国家标准计划《盐碱地改良通用技术 第1部分:铁尾砂改良》由 TC105(全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国石油和化学工业联合会。
主要起草单位 鞍钢集团矿业有限公司 、山东大学 、浙江省农业科学院 、上海化工院环境工程有限公司 、辽宁科技大学 。
| 65 农业 |
| 65.080 肥料 |
盐碱土资源是一种十分重要的土地资源。
我国作为农业大国,在发展中国家中土壤盐渍化问题尤为突出,是全球盐碱化影响严重的国家之一。
中国的潜在盐碱土地约1733万亩,主要分布在东北、华北等内陆地区以及长江以北沿海地带。
盐碱土的成分特征表现为土壤中可溶性盐含量过多,或土壤胶体吸附的交换性Na+过多,导致植物产生生理性干旱或毒害现象,造成农作物减产甚至死亡,对农业生产产生不利影响。
目前,治理盐碱地的措施大致可分为工程改良、化学改良和生物改良等。
其中工程改良尤其是质地改良或质地改良辅以灌溉等措施是目前效果最为显著的方式,质地改良的机理是通过向质地粘重的盐碱土中添加粒级较大的粉粒或砂粒,以改变土壤的机械组成,调整土壤中砂、粉、粘的比例以及不同类型孔隙的分布,以达到盐碱地防返盐碱和洗盐降碱的效果,该种方式改良效果稳定而且持久。
内蒙、吉林、山东等地调查结果表明,当地最常见的做法为采掘河砂或自然砂壤(土)作为工程改良材料进行盐碱地改良。
随着我国对自然土地资源以及河道管理的加强,禁止随意从河道或自然土地资源中挖砂或挖取砂(壤)土资源。
因此,在自然资源中,很难再找到可以替,代的粉粒或砂粒资源。
铁尾矿是矿山企业将矿石磨细选出有价值精矿后产生的废渣,其产排量巨大,年均增速超过11%,累计堆存量已超过100亿吨,占用土地面积6亿m2。
铁尾矿的大量堆存不但占用土地资源,对环境造成破坏,而且存在一定的安全隐患。
目前,国内外对铁尾矿还缺乏高值资源化、规模化利用技术,难以从根本上解决铁尾矿堆存量大的问题。
铁尾矿中因含有大量的棱块状颗粒,透水、透气性好,完全可以替代河砂或砂壤(土)等作为盐碱土的改良材料。
而且,加入铁尾矿后,利用铁尾矿的不规则楞块结构既可以保留大量毛管孔隙,还可构建大量非毛管孔隙和大裂隙,既提高渗透性,利于排水洗盐,又可阻碍毛管水上升,减少盐分累积,能够有效降低土壤盐分,与经过自然风化的河砂或砂壤(土)相比,改良效果更加明显,可以实现盐碱土的持久改良和土壤质地的稳定性。
同时,铁尾矿为铁矿石经过二段或三段磨矿、选别后得到的细粒物质,其粒主要集中在100μm以下,具有较大的比表面积,在盐碱土碱性环境侵蚀下,铁尾矿中的硅、铁元素不断溶出。
其中溶出的硅元素作为第四大营养元素可有效补充作物对硅的营养需求。
而溶出的铁元素不仅可补充作物对铁的营养需求,同时还可作为土壤胶结剂,与土壤中有机物质及土壤粘土矿物胶结,形成土壤团聚体,有效改善土壤结构,增强透水、透气性。
铁尾矿产生量大、资源充足,对环境安全、无毒,根据对不同来源铁尾矿的检测数据,绝大部分铁尾矿中重金属(汞、砷、镉、铅、铬)和有机污染物含量非常低,符合中华人民共和国农业部NY 1110-2010 水溶肥料 汞、砷、镉、铅、铬的限量要求以及GB15618-2018中碱性土壤标准要求。
因此,铁尾矿非常适合对盐碱地进行规模化工程改良,有利于消除矿山固体废物和长效高效治理盐碱地。
本项目依据铁尾矿在盐碱地改良过程中的重要特色及突出效果,结合多年来在各地区的推广、应用技术,制定铁尾矿改良盐碱地技术,主要目的为: (1)突破区域和地方改良技术和标准的限制,制定普适性盐碱地改良技术标准,并进一步制定成国际标准。
(2)以盐碱土含盐量或碱化度两项基本指标建立一套简单、通用的盐化、碱化土壤分级范围,实现铁尾矿规范化改良盐碱土。
(3)以《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618 )、《水溶肥料 汞、砷、镉、铅、铬的限量要求》(NY 1110-2010)为控制标准,建立与盐碱土含盐量或碱化度指标相对应的铁尾矿质量要求、施用量及改良周期。
(4)建立一套铁尾矿规范化改良配套的工程、种植、施肥及管理措施技术体系,用以指导、规范铁尾矿改良生产操作过程。
(5)充分发挥铁尾矿资源在盐碱地改良过程中重要特色及突出效果,有效实现矿山固体废物的规模化、资源化利用和长效高效治理盐碱地。
本标准制定的意义表现在: (1)响应国家《全国土地整治规划(2016~2020年)》,将土地整治与盐碱化改良相结合,多途径改良盐碱地。
(2)开发盐碱地改良关键技术,制定共性技术标准。
(3)填补铁尾矿改良盐碱地技术国家标准空白。
(4)利用铁尾矿自身优良的物理性质作为盐碱土的工程改良材料,在有效改良盐碱地的同时实现工业固废铁尾矿的资源化利用,改善盐碱地区域生态环境质量,缓解我国日益严重的耕地短缺问题和粮食危机。
本文件适用于以铁矿山企业的副产品铁尾矿对盐碱土进行改良。 本文件适用于滨海、半湿润、半干旱区或具备灌溉条件的干旱区盐碱土改良。 本文件规定了铁尾矿改良盐碱地技术的术语、定义、技术原理、铁尾矿质量要求、相关技术参数和具体施用要求。