复合改良剂对尾矿土壤的改良效果及配比筛选OA

随着全球矿产资源短缺与矿区生态退化问题加剧,尾矿绿色处置成为制约矿业与环境可持续发展的共性难题。为解决石墨尾矿土壤化利用中存在的容重高、透气性差、团粒结构不良等关键问题,本研究选取粉煤灰、膨润土、牛粪和生物质炭作为改良剂,通过室内培养试验研究了不同复合改良剂添加对尾矿基质pH、容重、孔隙结构、水分特性及肥力特征的协同调控效应,并基于综合评分法和主成分分析法,构建了多维评价体系对不同改良剂改良效果进行了定量化比较,以及对复合改良剂进行了最优配比筛选。结果表明:单施粉煤灰对尾矿pH的提高作用最为显著,单施生物质炭对尾矿容重的降低作用最为显著。复合改良剂施加后,尾矿各理化性质均得到显著改善。与对照相比,不同复合改良剂处理尾矿容重降低了4.68%~26.32%,总孔隙度增加了1.27%~15.44%,>0.25 mm水稳性大团聚体含量增加了1.85倍~6.03倍,水稳性团聚体组成主要发生了从<0.053 mm微团聚体向0.25~2 mm大团聚体的转变;尾矿饱和持水量增加了1.41%~19.23%,田间持水量增加了22.14%~53.53%;同时,尾矿有机质等养分含量也显著提升。综合评分法和极差分析表明,复合改良剂中各组分对尾矿土壤综合得分影响的主次顺序为牛粪>生物质炭>膨润土>粉煤灰,石墨尾矿土壤化利用最优复合改良剂为粉煤灰30 g/kg+膨润土60 g/kg+牛粪60 g/kg+生物质炭75 g/kg。本研究结果可为尾矿土壤化利用提供理论依据和技术支持。