（70頁）微生物聯(lián)合對煤礦區(qū)固體廢棄物的綜合作用研究
摘要
煤矸石和粉煤灰的污染治理已經(jīng)成為了煤礦區(qū)環(huán)境面臨的首要問題。應用微生物技
術改良礦區(qū)固體廢棄物，加速植被恢復，是改善煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境一個重要途徑。通過人
為接種微生物，利用微生物和植物根際的生命活動，挖掘廢棄物的潛在肥力，加速其向
有利于生態(tài)重建的方向轉化，有益于生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。本論文的研究內(nèi)容及獲得
的主要結果包括以下幾個方面：
（1）采用經(jīng)典平衡法研究了煤矸石和粉煤灰對磷的吸附解吸性能。結果表明，煤
矸石、粉煤灰及其混合物對磷的吸附量均隨著平衡液中磷濃度的增大而增大，吸附率逐
漸減小。解吸率隨平衡液中磷濃度增加而增加。與土壤相比，煤矸石、粉粉煤灰及其不
同配比的混合物對磷吸附性更強，解吸性能差，多發(fā)生不可逆轉的化學吸附。
（2）采用柱狀模擬淋濾試驗研究了煤矸石和粉煤灰不同工藝處理對淋濾液的影響，
結果表明，煤矸石淋濾液酸性極強，污染性較大，對照《地表水環(huán)境質量標準》
（GB3838-2002）的要求超標嚴重。添加粉煤灰在一定程度上能夠減輕淋濾液的pH、
SO4
2-
、PO4
3－
、Fe污染，煤矸石和粉煤灰均勻混合以及上下分層的工藝能夠有效的降低
煤矸石對周圍水環(huán)境的污染。
（3）通過接種氧化硫硫桿菌和解磷細菌分別于煤矸石和粉煤灰中，研究了微生物
對兩種固體廢棄物的改良作用。結果表明：煤矸石中添加氧化硫硫桿菌能顯著脫除煤矸
石中的硫，同時也生成了大量的H
+
和鐵離子，使淋濾液中EC和磷濃度顯著增大。粉煤
灰中添加解磷菌能顯著提高淋濾液中的磷含量和EC，但對淋濾液的pH、SO4
2-和鐵離子
影響不明顯。氧化硫硫桿菌和解磷細菌對煤矸石和粉煤灰混合工藝處理效果較好。
（4）通過設定不同的水分條件及接種微生物處理，研究了菌根真菌、根瘤菌和解
磷細菌不同組合對紫花苜蓿的生長的影響以及對廢棄基質的改良效應。結果表明：水分
脅迫顯著地降低了紫花苜蓿的生物量，單接菌根和混合接種均顯著提高了植物的生物
量，菌根起到了主要作用?；旌辖臃N菌根、根瘤菌和解磷菌與單接種菌根相比更有利于
提高植物的生物量。水分脅迫不影響菌根真菌的侵染，但顯著地降低了根外的菌絲密度。
接種根瘤菌和解磷菌能夠顯著提高根外的菌絲密度。水分脅迫降低了廢棄物中磷的有效
性。接種解磷菌能夠顯著提高根際基質中磷的有效性，有效緩解了植物吸收帶來的負效
應。
（5）通過設定不同水分條件和接種處理，研究了菌根真菌、根瘤菌和解磷細菌對
混合種植紫花苜蓿和三葉草的生態(tài)效應以及對基質的改良作用。結果表明：單接菌根以
及混合接種均顯著地提高了紫花苜蓿和三葉草的生物量，菌根在其中起到主要作用?；旌辖臃N與單接菌根相比提高了植物生物量。水分脅迫不影響菌根真菌的侵染，但抑制了
根外菌絲的生長，接種根瘤菌和解磷菌能夠顯著提高根外的菌絲密度。水分脅迫降低了
基質磷的有效性，接種解磷細菌能顯著提高根際的速效磷含量。距離植物根系越近基質
pH越低，根際不同區(qū)域接種解磷菌均能顯著降低了基質的pH。
關鍵詞:煤矸石；粉煤灰；菌根真菌；氧化硫硫桿菌
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目錄
第一章文獻綜述.............................................................................
1.1煤矸石、粉煤灰對環(huán)境的危害及其綜合利用現(xiàn)狀............
1.1.1煤矸石和粉煤灰的理化特性.............................................
1.1.2煤矸石和粉煤灰的危害.....................................................
1.1.3兩種固體廢棄物的綜合利用現(xiàn)狀.....................................
1.2煤礦區(qū)生態(tài)治理中存在的問題............................................
1.3微生物在生態(tài)治理中的應用................................................
1.3.1脫硫菌研究.........................................................................
1.3.2菌根真菌研究.....................................................................
1.3.3根瘤菌研究.........................................................................
1.3.4解磷細菌研究.....................................................................
1.4微生物聯(lián)合作用的研究........................................................
1.5微生物應用在煤礦區(qū)的研究現(xiàn)狀........................................
第二章研究思路與研究內(nèi)容.........................................................
2.1研究思路.......................................................................................
2.2研究內(nèi)容.......................................................................................
2.2.1煤礦區(qū)廢棄基質對磷的吸附解吸性能研究..........................
2.2.2煤礦區(qū)廢棄物不同工藝處理對淋濾液的影響......................
2.2.3不同微生物處理對煤礦區(qū)廢棄物的淋濾液的影響..............
2.2.4不同水分條件下微生物對煤礦區(qū)廢棄物中單作植物的生態(tài)
2.2.5不同水分條件下微生物對煤礦區(qū)廢棄物中混種植物的生態(tài)
第三章煤礦區(qū)廢棄基質對磷的吸附解吸性能研究.....................
3.1供試材料與方法...........................................................................
3.1.1試驗材料..................................................................................
3.1.2試驗方法..................................................................................
3.2結果與討論...................................................................................2
3.2.1基質對磷的吸附特征..............................................................
3.2.2基質對磷的解吸特征..............................................................
3.3小結..............................................