煤矸石基質溫度場影響特征及復墾效應研究.pdf

1、為探析煤矸石基質風化過程中溫度場影響特征及復墾效應，本文通過構建不同類型的復墾復墾地塊，建立土壤墑情監(jiān)測基站，分層分區(qū)埋設高精度溫度和濕度傳感器，動態(tài)監(jiān)測重構土壤水平與垂向梯度的溫度及水分，分析了溫度場變化機理及其影響下土壤水分的空間分布特征，并利用數(shù)學方法構建了熱耦合水分遷移模型。同時通過測定了上覆土壤的理化性質指標、農(nóng)作物的生理生態(tài)特性及重金屬含量，評定了復墾地塊土壤質量等級，分析了農(nóng)作物的食品安全性，研究了污染物在農(nóng)作物中的空間分

2、布和富集特征，并進一步確定復墾效應最佳的煤矸石基質顆粒配比和覆土厚度。
　　實驗結果顯示:
　　(1)煤矸石基質在與水和大氣發(fā)生物理化學反應過程中會釋放熱量，使得經(jīng)壓實后散熱環(huán)境不良的煤矸石充填基質內(nèi)部溫度也不斷積聚變化，其中以粗粒徑煤矸石為充填基質的復墾地塊溫度場變化最為劇烈;對各復墾地塊土壤溫度、水分數(shù)據(jù)分析可得，重構土壤溫度與水分相關性顯著，在一定溫度范圍內(nèi)，土壤水分是隨著溫度增加而增加，超過限值，土壤水分隨土壤溫度升

3、高而降低。
　　(2)六類復墾復墾地塊的土壤水分、土壤速效養(yǎng)分均低于原狀地塊。作為充填基質的煤矸石速效養(yǎng)分難以釋放，持水保肥能力差。綜合考慮土壤質量綜合指標值、小麥株高、產(chǎn)量以及復墾工程的生態(tài)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益等方面，由數(shù)據(jù)分析可得知，煤矸石復墾地的覆土厚度選擇在50cm，即可滿足作物生長需求;煤矸石粒徑為中粗級配比（＜80mm的煤矸石所占比例分別為70％）是比較合理的。
　　(3)六類復墾地塊小麥籽粒中As、Cu、Zn、C