粉煤灰在土壤改良及修复中的应用与展望

赵 吉， 康振中， 韩勤勤， 杨志杰， 李静泉， 许继飞

(1.内蒙古大学环境与资源学院，内蒙古呼和浩特 010021； 2.大唐国际高铝煤炭研发中心，内蒙古鄂尔多斯 017000)

粉煤灰在土壤改良及修复中的应用与展望

赵 吉1， 康振中1， 韩勤勤1， 杨志杰2， 李静泉1， 许继飞1

(1.内蒙古大学环境与资源学院，内蒙古呼和浩特 010021； 2.大唐国际高铝煤炭研发中心，内蒙古鄂尔多斯 017000)

粉煤灰作为燃煤电厂排出的大量固体废物，其处理和利用问题在全球范围内引起了人们的广泛关注。粉煤灰作为一种资源在世界范围内已成为共识，国内外已有大量的研究表明粉煤灰在土壤改良修复方面具有巨大的应用潜力。分析粉煤灰的组成结构与理化特性；阐述粉煤灰改良和修复土壤的机理及其对不同类型土壤改良及修复的应用，包括对矿区土壤、盐碱化土壤、沙化土壤、耕地土壤等的改良及修复技术；最后分析并总结了粉煤灰目前在土壤改良及修复过程中存在的主要问题，提出粉煤灰在农业领域利用的新模式。

粉煤灰；土壤修复；土壤改良；综合利用；人工土壤

粉煤灰是煤粉燃烧后自锅炉中排放出来的粉状残渣，是一种松散的固体集合物，是燃煤电厂排出的主要固体废物。自20世纪20年代大规模燃煤发电以来，已生成了数亿吨的粉煤灰及其相关副产物[1]。据不完全统计，我国粉煤灰的排放量在1995年为1.25亿t，2000年为1.53亿t，2010年达到了2.0亿t[2]。粉煤灰是我国当前排量较大的工业固体废弃物之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量在逐年增加，粉煤灰的堆弃占用土地面积也在逐年增加。大量的粉煤灰若不加处理，就会产生扬尘，对大气、水体和土壤等周围环境造成严重的污染，而且其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，严重危及我国的国民经济建设及生态环境。因此，粉煤灰的处理和利用问题引起了人们的广泛关注。

粉煤灰被认为是世界上第五大原料资源，2007年美国农业保持及调整管理局的数据显示，2005年美国粉煤灰的利用率为40.97%；而2002年印度约有25.00%的粉煤灰被用于水泥生产、建设道路和砖制造；我国2000年粉煤灰的利用率已达到60.00%[3-4]。我国从20世纪50年代开展粉煤灰综合利用研究以来，已从被动堆放、简单处理发展到在建材、建工、市政、交通、农业等领域大规模应用，并逐步扩展到轻工、化工、冶金、煤炭等新的领域。由于对技术、资金和粉煤灰质量的要求较高，粉煤灰在很多行业中的利用都很有限，在有些行业中的利用还处于实验室研究阶段。但粉煤灰在土壤改良及修复方面的应用，具有成本低、容量大、需求平稳、对粉煤灰的质量要求不高等特点。因此，粉煤灰在土壤改良及修复方面的利用是其综合利用的重要组成部分，有巨大的利用潜力。

粉煤灰在土壤改良及修复上的利用，最初是应用于农业土壤。其酸碱性和含有的必需营养元素，改善了土壤的酸碱度，丰富了土壤的营养养分，促进了植物的生长[5]。施入土壤后能改善土壤物理结构和化学性质，增强土壤微生物活性，有利于土壤养分转化，增强保湿保墒效果，使水、肥、气、热趋向协调，为植物的生长创造良好的土壤生态环境[6-8]。同时提高了粉煤灰的利用率和经济环保效益。近几年，随着科学研究的进行，实现了粉煤灰对多种类型土壤的改良及修复，同时更有效的农业综合应用也在研究探索中。本文总结了粉煤灰对不同类型土壤的改良及修复，包括对矿区土壤、盐碱化土壤、沙化土壤、耕地土壤等，说明了粉煤灰对不同类型土壤改良及修复的机理及特点，阐述了粉煤灰在土壤改良及修复方面存在的问题及解决策略，指出了粉煤灰在农业领域发展的方向和思路。

1 粉煤灰特性

1.1 粉煤灰的分类及组成结构

粉煤灰是煤粉燃烧后自锅炉中排放出来的粉状残渣，由于不同地区或同一地区不同煤层煤的灰量有所不同，煤的燃烧程度和方式等发生变化时，其具体组成成分也会有所变化。为了鉴别、规范地描述以及合理地利用粉煤灰，将粉煤灰根据不同的标准进行了分类。(1)根据粉煤灰中CaO含量的不同将粉煤灰分为C类(CaO含量大于10%，如亚烟煤和褐煤燃烧后的产物)和F类(CaO含量低于10%，如烟煤燃烧后的产物)。(2)根据pH值不同，可以把粉煤灰分为酸性粉煤灰和碱性粉煤灰。近年来，也有学者根据其他标准对粉煤灰进行了分类，Dewey等根据Si、Fe、Ca和Mg的氧化物含量，以及粉煤灰中活泼的水溶性物质和非晶相来进行分类[9]；Vassilev等提出了一种基于起源、矿物相、化学成分和其他特性及动态的新方法，这些分类方法可以为粉煤灰的潜在利用方向及其所引起的环境问题提供最有价值的信息，确保粉煤灰更加合理地使用[10]。

粉煤灰的组成一般分为有机组分和无机组分，无机组分主要有玻璃微珠、磁铁微珠和不定形颗粒等；有机组分主要为未燃尽的炭粒。粉煤灰中硅含量最高，其次是铝，以复杂的复盐形式存在，酸溶性较差。铁含量相对较低，以氧化物形式存在，酸溶性好。主要化学氧化物包括氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化钛(TiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、三氧化硫(SO3)、二氧化锰(MnO2)等，此外还有五氧化二磷(P2O5)等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土、岩页；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。此外，还含有少量的砷、铜和锌等微量金属元素[11]。粉煤灰的结构是在煤粉燃烧和排出过程中形成的，是晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的一个复合结构的混合体。混合体中这三者的比例随着煤燃烧所选用的技术及操作手法不同而不同。其中结晶体包括石英、莫来石、磁铁矿等；玻璃体包括光滑的球体形玻璃体粒子、形状不规则孔隙少的小颗粒、疏松多孔且形状不规则的玻璃体球等；未燃炭多呈疏松多孔形式。

1.2 粉煤灰的理化特性

粉煤灰是多种大小不等及形状各异的颗粒机械混合而成的细分散相，颜色由灰白色至黑色。粉煤灰是平均直径小于10 μm的微粒，具有容重低、比表面积大和质地轻薄的特点[12]。因此，粉煤灰具有很好的透水、透气性能和很高的吸附活性，渗透速度较土壤更快。在粉煤灰的形成过程中，由于表面张力作用，粉煤灰大部分颗粒为空心微珠；微珠表面凹凸不平，微孔较小，极不均匀；还有一部分因在溶融状态下互相碰撞而连接，形成粗糙表面，棱角较多的蜂窝状粒子[13]。这种高温状态下熔融体与气体共同作用形成蜂窝状微观形态，是粉煤灰容重低、孔隙度大及比表面积大的原因。化学特性上，粉煤灰的pH值，变化范围在4.5～12.0之间，很大程度上取决于燃烧煤中的硫含量，这是因为用于燃烧煤的类型影响粉煤灰中的硫含量[14]。干排灰的pH值可达11.0以上，但大多数湿排灰pH值为7.7～8.7。贮灰场中经过长期风雨侵蚀的湿灰pH值、盐度及潜在毒性微量元素等皆低于干灰。因此，进行土壤改良时，应采用贮灰场中长期储存过的湿灰，以减轻粉煤灰可能带来的毒副作用。通常粉煤灰的盐度较高，可溶性盐含量一般在0.16%～3.30%之间，而且具有比土壤更高的电导率。另外，粉煤灰粒径分布范围广、比表面积大、具有多孔结构，有较好的物理吸附性能，其分子结构中存在大量硅、铝的活性点，能与吸附物质通过化学链或离子结合而产生化学吸附作用[15]。

2 粉煤灰改良及修复土壤的机理

粉煤灰改良及修复土壤主要利用自身特殊的理化性质改善土壤结构、提高土壤肥力，同时对土壤环境起到修复净化作用；与其他固体废弃物(如污泥、牲畜粪便等)配施修复和改良土壤时，能兼顾改良后土壤物理、化学和生物学性质的全面优化，使土壤营养供应比例均衡。但改良或修复不同类型的土壤时，粉煤灰的改良机理也会有所不同。

2.1 粉煤灰对土壤物理特性改良

粉煤灰对土壤物理性质的改良主要是改变孔隙率、降低容重、改善土体结构和提高土层内表面的温度等。粉煤灰的施入能使黏土的物理性质得到改善，土壤变得疏松多孔，提高土壤的透气性，从而促进作物生长、提高产量[8]。沙质土壤中施用粉煤灰，其细小颗粒能填到沙质土壤的大孔隙中以改变孔隙的分布状况，有效地减小土壤入渗能力、增强沙土持水性，避免了水土流失、提高了沙质土壤的抗旱能力[16]。粉煤灰中可溶性钙的含量高且粒度分布适当，尤其是在 2～200 μm 范围内的粒径百分比较高[17]，这些特性也可能有助于改善土壤的结构特性。由于粉煤灰颜色偏灰黑色、吸热性能好，有助于提高土层内温度。吴家华等研究表明，施用粉煤灰对5 cm和10 cm土层温度影响较大，前者的温度能提高 0.5～1.1 ℃不等；后者能提高0.5 ℃左右[18]。另外，粉煤灰自身存在离子交换作用和硬凝反应，施入土壤后，还能降低土壤的胀缩效应、提高土壤的强度，从而减小土壤的膨胀率，有利于防止土壤流失。

2.2 粉煤灰对土壤化学特性的改良

粉煤灰对土壤化学性质的改良主要是改变土壤的pH值、盐度和增加微量元素等。粉煤灰施入后，土壤pH值的变化程度取决于土壤初始pH值、粉煤灰的pH值、土壤的缓冲能力以及粉煤灰的中和能力。酸性粉煤灰中的三氧化物水解时会形成不溶于水的氢氧化物和可水解的酸，能降低碱性土壤的pH值，可用于改良碱性壤土。碱性粉煤灰中含有的碱性氧化物与水发生反应生成碱，快速释放出Ca2+、Na+、Al3+和OH-，实现土壤pH值的升高[19]，可用于改良酸性土壤。粉煤灰对土壤盐度和微量元素的含量等也有重要影响。虽然粉煤灰几乎不含N元素，有效K和P的含量也有限，但粉煤灰含有多种植物所需的营养成分和微量元素，如Si、Ca、Mg和B等元素，施用于土壤可以提高土壤的营养水平，促使植物常量和微量营养元素供应均衡。但是直接从电厂收集的未风化干灰，施用于土壤可能会导致土壤和地下水中的盐度升高，因为新鲜的粉煤灰中可溶性盐的浓度较高，可能会限制其利用[20-21]。经过自然侵蚀风化的粉煤灰，可溶性盐和其他微量元素的浓度随之降低，可减少不利影响。

2.3 粉煤灰对土壤微生物活性和酶活性的影响

粉煤灰主要是通过影响土壤的理化性质来间接影响土壤中微生物和酶的活性，其自身的理化性质可能也会影响土壤中微生物的生长繁殖。如粉煤灰作为改良剂添加到砂姜黑土后，由于增加了土壤孔隙度和土壤通透性、提高了地温，从而促进了好气性微生物的大量繁殖，使微生物数量随粉煤灰施入量的增加而增加[22]。杜慧玲等的研究表明，施用粉煤灰150 t/hm2以上时，能显著提高土壤中各种微生物的数量，对土壤酶活性也有显著的促进作用[23]。但过量的使用粉煤灰，由于其理化特性如pH值、盐度、硼和其他微量元素的毒性，也会限制微生物及植物的生长繁殖[24-25]。

3 粉煤灰对不同类型土壤的改良及修复

目前，有大量关于粉煤灰在土壤改良及修复方面的应用研究，由于其组成和理化特性，粉煤灰可以直接用作不同类型土壤的改良剂，也可以与其他固体废弃物联合使用，帮助修复土壤污染、治理土地退化及荒地的复垦。

3.1 对耕地土壤的改良及修复

粉煤灰施用于耕地，利于保湿保墒、增强土壤中微生物活性、促进养分转化，促使水、肥、气、热的协调，可为作物生长创造良好的土壤环境。此外，粉煤灰也能为作物提供物质基础和能量来源、促进作物的生长、减少病害的发生、实现增产增收[26]。

利用粉煤灰和农家堆肥配施改善旱作稻田，影响了土壤中氮元素的转化率和硝化率，从而改变了土壤中氮元素的有效性，可以有效地提高稻田粮食产量[27]。粉煤灰还可作为水稻的调酸营养壮秧剂，能使水稻苗茎增粗0.16 mm，根增长0.5 cm，使水稻苗地上和地下部分干质量均增加，增质量率分别为90.91%和19.67%[28]。利用粉煤灰作为土壤改良剂，4 cm 厚度的粉煤灰施肥区内，谷子增产24%，马铃薯增产9%[29]。Sikka等研究表明稻田里施用2%～4%的粉煤灰能显著增加水稻植株中N、S、Ca、Na和Fe的含量[30]。土壤耕作层(0～15 cm)中施入5%～20%(质量分数)的粉煤灰，可使狼尾草和小麦的籽粒及秸秆产量增加[31]。粉煤灰(40 t/hm2)与解磷菌混合施用于土壤，能提高豆类作物的产量，促进豆粒对磷的吸收，且对土壤中的菌群未见有害影响[32]。

土壤中适量或少量施用粉煤灰可使作物增产、收益增加，然而，由于粉煤灰含有重金属和毒性物质等，大量或过量施用会对作物的生长产生副作用[33]。如由于粉煤灰中高盐度的影响，致使玉米的发芽率降低了15%～20%，75%的玉米发芽时间推迟2～3 d[34]。所以在利用粉煤灰改良农业土壤时，粉煤灰的施用量应控制在60～600 t/hm2，且应该混合当地适宜的固体废弃物协同交互作用以达到更好的改良效果[35-36]，使其不会造成土壤、粮食的污染，并且能对土壤的理化性质和微生物活性产生积极影响，利于养分的转化和作物的增收。

3.2 对盐碱化土壤的改良及修复

土壤盐碱化和板结是干旱、半干旱和半湿润气候区土地退化的主要原因，并威胁着农业生产和绿色农业的可持续发展。强碱性会使土壤养分的有效性降低，恶化土壤的物理及生物性质，会直接抑制土壤微生物的活性，造成植物生理干旱，影响植物对养分的吸收，导致盐碱化地区植物类型单调，绿化面积大量减少，生态系统功能降低，最终引起严重的生态问题。如何对盐碱化地区的土壤进行治理，已成为国家关注的重要问题之一。

3.3 对矿区土壤的改良及修复

矿区土壤一般含有大量的尾矿、废渣等重金属含量很高的废弃物，缺少植物所需的氮、磷、钾和有机物等营养元素，而且在矿业开采过程中破坏了土体结构，使植物难以附着生长，导致了矿区及周边的生态环境被破坏。

在矿区生态恢复的过程中，首要问题是土壤基质改良和结构重塑。因为如果无法提供适宜的土壤环境，植被生态恢复就可能无法实现[40]。而粉煤灰特殊的理化性状，以及其富含硅、磷、钾等营养元素和矿物质，使之不仅能改善土壤结构，而且能补充土壤中缺乏的营养元素和矿物质，提高土壤肥力[41]。Srivastava等以苏丹草和燕麦作为指示作物，盆栽试验结果证明粉煤灰具有修复酸性煤矿废弃地的能力[42]；马彦卿等通过一系列的研究表明，在80%铝矿床底板土中加入20%粉煤灰的处理是复垦地人工再造耕作层的最佳配比，同时通过1年和2年培肥后土壤肥力的检测，显示出粉煤灰作为复垦地人工再造耕层的改性材料，提高了土壤培肥效果，缩短了复垦周期，具有改良土壤的作用[43]。马首臣等利用粉煤灰和菌渣配施改良矿井水污染的土壤，不仅改善了土壤中微生物和酶活性，而且显著提高了小麦的成穗数、穗粒数、千粒质量、产量和收获指数[44]。

大量研究表明，粉煤灰作为土壤改性材料改良矿区土壤是可行的。但是针对矿区土壤中重金属污染问题，能否利用粉煤灰的物理吸附特性和化学吸附作用来解决还需进一步探索研究。

3.4 对沙化土壤的改良及修复

沙化地区土壤的渗透性较强，持水能力较弱，大量的营养元素被淋滤，致使土壤肥力下降，生产力低下，不利于农业生产和植被生长。同时，由于土壤风蚀现象十分严重，造成地表结构破坏，土壤表层有限的营养元素流失，导致了一系列生产、生活和生态环境问题[45-46]。利用粉煤灰改良沙化土壤，可以减小土壤的渗透率，增强土壤的持水能力，提高土壤养分，改善土壤的质地、结构特性以及微生物种群结构。目前，已有很多利用粉煤灰与其他固体废弃物配施改良沙化土壤的研究。Pathan等研究表明沙土中添加粉煤灰可使土壤持水能力增加3倍，而土壤导水率极大降低[47]。霍晓君等研究了粉煤灰和城市污泥配施改良荒漠土壤对持水性能的影响表明，施用粉煤灰和城市污泥后，土壤的饱和含水率提高约1倍，持水时间提高7 d左右[48]。黄岗等利用粉煤灰和城市污泥配施对毛乌素沙漠南缘的沙漠土进行了土壤改良试验，结果表明粉煤灰和城市污泥配施显著提高了土壤养分含量，大大改善了土壤的物理性质，降低了沙漠土的容重和pH值，增加了孔隙度，明显提高了保水保肥性，节约用水45%～48%[49]。李祯等对粉煤灰和城市污泥改良沙化土壤前后的微生物区系进行了比较，研究发现，在一定时间内改良后土壤中微生物数量较对照组增加幅度显著，细菌、放线菌、真菌数量分别增加79.53%～589.76%、46.53%～270%、61.92%～143.59%，且微生物数量增加的幅度随着时间的延长呈上升的趋势[50]。上述研究证明了采取以“废”治“退”的措施进行沙化治理是可行的，这对沙漠地区的农作物种植、生态环境恢复具有重要意义，也使固体废弃物得以资源化利用。

3.5 对其他类型土壤的改良及修复

粉煤灰不仅在上述类型土壤改良修复中有广泛的研究与应用，在其他很多类型土壤的改良及修复中均有应用。粉煤灰可以用于荒地(钠质土、酸性土壤等)的开垦[51-52]，在初始pH值约为5的酸性土壤中加入3%的C类粉煤灰，1周后可使其pH值升高到7，土壤中的可交换阳离子和营养元素也都得以提高，这些改变对该土壤中植物的生长均是有益的[53]。粉煤灰和家禽粪便配施有助于侵蚀土地的修复，且对土壤养分状况和环境无不利影响[54]。粉煤灰和城市污泥配施改良石漠化土壤，可以提高土壤的持水性能，增加土壤的氮、磷养分，显著增加羊茅的生物量，是治理石漠化促进生态恢复的一种有效方法[55]。粉煤灰可以改良黏质石灰性褐土，施用一定量的粉煤灰，可以明显改善土壤的质地、容重、孔隙度和土壤水分状况，增强土壤微生物活性，提高土壤养分有效库容[56]。

粉煤灰还可以作为受污染土壤的改良剂，对污染土壤的重金属固化以及作物对重金属的吸收都有积极的影响。金漫彤等在土壤聚合物中掺加30%的粉煤灰用以固化重金属离子，使得Cu2+、Zn2+和Pb2+的理想固化量分别达到了2.0%、1.3%和1.4%，且固化体具有良好的后期稳定性和抗酸性[57]。欧根能等通过盆栽试验表明，添加粉煤灰能明显降低对重金属的吸收，当添加20 g/kg的粉煤灰时，小白菜对Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cr2+的吸收量可分别降低57%、66%、53%和54%。粉煤灰还可以用于除去氟化物，因为粉煤灰中的Al2O3、Fe2O3和CaO均与氟吸附能力呈正相关关系，对氟化物有滞留作用，所以利用粉煤灰改良修复高氟区土壤是可行的[58]。

4 存在的问题

由于耕地土壤自身的质地、试验研究开展较早以及田间试验易实施推广，粉煤灰在耕地土壤的改良及修复上的应用已进入实际应用阶段，而且在土壤理化和微生物学特性改善及作物增产增收方面均取得了良好的效果。而粉煤灰在其他类型土壤的改良及修复上的应用研究仍处于实验室阶段，虽然试验研究结果证明应用粉煤灰改良及修复土壤是可行的，效果是理想的，但在推广及实际应用上仍存在一些问题和困难，还需要进一步研究探索。

目前，粉煤灰在各类型土壤改良及修复中主要存在以下问题：(1)粉煤灰施用量的控制问题。应该根据粉煤灰自身性质、土壤类型及土壤的理化性质，进行系统细致的试验研究以确定粉煤灰的施用量，避免盲目行为，合理科学地应用粉煤灰改良修复土壤；除此之外，还应开展粉煤灰对土壤-地下水-作物系统的环境影响评价，考虑土壤的环境容量，确保不会出现二次污染问题。(2)粉煤灰中的重金属对土壤的污染问题。施用粉煤灰有可能导致作物体内富集重金属或造成作物毒害，施用过多，还有可能造成地下水或土壤表层的重金属污染。研究表明1次适量施用或适量施用粉煤灰后短期内不会造成重金属污染[59]。但是关于连续多次适量施用以及适量施用粉煤灰后在较长时间内是否会造成土壤及地下水的重金属污染，目前未有较为细致的研究。(3)粉煤灰与其他固体废弃物联合施用的配比问题。由于粉煤灰中几乎不含氮元素和有机质，单一施用粉煤灰改良沙化土壤无法均衡供应土壤营养。粉煤灰与其他固体废弃物联合使用可弥补其单一施用的不足，但固体废弃物的种类、配比及联合使用方式均会影响改良效果。因此，应通过积极研究选出适宜的固体废弃物、合适的配比以及合理的联合使用方式，以使改良效果达到最佳；同时应注意这些固体废弃物对环境的影响及污染风险问题。(4)目前粉煤灰对各类型土壤的改良及修复大多集中在实验室研究阶段，应该进行实际规模的小试、中试以及进一步推广应用到各种土壤的改良及修复中，理论研究和实际实施相结合才能更快更好地推动粉煤灰在农业领域的有效合理应用。

5 应用展望

近年来，许多研究还在积极地寻找粉煤灰在农业领域利用的新途径。笔者针对内蒙古西部地区煤炭循环利用与沙化治理的重大需求，提出“煤基固废-土壤修复-能源植物-沙化治理”的循环经济创新思路，研发煤基固废协同利用土壤建造技术，形成具有我国西部特色的煤基固废与能源植物耦合综合治理沙化与生态修复技术模式。这样不仅可以解决粉煤灰等固体废弃物的堆放污染环境与资源浪费问题，还可以使区域沙漠化得到整体遏制，为粉煤灰的应用研究提供了一个新的思路，实现粉煤灰的资源化综合利用，提高经济环保效益，缓解土地资源危机。

[1]Ahmaruzzaman A. A review on the utilization of fly ash[J]. Progress in Energy and Combustion Science，2010，36(3)：327-363.

[2]蒋武燕，宋世杰. 粉煤灰在土壤修复与改良中的应用[J]. 煤炭加工与综合利用，2011(3)：57-61.

[3]Mukherjee A B，Zevenhoven R，Bhattacharya P，et al. Mercury flow via coal and coal utilization by-products：a global perspective[J]. Resources Conservation Recycle，2008，52(4)：571-591.

[4]Bhattacharjee U，Kandpal T C. Potential of fly utilization in India[J]. Energy，2002，27：151-166.

[5]Mittraa B N，Karmakarb S，Swain D K，et al. Fly ash-a potential source of soil amendment and a component of integrated plant nutrient supply system[J]. Fuel，2005，84(11)：1447-1451.

[6]刘可星，廖宗文. 粉煤灰的农用开发及其意义[J]. 粉煤灰综合利用，1997(1)：44-46.

[7]牛花朋，李胜荣，申俊峰，等. 粉煤灰与若干有机固体废弃物配施改良土壤的研究进展[J]. 地球与环境，2006，34(2)：27-34.

[8]严彩霞，董健苗. 粉煤灰在农业方面的利用[J]. 粉煤灰综合利用，2001(5)：41-44.

[9]Dewey G R，Sutter L L，Sandell J F. Reactivity based approach for classifying fly ash[J]. American Power Conference，1996，6：1-4.

[10]Vassilev S V，Vassileva C G. A new approach for the classification of coal fly ashes based on their origin，composition，properties，and behavior[J]. Fuel，2007，86(10)，1490-1512.

[11]Matti S S，Mukhopadhyay T M，Gupta S K，et al. Evaluation of fly ash as a useful material in agriculture[J]. Journal of the Indian Society of Soil Science，1990，38(2)：342-344.

[12]Sudha J，Dinesh G. Fly ash as a soil ameliorant for improving crop production：a review[J]. Bioresource Technology，2006，97(9)：1136-1147.

[13]杨剑虹，车福才，王定勇，等. 粉煤灰的理化性质与农业化学行为的研究[J]. 植物营养与肥料学报，1997，3(4)：341-348.

[14]Pandey V C，Singh N. Impact of fly ash incorporation in soil systems[J]. Agriculture，Ecosystems and Environment，2010，136(1)：16-27.

[15]王小英，韩 宝. 粉煤灰治理污染物的机理及应用[J]. 中国资源综合利用，2002(3)：19-22.

[16]赵 亮，唐泽军，刘 芳. 粉煤灰改良沙质土壤水分物理性质的室内试验[J]. 环境科学学报，2009，29(9)：1951-1957.

[17]Yunusa I A M，Eamus D，Desilva D L，et al. Fly-ash：an exploitable resource for management of Australian agricultural soils[J]. Fuel，2006，85(16)：2337-2344.

[18]吴家华，刘宝山，董云中，等. 粉煤灰改土效应的研究[J]. 土壤学报，1995，32(3)：334-340.

[19]Wong J W C，Wong M H. Effects of fly-ash on yields and elemental composition of two vegetables，BrassicaparachinensisandB.Chinensis[J]. Agricultural Ecosystem Environment，1990，30(3-4)：251-264.

[20]Haynes R J. Reclamation and revegetation of fly ash disposal sites-challenges and research needs[J]. Journal of Environment Management，2009，90(1)：43-53.

[21]Malik A，Thaplial A. Eco-friendly fly ash utilization：potential for land application[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology，2009，39(4)：333-366.

[22]马新明，王小纯，丁 军，等. 粉煤灰改良砂姜黑土对麦田生态因子及重金属残留的影响[J]. 应用生态学报，2001，12(4)：610-614.

[23]杜慧玲，李恋卿，潘根兴，等. 粉煤灰结合施肥对土壤微生物和酶活性的效应[J]. 生态环境学报，2001，10(1)：20-22.

[24]Carlson C L，Adriano D C. Environmental impacts of coal combustion residues[J]. Journal of Environmental Quality，1993，22(2)：227-247.

[25]Klubek B，Carison C L，Oliver J，et al. Characterization of microbial abundance and activity from three coal ash basins[J]. Soil Biology and Biochemistry，1992，24(11)：1119-1125.

[26]王兆锋，冯永军，张蕾娜. 粉煤灰农业利用对作物影响的研究进展[J]. 山东农业大学学报(自然科学版)，2003，34 (1)：152-156.

[27]Singh J S，Pandey V C，Singh D P. Coal fly ash and farmyard manure amendments in dry-land paddy agriculture field：effect on N-dynamics and paddy productivity[J]. Applied Soil Ecology，2011，47(2)：133-140.

[28]孙克刚，孙克振. 粉煤灰磁化复合肥中有害元素在菜类作物中的富集情况[J]. 河南农业科学，2000(3)：33-34.

[29]秦梅枝，曹江营，张树礼，等. 利用粉煤灰种植农作物的试验研究[J]. 农业环境科学学报，1996，15(4)：170-172.

[30]Sikka R，Kansal B D. Effect of fly-ash application on yield and nutrient composition of rice，wheat and on pH and available nutrient status of soils[J]. Bioresource Technology，1995，51(2)：199-203.

[31]Grewal K S，Yadav P S，Mehta S C，et al. Direct and residual effect of fly ash application to soil on crop yields and soil properties[J]. Crop Research，2001，21(1)：60-65.

[32]Gaind S，Gaur A C. Impact of fly ash and phosphate solubilising bacteria on soybean productivity[J]. Bioresource Technology，2002，85(3)：313-315.

[33]Pandey V C，Abhilash P C，Upadhyay R N，et al. Application of fly ash on the growth performance and translocation of toxic heavy metals withinCajanuscajanL.：implication for safe utilization of fly ash for agricultural production[J]. Journal of Hazardous Materials，2009，166(1)：255-259.

[34]Ghodrati M，Sims J T，Vasilas B L. Evaluation of fly ash as a soil amendment for the Atlantic Coastal Plain：Ⅰ. Soil hydraulic properties and elemental leaching[J]. Water，Air，and Soil Pollution，1995，81(3/4)：349-361.

[35]汪海珍，徐建民，谢正苗，等. 粉煤灰对土壤和作物生长的影响[J]. 土壤与环境，1999，8(4)：305-308.

[36]Ram L C，Masto R E. Fly ash for soil amelioration：a review on the influence of ash blending with inorganic and organic amendments[J]. Earth-Science Reviews，2014，128：52-74.

[37]杨海儒，宫伟光. 不同土壤改良剂对松嫩平原盐碱土理化性质的影响[J]. 安徽农业科学，2008，36(20)：8715-8716.

[38]赵 旭，彭培好，李景吉. 盐碱地土壤改良试验研究——以粉煤灰和煤矸石改良盐碱土为例[J]. 河南师范大学学报(自然科学版)，2011，39(4)：70-74.

[39]Angin I，Sahin U，Tunc T. Laboratory experiment concerning the use of fly ash as a reclamation material in saline-sodic soils[J]. Earth and Environmental Sciences，2011，6(2)：109-114.

[40]Ram L C，Srivastava N K，Tripathi R C，et al. Management of mine spoil for crop productivity with lignite fly ash and biological amendments[J]. Journal of Environmental Management，2006，79(2)：173-187.

[41]杨 丹，马云东. 用粉煤灰对煤矿排土场土壤改良可行性研究[J]. 辽宁工程技术大学学报，2006，25(增刊1)：324-326.

[42]Srivastava A，Chhonkar P K. Amelioration of coal mine spoils through fly ash application as liming material[J]. Journal of Scientific and Industrial Research，2000，59：309-313.

[43]马彦卿，李小平，冯 杰，等. 粉煤灰在矿山复垦中用于土壤改良的试验研究[J]. 矿冶，2000，9(3)：15-19.

[44]马守臣，吕 鹏，邵 云，等. 粉煤灰和菌渣配施对矿井水污染土壤微生物学特性和小麦生长的影响[J]. 煤炭学报，2012，27(1)：207-211.

[45]Zhu Z M，Yang C，Cao M M，et al. Analysis on the soil factor and physiological response of the plants in the process of sandy desertification on grassland[J]. Acta Ecological Sinica，2007，27(1)：48-57.

[46]Zhao H L，Zhao X Y，Zhou R L，et al. Desertification processes due to heavy grazing in sandy rangeland，Inner Mongolia[J]. Journal of Arid Environments，2005，62(2)：309-319.

[47]Pathan S M，Aylmore L A G，Colmer T D. Properties of several fly ash materials in relation to use as soil amendments[J]. Journal of Environmental Quality，2003，32(2)：687-693.

[48]霍晓君，李 祯，李胜荣，等. 粉煤灰和城市污泥配施改良荒漠土壤的持水性影响研究[J]. 干旱区资源与环境，2005，19(6)：168-172.

[49]黄 岗，迟祖望，杨晓梅. 固体废弃物配施改良沙漠土的可行性研究——以陕西省榆林市为例[J]. 矿物岩石地球化学通报，2008，27(1)：63-68.

[50]李 祯，毛新国，申俊峰，等. 城市污泥和粉煤灰配施影响沙化土壤微生物区系的实验研究[J]. 地球与环境，2006，34(3)：38-43.

[51]Kumar D，Singh B. The use of coal fly ash in sodic soil reclamation[J]. Land Degradation & Development，2003，14(3)：285-299.

[52]Pandey V C，Abhilash P C，Singh N. The Indian perspective of utilizing fly ash in phytoremediation，phytomanagement and biomass production[J]. Journal of Environmental Management，2009，90(10)：2943-2958.

[53]Moon D H，Chang Y Y，Ok Y S，et al. Amelioration of acidic soil using various renewable waste resources[J]. Environmental Science and Pollution Research，2014，21(1)：774-780.

[54]Punshon T，Adriano D C，Weber J T. Restoration of drastically eroded land using coal fly ash and poultry biosolid[J]. Science of the total environment，2002，296(1)：209-225.

[55]谌金吾，孙一铭，张显强，等. 污泥和粉煤灰的循环利用及其对石漠化土壤质量的改善[J]. 中国岩溶，2012，31(3)：259-264，295.

[56]李恋卿，潘根兴，杜慧玲，等. 粉煤灰改良黏质石灰性褐土的效应研究[J]. 农业环境科学学报，2001，20(3)：172-174.

[57]金漫彤，张 琼，楼敏晓，等. 粉煤灰用于土壤聚合物固化重金属离子的研究[J]. 硅酸盐通报，2007，26(3)：467-471.

[58]欧根能，宁 平，杨月红，等. 污泥、粉煤灰和石灰改良土壤对小白菜的影响[J]. 武汉理工大学学报，2010，32(8)：84-88.

[59]邢世和，赵振宇，周碧青. 粉煤灰滤泥混合物对土壤性质、萝卜产量与品质的影响[J]. 应用生态学报，2001，12(1)：121-125.

10.15889/j.issn.1002-1302.2017.02.001

2015-11-12

内蒙古应用技术研究与开发资金项目(编号：20130428)；大唐国际高铝煤炭研发中心委托项目(编号：201301018)。

赵 吉(1962—)，男，内蒙古呼和浩特人，博士，教授，主要从事环境生物技术与废物资源化的研究。E-mail：ndzj@imu.edu.cn。

许继飞，博士，副教授，主要从事废物微生物资源化方面的研究。E-mail：Jifeixu@126.com。

S156

A

1002-1302(2017)02-0001-05

赵 吉，康振中，韩勤勤，等. 粉煤灰在土壤改良及修复中的应用与展望[J]. 江苏农业科学，2017，45(2)：1-6.