粉煤灰在土壤修复与改良中的应用_蒋武燕

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1、煤炭加工与综合利用COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATIONNo.3，201157粉煤灰在土壤修复与改良中的应用12蒋武燕，宋世杰(1.伊犁州水利电力勘测设计研究院，新疆伊宁835000;2.西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054)摘要:在系统分析粉煤灰物理化学性质及矿物组成的基础上，分别从粉煤灰单一施用、粉煤灰与若干固体废弃物配施两个方面阐述了粉煤灰在土壤修复与改良中的应用，并提出了目前粉煤灰用于修复和改良土壤存在的问题。关键词:粉煤灰;土壤修复;土壤改良;应用中图分类号:X773文献标识码:A文章编号

2、:1005-8397(2011)03-0057-05［12］随着全面建设小康社会战略的实施，煤炭资源的需此具有较高的吸附活性。求量越来越大，煤炭燃烧产生的粉煤灰数量也随之增加。1.2矿物组成及化学性质据不完全统计，我国粉煤灰排放量1995年为1.25亿t，粉煤灰是煤中无机矿物质灼烧后的氧化物和硅酸盐2000年为1.53亿t，2010年达到2.0亿t。大量粉煤灰的矿物组成的混合物，物相主要是玻璃体，占50%～80%，堆弃严重污染了大气、水体、土壤等环境，从而对人体主要矿物有莫来石(3Al2O3，2SiO2)、α－石英(两者约和生物造成危害。粉煤灰的处理

3、和利用问题已引起人们占20%)、β－硅酸二钙、方解石、钙长石、磁铁矿、赤的广泛关注。目前，国内外的粉煤灰利用途径已达50多铁矿、铝硅酸盐钙或硅酸钙等，这些矿物约占70%［13］。种，主要集中在建筑材料、筑路、烟气脱硫、废水处理粉煤灰的主要化学成分是SiO2和Al2O3硅酸盐，其中［1－9］等领域。当前的粉煤灰利用方式对资金、技术和粉SiO2、Al2O3和Fe2O3总含量一般大于70%，对粉煤灰的煤灰的质量有较高要求，从客观上限制了粉煤灰利用率活性及强度等性能有明显影响。其次为碱性氧化物，包［10］的提高，我国粉煤灰利用率仅有30%。近几年的研究括Ca

4、O、MgO、Na2O、K2O等，这些碱性氧化物的存在发现，将粉煤灰用于农林牧业的土壤修复与改良，具有使粉煤灰的pH值明显高于土壤，呈现强碱性。此外，粉投资少、容量大、需求平稳、波动少、对粉煤灰的质量煤灰中还含有多种重金属及稀有元素如镉、硒、砷，而要求不高等特点，是适合我国国情的一条综合利用途径，所含的锌、铜、钼、硼是植物生长所必需的元素。具有很大的发展潜力。2粉煤灰在土壤修复和改良中的应用1粉煤灰的性质及组成2.1粉煤灰物理性质对土壤的作用1.1物理性质在修复和改良土壤过程中，可利用粉煤灰的物理性粉煤灰是燃煤火力发电厂生产过程中，细粉煤经1质改善土壤

5、结构。粉煤灰颗粒组成以微细的玻璃状颗粒300～1500℃高温燃烧后剩余的残灰，是一种大小不等、为主，密度小、孔隙大，相当于砂质土。与粘土相比，形状不规则、具有多种结构的颗粒集合体。按照粉煤灰粉煤灰颗粒较粗，而与沙土相比，粉煤灰颗粒较细，因颗粒形貌，可将其分为玻璃微珠、海绵状玻璃体和碳粒此将适量粉煤灰施加到粘质土壤或沙质土壤中，一方面3三种形式。粉煤灰的密度为21～24g/cm，10～1000［11］可以优化土壤颗粒粒度组成，改善土壤结构;另一方面，μm粒级约占85%以上，孔隙度在60%以上，透水、可改善土壤自身某些农用性质。印度坎普尔地区的导水透气性

6、能好，渗透速度比土壤快。粉煤灰呈多孔性蜂窝［14］［15］2性试验、南昌的土壤孔隙试验、西北农学院土壤状组织，比表面积较大，一般在2500～5000cm/g，因膨胀试验都有力地证明了粉煤灰改善土壤结构的效果。［16］翟建平等利用南京第二热电厂湿排陈灰进行了菜田粘收稿日期:2010-10-26作者简介:蒋武燕(1984—)，女，浙江义乌人，2009年毕质土壤改良试验，发现粉煤灰能降低土壤密度，提高土业于西安科技大学环境工程专业，工学硕士，新疆伊犁州伊宁壤孔隙率，协调土壤的水、肥、气、热，调节土壤三相2市水利电力勘测设计研究院工程师。比，蔬菜增产效果明显

7、。还发现在施灰量为15t/ha、3058煤炭加工与综合利用2011年第3期22t/ha、45t/ha范围内，蔬菜的产量与施灰量成正相关。土壤和农作物的磁环境，促进土壤中各种养分的形成和［23－24］美国Pennsylvania州及Delaware州的研究人员研究发农作物的吸收。由于磁化粉煤灰具有剩磁衰减时［17，18］现，粉煤灰可以改善砂质土壤的持水性，提高其抗间，因此对当季作物和后续作物都能起到增产作用。旱能力。在改善土壤这些性质的同时，施加粉煤灰也间粉煤灰中含有的锌、铜、钼、硼、钛等微量元素是接促进了土壤生物的生长。有研究表明:通气性良好的植物生

8、长发育所必需的，粉煤灰的施入可使土壤中微量土壤中，植物根生理活动旺盛，分泌作用强，好气性微元素得到补充。锌、