壤改化土离子良效土壤土矿型稀改良果研酸性 砂剂对究废弃

我国是土壤稀土资源大国，稀土资源非常丰富，改良果研占世界稀土资源的剂对究６７％，并且种类齐全，废弃其中离子型稀土资源占世界同类资源的离型良效９０％，赣南地区的稀土性砂离子型稀土资源占全国同类资源的２／３。由于早期浸矿工艺环保措施比较粗放，矿酸堆浸、化土池浸工艺遗留大面积的壤改浸矿堆场，浸矿后尾砂的土壤堆放和下泄会改变所在山区、沟谷的改良果研原始地形地貌，压占土地，剂对究破坏地表植被，废弃形成大范围的离型良效堆积区。尾砂堆积区表层为砂质，稀土性砂结构松散，透水性强，极易造成水土流失，由于浸矿工艺多采用硫酸铵，导致其呈酸性，同时浸矿后的尾砂中有机质和氮、磷营养成分含量较低，不利于植被的生长。因此，稀土矿废弃地土壤酸化、砂质化问题亟待解决。本研究采用贝壳粉、植物黏合剂、有机肥复配，探究对稀土矿酸性砂化土壤问题的调节和改善。 

１材料与方法

１．１供试材料

供试土壤取自江西赣州某离子型稀土废弃矿山，将采集的土壤样品研磨过２ｍｍ筛，土壤的基本理化性质如表１所示。贝壳粉产自大连市，经破碎，过７４μｍ筛，ＸＲＤ图谱表明，贝壳粉９５％的成分是碳酸钙。植物黏合剂产自矿冶科技集团有限公司研发产品。复合肥产自湖北某作物营养有限公司，元素组成见表２。

１．２实验设计

１）将土壤样品自然风干，称取５００ｇ现场采集土壤，剔除大块土粒，过２ｍｍ筛后，添加２％、５％、７％、１０％的贝壳粉，设置５０ｒ／ｍｉｎ下搅拌１０ｍｉｎ，加入贝壳粉和土壤混合质量５０％的去离子水，土壤与贝壳粉充分混匀，调节湿度为９０％。混匀后的土壤样品置于恒温恒湿条件下，老化７ｄ，每组实验设置３个平行样。 

２）称取５００ｇ过２ｍｍ筛的土壤，添加系列梯度浓度（０．２％、０．５％、１％、２％）植物黏合剂，进行搅拌混合，其他实验参数同实验设计１）。 

３）将上述实验筛选出的贝壳粉和植物黏合剂的最佳添加量，与土壤混合搅拌处理，同时添加０．１％复合肥料，设置３个平行样。搅拌参数、温度湿度等实验参数均与实验设计１）一致。 

１．３检测方法

土壤ｐＨ的测定采用ｐＨ计；有机质的测定采用ＮＹ／Ｔ１１２１．６—２００６；全氮的测定采用凯氏法ＨＪ７１７—２０１４；有效磷、速效钾的测定采用联合浸提—比色法ＮＹ／Ｔ１８４９—２０１０。微观结构采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）进行分析。试验数据采用Ｅｘｃｅｌ、Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件进行统计，分析采用ＳＰＳＳ１６．０软件。

２结果与分析

２．１贝壳粉对土壤ｐＨ的影响

通过添加不同量贝壳粉，土壤ｐＨ值分析结果见图１。由图１可知，贝壳粉添加量为２％、５％、７％、１０％时，土壤中ｐＨ值均发生变化，呈递进增长趋势，当贝壳粉的添加量为１０％时，ｐＨ值提升至６．５。贝壳粉可有效调节土壤酸碱度，由于其主要成分为ＣａＣＯ３，ＣａＣＯ３在水中电解后产生大量ＯＨ－，酸性土壤中Ｈ＋被中和，同时，贝壳粉中含有碱性物质，从而提高了土壤中ｐＨ值。从经济角度考虑，贝壳粉成本低且为天然易得，在改善酸性土壤的同时
还能实现废物的资源化利用。

２．２植物黏合剂对土壤黏结效果的影响

通过扫描电镜观察添加植物黏合剂的土壤微观形貌，如图２所示。由图２可知，土壤原样由大小不一的颗粒组成，其颗粒较稀疏；添加１％植物黏合剂修复后的土壤中细小颗粒附着至大颗粒表面，表明土壤颗粒黏合较好，改善了土壤团粒结构。研究使用植物黏合剂较传统的高分子化合黏合剂易降解，在提高土壤颗粒黏结强度、团粒结构形成的同时，能够优化土壤微生物生存环境，且不易产生二次污染。

２．３土壤改良剂对改良酸性砂化土壤的影响

添加土壤改良剂土壤ｐＨ值提升至６．５。扫描电镜观察表明，贝壳粉和细小土壤颗粒黏结至土壤大颗
粒表面，土壤颗粒黏合较好。土壤中有机质、全氮、有效磷、速效钾含量均不同程度提高，有机质、全氮、有效磷、速效钾含量为２１．３２ｇ／ｋｇ、１１２．７０ｍｇ／ｋｇ、６０．７９ｍｇ／ｋｇ、１１０．１４ｍｇ／ｋｇ，满足植物生长环境（表３）。土壤养分提升，一方面是由于改良剂中添加有机肥，提高了土壤养分；另一方面土壤养分随着贝壳粉添加量的增加而提高，贝壳粉能提高土壤中的有机质、有效磷和生物多样性等，因此，加入土壤改良剂有效改善了土壤养分。

3结论

贝壳粉能够有效改善土壤酸性，提高ｐＨ，植物黏合剂对土壤颗粒的黏合效果较好，有助于改善土壤团粒结构。通过室内实验对比分析，１０％贝壳粉＋１％植物黏合剂＋０．１％复合肥料的土壤改良剂，能够有效改善离子型稀土矿酸性砂化问题，同时提高酸性砂化土壤有机质、养分含量，为实现矿区生态环境可持续发展提供理论支撑。

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