粉煤灰基质对草坪草生长及其环境的影响.pdf

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1、中文摘要本文首先对贵阳火力发电厂粉煤灰堆积场周围的植被和水资源进行调查，取粉煤灰做盆栽试验，研究新老粉煤灰和土壤混合基质上草坪草的生长状况：筛选出最佳的混合基质和草坪草种：同时结合施肥措施，研究不同配比基质和施肥对草坪草生长以及对土壤和水环境的影响，确定出最佳的粉煤灰配比和施肥量。主要研究结果如下：1 对粉煤灰场周围的植被进行调查，灰渣场植物分布具有明显的梯度差异，表现为渣场四周植被相对较好，越靠近渣场中心，植物种类和数量越少，植被状况越差，中心的覆盖度低于1，边缘的覆盖度在3 0 左右。灰渣场植被组成以I、2 年生草本植物为主，以菊科和禾本科植物种类最多，主要有茅草、白蒿、荩草等。2 对粉煤

2、灰场周围水体进行抽样测定，水样中的重金属c u、P b、c r 含量未超过地表水质量标准，但是总c d 含量超过了此标准。3 在纯粉煤灰基质上，黑麦草、高羊茅、白三叶、红三叶、马蹄金，出茁率高、根系较发达、分蘖数多，比较适合在粉煤灰上生长；而结缕草、紫羊茅和剪殴颖的生长状况较差，不适应在粉煤灰上生长。4 在未旌肥的条件下，白三叶、红三叶、黑麦草、高羊茅和马蹄金在不同基质上生长的总体情况为：泥炭土 粉煤灰+第四纪红色粘土 第四纪红色粘土 粉煤灰 粉煤灰+泥炭土 粉煤灰+黄砂土 黄砂土。从草坪草生长的各项生理指标比较：红三叶、白三叶 黑麦草、高羊茅 马蹄金 剪股颖 紫羊茅、结缕草。剪股颖在粉煤灰基

3、质上出苗率低，结缕草和紫羊茅在粉煤灰基质上不出苗。5 粉煤灰与第四纪红色粘土的比例为1：l 时，能促进黑麦草的生长，有效地增加叶片中叶绿素含量和增强硝酸酶活性，提高根系活力，而且不会造成因重金属过量而抑制黑麦草的生长。6 在尿素施用3 6 1g m 2-4 0 0g m 2 范围内，氮素含量与黑麦草叶片中的叶绿素含量、硝酸酶活性和根系活力成正相关，尿素施入量过多，会造成氮、磷、钾比例失调，增产效果反而降低。7 粉煤灰含量为4 7 2 6 1 6 时，土壤中的全P、K 含量和有效P 增加，碱解N 降低，土壤中的重金属C u、P b、C r、C d 含量和微量元素Z n、M n、F e的含量逐渐增

4、加，能提高土壤中的脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活|生。根据我国现行土壤环境质量标准，只要粉煤灰含量低于7 2 5，粉煤灰中的重金属不会对土壤造成污染标准，8 随着粉煤灰的增加，渗漏水中电导率是先升高后降低，水中的p H 值、重金属C u、P b、C r、C d 含量与粉煤灰的含量呈正相关性，根据我国现行水环境质量标准只要粉煤灰的含量不超过5 0，便不会对地下水造成污染标准。关键词：粉煤灰；草坪草；重金属；基质：土壤酶活性；施肥；土水污染粉煤灰基质对草坪草生长及其环境的影响E f f e c t so ff l ya s ho nt h eg r o wo f1 a W ng r a

5、s sa n de n v i r o m e n tA b s t r a c CT h ee n v i r o n m e n to fp l a n ta n dw a t e ri nd i s c h a r g i n gf i e l do ff l ya s hf r o mt h eG u i y a n ge l e c t r i c i t yp l a n ts h i l lw e r ei n v e s t i g a t e d F l ya s hw a sz o l l e c t e d，a n dt h ee x p e r i m e n to f

6、p o tw a st a k e nw i t hf l ya s h T h eg r o ws t a t eo fl a w ng r a s so nt h eo l df l ya s ha n dt h en e wf l ya s ha n do nt h eo t h e rs o i lm a t r i xw e r es t u d i e d T h es u i t a b l em a t r i xa n d1 a w ng r a s ss e e dw e r es e l e c t e d7 t h ee f f f e c to ft h ev a r

7、 i o u sm a t r i xa n df e r t i l i z e ro nt h eg r o wo f1 a w ng r a s sa n de n v i r o n m e n tw e r es t u d i e d T h eb e s tp r o p o r t i o no ff l ya s hw i t hs o i l，a n dt h eq u a n t i t yo ff e r t J l i z e rw e r es e l e c t e d T h em a i nr e s u l t sw e r es h o w e dj sf

8、 o l l O W S：1 T h ep l a n to nt h es u r r o u n do fd i s c h a r g i n gf i e l do ff l ya s hw e r ei n v e s t i g a t e d T h e r ew e r eo b v i o u ss t e pd i f f e r e n to nt h ed i s t r i b u t eo fp l a n ti nd i s c h a r g i n gf i e l d，t h en u m b e ro fs p e c i e so nt h eb o r

9、 d e rw a sr i c ht h a nint h ec e n t e r T h ep l a n tc o v e r d e g r e ew a sb e y o n dt o1 int h ec e n t e r itw a sa b o u t3 0 n e a r b yt h ee d g e 2 T h eC u，P b，C r，C di nw a t e ro nt h es u r r o u n do ff i e l do ff l ya s hw e r ed e t e r m i n e d T h er e s u l t ss h o w e

10、dt h a tC u，P b，C rl e v e l sd i d n te x c e e d e do v e rs t a n d a r d1 e v e l sb ys u r f a c ew a t e rq u a l i t yc r i t e r i a，b u tC d1 e v e lI!x c e e d e do v e rt h es t a n d a r d 3 L o l i u mp e r e n n eL S p P 1，F e s t u c aa r u n d i n a c e aS c h r e b S p i c F 1 L i p

11、 s，T r e p e n sL，T r i f o l i u mp r a t e n s eL a n dD i c h o n d r ar e p e n sG F o r s t，Z o y s i aj a p o n i c aS t e u d S y n P 1 G l u m w e r ea d a p t e dt ot h em a t r ixo ff l ya s h b u tZ o y s i aj a p o n i c aS t e u dS y n 用G l u m a n dF e s t u c ac u b r aL S p P 1 a n d

12、A g r o s t i ss t o l o n i f e r aL P 1 d i d n td ot h a t 4 O nt h ec o n d i t i o no fd i f f e r e n tm a t r i x e sw i t h o u tf e r t i l i z e r。t h eg r o w so fL o l i u mp e r e n n eL S p P 1 F e s t u c aa r u n d i n a c e aS e h r e b，S p i c F j L i p s fr e p e n sL Y r i f o l

13、i u mp r a t e n s e 厶a n dD i c h o n d r ar e p e n sEF o r s tf o l l o w sa s：P e a ts o l l f A+Q u a t e r n a r yp e r i o dr e dc l a ys o i l Q u a t e r n a r yp e r i o dr e d贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文c l a ys o l l F A F A+p e a ts o i l F A+s a n d ys o i l s a n d ys o i i A c c o r d i n

14、gt op h y s i o l o g i c a ii n d e xo f1 a w ng r a s s，f o l l o w sa s：T r i f o l i u mp r a t e n s eL，T r e p e n sL L o l i u mp e r e n n eL S p P 1 F e s t u c aa r u n d i n a c e aS c h r e b S p i c F 1 L i p s D i c h o n d r ar e p e n sG F o r s t A g r o s t i ss t o l o n i f e r a

15、L P 1 5 W h e nt h er a t i oo ff l ya s ha n dQ u a t e r n a r yp e r i o dr e dc l a ys o i lw a s1：1，m a t r i xc a np r o m o t eg r o w t ho fL o li u mp e r e n n eL S p P 1，i n c r e a s ec h l o r o p h y l ll e v e l s，e n h a n c eN i t r i ca c i de n z y m ea n dr o o ta c t i v i t y，a

16、 n dd i d n tc a u s eh e a v ym e t a l sf o rg r o w t ho fL o li u mp e r e n n eL S p P 1 6 W h e nt h er a n g eo fu r e aw a sw it h i n3 6，1g m 2-4 0 0g m 2，t h e r ew a sp l u sc o r r e l a t i o nb e t w e e nNl e v e la n dc h l o r o p h y l ll e v e l s，n i t r i ca c i de n z y m e，r o

17、 o ta c t i v i t y B u tw h e nNf e r t i l i z e rw a st o oh i g h，t h er a t i oo fN、P、Kw a si m b a l a n c e d，t h eo u t p u td e c r e a s e d 7 W h e nt h ec o n t e n to ff l ya s hw a s4 7 2 6 1 6，t h et o t a lP、Kl e v e la n da v a il a b l ePi n c r e a s e，t h ea v a il a b l eNd e c

18、r e a s e，t h el e v e lo fh e a v ym e t a l sC u、P b、C r、C da n dm i c r o e l e m e n tZ n，M n，F eg r a d u a l l yi n c r e a s e，t h ea c t i v i t yo fu r e a s e，p h o s p h a t a s e，h y d r o g e np e r o x i d a s e，p o l y p h e n o lo x i d a s ee n h a n c e W h e n t h ec o n t e n to

19、ff l ya s hw a sb e y o n d7 2 5，h e a v ym e t a l sd i d n tp o l l u t es o i l 8 A l o n gw i t hi n c r e a s eo ff l ya s h，t h ee l e c t r i cc o n d u c t i v i t yo fl e a k a g ew a t e rf i r s t l yr i s e，t h e nl o w e r e d T h e r ew a sp l u sc o r r e l a t i o nb e t w e e nt h e

20、c o n t e n to ff l ya s ha n dt h ep Ha n dC u、P b、C r、C dl e v e l s W h e nt h ec o n t e n to ff l ya s hw a sb e y o n d5 0 9 6 h e a v ym e t a l sd i d n tp o l l u t eg r o u n dw a t e r K e y w o r d s：F l ya s h；L a w ng r a s s；M a t r i x；H e a v ym e t a l s；S o i le n z y m ea c t i v

21、 i t y；F e r t i l i z a t i o n；s o i la n dw a t e rp o l l u t i o n粉煤灰基质对草坪草生长及其环境的影响第一部分粉煤灰研究与利用状况第一章粉煤灰研究进展概况1 1 引言随着经济建设和电力事业的蓬勃发展，粉煤灰的产量也在同步增加(王立剐等，1 9 9 9)。据不完全统计，全球范围内热电厂每年废弃的粉煤灰超过5 0 亿t，且循环利用率很低。这给堆积粉煤灰周围人们的生存环境造成了严重污染，随着科技的发展，人们对于粉煤灰的再利用越来越重视，调查表明，1 9 9 5 年粉煤灰的循环利用率在美国为2 3、欧洲4 2、日本4 6。发展

22、到目前，发达国家(欧美等)的粉煤灰利用率已高达7 0 8 0，而我国目前的利用率仅为3 0 左右，且主要用于筑路基和回填(宗润宽等，2 0 0 3)。大量粉煤灰堆积于灰场，不仅占用了大量的土地资源，而且，粉煤灰受风力的剥离作用扬入大气，会造成空气污染，另外，灰分下渗会引起地下水热污染和水质硬度增加，粉煤灰流入河流、湖泊，还可能：造成地面水污染和河道的淤塞，污染了生态环境，这形成了新的环境问题。如果这种固体废弃物能够得到利用，则既能节省能源，又可为环保工作做出新贡献。因此，粉煤灰的综合利用一直是环保研究领域中热门的课题之一。本文通过对粉煤灰的性质及研究现状作简要综述，探讨利用存在的问题，以便使粉

23、煤灰得到更广泛的利用。l-2 粉煤灰的概述1 2 i 粉煤灰的定义、理化性质1 2 1 1 粉煤灰的定义粉煤灰是煤燃烧排放出的一种粘土类火山灰质材料。狭义地讲，它是指煤炭在锅炉中燃烧时，烟气中带出的粉状残留物，简称灰或飞灰；广义地讲，它还包括锅炉底部排除的炉底渣，简称炉渣。灰和渣的比例随着炉型、燃媒品种及媒的破碎程度等不同而变化，目前各国普遍使用的固态排渣粉煤炉，产灰量占灰渣总量的8 0-9 0(壬福元等。1 9 9 7：李策镭，1 9 9 3)。我国粉煤灰目前尚无公认的分类方法，只是笼统地将粉煤灰分为低钙灰(c a o 1 0)I 再类，高钙灰的颗粒表面一般不规则，低钙灰常为多孔颗粒或圆形表

24、面光滑的球状颗粒(刘心中等，2 0 0 1)贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文1 2 1 2粉煤灰的矿物组成粉煤灰的主要晶体矿物为石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿及无水石膏(见表1 1)(周易勇等，2 0 0 0)。x 一射线衍射分析表明，除上述诸矿物外，粉煤灰同时含有玻璃体。粉煤灰矿物组成波动范围较大，但是，玻璃体在其组成中占主要地位。在矿产中以莫来石及石英为主，赤铁矿及磁铁矿的含量均较低。与美国及英国相比，我国粉煤灰的玻璃体含量较低，除锅炉容量较小外，燃烧温度较低也是个原因(株洲市革委会环境保护办公室编，1 9 7 5)。表1 1 粉煤灰的主要矿物组成()T a b l e1 1T

25、h ec o m p o s i t i o no fm a i nm i n e r a l si nf l ya s h()庄：引自珠江市革委会环境保护办公室编工业膜渣综台作用，1 2 1 3 粉煤灰的物理性质粉煤灰外观类似水泥，颜色从乳白到灰黑，颜色的变化在一定程度上反映它的细度和含碳量，颜色较黑的粉煤灰中粗粒较多，含碳量较高，其细度极高，颗粒粒径在0 5 3 0 0l am 之间。我国粉煤灰的平均容量为7 8 3 k g m 3，平均比重2 1 4 9 m 3，容量和比重可反映其各种组分的相对含量和结构特点。粉煤灰具有非常大的比表面积，一般为1 6 0 0-3 5 0 0 c m 3

26、g，需水量比约为1 0 6。粉煤灰是由多种颗料机械混合的粒群，其质量的优劣很大程度上取决于各种颗粒组成及其组成的变化。粉煤灰颗粒大致可分为珠状、渣状、钝角、碎屑、粘聚颗粒等5 种。(煤炭科学研究总院等编，1 9 9 1)。其主要物理性质列于表1 2表1 2粉煤灰的物理性能T a b l e l 2T h ep h y s i c a lc h a r a e t e r i t i eo ff l ya s h项目范围均值密度(g e d)堆积密度(g c m 3)峦实度筛余量()比表面积(m 2 g)8 0 um4 5 um氮吸附法透气法2 10 7 8 03 6 52 2 Z3 9 834

27、0 3 3 0原灰标准稠度()2 7 3 6 6 71 8 0需水量比()891301 0 62 8 d 抗压强度比()3 7 8 56 6注：引自王福元吴正严主编粉煤灰利用手册)，1 9 9 7l3152O3685g1770一47992l 一71364一l95681531020l00粉煤灰基质对草坪草生长及其环境的影响1 2 1 4 粉煤灰的化学组成燃料煤由有机物及无机物共同组成。有机物可分为挥发份及固定碳两种。主要成分为碳、氢及氧。无机物的主要组成为高岭石、方解石及黄铁矿。无机物经燃烧后成为粉煤灰，其化学成分与粘土质矿物相似，其中S i O：、A 1。0。及F e：0。的含量占8 5 以上

28、，其余为少量C a O、M g O、N a：0、K z O 及S O。等。此外，粉煤灰中尚含有一些有害元素和微量元索，如：铜、银、镍、铟、镭、钪、铝、钇、镧族元素等(周易勇等，2 0 0 0：H o l l e rH，1 9 8 5)。粉煤灰中有害物质含量一般低于允许值。粉煤灰的元素组成(百分比，下同)为：0：4 7 8 3，S i：1 1 4 8 3 1 1 4，A l：6 4 0 2 2 9 1，F e：1 9 0 1 8 5 1，C a：0 3 0 2 5 1 0，K：0 2 2 3 1 0，M g：0 0 5 1 9 2，T i：0 4 0 1 8 0，S：O 0 3 4 7 5，N

29、a：0 0 5 1 4 0，P：0 o o O 9 0，C 1：0 O O O 1 2，其他为0 5 0 2 9 1 2(董保曲等，1 9 8 8)。由于煤的灰量范围很广，而且这一变化不仅发生在来自世界各地或同一地区不同煤层的媒中，甚至也发生在同一媒矿不同部分的煤中。因此，构成粉煤灰的具体化学成分含量，也就因煤的产地、煤的燃烧方式和程度等不同而有所不同。其主要化学组成见表1 3。表1 3 粉煤灰的化学成分()T a b l e l 3T h ec h e m i c a lc o m p o n e n to ff l ya s h()注：引自庆承松，任升莲t 来传中电粉煤灰的特征厦其综合利用

30、，2 0 0 31 2 2 粉煤灰的危害我国每年排放粉煤灰量超过1 亿t，但利用率仅为3 0。1 9 9 5 年电力系统灰场的占地面积已达2 5 3 km，并保持着1 7 k 咛a 的净增长速度。大量的粉煤灰如不加处理，将对环境产生严重的影响，占用大面积的土地，成为扬尘而污染大气，排入水系会使河道堵塞，而其中的某些化学物质还会对人体造成危害，放射性元素含量较高，会影响人体健康。利用粉煤灰生产农肥或改电土壤，部分有贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文害元素会溶出，渗入土壤，被植物吸收。而且长期堆积粉煤灰是否会对地表水、地下水产生影响，对土壤盐碱化及微量元素、放射性元素的迁移会造成何种后果

31、，是长期以来的问题。1 2 2 1占用耕地和浪费水源我国有丰富的煤炭资源，近期电力工业的发展，仍然是以燃煤的火力发电为主。由于燃煤机组的不断增加，电厂规模的不断扩大，导致了粉煤灰徘放量的急剧增长。1 9 8 5 年火电厂排灰渣总量为3 7 6 8 万t；到1 9 9 5 年增加到9 9 3 6 万t，平均每年增3 n 5 6 0 万t；2 0 0 0 年粉煤灰排放量达N I 6 亿t(杨红彩等，2 0 0 3)。按目前的排灰状况和利用水平，冲灰用水量和贮灰场占地增加1 倍，分别达N 1 0 多亿t 和2 6 8 万h a(王福元等，1 9 9 7)。对我们这个水资源缺乏，可耕地人均占有率很低的

32、国家来说，如何做好粉煤灰的利用和处置确实是一个十分重要的问题。1 2 2 2 对大气的污染燃煤飞灰是悬浮颗粒物的主要原因，在冬季，因燃煤量上升导致空气中飞灰增加和煤中有害元素的富集。大于2um 的颗粒沉积在人的鼻咽区，小于2pm 的沉积在支气管、肺泡区，被血液吸收，送到人体各个器官，对人体健康的危害更大。另外，细颗粒能长时间漂浮在大气环境中(一般7 1 d)，随气流进行远距离输送，造成区域性环境污染(王立刚等，2 0 0 0)。l-2 2 3 对地表水及地下水的污染由于利用率低，大量的粉煤灰只能堆积于灰场，或是回填，然而回填可能会对地表水、地下水产生影响，对土壤盐碱化及微量元素、放射性元素的迁

33、移会造成严重后果，粉煤灰中有害元素溶于水中，渗漏到土壤中，会造成土壤、地下水的污染，对周围的植物造成严重的污染。1 2 2 4 对环境的后期影响据日本粉煤灰研究人员青木正则等在日本煤灰用于农业的研究一文中提到煤灰的化学成分主要是硅酸、氧化铝、铁、石灰、镁盐、钠等，微量元素有硼、钼，结晶性矿物有石英、莫来石以及少量碳(青木正则，1 9 9 3)。这些微量元素的含量均高于一般的土壤，施入土壤能为作物提供一定数量的微量元素，但如施入量过多，会造成对土壤、农产品的污染(高占国等，2 0 0 3)；此外，粉煤灰还含有重金属等污染物，这些重金属通过食物链富集于农产品中(见表1 4)，从4粉煤灰基质对草坪草

34、生长及其环境的影响而降低农产品的品质(营仁林等，2 0 0 0)。从而危害了人类的健康。表1 4粉煤灰对农产品中重金属残留量的影响(m g k g)T a b L4E f f e c t so ff l Ya s hO Nh e a v ym e t a li nf a r mp r o d u c t注：引自曹仁林贾晓葵2 0 0 0，顾进飞粉煤灰复田中有害物质对农林产品质量影响与污染控制 J L3 粉煤灰的研究进展国外对粉煤灰的研究，可追溯到1 9 2 0 年后的电厂大型锅炉革新，从此开始燃烧煤粉，也就从这以后，就有人开展粉煤灰利用的研究，3 0 年代开始探索利用粉煤灰配制粉煤灰混凝土的方

35、法，就已取得了显著的成果，并带来了一定的经济效益，但真正引起人们重视是在2 0 世纪5 0 年代之后，尤其是7 0 年代中期石油危机之后，随着粉煤灰的大量排放，进一步促使更多的人重视粉煤灰资源的综合利用，主要是在建筑工程和基础工程的应用。我国粉煤灰利用起始于2 0 世纪5 0 年代，并于6 0 年代设定了专门机构，开展了这方面的工作，最初的发展方向是制做建筑品和建筑材料，但进展缓慢，1 9 7 9 年以前的利用率还不到1 0，改革开放后，国家把资源综合利用作为经济建设中的一项重大经济技术政策，并提出了一系列鼓励措施和优惠政策。1 9 8 7 年9 月在芜湖召开的第二次全国资源综合利用工作会议上

36、，确定把粉煤灰作为全国资源综合利用突破口使粉煤灰综合利用得到蓬勃的发展。如在道路工程中作基层材料和填筑路堤的利用，在工程回贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文填中的利用，在农业中用以生产复合肥料，等等。同时也逐渐注意了粉煤灰利用向深度发展，力求高附加位的技术开发，使粉煤灰综合利用进入一个新阶段。到1 9 9 5 年，粉煤灰的利用率上升到了4 1 7(韩仁强等，2 0 0 1)。粉煤灰农业利用的研究国际上是从2 0 世纪5 0 年代开始的(刘茂林等，l9 6 2)，日本、捷克、美国、英国、法国、前苏联等国家开展粉煤灰改土，作为植物生长刺激剂等方面的试验研究。我国是从7 0 年代，开始了粉

37、煤灰作为土壤改良剂的研究(吴家华，1 9 9 5：秦梅枝，1 9 7 9 年：(i a n g o f fWJ，1 9 9 5：G h o d r a t M，1 9 9 5)，粉煤灰改良粘质土壤的研究(李士风，19 9 0：)，粉煤灰改上是粉煤灰综合利用的重要途径，既可取得作物增产，又安全可靠，许多试验结果表明，粉煤灰及其复肥对短期保水有一定作用，但是对长期保水和在土壤自身含水量较低的情况下，对土壤水分的影响不明显，施用粉煤灰及其复肥不会对耕地土壤和农产品造成重金属污染。1 9 8 3 年以来，我国9 个电厂在粉煤灰灰场上直接种植作物，试验结果表明，在纯灰场上种植的几十种作物，均获得较好的收

38、成(韩怀强，2 0 0 1)。粉煤灰中含有许多植物生长的所需的元素和营养物质，容易被农作物吸收，通过技术加工可以制成肥料。日本等一些国家已成功研制出硅钾肥(M u r a y a m aN，2 0 0 1)。此外，粉煤灰含有大量的硅、钙、镁及少量的磷、硫、铁等有用组分，它还可被作为复合微量元素肥料。7 0 年代初，前苏联应用磁场处理过的粉煤灰首先获得成功。我国于7 0 年代开展了磁化肥、磁化粉煤灰在农业上的应用得到了突飞猛进的发展，先后在湖南、四川、新疆、湖北、河南等2 0 多个省，建起了近百家磁化肥厂。到9 0 年代，人们开始关注食品安全问题，粉煤灰改良土壤的途径受到了抑制，开始了粉煤灰对环

39、境影响的研究，如粉煤灰复田对水果产量和重金属含量的影响(周树理等，1 9 9 1)，试验结果表明：粉煤灰复田对果树的生长无明显不良影响，只要管理措施得当，及时供应肥水，其水果的产量与普通果园相似或可更高，粉煤灰复田上所产水果中重金属的含量一般不会超过食品卫生标准；粉煤灰回填对地质环境影响研究(李厚江等，1 9 9 2)，在多年的试验证明：粉煤灰回填后会对环境产生一定影响，但不会造成环境污染，更不会造成对人类的危害。只要充分：挲握其特性，因地制宣扬长避短地合理使用，就能获得成效。火力发电厂的排灰场对土壤及浅层地下水的影响研究(陈德放等，1 9 9 6)，粉煤灰中镉、铬、铅、砷、粉煤灰基质对草坪草

40、生长及其环境的影响汞对土壤及作物影响的初步评价(刘丽霞等，1 9 9 8)，试验证明虽然粉煤灰中的五种有害元素含量不会对土壤造成污染，但是，由于作物对微量元素的吸收具有选择性，所以利用粉媒灰种植农作物，必须选探适宜的作物品种。生长在用粉煤灰改良的土壤上的麦苗对重金属的吸收(米建华泽，1 9 9 1)，研究结果表明用粉煤灰处理土壤对于麦苗的生长和重金属的积量无不良影响；施粉煤灰农田和作物的锰、镁、锌、镍、钒和锂含量变化及影响评价(翟建平等，1 9 9 8)，试验结果证明施用粉煤灰未使土壤中这些元素的含量发生明显变化，所产植物中也未有异常富集。施灰田作物根部的锂含量较高，但其茎和果实的锂合量很低，

41、不影响安全食用。粉煤灰对湖泊和土壤磷酸酶的影响及其应用潜力研究(周易勇等，2 0 0 0)，灰渣场土壤酶活性与植被和土壤化学性质的关系(杜慧玲等，2 0 0 1 鄙莉萍等，2 0 0 4：王友保等，2 0 0 3)，结果说明灰渣场土壤酶活性和渣场的自然环境条件具有较强的相关性，开始研究土壤酶活性与对土壤质量的关系(曹慧，2 0 0 3)。9 0 年代初，日本北海道电力公司研究发现用粉煤灰、石灰和石膏制成的固体物质脱硫性能相当高，于1 9 9 1 年和三菱公司联合开发了以这种高活性物质为吸收剂的烟气脱硫新工艺，在2 0 世纪末2 l 世纪初，我国开始用粉煤灰以废治废，用粉煤灰净化低浓度s O：烟

42、气(孙佩石等，1 9 9 0)：粉煤灰在污水处理中得到了广泛的应用(周鑫玉，1 9 9 7)。用粉煤灰处理印染废水、造纸废水、焦化废水(李剑超等，2 0 0 1)，研究粉煤灰在水处理中的应用现状与分析(王海玲等，2 0 0 0)，利用粉煤灰合成沸石处理重金属污水(郭永龙，2 0 0 3：S t e e n b r u g g e nG，1 9 9 8)。在2 1世纪初，用粉煤灰种草的研究也逐渐开始，煤矿塌陷区造田复土中粉煤灰含量对高羊茅生理功能的影响(马成仓等，2 0 0 4)，研究表明，粉煤灰复土造田中，粉煤灰用量上限为3 0，3 0 以下的粉煤灰不仅不会抑制植物生长，而且有促进生长的效应。

43、粉煤灰对污泥中重金属的钝化作用及其在园林绿化中应用的研究(余观梅，2 0 0 2：F a n gMa n dW o n gJwC，2 0 0 0)，研究表明，粉煤灰与土壤比适宜时，能改善土壤的物理性质，而且能促进园林植物的生长，而不会导致重金属中毒。1 4 结语综上所述，粉煤灰利用的研究已日益受到相关学科的关注，在工业和农业中都得到了应用，并取得了许多研究成果。从工业上的应用发展到农业利用，由于贵州太学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文粉煤灰中含有大量的营养元素的同时，含有毒微量元素汞、砷、铬、镉、铅，在利用的同时可能会对土壤环境和粮食、饲草、树木有影响，以及对大气、水体的污染，由于无法确定

44、用量的多少而造成土壤污染，这限制了粉煤灰在农业方面的应用，所以粉煤灰在农业上没有得到广泛的利用。在今后研究中需要重视粉煤灰对环境是否有积累性污染。粉煤灰基质对草坪草生长及其环境的影响第二章粉煤灰利用与存在问题2 1 引言2 0 世纪7 0 年代以来，粉煤灰的综合利用已经被世界各国所关注 ，成为当今世界瞩目的废物资源化的首批对象。粉煤灰组份中，几乎全部为有用材料成份，作为种资源，粉煤灰的用途日益广泛，利用率也在不断地提高，据统计资料表明：欧美一些国家粉煤灰资源利用率较高；如荷兰粉煤类的利用率为1 0 0，法国为7 5，德国为6 5。而我国粉煤类的利用率虽然由1 9 8 9 年的2 4 项曾加到了

45、4 4项，但相比之下我国粉煤灰的利用率仍很低。因此，国家己将粉煤类综合利用技术列为重点推广应用的十项新技术之一(郑礼胜等，1 9 9 7)。但是在粉煤灰利用中，粉煤灰中的有毒元素可能会对环境造成二次污染，用粉煤灰改良土壤，可能会引起土壤中汞、铅含量高于土壤本底，而且其上种植的玉米和黄豆均检出铅(韩怀强，2 0 0 1)，所以在粉煤灰的农业利用中一定要进行长期监测，加强管理，以免对环境带来危害。2 2 粉煤灰的利用2 2 1 粉煤灰的工业应用虽然粉煤灰对生态环境有较大的污染，但是由于它的物理化学性质，在工业上的应用也是较为广泛的。一些工业发达的国家里，粉煤灰的综合利用逐渐形成了一个新兴产业，美国

46、自1 9 6 7 年以来已连续召开了多届国际灰渣利用会议，并在1 9 7 4 年把粉煤灰列为国家最丰富的第七位固体矿物资源(边炳鑫等，1 9 9 7：陈世黎，t 9 9 1)。就目前有关资料来看，粉煤灰在建筑工程和基础工程的应用，是最主要的利用方式，也是提高利用率的根本途径，它包括配制粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰烧结砖与蒸养砖、粉煤灰砖砌块、粉煤灰陶粒、粉煤灰砂浆、粉煤灰人工轻质板材等。尤其是最近几年国家禁止使用粘土砖条令的实施，这又给作为新型建材原料的粉煤灰带来了发展机遇。此外，粉煤灰还大量应用于修筑路堤，上海的沪完、萃松高速公路及河北省石安高速公路等都使用了大量的粉煤灰。美国纽约机场在

47、扩建时也使用了粉煤灰，还研究出一种硝石灰、水泥、粉煤灰和砂的混合材料，在承裁能力相同的情况下节约了大量成本(宗润宽等，2 0 0 3)。应用粉煤灰的物理和化学吸附性质处理废水(张吕鸣等，1 9 9 9：R e s a t贵卅l 大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文1 p a k，i 9 9 8)，粉煤灰是由硅、铝、钙、铁等元素的氧化物和一些微量元素氧化物以及未燃碳组成的颗粒，这些颗粒具有多种形状如：海绵状，多孑L 状，中空球状颗粒等。故使粉煤灰具有较大的比表面积，可达O 2 7-0 3 5 m g。故而它能吸附污水中悬浮物、脱除有色物质、降低色度、吸附并能除去污水中的耗氧物质。粉煤灰还具有

48、一定的除臭能力，用于处理生活污水可使污水颜色由棕色变为清澈透明，且无臭无味。粉煤灰处理焦化废水技术己在工业实践中使用，山西焦化厂“首次采用生化一粉煤灰吸附法处理焦化废水，净化后的水质良好，无色、无味，C O D、B O D。、挥发酚、硫化物和氰化物等污染物质量浓度均低于国家规定的允许排故标准(宗润宽等，2 0 0 3)。粉煤灰(褐煤)因含有较多的碱性物质，是一种优良的低浓度s O：烟气脱硫吸附剂本身还可以吸附大气颗粒物；日本学者J o s e d c s 在1 9 8 6 年提出，在C a(0 H)。浆液中加入粉煤灰，吸收烟气中硫的效果增强。粉煤灰的主要成分是s O。、A 1z 0。：、F e

49、：0。；和C a O，其在常温有水存在的情况下，细粉末状的火山灰能与碱金属和碱土金属发生“凝硬反应”的特性，被认为是粉煤灰循环利用过程中提高钙基吸收剂利用率的原因所在(宗润宽等，2 0 0 3)。2 2 2 粉煤灰的农业应用粉煤灰的农用具有投资少、用量大、需求平稳、潜力大等特点，是适合我国国情的重要综合利用途径(欧阳小琴，2 0 0 3)。目前，我国粉煤灰的农业应用研究主要是粉煤灰的改土效果和肥料价值(李宝贵等，2 0 0 0)。我国粉煤灰的农用开发研究，已有3 0 多年的历史，对粉煤灰的性质、成分和改土作用、增产机理等的研究较充分。粉煤灰在农业中主要利用的途径包括填坑造地，贮灰场纯灰种植，用

50、作土壤改良剂和肥料等。加强这方面的研究应用，必将能开拓我国粉煤灰综合利用的新局面，产生明显的环境和经济效益(刘可星，1 9 9 7)。2 2 2 1 填坑造地把火电厂排放的粉煤灰填入坑地、洼地覆土即可种植农作物，各国恢复灰场土地农用的传统方式是加盖表土，覆盖的表土提供作物生长的物理条件，增加养分供应和降低粉煤灰的毒性反应。覆土的深度以及材料已有多种试验，覆土浓度以1 0 c m 为好。覆土材料以肥沃的表土为好，此外还有土壤心土、页岩、生活垃圾、泥炭以及它们的混合物等“土壤替代物”(0 E M a n z，2 0 0 0)。这些材料对粉煤O粉煤灰基质对草坪草生长及其环境的影响灰毒性改良效果比土壤