烟气脱硫石膏改良围垦滩涂盐碱土研究

1、烟气脱硫石膏改良围垦滩涂盐碱土研究随着人口增长、土地可利用面积减少,大面积围垦滩涂盐碱地成为我国滨海地区重要的后备土地资源,但目前部分滩涂地区盐碱化严重,寸草不生、长年荒芜,是围垦滩涂植被重建的最大障碍。改良围垦滩涂盐碱土对我国滨海地区的经济持续健康发展、生态环境保护等具有重要意义。如果依靠自然降雨淋洗和植被演替修复围垦滩涂盐碱地需要几十年才能完成。一百多年前就已利用石膏改良盐碱土。烟气脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫后的副产物(主要成份为CaSO42H20)。如果烟气脱硫石膏能够于沿海地区围垦滩涂盐碱地的改良,不仅为烟气脱硫石膏的应用开拓一个新的应用领域,也能够形成一套加快滩涂脱盐过程、改善滩涂土

2、地质量的新技术,为解决沿海地区土地资源缺乏和滩涂可持续利用提供一个新的途径。本研究的目的是通过实验室和现场工程试验,确认(1)烟气脱硫石膏对长江口围垦滩涂盐碱土自然脱盐的加速作用；(2)对滩涂植被自然演替的推动作用,(3)对滩涂非盐生植物生长的影响,以及(4)使用烟气脱硫石膏的安全性,从而验证烟气脱硫石膏可以通过钙钠交换将滩涂自然脱盐过程缩短到数年内的科学假设。本项研究的主要结果如下：(1)烟气脱硫石膏加速围垦滩涂脱盐过程。采用烟气月硫石膏(FGD-Gypsum作为滩涂盐碱地土壤的改良剂，可以通过钙(Ca2+)钠(Na+)离子的交换,加速围垦滩涂盐碱地的自然脱盐过程。在上海沿海地区具有年平均降

3、雨量1050mm勺条彳下，烟气脱硫石膏可以降低土壤碱化度，尤其是60Mg/ha的烟气脱硫石膏添加量可在2年内将土壤碱化度(ESP)降低至10流右；(2)烟气脱硫石膏对围垦滩涂表层土壤的脱盐效果优于下层。烟气脱硫石膏施用6个月后即能不同程度的降低0-10cm表层土层的碱化度,60Mg/ha烟气脱硫石膏处理的土壤碱化度（ESP）无论南汇还是崇明均降至5%以下，而pH值则接近中性。下层土壤（10-30cm）的ESP随烟气脱硫石膏用量的增加有不同程度的降低。与6个月测量的数据相比较,18个月后烟气脱硫石膏的脱盐效果更加明显；（3）烟气脱硫石膏降低有害盐离子含量,提高对植物有益盐离子含量。烟气脱硫石膏后

4、降低了滩涂土壤pH值，减少了过量盐离子（水溶性Na+.Cl*和C032-+HC03-）,钙、硫等元素显著升高。滩涂土壤尤其是表层土壤化学特性的改变,为滩涂生态恢复提供了基础；（4）烟气脱硫石膏促进了滩涂植被的多样性和演替。2年的植被样方调查表明,在烟气脱硫石膏添加的第二年,就会出现一般围垦多年才会生长的非盐生草本植物。烟气脱硫石膏促进了乔木的生长发育,植物的出苗率或存活率、根系长度、株高均大幅度提高。较高烟气脱硫石膏添加量,乔木植物的存活率较高；种植第三年,柳类植物的存活率接近90%；（5）烟气脱硫石膏施用对围垦滩涂盐碱土具有低的环境风险。烟气脱硫石膏不仅含有低的重金属含量，更多的Ca2饼口S042-;而且只要施用一次，就可以获得明显的脱盐效果。除了Hg之外，我国烟气脱硫石膏重金属一般含量不高。在试验研究中,即便在烟气脱硫石膏添加量为60Mg/ha时,土壤样品提取液中Hg均低于检测限（n=14）。建议采用土壤环境质量标准GB15618-1995的一级标准和土壤环境质量标准（修订）GB15618-2008，土壤无机物污染物的环境质量第二级标准值的最小值作为烟气脱硫石膏重金属的指导限值。特别关注烟气脱硫石膏中重金属元素