摘要：脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫技术的副产品，随着土地资源稀缺、填海工程数量增加，盐碱地改良成为世界性的难题。为再现自然生态，追求多样化和可持续发展，盐碱地改良是一项十分重要的研究课题。本文以脱硫石膏为例，探讨其对盐碱地改良的应用。
关键词：脱硫石膏；盐碱地；盐碱地改良
随着工业发展时代的进步，人们对与环境保护的认识也有了显著的提高。电气化进入了发展的新阶段，主流的煤电产业受限于成本，使用不脱硫燃煤发电，严重污染了环境。燃煤脱硫产生的二水硫酸钙（CaSO4•2H2O），具有产量大、利用率低等特点，因此对其再利用成为研究的热点。同时，社会发展土地资源稀缺、填海工程数量增加，盐碱地改良成为世界性的难题。因脱硫石膏中含有的Ca2+可以代换盐碱土中的Na+实现盐碱土的改良，且石膏对植物无毒副作用，适度的溶解性和易于搬运的特点，使得石膏成为最常见的盐碱地改良剂。在改良盐碱地中使用脱硫石膏，既解决脱硫石膏利用的问题，也解决了盐碱地改良的问题，为自然生态多样化及可持续发展作出贡献。
1.基本性能
脱硫石膏的主要成分是CaSO4•2H2O，特定条件下，相互转化可得到5种态和7种变体，对人类没有危害。脱硫石膏和天然石膏的产生途径不同，因此在颗粒形貌、粒径分布、颜色差异、杂质种类、含水率等方面均有差异，具体为：颗粒形貌：脱硫石膏颗粒为短柱状,晶体相互接触形成致密的结构网，可促进强度发展；天然石膏大多为针、片状晶体,结构疏松，结晶接触点少,强度较低。
粒径分布：脱硫石膏粒径以40μm~60μm居多，比天然石膏颗粒细，流变性差，分层现象明显。颜色差异：天然石膏大部分是白色或透明色的，因脱硫工艺和除尘效果不高，烟气中易混入粉煤灰或脱硫剂不纯等原因使脱硫石膏白度降低呈现灰色。
杂质种类：天然石膏杂质以粘土类矿物为主，脱硫石膏杂质较复杂，含有碳酸钙、未完全氧化的亚硫酸钙及钠、镁、钾的硫酸盐或氯化物的可溶性盐等杂质，其中，氯离子对金属有强腐蚀性，镁、钠、钾离子在潮湿环境下易析出晶体，使石膏制品表面出现返霜现象。
含水率：脱硫石膏的含水率高于天然石膏，一般在10%左右，粘性大。水分过高容易造成设备堵塞，对脱硫石膏的储存、运输、加工等方面带来一定的困扰。陈化时间过长，脱硫石膏吸收大量水分生成过多二水石膏时，结晶结构网遭到破坏，不利于强度发展。
由此可见，脱硫石膏和天然石膏的性能表现差异大，两者的加工技术应有所区分，只有深入地研究脱硫石膏性能，才能拓宽其应用领域。
2.脱硫石膏应用存在的问题及可行性建议
随着我国对环境保护的重视程度不断增强，脱硫石膏迫切需要大量处理，研究学者只有不断深入研究脱硫石膏应用技术，实现脱硫石膏的综合利用，才能为我国的环保事业做出贡献。针对其应用前景和存在的问题，提出一些可行性建议：（1）我国大部分火电厂的脱硫装备简陋、脱硫率低、脱硫产物杂质多，且脱硫石膏利用时必须进行净化处理，使得加工程序繁多、工作效率低。通过运用先进、成熟的脱硫装备和脱硫技术，脱硫产物直接进行加工生产，使工艺简单化，利益最大化。（2）我国有关脱硫石膏的处理标准和技术要求尚未成文，企业凭借经验加工处理，安全性得不到保障，可能出现产品质量参差不齐等问题。我国应出台脱硫石膏的相关处理标准，明确脱硫石膏生产和处理的技术要求，石膏制品质量控制指标得到统一，使脱硫石膏可以在安全、规范的基础上规范利用。（3）我国石膏资源丰富，但分布不均。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆南方发达地区资源紧缺，运输路径远，石膏产业发展较慢；北方地区脱硫石膏产量大，但大部分以堆积为主，资源浪费现象严重。我国应处理好脱硫石膏产业发展平衡问题，对有条件的地区推行鼓励政策，对石膏制品实行税收优惠政策，鼓励脱硫石膏的优先利用，提高天然石膏资源税，甚至禁止天然石膏开采。（4）我国部分研究学者对脱硫石膏基本性能及用于水泥生产、石膏板等方面做了大量研究，但大多只进行宏观方面的试验，对于微观方面的研究比较匮乏。倡导专家学者将宏观和微观研究结合起来，对其性能加以改进，发掘新的研究方向。（5）我国脱硫石膏目前还没有实现大宗利用，脱硫石膏掺量过多，容易引发膨胀开裂、碳化现象的发生，对石膏制品的耐久性影响较大。因此需要结合国外先进技术和国内相关经验，找出影响膨胀、碳化的关键因素进行改进，实现脱硫石膏的大规模利用。
3.脱硫石膏对土壤的作用
脱硫石膏溶解产生Ca2+离子置换土壤胶体上交换性Na+离子，在水的作用下将被置换的钠盐从土壤中淋洗，从而降低了pH值、土壤碱化度，并改善土壤理化性质，同时脱硫石膏可增强土壤的离子吸附能力，提高土壤持水性[4]。脱硫石膏内有部分在燃煤脱硫过程中的飞灰，其中含有部分杂质及一些微量元素，对缺乏微量元素的土壤具有一定的改良作用。脱硫石膏对有的金属杂质也会产生副作用。在遇水溶解后，由于重金属在土壤中的移动性较小，微生物不能降解。最好的办法是通过生物方法治理，用特种植物进行吸附，收割后进行集中处理。施用不同量的脱硫石膏重金属在盐碱土中分布不同，生物吸收效果也不同。使用脱硫石膏改良土壤可以增加土壤空隙，从而起到增加土壤持水量的作用。土壤中的Na+、Cl-含量对电导率的影响明显。通常测试土壤内全盐量以及Na+、Cl-含量要到专业检测单位进行检测，由于土壤电导率相对更好测量，在建立模型及电导率数据就可以推测出全盐量以及Na+、Cl-含量。由于测量简单，数据准确度较高，所以这也将是以后检测土壤全盐量以及Cl、Na+的主要方式。
4.脱硫石膏对植物体的作用
脱硫石膏在盐碱地改良中，有改变土壤理化性质的作用，直接或间接地影响土壤中的微生物活动及植物的生长。研究表明，脱硫石膏中大量元素含量较低，而其中微量元素含量较为丰富，其中钙平均含量达到了281560mg/kg、铁平均含量达到了8063mg/kg、锌平均含量达到了15388mg/kg、锰平均含量也达到了1026mg/kg等元素，可参与植物体的各项生理活动[5]。施用适量的脱硫石膏能够提高土壤含水量，以及土壤中微量元素的含量，从而提高了苗木的水分利用效率和根系活力，也提高了叶绿素含量，更利于光合作用。
5.脱硫石膏对盐碱地改良效果
脱硫石膏改良盐碱地的研究报道有很多，研究了脱硫废弃物对土壤微生物多样性的影响，结果表明，改良后的土壤中的真菌、细菌和放线菌数量均高于改良前，分析可能是改良后的土壤有机质增加，透水透气性良好，更利于三类微生物生长。
结语
使用脱硫石膏改良盐碱地，降低土壤含盐量，增加土壤含水量，增加微生物活性等效果。但在改良的技术应用、经济性上应注意以下问题。（1）加强脱硫石膏改良盐碱地的技术研究，使用不同方法、不同比例的脱硫石膏等方法。优化降碱排盐方案，提高改良效果和经济效益。（2）使用脱硫石膏改良盐碱地，降碱排盐中水成为了关键，尤其在缺乏淡水的地区，如何提升改淡水利用率成为关键。（3）跟踪重金属对环境破坏的影响，以及后期监测影响范围的情况。
参考文献
[1] 王静.脱硫石膏对植物和土壤的影响[J].农学学报，2015（11）
[2] 毛建华.滨海盐土绿化的排盐改土技术规程编制说明[J].天津农业科学， 2011（3）
论文作者:赵剑,景小东,周娥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：石膏论文; 盐碱地论文; 土壤论文; 含量论文; 杂质论文; 我国论文; 微生物论文; 《基层建设》2019年第27期论文;