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《江西农业大学》 2013年
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稀土尾矿化学污染物空间分布及治理效果研究

温春云  
【摘要】:近年来,江西赣县稀土尾矿中的选矿药剂残留已经对矿区及周边地区造成了较严重的化学污染问题。但是,目前国内外关于稀土尾矿造成的化学污染的研究主要集中在重金属和放射性元素的环境污染问题上,对尾矿的化学污染研究较少。本文以赣县阳埠乡、大田乡及韩坊乡稀土尾矿区土壤作为研究对象,运用传统统计学方法分析了三个地区尾矿区土壤pH值、NH_4~+和SO_4~(2-)残留状况,利用地质统计学方法和GIS技术分析了污染较严重的阳埠乡裸露区土壤中pH值、NH_4~+和SO_4~(2-)含量的空间分布特征。同时,对不同林龄的桉树及黄竹人工林去除尾矿化学污染物及改善尾矿土壤理化性质的效果进行了对比分析。主要结论如下: (1)稀土尾矿区土壤化学污染物残留特征的分析表明:土壤化学污染物pH、氨氮及硫酸盐的平均含量分别为4.27、2.69mg/kg、7.44g/kg,均超过了当地未受到污染的土壤化学成分含量(pH5.73、氨氮0.1mg/kg、2.50g/kg),其中氨氮残留量最大,超过对照值14倍;绝大多数采样点土壤pH、NH+2-4和SO4未达到当地正常土壤相应化学成分的含量要求,说明大部分地区仍有残留;土壤化学物污染物的变异系数大小顺序为:NH_4~+ SO_4~(2-)pH,其中NH_4~-、SO_4~(2-)的变异系数在50%以上,属于中等程度的变异性,而pH值的变异系数接近0.1,变异性相对较弱; (2)对比分析不同采样区及不同土壤深度污染物的含量,发现裸露尾矿堆及下游沟底尾矿化学污染物残留量最大,底层土壤较表层土壤污染物含量高; (3)相关分析表明,pH值与NH+、SO_4~(2-)之间均存在显著负相关,即土壤NH_4~、SO_4~(2-)含量高时,土壤pH值降低,酸性增强;NH_4~+与SO_4~(2-)之间存在显著正相关。 (4)从裸露尾矿区土壤污染物的空间分布图中可以得出以下结论:裸露尾矿区各采样点土壤的pH值、NH+-4及SO24含量存在较大的空间差异,尾矿堆污染物的含量远大于下游沟底尾矿土壤的含量,说明污染最严重的区域是尾矿堆。 (5)对稀土尾矿化学污染的治理效果的研究表明:桉树(Eucalyptus)治理稀土尾矿化学污染效果较明显,特别是在0~20cm土层处,NH_4~+及SO_4~(2-)的去除率分别达75%、85%,而土壤pH也随着林龄的增长明显增大;黄竹(Bambusa rigida Keng et Keng f.)人工林对沟底尾矿土壤NH_4~+的去除效果较好,去除率达85%以上,而对土壤SO2- 4的去除效果则一般,黄竹人工林对土壤pH具有一定的调节作用,十年生黄竹林地上下层土壤pH分别达到5.18、5.51,已接近当地正常土壤pH值(5.69);黄竹对NH_4~+的去除效果优于SO_4~(2-)。 (6)污染物治理对土壤理化性质的影响研究表明:桉树和黄竹对尾矿土壤的理化性质有一定的改善作用,可以降低土壤容重、增加土壤含水量、孔隙度、有机质及土壤养分含量,且随着林龄的增长,效果越显著。但是,桉树及黄竹均会导致尾矿土壤的速效钾含量的降低,因此,植被恢复措施中应该注意造林树种的钾素养分补充。
【学位授予单位】:江西农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X75

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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