行业聚焦
腐植酸水溶肥企业动态行业动态企业动态企业库
当前，矿区退化生态系统恢复与重建已成为国际土壤污染与修复领域、土地利用与土壤保护领域的研究热点。大量研究结果表明，腐植酸对矿区退化土壤水分、养分、重金属以及微生态环境的治理和修复效果显著。现选择18篇关于腐植酸矿区修复和生态重建的硕博士论文研究成果集结于后，分享给大家。
1、山西大学曹鹏选用煤系固体废弃物——风化煤为修复介质，探讨冻融交替作用和水分变化过程对矿区复垦土壤性质的影响，探明将风化煤用于黄土区煤矿土壤复垦的效果及可行性。结果表明：施用风化煤可以有效改善矿区土壤结构，提高土壤养分含量，对土壤酶活性有明显的促进作用。改良后土壤团聚体质量百分含量最高可达95.00%；土壤腐殖质含量增加到改良前的4～5倍。风化煤改良露天煤矿复垦土壤理化性质、酶活性及植被恢复的影响研究表明，土壤团聚体质量百分含量最大达到82.55%；经改良后土壤有机质含量较试验设置有机质含量增加55%～144%；腐殖质含量最大值达到0.25%；脲酶活性最高达到0.132(NH4-N mg/g/24h)，较对照(CK)增加74%；经历冻融交替过程后，团聚体质量百分含量达到最大值95.80%；腐殖质含量最大值达到0.23%；脲酶活性最高达到0.181(NH4-N mg/g/24h)，较对照(CK)增加88%。[来源：山西大学硕士学位论文，2008]
2、山西大学李永青针对平朔安太堡露天煤矿区复垦土壤存在的问题，研究了施用风化煤对矿区复垦土壤的影响。结果表明：风化煤施用对土壤理化性质的影响随风化煤施用时间的变化而显著变化。相同风化煤施加量，随着施用时间的增加，土壤水稳性团聚体呈现先增加后趋于稳定的规律；土壤有机质在风化煤施加量低于27000 kg/hm2时呈显著增加；随着施用时间的增加，腐殖质显著增加；土壤团聚体含量、pH、土壤阳离子交换量、速效磷均有所降低；土壤全氮在风化煤施加量低于13500 kg/hm2时显著增加；速效钾变化不显著。相同风化煤施加量，土壤过氧化氢酶活性和脲酶活性均随着施用时间的增加显著增强。风化煤施加量低于54000 kg/hm2时，土壤蔗糖酶活性随施用时间的延长显著增强。研究表明，通过施加风化煤可有效改善露天煤矿区复垦土壤质量，可将该区域广泛分布的风化煤，应用于黄土区生态恢复的土壤改良，对黄土区生态重建具有重要的现实意义。 [来源：山西大学硕士学位论文，2009]
3、南开大学刘蕊从北佛罗里达钛矿区采集4种不同类型絮凝剂处理的腐植酸盐(PM、AP、AH、FH)为研究对象，CH(未经絮凝剂处理的腐殖质)为对照，先后进行了批实验、毒性实验和模拟矿区实验，并在此基础上评估了雨水淋溶和施加石灰两种方法对腐植酸盐毒性和对其化学性质的影响。结果表明：(1)不同类型絮凝剂AP、PM、FH和AH处理的矿区有机质含量、容积密度以及腐殖化程度表现出明显的佛罗里达土壤Bh层的特性，即高有机质含量(～55%)和腐殖化程度(E4/E61.53～1.84)及低容积密度(＜0.70)，并且它们不会随不同类型絮凝剂的加入而发生显著变化。AP呈现低pH和高单体铝含量(pH3.6和301.7 mg/kg)， PM的植物可利用Ca、Mg含量最高(985.5和199.2 mg/kg)。(2)毒性实验结果表明，没有经过絮凝剂处理的矿区腐植酸盐对植物表现出毒性，并且其毒性随着絮凝剂的变化而不同。与CH相比，PM表现出低毒性(RE<0.25)，AH表现出高毒性(RE>0.75)， AP和FH表现出中度毒性(0.25＜RE<0.75)。通过对腐植酸盐特点与根长的线性回归分析表明，腐植酸盐pH及单体铝含量同腐植酸盐毒性有显著相关性。pH对腐殖质毒性有显著的正相关(R^2=0.9567，p<0.05)，而单体铝的含量则呈显著负相关(R^2=0.7728，P<0.05)。(3)雨水淋溶和施加石灰两种措施都能有效的提高腐植酸盐pH并且减少腐植酸盐中单体铝含量。腐植酸盐pH值的增加和单体铝含量的减少也是腐植酸盐毒性降低的原因。同时，石灰的加入可以增加腐植酸盐可交换钙的含量，这可能也是石灰可以降低腐植酸盐毒性的另一个原因。除了钾、铜和锰以外，1%和4%比例石灰处理都可以提高腐植酸盐植物可利用营养元素含量。同时，石灰不仅可以降低腐殖质毒性到无毒性，而且可以促进植物生长。与石灰处理相比，由于淋溶将减少腐植酸盐中植物可利用营养元素的含量，因此从长期角度讲这种方法可能会造成腐植酸盐植物营养元素缺乏从而限制植物生长。(4)不同类型絮凝剂处理的腐植酸盐(PM和FH)、矿区表层土壤和尾渣按一定比例模拟矿区土地实验，PM/FH对生菜表现出的毒性在松树模拟矿区实验中没有表现出来。因此，PM/FH可以应用到佛罗里达太矿区的土壤修复中。考虑到高的混合比例将带来更好的经济有效性，因此PM/FH以高比例同尾渣混合的方法被推荐。[来源：南开大学博士学位论文，2013]
4、中国农业科学院于学胜以平朔露天煤矿为例，在矿区原有已废弃地生态恢复的基础上，采用野外调查与室内模拟实验相结合的方法，探讨了生物腐植酸(BHA)在矿区废弃地土壤微生物生态重建中的作用。结果表明：BHA的施用提高了矿区废弃地土壤可培养微生物数量、微生物多样性、苜蓿植物量和土壤优势真菌群落结构的稳定性和多样性，一定程度上解除了因肥料的施用对土壤微生态造成的不利影响，实现了地上部分与地下部分的积极互动。盆栽植物量与土壤可培养细菌数量、可培养真菌数量以及可培养微生物总数呈显著正相关，与土壤真菌多样性指数呈正相关。模拟实验效果综合得分排名前三的处理依次是30 kg/亩BHA+50 kg/亩复合肥、45 kg/亩BHA+50 kg/亩复合肥、30 kg/亩BHA。在BHA单施的情况下，30 kg/亩BHA处理最好，与空白对照相比该处理可培养微生物数量提高了96%，植物量提高了34%，真菌多样性指数提高了6.5%；在BHA与肥料混施的情况下，30 kg/亩BHA+50 kg/亩复合肥处理效果最好，与空白对照相比该处理可培养微生物数量提高了94%，植物量提高了70%，真菌多样性指数提高了15%BHA介导下的废弃地土壤微生态重建的室内模拟实验，有利于废弃地土壤复垦限制因子的解决。[来源：中国农业科学院硕士学位论文，2013]
5、北京林业大学胡杨对贺兰山采煤迹地生态修复植生基质进行了研究。结果表明：改善渣土结构以“85%渣土+10%沙子+5%泥炭腐植酸”为最优；改善渣土养分以“95%渣土+5%泥炭腐植酸+0.06 g/kg磷酸二铵+2.35 g/kg尿素”为最优，使全氮、有效磷含量达到一级标准。对紫花苜蓿及披碱草而言，36种植生基质中，“95%渣土+5%泥炭腐植酸+0.06 g/kg磷酸二铵+2.35 g/kg尿素”综合改良效果最佳。[来源：北京林业大学硕士学位论文，2013]
6、山西农业大学李譞以山西晋中灵石县许村煤矿区土壤为研究对象，通过盆栽试验，研究了腐植酸保水缓释肥对矿区土壤理化性状及牧草生长的影响。结果表明：(1)腐植酸保水缓释肥可以提高土壤含水量，种植紫花苜蓿时，最高可比掺混肥处理提高52.94%，比对照提高60.00%；种植黑麦草时，最高可比掺混肥处理提高43.37%，比对照提高43.37%。(2)腐植酸保水缓释肥可以对氮素起到缓释的作用。腐植酸保水缓释肥可以提高土壤的速效磷含量，种植紫花苜蓿时，最高可比掺混肥处理提高57.58%，比对照提高214.59%；种植黑麦草时，最高可比掺混肥处理提高60.22%，比对照提高202.84%。腐植酸保水缓释肥可以提高土壤的速效钾含量，种植紫花苜蓿时，最高可比掺混肥处理提高74.27%，比对照提高118.39%；种植黑麦草时，最高可比掺混肥处理提高73.42%，比对照提高193.94%。(3)腐植酸保水缓释肥可以提高土壤的有机质含量，种植紫花苜蓿时，最高可比掺混肥处理提高87.13%，比对照提高117.52%：种植黑麦草时，最高可比掺混肥处理提高124.35%，比对照提高116.81%。腐植酸保水缓释肥可以提高土壤的团粒结构含量，种植紫花苜蓿时，最高可比掺混肥处理提高12.9%，比对照提高14.00%；种植黑麦草时，最高可比掺混肥处理提高14.6%，比对照提高15.2%。(4)腐植酸保水缓释肥可以促进植株根系的生长。腐植酸保水缓释肥可以增加产量，种植紫花苜蓿时，最高可比掺混肥处理增产37.94%，比对照增产67.17%；种植黑麦草时，最高可比掺混肥处理增产33.73%，比对照增产60.33%。腐植酸保水缓释肥可以提高植株的氮肥利用率，种植紫花苜蓿时，最高可提高25.95%；种植黑麦草时，最高可提高19.26%。 [来源：山西农业大学硕士学位论文，2014]
7、内蒙古工业大学张静茹研究了包头尾矿库区土壤中提取得到的10种腐植酸(HA)与镧离子的吸附络合反应。结果表明：腐植酸与镧离子的吸附量在酸性条件下随pH增加逐渐增加，在碱性条件下不变或者有下降的趋势；低温对腐植酸与镧离子的吸附反应有利；其他金属离子在一定浓度范围内对镧离子的吸附有促进作用，超过此浓度范围对镧离子的吸附则有抑制作用，不同金属离子对吸附起促进作用的浓度范围也不同。通过数据拟合，发现腐植酸对镧离子的等温吸附符合Freundlich吸附等温方程；腐植酸与镧离子的吸附动力学数据符合准二级动力学吸附方程。由于镧系元素收缩效应，镧系元素与腐植酸的吸附络合反应也出现一定的相似性。但是在不同的酸性条件下，由于稀土元素中轻稀土(LREE)、中稀土(MREE)以及重稀土(HREE)与腐植酸中的结合位点不同而存在着稀土元素的分馏作用，分馏作用使得稀土元素具有地球化学示踪剂的功能，对地球化学分异过程中稀土元素在环境中的分布、迁移、转化和归宿有着不可忽视的影响。[来源：内蒙古工业大学硕士学位论文，2015]
8、新疆大学张诗吟以准东红沙泉露天矿排土场为研究对象，在利用排土场土壤质量评价结果的基础上，采用A(保水剂)、B(羊粪)、C(秸秆)、D(腐植酸)4种土壤改良剂进行正交试验，筛选了土壤改良基质优方案。极差和方差分析结果表明：地上干重的优方案为A3B4C4D1，地上鲜重的优方案A3B4C4D4，地下鲜重的优方案为A2B1C4D1，出苗率优方案为A3B2C3D2，株高优方案为A4B2C3D4。利用综合平衡法得到试验优方案为A4B2C4D4，即A(保水剂)20 g，B(羊粪)1.5 g，C(秸秆)140 g，D(腐植酸)60 g。[来源：新疆大学硕士学位论文，2017]
9、中国地质大学(北京)杨侨通过种植黑麦草，施用土壤改良剂(海泡石、鸡粪、腐植酸和生物炭)、接种AM真菌强化黑麦草生长以及黑麦草-AM真菌-土壤改良剂，研究了联合修复试验对矿区修复效果。结果表明：鸡粪(B)、腐植酸(C)和生物炭(D)这3种改良剂对黑麦草生物量、土壤有机质、土壤碱解氮、土壤有效磷的改良效果显著，海泡石(A)对土壤pH的改良效果显著。不同改良剂对尾矿土养分状况的贡献值存在差异，最终筛选出最佳改良方案为A4B3C3D3，即为海泡石5+鸡粪3+腐植酸2+生物炭2(g/kg)。[来源：中国地质大学(北京)硕士学位论文，2018]
10、江西财经大学王忆涵以全铜尾矿砂为基质，外源添加五种浓度黄腐酸FA(0FA、1/8FA、1/6FA、1/4FA和1/2FA，其中1/8FA为1gFA稀释8000倍，每个处理浓度以此类推)，研究添加不同浓度黄腐酸对Cu尾矿胁迫下鹿藿和葛藤生长指标、部分生理及Cu离子积累的影响。结果表明：鹿藿和葛藤可以在低含量的Cu尾矿砂中生长，对重金属Cu有一定的富集作用，并能改善Cu尾矿砂土壤中的养分含量，鹿藿对Cu尾矿的耐性大于葛藤。加入适量黄腐酸能促进鹿藿和葛藤的生长，并增强葛藤对Cu尾矿的耐性。全Cu尾矿中外源添加1/6FA时，鹿藿和葛藤的耐性指数最高，均大于1，高浓度的FA却降低了鹿藿的耐性；添加低浓度的黄腐酸整体降低了鹿藿和葛藤对Cu离子的富集能力，鹿藿体内酶活性无明显变化，而葛藤地上部分和地下部分酶活性有动态平衡作用来清除过氧化物，改善了植物的生长发育状况。[来源：江西财经大学硕士学位论文，2018]
11、中国矿业大学(北京)荣颖针对西部露天矿区土地复垦与生态重建问题，优选出了适合紫花苜蓿生长的最佳海绵营养土配方。综合考虑27种海绵营养土对紫花苜蓿生长状况的促进作用，风沙土与红粘土1∶2复配，同时添加15%煤矸石、5%玉米秸秆及0.05%腐植酸的组合方式为海绵营养土的最佳配方。最佳配方海绵营养土能够显著促进紫花苜蓿的生长状况，最佳配方海绵营养土的紫花苜蓿株高、根系长度、根直径、根表面积、地上部分生物量、地下部分生物量、地上部分全氮、全磷及全钾含量分别较对照风沙土提高了223.28%、131.80%、239.20%、650.45%、624.76%、1298.36%、78.47%、324.14%、82.05%。此配方海绵营养土在促进植物生长的同时，充分实现了风沙土、煤矸石及玉米秸秆等材料的资源化利用，可减轻工作量，降低生态修复成本。[来源：中国矿业大学(北京)博士学位论文，2018]
12、江西理工大学蔺亚青以赣南离子型稀土矿区土壤(原矿土、尾矿土)为研究对象，以Cu、Pb、Cd三种重金属为目标污染物，主要研究重金属浓度、吸附时间、pH、水土比、腐植酸、温度等因素对土壤吸附单一重金属的影响。结果表明：腐植酸含量为5%时吸附量达到最大，Cu、Pb、Cd在原矿土上的最大吸附量分别为1.43、4.45、1.07 mg/g，在尾矿土上的最大吸附量分别为2.48、4.67、1.8 mg/g。原矿土、尾矿土对重金属的吸附量随着温度的升高而增大。[来源：江西理工大学硕士学位论文，2018]
13、北京林业大学张建锋通过连续2年盆栽试验探讨了微生物菌肥、富里酸(黄腐酸)两种环境材料联合植物对两种矿区污染土壤重金属迁移的影响及效果。矿区重金属污染土与植生土按1∶1配置下进行植物修复效果较好，修复2年后，1∶1配置土中Pb、Cu、Zn、Mn和Ni最快分别由修复前1054.00、253.70、2440.00、7864.00和472.50 mg/kg降至511.89、128.56、1271.16、5567.12和228.58 mg/kg；两种环境材料单一和同时添加下，联合小叶锦鸡儿、紫花苜蓿和黑麦草修复对土壤中5种重金属迁移效果均较好，紫花苜蓿修复 2 年对 Pb、Cu、Zn、Mn 和 Ni 累积量最高分别为11658.72、3159.77、31142.10、40863.84和 6500.09 μg/pot；单施中，添加(B5)100 g/pot 或(B5)200 g/m2 的微生物菌肥分别联合3种植物对5种重金属降低效率及萃取量整体较高，F3(150 mg/L)的富里酸分别联合3种植物对5种重金属降低效率及萃取量整体较高：整体上混施比单施联合植物效果较好，100 g/pot B+100 mg/L F(T6)或 200 g/m2 B+100 mg/L F(T6)，即BF高浓度+FA中浓度，联合植物对污染土壤重金属迁移的影响效果较好。[来源：北京林业大学博士学位论文，2019]
14、新疆大学郭小龙以天山北坡黑山矿区为研究背景，通过测定、分析和评价黑山矿区周边土壤理化性质，以腐植酸(A)、保水剂(B)、羊粪(C)和GGR(D)为添加材料，设计制定了L9(3^4)正交实验对矿区排土场土壤进行改良。结果表明：土壤质量指数结果表明，不同材料及添加水平能够改变土壤质量指数，体现出不同的改良效果。本文中5号实验土壤质量指数(SQI)最高，改良效果最佳。极差分析结果表明，对苗长、根长、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重和根冠比的优选组合分别是C3A2B2D2、B1C3D1A2、C3D3B2A2、B2C3D3A3、B2C3D3A3、C3A3D3B2、A2B2D3C3；通过综合平衡法筛选出最佳的优选组合为A2B2C3D3，即每2 kg土壤中添加腐植酸100 g，保水剂30 g，羊粪300 g，GGR 0.02 g。[来源：新疆大学硕士学位论文，2020]
15、辽宁工程技术大学李昕选取在武家塔露天煤矿复垦区种植的十五种中蒙草药进行优势种筛选实验，另结合六种中蒙草药进行优势种种植实验为对象，通过向适生种筛选实验的十五中蒙草药施加六种微生物菌剂和黄腐酸钾，向优势种种植实验的六种中蒙草药施加胶质芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌及两种菌剂的混合菌剂，研究不同体系下对中蒙草药生长指标的影响，以及复垦土壤养分含量的影响，以探究优势种筛选实验、适生种种植实验不同环境条件下中蒙草药的生长情况以及对土壤养分的改良情况。研究结果表明：(1)中蒙草药对微生物菌剂促生作用的响应时间和响应程度均具有差异性。优势种筛选实验与适生种种植实验均发现微生物菌剂对中蒙草药有很好的促生作用，但是部分中蒙草药对本研究施用的微生物菌剂的亲和性不高，多项生长指标为抑制作用。(2)优势种筛选实验与适生种种植实验表明微生物菌剂对种植中蒙草药的土壤有很好的改良作用，能够提高土壤养分含量，且不同的微生物菌剂结合不同的中蒙草药对土壤的改良效果存在差异。(3)综合来看，优势种筛选实验哈茨木霉、黄腐酸钾、胶质芽孢杆菌与防风组合，哈茨木霉、胶质芽孢杆菌与苦参组合，哈茨木霉、胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌与桔梗组合，黄腐酸钾与连翘组合，胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌与蒲公英组合，几种组合体系均可促进其种植的中蒙草药生长并改良土壤养分；适生种种植实验胶质芽孢杆菌结合板蓝根和防风组合体系可增加土壤有效磷含量。胶质芽孢杆菌和混合菌剂与黄芩组合体系可提高土壤有效钾含量，为较好的组合体系。[来源：辽宁工程技术大学硕士学位论文，2020]
16、中国矿业大学(北京)李昉泽在三种材料复合施用并种植植物条件下，42d培养的土壤化学性质水平达到熟土水平；84～126 d间土壤物理性质达到熟土水平。试验表明，复合材料可改善土壤物理结构、提高土壤化学养分含量，亦可以提高微生物活性和多样性，促进植物生长作用。三种材料正交实验表明，复合材料对土壤熟化和植物生长的综合效应作用大小依次为：高分子保水剂>腐植酸>生物炭。分析表明，三种复合材料最佳配比为3 g/kg高分子保水剂：3 g/kg腐植酸：10 g/kg生物炭。[来源：中国矿业大学(北京)博士学位论文，2021]
17、浙江农林大学蔡鑫采用土壤培养试验的方法，研究泥炭(腐植酸)、有机无机复混肥、碳酸钙对铅锌矿区土壤性质和重金属有效性及形态转化的影响。结果表明：不同材料不同配比对不同重金属有效性的影响不同。施加泥炭和有机无机复混肥能显著降低土壤Cd有效态含量，一定质量配比的泥炭(1%)与4-5-6有机无机复混肥(0.2%)共同作用的持效性(60 d)和钝化效果最佳，达到23.20%；单一施加有机无机复混肥(0.2%)对土壤Pb有效态降低作用最大，60 d时对土壤Pb有效态钝化效率达到11.22%；所用材料组合都能够显著降低土壤Zn有效性，30～60 d时施加泥炭(1%、5%)与有机无机复混肥(0.2%)处理Zn有效性显著降低，钝化率分别达到41.37%、40.92%。1%腐植酸+0.2%有机无机复混肥、1%碳酸钙+1%腐植酸+0.2%有机无机复混肥对Cd、Pb、Zn 3个重金属元素同时起到钝化作用，可以作为对铅锌镉复合污染土壤的植被恢复治理候选材料。由此可见，施加土壤改良剂改善治理污染土壤，不仅需要关注改良剂本身对重金属的钝化效果差异性，还需要考虑时间因素的影响。[来源：浙江农林大学硕士学位论文，2021]
18、兰州交通大学任汉儒利用腐植酸与凹凸棒石进行复配，质量比依次为1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7，按质量分数为4%的投加量，将钝化材料施用到人工模拟矿区污染土壤中，进行钝化实验。结果表明：在矿区污染土壤中，不同配比的腐植酸复配凹凸棒石材料均能够提高人工模拟Cd污染土壤和矿区污染土壤中重金属的钝化效果，有效降低土壤环境风险，其中腐植酸与凹凸棒石配比为1∶5时的变化最大，钝化效果最好，环境风险最小。当腐植酸与凹凸棒石投加比例为1∶5时，Pb和Ni的形态转化最明显。其中，重金属Ni的转化率最高，土壤酸溶态Ni较对照降低了56.21%，土壤残渣态Ni较对照提高了89.32%。改性材料对Pb的钝化能力较弱，与对照相比，酸溶态Pb降低了12.36%，土壤残渣态Pb提高了14.72%。本研究采用的腐植酸复配凹凸棒石钝化材料具有良好的钝化效果，为土壤修复提出高效、廉价的新方法。 [来源：兰州交通大学硕士学位论文，2022]
（中腐协秘书处 供稿）
