环境因子对采煤塌陷地氮磷释放的影响.pdf

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1、一356一江苏农业科学2014年第42卷第7期刘清，孟庆俊，茅佳俊，等．环境因子对采煤塌陷地氮磷释放的影响[J]．江苏农业科学，2014，42(7)：356—359环境因子对采煤塌陷地氮磷释放的影响刘清，孟庆俊，茅佳俊，冯启言(中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221116)摘要：以淮南矿区潘北煤矿作为研究区域，通过模拟试验研究了地下水淹没初期温度、pH值对土壤中氮磷释放的影响。结果表明：不同温度、不同pH值条件下土壤中总氮、总磷释放规律相似，即上覆水总氮、总磷浓度及释放强度在释放初期均迅速增大，达到峰值后逐渐减小，最后保

2、持在某一稳定水平。温度对土壤中总氮的释放影响较大，随着温度的升高，总氮释放能力加强，30℃下总氮释放量明显高于20、10℃，20、10oC时总氮释放量相差不大。随着温度的升高，土壤总磷释放量有所增加，但各温度下土壤总磷释放量相差不大，说明温度对土壤总磷释放影响不大。pH值对土壤总氮的释放影响较大，碱性条件下释放到上覆水中的总氮浓度最大，其次是酸性条件，中性条件最不利于总氮释放。’一关键词：采煤塌陷地；氮磷释放；温度；pH值中图分类号：X822．5文献标志码：A文章编号：1002—1302I2014)07—0356—04目前，

3、水体富营养化已成为世界性的环境问题，引起了人区内主要土地利用类型为农田、村庄以及乡村道路等。该地们的高度重视。氮、磷是导致水体富营养化的关键因素，它们区属于半湿润大陆性气候，年平均气温l5．2℃，多年平均年的来源按进入途径可分为外源、内源。其中，内源污染是指在降水量约910．6mm，平均气压1013．7hPa。开采时间不长截断外源污染后，水体沉积物(底泥)与水体之间处于物质交即形成位于后王村、大沟西村南面的塌陷区。2008年6月开换过程中，水底沉积物(底泥)中的液态营养盐向上覆水中释始出现积水区，塌陷深度3—4m，随着工作面

4、的不断扩展，塌放，在动力作用下营养盐再悬浮造成水体富营养化。水体沉陷面积将继续扩大。积物中营养盐的释放是水体氮、磷的重要来源之一。因此，即1．2土壤样品采集与预处理使大幅度削减外源污染负荷，在特定条件下(高温少雨)仍可采用网格布点法进行布点与采样，采集塌陷湿地表层能引起藻类暴发，导致水体很多年都处于富营养状态，所以内0—20cm混合土壤，将土样放入黑色塑料袋中带回实验室进源污染成为水体藻类暴发的关键因素J。针对此问题，很行处理。采样前除去表层土中的植物残体等杂质。土壤样品多学者研究了湖泊底泥氮、磷的释放规律，但关于采煤形成的

5、在实验室阴凉通风处自然风干后，除去碎石、砂砾、植物残体。一类新的水体一采煤塌陷湿地氮、磷释放规律研究较用粉碎机研磨混匀，过100目筛，待用。少。j。目前，我国采煤沉陷区治理开发的主要目标是将其1．3方法作为平原湖泊来引蓄洪水资源J。通常情况下，土壤中的取混合土壤样品32g，置于1000mL烧杯中，加入氮、磷元素含量比地下水中的高，所以被淹土壤中的氮磷元素800m坏含氮、磷的去离子水，分别于6、12、24、48、96、192、很容易释放到上覆水体中。淮南矿区潘北煤矿在煤炭开采之384h搅拌使泥水均匀，取200mL上覆水置于离心

6、机中以前土地利用类型比较单一，主要是基本农田，以种植小麦、水8000r／min离心15min，取上清液，测总氮(TN)、总磷(TP)稻为主，施肥等活动使得土壤中积累了一些氮、磷元素。采煤浓度。烧杯中的土壤、水会因每次取样而产生一定的损耗，每塌陷区积水初期，当地下水涌出，被淹土壤中的氮、磷元素会次取样后补充水至1000mL，并将离心后离心管中的土壤在以内源氮、磷的形式释放出来，导致湿地水体中的氮、磷负荷补水时一起转移至烧杯中，调节pH值至相应的值，以保证试增加。本研究以淮南矿区潘北煤矿为研究区域，探讨采煤塌验条件一致。温度调节

7、：将烧杯分别置于温度分别为(104-陷湿地土壤中内源性氮、磷释放规律，旨在为治理水体富营养2)、(20±2)、(30±2)oC的恒温箱中，用黑色塑料袋避光培化提供依据。养，每个温度水平设置3个平行。pH值调节：用1mol／LHC1及1mol／LNaOH调节pH值分别至4、7、10等3个水平，摇1材料与方法匀，置于温度为(30±2)℃的培养箱中，每个pH值水平设置1．1研究区概况3个平行。潘北煤矿位于淮河冲积平原，全井田面积约36hm，矿采用过硫酸钾氧化一紫外分光光度法测定总氮(TN)含量，采用过硫酸钾氧化一钼蓝比色法测定总磷

8、(11P)含量。氮、磷释放速率计算公式如下：收稿日期：2014—0l—l7基金项目：公益性行业(环境保护)科研专项(编号：2011467011)。=(一～)／(t一t一1)。(1)作者简介：刘清(1989一)，女，山东济宁人，硕士，主要从事采煤塌式中：为氮(磷)释放速率；为第n次取样时的释