添加保水剂对煤矸石基质保水性能的影响

编号 zgly0001710641

文献类型 期刊论文

文献题名 添加保水剂对煤矸石基质保水性能的影响

作者 董颖  李娜  耿玉清  张超英 

作者单位 北京林业大学林学院 

母体文献 中国水土保持科学 

年卷期 2020年03期

年份 2020 

分类号 S157  TD849.5 

关键词 保水剂  煤矸石基质  水分入渗  保水性能  聚类分析 

文摘内容 煤矸石是煤炭生产过程中产生的固体废弃物,保水能力较低。大量煤矸石堆积形成的煤矸石山会造成严重的环境污染问题。当前对煤矸石山治理的主要途径是在煤矸石山上直接覆土再植被重建,但是矿区土壤缺乏且立地条件极端恶劣;因此,探究在土壤中添加不同比例的煤矸石和保水剂,对合理利用煤矸石并提高其保水性能十分必要。以灵武羊场湾排土场为研究对象,设置矸土比3∶1(CGM1)、1∶1(CGM2)和1∶3(CGM3) 3种煤矸石基质类型,并分别添加比例为0. 1%、0. 2%和0. 5%的丙烯酰胺-丙烯酸钾交聚物型(CLP)保水剂和凹凸棒复合丙烯酸-丙烯酰胺型(WT)保水剂,通过土柱模拟法,测定煤矸石基质的孔性、吸水性、持水性及入渗特性。结果表明:CGM2和CGM3的孔隙度、持水量和累积入渗量高于CGM1。随着添加CLP和WT比例的提高,煤矸石基质的吸水量和持水量呈现出增加的趋势。添加CLP对土壤水分入渗具有促进作用,且随着添加比例增加,其促进作用越明显;而添加WT用量与煤矸石基质累积入渗量呈反比。多因素方差分析表明,煤矸石基质类型是影响基质持水量的主要因素,保水剂种类对煤矸石基质的累积入渗量的影响程度最大。将21个处理进行系统聚类分析发现,类别Ⅲ仅包含在CGM2下施加0. 5%CLP的处理,该种处理的水分吸持性和入渗特性均优于其他处理。综合来看,添加保水剂可提高煤矸石基质的保水性能,在矸土比为1∶1下施加0. 5%丙烯酰胺-丙烯酸钾交聚物型保水剂具有最佳的保水效果。