煤矸石基質(zhì)溫度場(chǎng)影響特征及復(fù)墾效應(yīng)研究.pdf

1、為探析煤矸石基質(zhì)風(fēng)化過程中溫度場(chǎng)影響特征及復(fù)墾效應(yīng)，本文通過構(gòu)建不同類型的復(fù)墾復(fù)墾地塊，建立土壤墑情監(jiān)測(cè)基站，分層分區(qū)埋設(shè)高精度溫度和濕度傳感器，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)重構(gòu)土壤水平與垂向梯度的溫度及水分，分析了溫度場(chǎng)變化機(jī)理及其影響下土壤水分的空間分布特征，并利用數(shù)學(xué)方法構(gòu)建了熱耦合水分遷移模型。同時(shí)通過測(cè)定了上覆土壤的理化性質(zhì)指標(biāo)、農(nóng)作物的生理生態(tài)特性及重金屬含量，評(píng)定了復(fù)墾地塊土壤質(zhì)量等級(jí)，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(jìn)一步確定復(fù)墾效應(yīng)最佳的煤矸石基質(zhì)顆粒配比和覆土厚度。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:
　　(1)煤矸石基質(zhì)在與水和大氣發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)過程中會(huì)釋放熱量，使得經(jīng)壓實(shí)后散熱環(huán)境不良的煤矸石充填基質(zhì)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(zhì)的復(fù)墾地塊溫度場(chǎng)變化最為劇烈;對(duì)各復(fù)墾地塊土壤溫度、水分?jǐn)?shù)據(jù)分析可得，重構(gòu)土壤溫度與水分相關(guān)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(fù)墾復(fù)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(zhì)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(zhì)量綜合指標(biāo)值、小麥株高、產(chǎn)量以及復(fù)墾工程的生態(tài)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益等方面，由數(shù)據(jù)分析可得知，煤矸石復(fù)墾地的覆土厚度選擇在50cm，即可滿足作物生長(zhǎng)需求;煤矸石粒徑為中粗級(jí)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(fù)墾地塊小麥籽粒中As、Cu、Zn、C