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赤泥堆场盐分分布及其盐碱土特性 预览
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作者 薛生国 王琼丽 +3 位作者 田桃 叶羽真 张一帆 朱锋 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期422-429,共8页
盐分迁移转化是赤泥土壤化处置的主要影响因素之一。通过对堆场赤泥盐碱参数的测定,分析堆场赤泥盐分分布及其盐碱土特性。结果表明:赤泥总盐含量、主要盐分离子含量、交换性钠离子比、阳离子交换量的变异系数较大,赤泥堆场盐分分布具... 盐分迁移转化是赤泥土壤化处置的主要影响因素之一。通过对堆场赤泥盐碱参数的测定,分析堆场赤泥盐分分布及其盐碱土特性。结果表明:赤泥总盐含量、主要盐分离子含量、交换性钠离子比、阳离子交换量的变异系数较大,赤泥堆场盐分分布具有显著性差异;赤泥总盐含量均值为9.61g/kg,具有盐土类型特征,且以硫酸盐-氯化物-苏打型为主,占比达到71.43%;赤泥pH均值为10.10,可交换钠离子比均值为52.05%,具有碱土类型特征。研究结果为赤泥盐碱调控及土壤化处置提供了理论依据。 展开更多
关键词 赤泥 赤泥堆场 盐分 盐碱土 赤泥土壤化
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自然熟化及施用石膏和有机物质是赤泥堆场修复的关键 预览
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作者 HAYNES Richard 周亚凤 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期289-303,共15页
本文探讨了赤泥堆场生态修复的主要过程。第一个重要过程就是赤泥物理、化学和微生物特性的自然熟化,主要包括:允许剖面排水、干燥、收缩和开裂至一定的深度;表面层可溶性盐、碱和钠的向下溶淋,并通过直接碳酸化进行酸化;抗性植被的自... 本文探讨了赤泥堆场生态修复的主要过程。第一个重要过程就是赤泥物理、化学和微生物特性的自然熟化,主要包括:允许剖面排水、干燥、收缩和开裂至一定的深度;表面层可溶性盐、碱和钠的向下溶淋,并通过直接碳酸化进行酸化;抗性植被的自然播种、表层附近有机质的富集以及随之而产生的活性微生物群落的形成。堆场赤泥熟化后,表层施用石膏和有机特质(如粪肥、堆肥、生物固形物),这些改良剂的添加会进一步降低pH,提高钙和其他可交换阳离子的水平,促进钠的溶淋(降低可交换钠离子和ESP),改善赤泥的物理性质、提高微生物的活性。其他重要因素还包括选择合适的耐盐、耐碱及适应当地环境条件的植物种类、施用合适的肥料等。 展开更多
关键词 赤泥 赤泥堆场 自然熟化 基质改良 赤泥土壤化
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赤泥堆场修复促进土壤发育和植被重建 预览
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作者 Ronan COURTNEY 薛生国 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期353-360,共8页
赤泥是氧化铝工业生产过程排放的强碱性固体废物,盐碱性强和营养元素匮乏是影响赤泥堆场植物生长的主要限制因素。对赤泥堆场的长期野外研究,分析基质改良对赤泥理化特性和植物多样性的影响,结果表明:施用石膏后,赤泥pH和可交换钠明显降... 赤泥是氧化铝工业生产过程排放的强碱性固体废物,盐碱性强和营养元素匮乏是影响赤泥堆场植物生长的主要限制因素。对赤泥堆场的长期野外研究,分析基质改良对赤泥理化特性和植物多样性的影响,结果表明:施用石膏后,赤泥pH和可交换钠明显降低,黑麦草和红牛轴草发芽指数分别由22%和42%提高到100%;施用堆肥显著提高赤泥碳、氮、磷等养分元素含量;赤泥改良1年后,绒毛草主要元素含量与普通草地植物元素含量相似;基质改良5年后,绒毛草和红牛轴草钠含量显著降低,分别由0.6%和0.58%降低到0.3%和0.1%,赤泥堆场优势物种为菊科、豆科和禾本科植物。研究结果对赤泥土壤化研究及堆场生态修复实践具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 赤泥堆场 基质改良 土壤发育 赤泥土壤化 植被恢复
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赤泥堆场土壤性状的动态变化及诊断研究 预览
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作者 郭颖 朱锋 +3 位作者 吴川 田桃 RICHARD J.Haynes 薛生国 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期410-421,共12页
以华中某赤泥堆场为研究对象,分析不同堆存年限的赤泥物理、化学、生物学特性,运用主成分分析、综合评价法等方法建立赤泥堆场土壤质量诊断模型。结果表明:在自然风化过程中,赤泥质地由类粉质壤土转变为类砂质壤土,孔隙度增加,pH、EC降... 以华中某赤泥堆场为研究对象,分析不同堆存年限的赤泥物理、化学、生物学特性,运用主成分分析、综合评价法等方法建立赤泥堆场土壤质量诊断模型。结果表明:在自然风化过程中,赤泥质地由类粉质壤土转变为类砂质壤土,孔隙度增加,pH、EC降低,养分含量增加,微生物量碳(MBC)升高;确定的最小数据集(MDS)为:速效磷(AP)、含水率(MC)、C/N、砂粒含量、全氮(TN)、MBC、pH;建立了赤泥堆场土壤化诊断模型,随着赤泥堆存年限的延长,综合质量指数上升,相对质量指数从1.89下降到0.15,逐渐形成一种新的类土基质。赤泥堆场土壤化诊断模型的建立,为赤泥生态化处置及堆场生态修复提供理论依据。 展开更多
关键词 赤泥堆场 土壤性状 最小数据集 诊断指标 自然风化 赤泥土壤化
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石膏对赤泥盐分离子迁移的影响 预览
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作者 田桃 吴玉俊 +3 位作者 薛生国 黄玲 江钧 朱锋 《中国科学院大学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期521-529,共9页
赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性固体废弃物,盐分含量高,综合利用难。赤泥堆存的环境安全问题正严重威胁氧化铝工业的可持续发展。通过土柱淋溶模拟实验,研究不同处理(G0:不添加石膏;G2:添加2%的石膏;G4:添加4%的石膏)条件下,石膏... 赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性固体废弃物,盐分含量高,综合利用难。赤泥堆存的环境安全问题正严重威胁氧化铝工业的可持续发展。通过土柱淋溶模拟实验,研究不同处理(G0:不添加石膏;G2:添加2%的石膏;G4:添加4%的石膏)条件下,石膏对赤泥盐分离子迁移与分布的影响。结果表明:与G0相比,G2和G4的初渗率、稳渗率和平均渗透率分别提高31%~36%、16%~33%和9.3%~35%。G0、G2和G4渗滤液的pH值变化范围分别为8.3~9.4、8.8~10.0和9.0~9.8;EC值变化范围分别为1.0~4.0、5.8~7.2和5.2~7.5mS·cm^-1。石膏有利于渗滤液中Na^+、K^+和CO3^2-的迁移,为赤泥堆场盐分调控及赤泥土壤化处理实践提供科学依据。 展开更多
关键词 赤泥 石膏 赤泥土壤化 盐分离子 迁移与分布
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石膏/蚯蚓粪肥对赤泥团聚体结构稳定性的影响 预览
6
作者 王琼丽 叶羽真 +3 位作者 薛生国 江钧 朱锋 田桃 《中国科学院大学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期530-536,共7页
赤泥是氧化铝工业生产过程中排放的高碱性固体废弃物,迄今尚无经济有效的处置方法。以华中地区某堆场赤泥为研究对象,通过土培实验研究改良剂(石膏、蚯蚓粪肥、石膏+蚯蚓粪肥)对赤泥团聚体稳定性的影响。结果表明:石膏的添加能显著降低... 赤泥是氧化铝工业生产过程中排放的高碱性固体废弃物,迄今尚无经济有效的处置方法。以华中地区某堆场赤泥为研究对象,通过土培实验研究改良剂(石膏、蚯蚓粪肥、石膏+蚯蚓粪肥)对赤泥团聚体稳定性的影响。结果表明:石膏的添加能显著降低赤泥pH,而蚯蚓粪肥能显著增加赤泥有机碳含量。土培60d时,石膏添加后赤泥pH由10.54降到8.75,蚯蚓粪肥添加后赤泥有机碳含量由3.54g·kg-1增加至14.31g·kg^-1。土培180d时,石膏、蚯蚓粪肥、石膏+蚯蚓粪肥添加后赤泥水稳性团聚体含量由12.04%分别增加到23.49%、29.24%、33.94%;团聚体平均重量直径由0.15mm分别增加到0.26、0.30、0.34mm;可蚀性因子由0.36分别降低到0.31、0.30、0.29。石膏和蚯蚓粪肥的添加促进水稳性团聚体形成,提高赤泥团聚体稳定性。基质改良对赤泥团聚体稳定性的影响效果依次为:石膏+蚯蚓粪肥>蚯蚓粪肥>石膏。研究结果对赤泥土壤化处置和规模化消纳研究有科学参考意义。 展开更多
关键词 赤泥 基质改良 团聚体稳定性 水稳性团聚体 赤泥土壤化
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赤泥堆场先锋植物的盐分积累及分布特性 预览
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作者 黄楠 唐璐 +4 位作者 朱锋 吴川 HARTLEY William 周晶菊 薛生国 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期323-330,共8页
盐分含量高是影响赤泥堆场植物生长的主要限制因子之一。通过对一个20多年的赤泥堆场开展生态调查,研究了先锋植物盐分积累及分布特性。结果发现:赤泥堆场出现14种先锋植物;根系土Na^+平均含量为19.5cmol/kg,这表明先锋植物具有较高的... 盐分含量高是影响赤泥堆场植物生长的主要限制因子之一。通过对一个20多年的赤泥堆场开展生态调查,研究了先锋植物盐分积累及分布特性。结果发现:赤泥堆场出现14种先锋植物;根系土Na^+平均含量为19.5cmol/kg,这表明先锋植物具有较高的盐耐性;植物地上部分Na^+含量差异明显,马唐地上部Na^+含量仅0.84cmol/kg,扫帚苗地上部Na^+含量高达39.7cmol/kg;马唐Na^+迁移系数为0.13,水柏枝的Na^+迁移系数高达2.92;扫帚苗和水柏枝的Na富集系数为2.66和3.29;狗牙根和马唐的Na^+积累系数分别为0.07和0.04;扫帚苗、水柏枝、狗牙根和马唐均可作为赤泥堆场植被重建的先锋植物。研究结果为赤泥土壤化和堆场生态重建提供了科学参考。 展开更多
关键词 赤泥堆场 先锋植物 盐分 赤泥土壤化 植被重建
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草酸青霉强化有机质的分解实现赤泥碱中和 预览
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作者 廖嘉欣 张一帆 +3 位作者 程庆宇 吴昊 朱锋 薛生国 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期331-342,共12页
赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性固体废弃物,而生物修复是降低赤泥碱性的有效方法。针对赤泥高碱性问题,通过土柱实验开展草酸青霉调控赤泥碱性,探究不同深度的赤泥碱性变化。结果发现应用草酸青霉能显著降低赤泥碱性并形成稳... 赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性固体废弃物,而生物修复是降低赤泥碱性的有效方法。针对赤泥高碱性问题,通过土柱实验开展草酸青霉调控赤泥碱性,探究不同深度的赤泥碱性变化。结果发现应用草酸青霉能显著降低赤泥碱性并形成稳定的团聚体结构;赤泥表层的pH值在30天内降低至7左右,而电导率则上升。草酸青霉对赤泥中的有机质和脲酶活性无明显影响,但能增加纤维素酶的活性。 展开更多
关键词 赤泥 碱性调控 草酸青霉 土壤化 土柱实验
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磷石膏改良作用下赤泥的碱性变化 预览
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作者 李义伟 罗兴华 +3 位作者 李楚璇 Graeme J.MILLAR 江钧 薛生国 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期361-372,共12页
赤泥碱性转化是氧化铝工业处置固体废物面临的世界性难题。本文开展工业废弃物对赤泥碱性改良研究,结果表明:磷石膏最优添加量为1.50wt%,处理91天后,赤泥pH由10.83降至8.70;自由碱去除率为97.94%,可交换性钠去除率为75.87%,自由碱、可... 赤泥碱性转化是氧化铝工业处置固体废物面临的世界性难题。本文开展工业废弃物对赤泥碱性改良研究,结果表明:磷石膏最优添加量为1.50wt%,处理91天后,赤泥pH由10.83降至8.70;自由碱去除率为97.94%,可交换性钠去除率为75.87%,自由碱、可交换性钠和赤泥pH存在显著正相关关系(P<0.05);自由碱的作用效果为CO3^2–>OH^–>AlO2^–>HCO3^–;化学结合碱含量从52.81%降至48.58%,固相中稳定性强的石膏为液相体系持续提供Ca^2+,抑制结合碱的溶解;磷石膏促进团聚体形成,表面Ca^2+含量增加,Na^+、Al^3+含量降低,有利于加快赤泥土壤化进程。 展开更多
关键词 赤泥 碱性调控 自由碱 磷石膏改良 赤泥土壤化
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基质改良对赤泥碱性矿物转变和团聚体稳定性的影响 预览
10
作者 田桃 可文舜 +4 位作者 朱锋 王琼丽 叶羽真 郭颖 薛生国 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期393-403,共11页
赤泥规模化处置关系到氧化铝工业的可持续发展,迄今尚无经济可行的处置方法,而赤泥土壤化则是一种极具发展前景的赤泥生态化处置方法。通过土柱实验,研究改良材料(CK:对照;PG:磷石膏;PVC:磷石膏+蚯蚓菌肥)对赤泥团聚体稳定性及碱性矿物... 赤泥规模化处置关系到氧化铝工业的可持续发展,迄今尚无经济可行的处置方法,而赤泥土壤化则是一种极具发展前景的赤泥生态化处置方法。通过土柱实验,研究改良材料(CK:对照;PG:磷石膏;PVC:磷石膏+蚯蚓菌肥)对赤泥团聚体稳定性及碱性矿物相变化的影响,结果表明:在CK,PG和PVC改良条件下1~0.25mm团聚体颗粒比例最大,分别为39.34%、39.38%和44.51%;改良材料PG和PVC可显著降低赤泥中pH、EC、ESP、交换态Na含量和碱性矿物含量,增加赤泥交换态Ca^2+含量;赤泥pH值与交换态Na^+含量和钙霞石、铝酸三钙、碳酸钙的含量呈正相关关系,而与交换态Ca^2+含量呈负相关;磷石膏和蚯蚓菌肥联用可明显降低赤泥碱性矿物含量、增强团聚体结构的稳定性。研究结果为赤泥碱性调控及土壤化过程团聚体稳定性调控提供科学依据。 展开更多
关键词 赤泥 基质改良 碱性矿物 团聚体稳定性 赤泥土壤化
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有机酸-石膏联合作用改善赤泥碱性电化学性能 预览
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作者 孔祥峰 李楚璇 +4 位作者 江钧 黄隆斌 HARTLEY William 吴川 薛生国 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期430-439,共10页
本文开展了有机酸-石膏联合转化赤泥碱性电化学性能的研究,探究了有机酸-石膏作用过程中zeta电位、等电点、矿物表面质子化、表面碱性官能团—OH的转变及其对赤泥堆场生态修复相关理化性质的影响。为了更好地评价有机酸的转化效果,利用... 本文开展了有机酸-石膏联合转化赤泥碱性电化学性能的研究,探究了有机酸-石膏作用过程中zeta电位、等电点、矿物表面质子化、表面碱性官能团—OH的转变及其对赤泥堆场生态修复相关理化性质的影响。为了更好地评价有机酸的转化效果,利用无机酸(盐酸、硫酸)进行对比分析。采用有机酸-石膏中和赤泥的碱性,可有效改善赤泥的碱性电化学性能,处理后的赤泥等电点和矿物表面质子化程度显著降低,矿物颗粒表面碱性官能团—OH的含量也明显减少。XRD结果揭示有机酸、无机酸、酸-石膏联合转化了赤泥中主要的碱性物相钙霞石、方解石、钙铝榴石,但有机酸-石膏联合作用进一步促进了钙霞石的溶解。从SEM图可以看出,有机酸-石膏联合作用改善了赤泥颗粒的分布,也有利于等电点的降低及矿物颗粒表面碱性官能团—OH的重新分布。有机酸-石膏联合调控赤泥碱性的效果非常显著,可进一步促进碱性的转化,对实现堆场赤泥的土壤化具有重要的作用。 展开更多
关键词 赤泥 碱性调控 有机酸 石膏 电化学特性 赤泥土壤化
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工业废弃物对赤泥碱性调控的应用研究进展 预览
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作者 薛生国 吴玉俊 +5 位作者 李义伟 孔祥峰 朱锋 WILLIAM Hartley 李晓飞 叶羽真 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期268-288,共21页
赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性废弃物,其碱性是制约赤泥资源化处置的主要影响因子。赤泥脱碱研究工作已开展数十年,但因技术经济性差始终未能实践应用。采用工业废弃物调控赤泥碱性既可大量减少废物的处置费用,也可产生良好... 赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性废弃物,其碱性是制约赤泥资源化处置的主要影响因子。赤泥脱碱研究工作已开展数十年,但因技术经济性差始终未能实践应用。采用工业废弃物调控赤泥碱性既可大量减少废物的处置费用,也可产生良好的生态环境效益。论文在综述赤泥碱性来源以及工业废弃物处置方式的基础上,提出了“以废治废”的研究思路,探讨了赤泥碱性调控的瓶颈问题,阐述了典型工业废弃物(废气、废水和废渣)对赤泥碱性的转化机制,指出了应用工业废弃物改良赤泥碱性研究的重点发展方向,这将为赤泥的土壤化处置和堆场的生态修复实践提供科学基础。 展开更多
关键词 赤泥 碱性转化 碱性调控 工业废弃物 赤泥土壤化
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