻结期为10月初-12月上旬，解冻期为翌年3月末到4月中旬，最大冻土深度2.89m。1984-1993年近10年由于气候变暖，最大冻土深度为2.40m。露天矿区土壤类型主要由栗钙土、草甸栗钙土、草甸土等组成，该部分土壤有机质含量较高，土壤肥力较好；而部分地段由于草场退化，以形成沙化、砾石化栗钙土。矿区范围内土壤侵蚀属于轻度-中度侵蚀区，规划区原生地面土壤侵蚀为90.40万t/a，平均侵蚀模数500-5000t/km2·a。土壤侵蚀的主要原因是本区风大所致，加之部分草场有退化现象、土地覆盖度低所致。但是大部分区域还属于自然侵蚀过程。本区以草甸土为主，构成非地带性土壤，有机质含量低，并且在土壤表层约20cm以下存在明显的钙积层。2017年9月在胜利矿区现场的实地采样发现，该地原生表层土壤贫瘠、厚度小，植被覆盖度低，自然生态环境极其脆弱。图2-2胜利矿原地貌上土壤与植被状况在已复垦的南排土场及北排土场上，由于表土数量不足，导致排土场上覆土厚度不足，且表层土壤内砾石含量极高。图2-3胜利矿北排土场土壤与植被状况
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矸石的综合治理及其开发利用现状[J]. 姚逸,邓秋婷,李艺,卢海,邹荣灿. 中国资源综合利用. 2019(12)
[2]探析绿色发展理念下的煤矸石处理与利用[J]. 张国权. 资源节约与环保. 2019(10)
[3]煤矸石综合利用研究进展[J]. 贾敏. 矿产保护与利用. 2019(04)
[4]草原露天矿区复垦地与未损毁地土壤物理性质对比[J]. 黄雨晗,况欣宇,曹银贵,罗古拜,王舒菲,杨庚,白中科. 生态与农村环境学报. 2019(07)
[5]露天矿区排土场复垦地土壤容重差异、GPR特征识别与反演[J]. 罗古拜,曹银贵,白中科,黄雨晗,王舒菲. 农业资源与环境学报. 2019(04)
[6]基于不同重构土壤材料配比的草木樨生物量差异分析[J]. 况欣宇,曹银贵,罗古拜,李树志,白中科. 农业资源与环境学报. 2019(04)
[7]温度对煤矸石动态淋溶特性的影响[J]. 冉洲,刘文礼,潘永泰,刘文昌,高自然,赵英霄. 煤炭学报. 2019(04)
[8]我国固体废弃物污染的现状及治理[J]. 郎文博,张家铜. 山东工业技术. 2019(06)
[9]黄土区植被恢复对土壤物理性质的影响[J]. 谭学进,穆兴民,高鹏,孙文义,赵广举,顾朝军. 中国环境科学. 2019(02)
[10]高潜水位采煤塌陷地粉煤灰充填复垦可行性分析[J]. 程艳芳. 煤矿开采. 2018(06)
博士论文
[1]西部露天矿区海绵营养土及其应用方法与作用机理的研究[D]. 荣颖.中国矿业大学(北京) 2018
硕士论文
[1]利用污泥、粉煤灰和铁尾矿配制人工土壤的实验研究[D]. 郝栋.东北大学 2008
本文编号：3460654
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
中国地质大学（北京）工程硕士论文112.方法与材料2.1.研究区概况本研究选定的研究区域位于内蒙古自治区锡林浩特市神华北电胜利能源有限公司一号露天矿。胜利露天煤矿隶属于神华北电胜利能源有限公司，负责开采胜利一号露天矿，位于胜利煤田的中西部，锡林浩特市北郊5km。矿区地表东西平均长6.84km，南北平均宽5.43km，面积34.36km2，可采储量18.90亿t，煤炭平均热值3340kcal/kg。一号露天矿地处煤田西部的剥蚀堆积与侵蚀堆积地形的过渡地带，露天矿西北部为低缓的丘陵区，东西高差较大，海拔标高在+970m到+1035m之间。胜利一号露天矿境内及其周围地势平坦，草原植被发育，地形略呈西高东低。图2-1胜利矿区一号露天煤矿位置示意图本区属半干旱草原气候，冬寒夏炎，年温差较大。本区极端最高气温38.3℃（1955年7月25日），最低气温-42.4℃（1953年1月15日）。气温-25℃以下平均每年发生40天。1974-1993年近二十年间平均降水量294.74mm，年平均蒸发量1794.64mm。每年的6、7、8三个月为雨季，占全年降水量的71%。年最大降
方法与材料12水量481.00mm（1974年），最小146.70mm（1980年），日最大降水量43.90mm。春季多风，风向多为南西，风速2.1-8.4m/s，瞬时最大风速36.6m/s。1979-1988年近十年间平均每年发生大风1.2次。平均10分钟最大风速20.7m/s（1990年-1993年）。冻结期为10月初-12月上旬，解冻期为翌年3月末到4月中旬，最大冻土深度2.89m。1984-1993年近10年由于气候变暖，最大冻土深度为2.40m。露天矿区土壤类型主要由栗钙土、草甸栗钙土、草甸土等组成，该部分土壤有机质含量较高，土壤肥力较好；而部分地段由于草场退化，以形成沙化、砾石化栗钙土。矿区范围内土壤侵蚀属于轻度-中度侵蚀区，规划区原生地面土壤侵蚀为90.40万t/a，平均侵蚀模数500-5000t/km2·a。土壤侵蚀的主要原因是本区风大所致，加之部分草场有退化现象、土地覆盖度低所致。但是大部分区域还属于自然侵蚀过程。本区以草甸土为主，构成非地带性土壤，有机质含量低，并且在土壤表层约20cm以下存在明显的钙积层。2017年9月在胜利矿区现场的实地采样发现，该地原生表层土壤贫瘠、厚度小，植被覆盖度低，自然生态环境极其脆弱。图2-2胜利矿原地貌上土壤与植被状况在已复垦的南排土场及北排土场上，由于表土数量不足，导致排土场上覆土厚度不足，且表层土壤内砾石含量极高。图2-3胜利矿北排土场土壤与植被状况
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矸石的综合治理及其开发利用现状[J]. 姚逸,邓秋婷,李艺,卢海,邹荣灿. 中国资源综合利用. 2019(12)
[2]探析绿色发展理念下的煤矸石处理与利用[J]. 张国权. 资源节约与环保. 2019(10)
[3]煤矸石综合利用研究进展[J]. 贾敏. 矿产保护与利用. 2019(04)
[4]草原露天矿区复垦地与未损毁地土壤物理性质对比[J]. 黄雨晗,况欣宇,曹银贵,罗古拜,王舒菲,杨庚,白中科. 生态与农村环境学报. 2019(07)
[5]露天矿区排土场复垦地土壤容重差异、GPR特征识别与反演[J]. 罗古拜,曹银贵,白中科,黄雨晗,王舒菲. 农业资源与环境学报. 2019(04)
[6]基于不同重构土壤材料配比的草木樨生物量差异分析[J]. 况欣宇,曹银贵,罗古拜,李树志,白中科. 农业资源与环境学报. 2019(04)
[7]温度对煤矸石动态淋溶特性的影响[J]. 冉洲,刘文礼,潘永泰,刘文昌,高自然,赵英霄. 煤炭学报. 2019(04)
[8]我国固体废弃物污染的现状及治理[J]. 郎文博,张家铜. 山东工业技术. 2019(06)
[9]黄土区植被恢复对土壤物理性质的影响[J]. 谭学进,穆兴民,高鹏,孙文义,赵广举,顾朝军. 中国环境科学. 2019(02)
[10]高潜水位采煤塌陷地粉煤灰充填复垦可行性分析[J]. 程艳芳. 煤矿开采. 2018(06)
博士论文
[1]西部露天矿区海绵营养土及其应用方法与作用机理的研究[D]. 荣颖.中国矿业大学(北京) 2018
硕士论文
[1]利用污泥、粉煤灰和铁尾矿配制人工土壤的实验研究[D]. 郝栋.东北大学 2008
本文编号：3460654
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