沈阳农业大学 | 杨萌 低品位铁矿石经过研磨选矿产生大量铁矿尾矿,因其颗粒较细,也称尾砂。朝阳市铁矿储量丰富,长期大规模的铁矿开采与生产,致使铁矿尾砂的大量堆积,占用了当地的耕地与林地。朝阳市位于辽西山地丘陵区,边坡农业所占比例较大,中低产田众多,土层较薄。大量施用铁矿尾砂能够增加土层厚度,改善土层水分特性和土壤质地,是铁矿尾砂资源化利用的新途径,具有很好的推广应用前景。本文采用样品分析、柱状淋滤试验、盆栽试验和坡地示范田试验等方法,研究了大量施用铁矿尾砂对中低产田土壤及作物生长的影响。作物生长期及收获后,分别对土壤样品理化特性及作物生长状况进行了取样分析,并研究了大量施用铁矿尾砂对环境的影响。土壤样品与尾矿样品的分析表明,当地的土壤养分缺乏,处于缺磷、少氮、钾中等的状态,而铁矿尾砂污染重金属含量大大低于土壤环境质量标准(1995),含量极微。尾矿富含铁元素(样品Fe含量)及其它一些有益元素,大量施用在中低产田土壤可促进作物生长以及改善作物品质。研究结果表明：土壤的容重与比重随着铁矿尾砂施用量的增加而增大,在盆栽试验中土壤的孔隙度在铁矿尾砂施用比例为25%处达到最大值：玉米为,谷子为,较0%(CK)处理分别提升与。当尾矿施用量超过35%后,土壤的孔隙度随着铁矿尾砂施用量的增加而显著减小。玉米示范田土壤的电导率在184μS m-1～290μS m-1之间,谷子示范田土壤的电导率在201μS m-1～329μS m-1之间。示范田试验显示,施用5cm与7cm铁矿尾砂厚度的示范田效果良好。与对照组相比,蓄水与保水能力明显提升,土壤孔隙度有所提升,有利于作物根系的发育。铁矿尾砂的大量施用改善了黏性土壤的质地,调节了土壤的养分含量。示范田玉米地、谷子地土壤有效磷含量与对照组相比,最高提升与；速效钾最高提升与：盆栽玉米、谷子土壤有效磷与对照组相比最高提升了与,速效钾最高提升了与；土壤碱解氮却随着铁矿尾砂施用量的增加而降低。盆栽土壤阳离子交换量在 kg-1～ kg-1之间,铁矿尾砂施用比例为0%、5%、10%的土壤的阳离子交换量最大。大量的施用铁矿尾砂还提高了土壤铁、锰、铜、锌等微量元素。与对照组相比,施用铁矿尾砂的作物生长情况良好,产量明显提高。示范田实地测产谷子增产,玉米增产。盆栽玉米茎叶全氮含量比对照组高出,谷子高出；玉米茎叶全磷含量比对照组高出,谷子高出,优势明显；玉米茎叶全钾含量比对照组高出,谷子高出。通过对示范田作物籽粒的测试,籽粒中的重金属含量均低于《食品安全国家标准—食品中污染物限量》(GB2762-2012)规定上限。柱状淋滤试验显示,大量施用铁矿尾砂对地表水环境影响较小,只是表层土壤盐分有所增加,pH有所上升,在重金属含量方面与对照组土壤无明显差异。其中淋滤液Fe含量最高值为 kg-1, Cu最高值为 kg-1, Zn最高值为 kg-1, Pb最高值为 kg-1。根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),淋滤液中重金属含量极低,符合二级农用水标准,部分符合一级农用水标准。综上所述,大量的施用铁矿尾砂对于改善当地的中低产田效果明显。铁矿尾砂能够改善土壤的理化特性,降低土壤黏性,适当的铁矿尾砂施用能够改善土壤质地,提高土壤有效孔隙。根据当地的生产情况,大量施用铁矿尾砂能够补充土壤微量元素,且不会造成土壤与地表水的污染。就示范地而言,5cm的施矿厚度效果最好,而且能够提升作物产量与品质。中低产田大量施用铁矿尾砂的资源化利用方式应用前景广阔。
木秀于森林
