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改良基质对煤矿区土壤理化性质的优化
被引量:
1
1
作者
陈花
刘娜
+2 位作者
姚晓倩
刘拉香
李强
《山西农业科学》
2025年第1期90-100,共11页
煤炭资源的大量开采造成土地资源严重破坏,为了改良矿区土壤,以榆林市某煤矿区土壤为试样,设置空白对照(CK1)、5%煤气化渣(CK2)、5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭配施,...
煤炭资源的大量开采造成土地资源严重破坏,为了改良矿区土壤,以榆林市某煤矿区土壤为试样,设置空白对照(CK1)、5%煤气化渣(CK2)、5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭配施,共计13个处理,测定处理后土壤的理化性质,并运用主成分分析法对改良效果进行综合评价,以筛选矿区土壤改良的有效配方。结果表明,与CK1相比,CK2处理的土壤毛管持水性、孔隙度、pH值、碱解氮含量分别增加12.32%、0.92%、21.41%、12.89%,有机质含量、有效磷含量、速效钾含量、含盐量分别显著降低76.52%、39.56%、26.85%、25.12%。与CK2处理相比,5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭处理均能有效改善土壤理化性质,其中,矿区土壤中施入5%煤气化渣+30%平菇菌渣+10%生物炭后,土壤容重、密度和土壤含盐量均显著降低;土壤田间持水量、有机质含量、有效磷含量、速效钾含量和碱解氮含量显著增加。主成分分析发现,5%煤气化渣+30%平菇菌渣+10%生物炭处理对煤矿区土壤改良效果最佳。
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关键词
煤气化渣
食用菌菌渣
生物炭
主成分分析
煤矿区土壤
理化性质
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职称材料
煤矿区土壤FDA活性测定及优化
被引量:
2
2
作者
宋继华
梁秋利
《洁净煤技术》
CAS
2011年第2期74-77,共4页
针对煤矿区被污染土壤中微生物活性低、种群结构相对单一和污染物胁迫等特点,对其土壤微生物的荧光素双醋酸脂(FDA)活性测定的关键步骤进行探讨和优化。结果表明,在煤矿区污染土壤的FDA活性测定过程中,培养时间选择30 min符合活性反...
针对煤矿区被污染土壤中微生物活性低、种群结构相对单一和污染物胁迫等特点,对其土壤微生物的荧光素双醋酸脂(FDA)活性测定的关键步骤进行探讨和优化。结果表明,在煤矿区污染土壤的FDA活性测定过程中,培养时间选择30 min符合活性反应线性范围并适宜试验测定,以氯仿和甲醇(V(氯仿)∶V(甲醇)=2∶1)作为终止剂,用量为5 mL时可以经济、有效终止反应,离心时间为10 min时达到最大吸光值。以单位时间荧光素浓度来表征和规范FDA活性的单位,可为不同矿区土壤样品及污染土壤修复过程中的微生物活性测定与比较提供依据。矿区土壤FDA活性较低,仅为有机污染土壤生物修复反应土壤的5%~10%,可能对其生物修复产生一定制约,应加强针对性调控。
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关键词
煤矿区土壤
FDA活性
污染抑制
测定优化
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职称材料
淀粉对无芒雀麦修复煤矿区多环芳烃长期污染土壤的影响
被引量:
2
3
作者
石维
张雪娜
+4 位作者
贾海滨
赵欧亚
王伟
冯圣东
杨志新
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2016年第2期289-293,300,共6页
采用温室盆栽试验,以无芒雀麦(W)为修复植物,研究淀粉(D)不同剂量与无芒雀麦组合对煤矿区多环芳烃(PAHs)长期污染农田土壤修复的影响。结果表明,在土壤中添加淀粉剂量D1、D2培养3个月后,显著促进了土著微生物对煤矿区长期污染农田土壤P...
采用温室盆栽试验,以无芒雀麦(W)为修复植物,研究淀粉(D)不同剂量与无芒雀麦组合对煤矿区多环芳烃(PAHs)长期污染农田土壤修复的影响。结果表明,在土壤中添加淀粉剂量D1、D2培养3个月后,显著促进了土著微生物对煤矿区长期污染农田土壤PAHs的降解。D1、D2处理土壤中16种PAHs总量降解率(16.82%,19.06%)分别比对照CK(11.12%)提高了51.26%和71.40%,尤其对6环PAHs的降解增效最为突出。D2处理对6环PAHs的降解达最高,为37.05%,比CK处理提高了241.01%,且为D1处理的1.77倍。在污染土壤中添加淀粉并种植无芒雀麦(D1+W,D2+W)后,与对照CK、淀粉(D)和种植无芒雀麦单一处理(W)相比,土壤中16种PAHs总量降解率有了明显增加,D1+W与D2+W处理下16种PAHs降解率分别为26.26%和28.39%;在PAHs不同环数中对5,6环PAHs的修复效果提升最为明显,对其它环数PAHs降解效果提升不显著,其中5环和6环PAHs降解率在D2+W组合处理下达到最高,为48.63%和58.32%,比CK处理提高了110.36%和436.82%,比无芒雀麦单一处理提高了27.50%和47.77%。从土壤酶活性角度,淀粉、无芒雀麦单一处理及其组合下的土壤过氧化氢酶活性差异不明显,但均显著高于对照CK处理;无芒雀麦对多酚氧化酶活性有明显的激活作用,且与淀粉组合进一步显著提升了该酶的活性,与D1+W与D2+W组合下的5,6环PAHs降解率达最高相一致。综上,利用淀粉与无芒雀麦的优化组合形式能明显提升煤矿区5,6环PAHs长期污染农田土壤的修复效果,可以作为该区污染土壤修复治理的一种选择。
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关键词
多环芳烃
煤矿区土壤
无芒雀麦
淀粉
酶活性
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职称材料
有机培肥显著提升矿区复垦土壤活性有机碳含量
被引量:
9
4
作者
安永齐
王小利
+4 位作者
靳东升
郜春花
张强
洪坚平
徐明岗
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1117-1125,共9页
【目的】土壤有机碳作为土壤肥力的核心,其不同组分间具有高度异质性。研究不同施肥措施对煤矿区复垦土壤有机碳及其各组分提升的差异特征,可为煤矿区土壤修复提供理论依据。【方法】田间试验在山西煤矿复垦区进行,复垦始于2014年,种植...
【目的】土壤有机碳作为土壤肥力的核心,其不同组分间具有高度异质性。研究不同施肥措施对煤矿区复垦土壤有机碳及其各组分提升的差异特征,可为煤矿区土壤修复提供理论依据。【方法】田间试验在山西煤矿复垦区进行,复垦始于2014年,种植作物为大豆(1年)和玉米(2年)轮作,采样时(2018年)种植作物为玉米。试验共设5个处理分别为未复垦自然恢复(ZH)、不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)和有机肥配施化肥(MNPK)。使用物理-化学联合分组方法,将土壤有机碳分为游离活性、物理保护、化学保护和生物化学保护4个组分,分析了不同施肥处理下土壤各组分有机碳的含量,计算了各组分有机碳与总有机碳含量间的相关关系。【结果】相较于自然恢复处理,CK、NPK、M、MNPK处理中土壤总有机碳含量分别提高了11.8%、24.0%、49.3%和38.8%,有机肥处理又显著高于CK和NPK处理。M、MNPK处理下,游离活性有机碳含量分别为2.11和1.68 g/kg,物理保护有机碳含量分别为0.70和0.49 g/kg,均显著高于CK和NPK处理;化学保护和生物化学保护组分的有机碳含量在各处理间差异不显著。除了微团聚体内的轻组和粘、粉粒外,各组分质量比例在不同施肥处理间均存在显著差异,施用有机肥主要增加了大团聚体(游离活性态和物理保护态)的质量比例,改善了土壤结构。相关分析表明,游离态的粗颗粒和细颗粒有机碳及物理保护有机碳与总有机碳含量间呈现极显著正相关关系(P<0.01),其中拟合方程的斜率表示组分碳含量随单位总有机碳含量增加而引起的变化值,最高的为游离粗颗粒有机碳组分,达到39.7%,游离细颗粒和物理保护有机碳组分的变化率分别为18.6%和21.7%;而化学保护粘、粉粒和生物化学保护粘粒组有机碳与总有机碳含量无显著相关性。【结论】施肥和轮作与自然恢复状态相比,短期可显著提高土壤有机碳含量,施用有机肥效果好于单施化肥。单施或者与NPK配合施有机肥主要促进了土壤大团聚体中游离活性态和物理保护态有机碳含量的提升,单施有机肥效果更佳。由于新增的土壤有机碳活性高,需要长时间持续投入才可能恢复土壤有机碳的稳定性。
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关键词
煤矿
区
复垦
土壤
土壤
有机碳
物理–化学联合分组
有机碳组分
土壤
碳固定
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职称材料
题名
改良基质对煤矿区土壤理化性质的优化
被引量:
1
1
作者
陈花
刘娜
姚晓倩
刘拉香
李强
机构
榆林学院生命科学学院
陕西省陕北矿区生态修复重点实验室
出处
《山西农业科学》
2025年第1期90-100,共11页
基金
陕西省教育厅2022年度重点科研计划(22JS046)
2022年榆林市科技局产学研项目(CXY-2022-62)
国家自然科学基金(32060027)。
文摘
煤炭资源的大量开采造成土地资源严重破坏,为了改良矿区土壤,以榆林市某煤矿区土壤为试样,设置空白对照(CK1)、5%煤气化渣(CK2)、5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭配施,共计13个处理,测定处理后土壤的理化性质,并运用主成分分析法对改良效果进行综合评价,以筛选矿区土壤改良的有效配方。结果表明,与CK1相比,CK2处理的土壤毛管持水性、孔隙度、pH值、碱解氮含量分别增加12.32%、0.92%、21.41%、12.89%,有机质含量、有效磷含量、速效钾含量、含盐量分别显著降低76.52%、39.56%、26.85%、25.12%。与CK2处理相比,5%煤气化渣与平菇菌渣配施、5%煤气化渣与玉米秸秆生物炭配施、5%煤气化渣+平菇菌渣+玉米秸秆生物炭处理均能有效改善土壤理化性质,其中,矿区土壤中施入5%煤气化渣+30%平菇菌渣+10%生物炭后,土壤容重、密度和土壤含盐量均显著降低;土壤田间持水量、有机质含量、有效磷含量、速效钾含量和碱解氮含量显著增加。主成分分析发现,5%煤气化渣+30%平菇菌渣+10%生物炭处理对煤矿区土壤改良效果最佳。
关键词
煤气化渣
食用菌菌渣
生物炭
主成分分析
煤矿区土壤
理化性质
Keywords
coal gasification slag
edible mushroom substrate
biochar
principal component analysis
the physical and chemical properties
soil in coal mining areas
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
煤矿区土壤FDA活性测定及优化
被引量:
2
2
作者
宋继华
梁秋利
机构
神华(北京)遥感勘查有限责任公司
出处
《洁净煤技术》
CAS
2011年第2期74-77,共4页
文摘
针对煤矿区被污染土壤中微生物活性低、种群结构相对单一和污染物胁迫等特点,对其土壤微生物的荧光素双醋酸脂(FDA)活性测定的关键步骤进行探讨和优化。结果表明,在煤矿区污染土壤的FDA活性测定过程中,培养时间选择30 min符合活性反应线性范围并适宜试验测定,以氯仿和甲醇(V(氯仿)∶V(甲醇)=2∶1)作为终止剂,用量为5 mL时可以经济、有效终止反应,离心时间为10 min时达到最大吸光值。以单位时间荧光素浓度来表征和规范FDA活性的单位,可为不同矿区土壤样品及污染土壤修复过程中的微生物活性测定与比较提供依据。矿区土壤FDA活性较低,仅为有机污染土壤生物修复反应土壤的5%~10%,可能对其生物修复产生一定制约,应加强针对性调控。
关键词
煤矿区土壤
FDA活性
污染抑制
测定优化
Keywords
coal mining area soils
FDA activity
contamination control
determination and optimization
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
淀粉对无芒雀麦修复煤矿区多环芳烃长期污染土壤的影响
被引量:
2
3
作者
石维
张雪娜
贾海滨
赵欧亚
王伟
冯圣东
杨志新
机构
河北农业大学资源与环境科学学院
河北省农田生态环境重点实验室
出处
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2016年第2期289-293,300,共6页
基金
国家"863"专项(2012AA101403-3)
河北省教育厅项目(Z2013058)
文摘
采用温室盆栽试验,以无芒雀麦(W)为修复植物,研究淀粉(D)不同剂量与无芒雀麦组合对煤矿区多环芳烃(PAHs)长期污染农田土壤修复的影响。结果表明,在土壤中添加淀粉剂量D1、D2培养3个月后,显著促进了土著微生物对煤矿区长期污染农田土壤PAHs的降解。D1、D2处理土壤中16种PAHs总量降解率(16.82%,19.06%)分别比对照CK(11.12%)提高了51.26%和71.40%,尤其对6环PAHs的降解增效最为突出。D2处理对6环PAHs的降解达最高,为37.05%,比CK处理提高了241.01%,且为D1处理的1.77倍。在污染土壤中添加淀粉并种植无芒雀麦(D1+W,D2+W)后,与对照CK、淀粉(D)和种植无芒雀麦单一处理(W)相比,土壤中16种PAHs总量降解率有了明显增加,D1+W与D2+W处理下16种PAHs降解率分别为26.26%和28.39%;在PAHs不同环数中对5,6环PAHs的修复效果提升最为明显,对其它环数PAHs降解效果提升不显著,其中5环和6环PAHs降解率在D2+W组合处理下达到最高,为48.63%和58.32%,比CK处理提高了110.36%和436.82%,比无芒雀麦单一处理提高了27.50%和47.77%。从土壤酶活性角度,淀粉、无芒雀麦单一处理及其组合下的土壤过氧化氢酶活性差异不明显,但均显著高于对照CK处理;无芒雀麦对多酚氧化酶活性有明显的激活作用,且与淀粉组合进一步显著提升了该酶的活性,与D1+W与D2+W组合下的5,6环PAHs降解率达最高相一致。综上,利用淀粉与无芒雀麦的优化组合形式能明显提升煤矿区5,6环PAHs长期污染农田土壤的修复效果,可以作为该区污染土壤修复治理的一种选择。
关键词
多环芳烃
煤矿区土壤
无芒雀麦
淀粉
酶活性
Keywords
polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)
soil in coal mining area
awnless brome
starch
enzymatic activities
分类号
X173 [环境科学与工程—环境科学]
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
有机培肥显著提升矿区复垦土壤活性有机碳含量
被引量:
9
4
作者
安永齐
王小利
靳东升
郜春花
张强
洪坚平
徐明岗
机构
贵州大学农学院
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室
山西省农业科学院农业环境与资源研究所
山西农业大学资源环境学院
出处
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1117-1125,共9页
基金
国家自然科学基金联合基金(U1710255)
国家自然科学基金项目(31860160)。
文摘
【目的】土壤有机碳作为土壤肥力的核心,其不同组分间具有高度异质性。研究不同施肥措施对煤矿区复垦土壤有机碳及其各组分提升的差异特征,可为煤矿区土壤修复提供理论依据。【方法】田间试验在山西煤矿复垦区进行,复垦始于2014年,种植作物为大豆(1年)和玉米(2年)轮作,采样时(2018年)种植作物为玉米。试验共设5个处理分别为未复垦自然恢复(ZH)、不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)和有机肥配施化肥(MNPK)。使用物理-化学联合分组方法,将土壤有机碳分为游离活性、物理保护、化学保护和生物化学保护4个组分,分析了不同施肥处理下土壤各组分有机碳的含量,计算了各组分有机碳与总有机碳含量间的相关关系。【结果】相较于自然恢复处理,CK、NPK、M、MNPK处理中土壤总有机碳含量分别提高了11.8%、24.0%、49.3%和38.8%,有机肥处理又显著高于CK和NPK处理。M、MNPK处理下,游离活性有机碳含量分别为2.11和1.68 g/kg,物理保护有机碳含量分别为0.70和0.49 g/kg,均显著高于CK和NPK处理;化学保护和生物化学保护组分的有机碳含量在各处理间差异不显著。除了微团聚体内的轻组和粘、粉粒外,各组分质量比例在不同施肥处理间均存在显著差异,施用有机肥主要增加了大团聚体(游离活性态和物理保护态)的质量比例,改善了土壤结构。相关分析表明,游离态的粗颗粒和细颗粒有机碳及物理保护有机碳与总有机碳含量间呈现极显著正相关关系(P<0.01),其中拟合方程的斜率表示组分碳含量随单位总有机碳含量增加而引起的变化值,最高的为游离粗颗粒有机碳组分,达到39.7%,游离细颗粒和物理保护有机碳组分的变化率分别为18.6%和21.7%;而化学保护粘、粉粒和生物化学保护粘粒组有机碳与总有机碳含量无显著相关性。【结论】施肥和轮作与自然恢复状态相比,短期可显著提高土壤有机碳含量,施用有机肥效果好于单施化肥。单施或者与NPK配合施有机肥主要促进了土壤大团聚体中游离活性态和物理保护态有机碳含量的提升,单施有机肥效果更佳。由于新增的土壤有机碳活性高,需要长时间持续投入才可能恢复土壤有机碳的稳定性。
关键词
煤矿
区
复垦
土壤
土壤
有机碳
物理–化学联合分组
有机碳组分
土壤
碳固定
Keywords
coal mining reclamation soil
soil organic carbon
physical-chemical fractionation
organic carbon fractions
soil carbon sequestration
分类号
S153.6 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改良基质对煤矿区土壤理化性质的优化
陈花
刘娜
姚晓倩
刘拉香
李强
《山西农业科学》
2025
1
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职称材料
2
煤矿区土壤FDA活性测定及优化
宋继华
梁秋利
《洁净煤技术》
CAS
2011
2
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职称材料
3
淀粉对无芒雀麦修复煤矿区多环芳烃长期污染土壤的影响
石维
张雪娜
贾海滨
赵欧亚
王伟
冯圣东
杨志新
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
4
有机培肥显著提升矿区复垦土壤活性有机碳含量
安永齐
王小利
靳东升
郜春花
张强
洪坚平
徐明岗
《植物营养与肥料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
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