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西北干旱露天煤矿排土场土壤重构与水盐运移机制
被引量:
1
1
作者
张凯
李晓楠
+3 位作者
暴凯凯
姜凯升
王潇芫
谭栩荧
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1556-1569,共14页
矿山排土场生态修复是煤矿露天开采面临的重大环境问题,是制约建设绿色露天煤矿的重要因素。土壤重构是排土场生态修复的重要步骤,以新疆为代表的西北煤炭基地,水资源短缺,盐碱化突出,土壤水盐运移是决定土壤重构是否成功的关键指标。...
矿山排土场生态修复是煤矿露天开采面临的重大环境问题,是制约建设绿色露天煤矿的重要因素。土壤重构是排土场生态修复的重要步骤,以新疆为代表的西北煤炭基地,水资源短缺,盐碱化突出,土壤水盐运移是决定土壤重构是否成功的关键指标。目前研究集中在表层土壤重构改善土壤养分促进植物生长,针对保水控盐的功能化土壤重构的研究甚少,对不同土壤重构方式下的水盐运移机制尚不明晰。研究立足新疆煤炭资源禀赋特征,从煤炭循环经济的角度出发,采用能源化工副产物煤气化渣(CGS)作为重构材料,通过毛细水上升-蒸发试验,分析CGS重构后水盐垂向运移和水分供给能力,通过Van Genuchten模型拟合土壤水分特征曲线,分析CGS重构后土壤持水能力,研究CGS作为含水层重构材料的可行性。采用煤矿开采伴生岩石矿物红泥岩作为重构材料,通过土柱入渗蒸发试验,分析红泥岩重构后不同土壤深度的水盐变化情况,研究泥岩作为隔水层重构材料的可行性。结果表明,CGS重构改善土壤质地,优化孔隙结构,促进了土壤水盐运移,毛细作用增强,促进了下层水分向上供给,同时也增加了盐分表聚,重构改变土水特征曲线参数,增加了饱和含水量θ_(s),降低了参数a和n,改善了土壤持水性能。CGS添加量越高,细渣质量分数越大,效果越明显。CGS作为重构含水层材料具有可行性。红泥岩黏粒和次生矿物含量高,孔隙结构丰富,物理吸附性良好,重构后0~24 cm深度下土壤含水率高于对照组,蒸发后的盐分在20~24 cm达最高值,红泥岩有效阻隔了盐分上移。红泥岩作为重构隔水层材料具有可行性。研究以期探索出一条适合西部煤炭基地排土场土壤重构模式。
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关键词
土壤重构
水盐运移
煤气化渣
红泥岩
毛细水上升
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职称材料
磁性纳米细菌传感器表征污染土壤生物毒性的教学实验设计
2
作者
张凯
暴凯凯
+1 位作者
熊珍玉
李田蕊
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2022年第3期209-213,共5页
设计了一个适用于本科生环境监测学、环境生物学和环境土壤学等环境学科专业的探索性实验——磁性纳米细菌传感器(MNPs-P.phosphoreum biosensor)表征污染土壤生物毒性实验。实验内容包括MNPs-P.phosphoreum Biosensor合成、MNPs-P.phos...
设计了一个适用于本科生环境监测学、环境生物学和环境土壤学等环境学科专业的探索性实验——磁性纳米细菌传感器(MNPs-P.phosphoreum biosensor)表征污染土壤生物毒性实验。实验内容包括MNPs-P.phosphoreum Biosensor合成、MNPs-P.phosphoreum Biosensor对污染土壤中HgCl;响应测定、MNPs-P.phosphoreum Biosensor对重金属污染土壤生物毒性表征等。该实验可以锻炼学生的实验操作能力,加深他们对环境生物学与监测学中生物检测相关内容的理解,直观感受重金属污染土壤对生物带来的应激反应,激发学生对环境土壤学、环境微生物和环境毒理学等前沿知识的兴趣。
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关键词
磁性纳米细菌传感器
实验设计
生物毒性
毒性表征
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职称材料
题名
西北干旱露天煤矿排土场土壤重构与水盐运移机制
被引量:
1
1
作者
张凯
李晓楠
暴凯凯
姜凯升
王潇芫
谭栩荧
机构
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
国能新疆红沙泉能源有限责任公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1556-1569,共14页
基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFF1303304)
国家自然科学基金资助项目(42177037)
煤基大宗固废生态综合利用技术研发与示范基金资助项目(GJNY-22-71)。
文摘
矿山排土场生态修复是煤矿露天开采面临的重大环境问题,是制约建设绿色露天煤矿的重要因素。土壤重构是排土场生态修复的重要步骤,以新疆为代表的西北煤炭基地,水资源短缺,盐碱化突出,土壤水盐运移是决定土壤重构是否成功的关键指标。目前研究集中在表层土壤重构改善土壤养分促进植物生长,针对保水控盐的功能化土壤重构的研究甚少,对不同土壤重构方式下的水盐运移机制尚不明晰。研究立足新疆煤炭资源禀赋特征,从煤炭循环经济的角度出发,采用能源化工副产物煤气化渣(CGS)作为重构材料,通过毛细水上升-蒸发试验,分析CGS重构后水盐垂向运移和水分供给能力,通过Van Genuchten模型拟合土壤水分特征曲线,分析CGS重构后土壤持水能力,研究CGS作为含水层重构材料的可行性。采用煤矿开采伴生岩石矿物红泥岩作为重构材料,通过土柱入渗蒸发试验,分析红泥岩重构后不同土壤深度的水盐变化情况,研究泥岩作为隔水层重构材料的可行性。结果表明,CGS重构改善土壤质地,优化孔隙结构,促进了土壤水盐运移,毛细作用增强,促进了下层水分向上供给,同时也增加了盐分表聚,重构改变土水特征曲线参数,增加了饱和含水量θ_(s),降低了参数a和n,改善了土壤持水性能。CGS添加量越高,细渣质量分数越大,效果越明显。CGS作为重构含水层材料具有可行性。红泥岩黏粒和次生矿物含量高,孔隙结构丰富,物理吸附性良好,重构后0~24 cm深度下土壤含水率高于对照组,蒸发后的盐分在20~24 cm达最高值,红泥岩有效阻隔了盐分上移。红泥岩作为重构隔水层材料具有可行性。研究以期探索出一条适合西部煤炭基地排土场土壤重构模式。
关键词
土壤重构
水盐运移
煤气化渣
红泥岩
毛细水上升
Keywords
soil reconstruction
water and salt transport
coal gasification slag
red mudstone
capillary water rising
分类号
TD88 [矿业工程—矿山开采]
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职称材料
题名
磁性纳米细菌传感器表征污染土壤生物毒性的教学实验设计
2
作者
张凯
暴凯凯
熊珍玉
李田蕊
机构
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2022年第3期209-213,共5页
基金
中国矿业大学(北京)本科生教育教学改革与研究项目(J200411)
国家自然科学基金面上项目(42177037)。
文摘
设计了一个适用于本科生环境监测学、环境生物学和环境土壤学等环境学科专业的探索性实验——磁性纳米细菌传感器(MNPs-P.phosphoreum biosensor)表征污染土壤生物毒性实验。实验内容包括MNPs-P.phosphoreum Biosensor合成、MNPs-P.phosphoreum Biosensor对污染土壤中HgCl;响应测定、MNPs-P.phosphoreum Biosensor对重金属污染土壤生物毒性表征等。该实验可以锻炼学生的实验操作能力,加深他们对环境生物学与监测学中生物检测相关内容的理解,直观感受重金属污染土壤对生物带来的应激反应,激发学生对环境土壤学、环境微生物和环境毒理学等前沿知识的兴趣。
关键词
磁性纳米细菌传感器
实验设计
生物毒性
毒性表征
Keywords
MNPs-P.phosphoreum biosensor
experimental design
biological toxicity
toxicity characterization
分类号
X833 [环境科学与工程—环境工程]
G642.0 [文化科学—高等教育学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
西北干旱露天煤矿排土场土壤重构与水盐运移机制
张凯
李晓楠
暴凯凯
姜凯升
王潇芫
谭栩荧
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
下载PDF
职称材料
2
磁性纳米细菌传感器表征污染土壤生物毒性的教学实验设计
张凯
暴凯凯
熊珍玉
李田蕊
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2022
0
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职称材料
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