有机酸培养时间和种类对煤矸石碎屑组成及速效养分的影响

• 作者: 余健 卞正富 周光 张经纬 房莉 汪梦甜 王鑫鑫 解进飞
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤矿 修复 有机酸 煤矸石 腐殖酸 理化性质 淮南矿区
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 228-235
• 页数: 8页
• 分类号: TD849.5
• 字数: 8103字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.027

摘要

为研究有机酸添加后煤矸石碎屑组成及其速效养分变化,以淮南潘集矿区为研究区域,选取矿区内多处煤矸石山上大块煤矸石人工破碎后作为供试材料,向其中添加10 mmol/L低分子量有机酸和腐殖酸水溶液,恒温培养120 d,在不同培养阶段取出部分样品测定煤矸石碎屑颗粒组成、EC、pH和速效养分等指标.结果表明,有机酸的添加总体上促进了煤矸石碎屑颗粒的细化.其中,黏粒平均增幅达81.90％,极细砂增幅在42％以上,粉粒和极粗砂粒含量平均下降幅度分别为21.05％、62.34％.有机酸添加有助于煤矸石碎屑颗粒基质结构向好的方向发展,并且以柠檬酸和腐殖酸效果最好.培养后的各处理pH值、电导率、速效养分对有机酸种类和培养时间的响应存在显著差异.有机酸添加后,酒石酸、草酸和腐殖酸处理pH均上升较大,平均pH值分别为7.69、7.75和7.71,显著大于对照处理(P<0.05),达到微碱性水平.除苹果酸处理外,其他处理的pH随培养时间的变化表现"N"型特征.电导率的变化与pH值变化正好相反,以苹果酸处理上升最大,比培养前增幅达146.78％;有机酸添加极大促进了煤矸石碎屑碱解氮(AN)和速效磷(AP)的释放,前者以苹果酸效果较好(释放量最大为CK的1.56倍和培养前的13.03倍),后者以柠檬酸效果较好(释放量最大为培养前的2.56倍和CK的3.39倍).随着培养时间延长,碱解氮和速效磷释放量均逐渐增加;水分浸润和有机酸溶液添加均在前期表现一定抑制煤矸石碎屑颗粒速效钾(AK)释放的作用,后期逐渐表现一定促进释放的作用,但各有机酸处理之间差异不显著.有机酸对煤矸石山生态修复肯有一定积极作用.