我國(guó)是稀土資源大國(guó)，稀土資源非常豐富，占世界稀土資源的６７％，并且種類齊全，其中離子型稀土資源占世界同類資源的９０％，贛南地區(qū)的離子型稀土資源占全國(guó)同類資源的２／３。由于早期浸礦工藝環(huán)保措施比較粗放，堆浸、池浸工藝遺留大面積的浸礦堆場(chǎng)，浸礦后尾砂的堆放和下泄會(huì)改變所在山區(qū)、溝谷的原始地形地貌，壓占土地，破壞地表植被，形成大范圍的堆積區(qū)。尾砂堆積區(qū)表層為砂質(zhì)，結(jié)構(gòu)松散，透水性強(qiáng)，極易造成水土流失，由于浸礦工藝多采用硫酸銨，導(dǎo)致其呈酸性，同時(shí)浸礦后的尾砂中有機(jī)質(zhì)和氮、磷營(yíng)養(yǎng)成分含量較低，不利于植被的生長(zhǎng)。因此，稀土礦廢棄地土壤酸化、砂質(zhì)化問題亟待解決。本研究采用貝殼粉、植物黏合劑、有機(jī)肥復(fù)配，探究對(duì)稀土礦酸性砂化土壤問題的調(diào)節(jié)和改善。 

１材料與方法

１．１供試材料

供試土壤取自江西贛州某離子型稀土廢棄礦山，將采集的土壤樣品研磨過２ｍｍ篩，土壤的基本理化性質(zhì)如表１所示。貝殼粉產(chǎn)自大連市，經(jīng)破碎，過７４μｍ篩，ＸＲＤ圖譜表明，貝殼粉９５％的成分是碳酸鈣。植物黏合劑產(chǎn)自礦冶科技集團(tuán)有限公司研發(fā)產(chǎn)品。復(fù)合肥產(chǎn)自湖北某作物營(yíng)養(yǎng)有限公司，元素組成見表２。

１．２實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

１）將土壤樣品自然風(fēng)干，稱?。担埃埃绗F(xiàn)場(chǎng)采集土壤，剔除大塊土粒，過２ｍｍ篩后，添加２％、５％、７％、１０％的貝殼粉，設(shè)置５０ｒ／ｍｉｎ下攪拌１０ｍｉｎ，加入貝殼粉和土壤混合質(zhì)量５０％的去離子水，土壤與貝殼粉充分混勻，調(diào)節(jié)濕度為９０％?；靹蚝蟮耐寥罉悠分糜诤銣睾銤駰l件下，老化７ｄ，每組實(shí)驗(yàn)設(shè)置３個(gè)平行樣。 

２）稱取５００ｇ過２ｍｍ篩的土壤，添加系列梯度濃度（０．２％、０．５％、１％、２％）植物黏合劑，進(jìn)行攪拌混合，其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)１）。 

３）將上述實(shí)驗(yàn)篩選出的貝殼粉和植物黏合劑的最佳添加量，與土壤混合攪拌處理，同時(shí)添加０．１％復(fù)合肥料，設(shè)置３個(gè)平行樣。攪拌參數(shù)、溫度濕度等實(shí)驗(yàn)參數(shù)均與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)１）一致。 

１．３檢測(cè)方法

土壤ｐＨ的測(cè)定采用ｐＨ計(jì)；有機(jī)質(zhì)的測(cè)定采用ＮＹ／Ｔ１１２１．６—２００６；全氮的測(cè)定采用凱氏法ＨＪ７１７—２０１４；有效磷、速效鉀的測(cè)定采用聯(lián)合浸提—比色法ＮＹ／Ｔ１８４９—２０１０。微觀結(jié)構(gòu)采用掃描電子顯微鏡（ＳＥＭ）進(jìn)行分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Ｅｘｃｅｌ、Ｏｒｉｇｉｎ９．０軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析采用ＳＰＳＳ１６．０軟件。

２結(jié)果與分析

２．１貝殼粉對(duì)土壤ｐＨ的影響

通過添加不同量貝殼粉，土壤ｐＨ值分析結(jié)果見圖１。由圖１可知，貝殼粉添加量為２％、５％、７％、１０％時(shí)，土壤中ｐＨ值均發(fā)生變化，呈遞進(jìn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，當(dāng)貝殼粉的添加量為１０％時(shí)，ｐＨ值提升至６．５。貝殼粉可有效調(diào)節(jié)土壤酸堿度，由于其主要成分為ＣａＣＯ３，ＣａＣＯ３在水中電解后產(chǎn)生大量ＯＨ－，酸性土壤中Ｈ＋被中和，同時(shí)，貝殼粉中含有堿性物質(zhì)，從而提高了土壤中ｐＨ值。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，貝殼粉成本低且為天然易得，在改善酸性土壤的同時(shí)
還能實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用。

２．２植物黏合劑對(duì)土壤黏結(jié)效果的影響

通過掃描電鏡觀察添加植物黏合劑的土壤微觀形貌，如圖２所示。由圖２可知，土壤原樣由大小不一的顆粒組成，其顆粒較稀疏；添加１％植物黏合劑修復(fù)后的土壤中細(xì)小顆粒附著至大顆粒表面，表明土壤顆粒黏合較好，改善了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。研究使用植物黏合劑較傳統(tǒng)的高分子化合黏合劑易降解，在提高土壤顆粒黏結(jié)強(qiáng)度、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的同時(shí)，能夠優(yōu)化土壤微生物生存環(huán)境，且不易產(chǎn)生二次污染。

２．３土壤改良劑對(duì)改良酸性砂化土壤的影響

添加土壤改良劑土壤ｐＨ值提升至６．５。掃描電鏡觀察表明，貝殼粉和細(xì)小土壤顆粒黏結(jié)至土壤大顆
粒表面，土壤顆粒黏合較好。土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量均不同程度提高，有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量為２１．３２ｇ／ｋｇ、１１２．７０ｍｇ／ｋｇ、６０．７９ｍｇ／ｋｇ、１１０．１４ｍｇ／ｋｇ，滿足植物生長(zhǎng)環(huán)境（表３）。土壤養(yǎng)分提升，一方面是由于改良劑中添加有機(jī)肥，提高了土壤養(yǎng)分；另一方面土壤養(yǎng)分隨著貝殼粉添加量的增加而提高，貝殼粉能提高土壤中的有機(jī)質(zhì)、有效磷和生物多樣性等，因此，加入土壤改良劑有效改善了土壤養(yǎng)分。

3結(jié)論

貝殼粉能夠有效改善土壤酸性，提高ｐＨ，植物黏合劑對(duì)土壤顆粒的黏合效果較好，有助于改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，１０％貝殼粉＋１％植物黏合劑＋０．１％復(fù)合肥料的土壤改良劑，能夠有效改善離子型稀土礦酸性砂化問題，同時(shí)提高酸性砂化土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量，為實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。

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