2.8 在農(nóng)業(yè)中的利用

2.8.1 改良土壤

（1）粉煤灰對土壤性質(zhì)的影響

粉煤灰疏松多孔、比表面積大，能保水，透氣好，可以明顯的改善土壤結(jié)構(gòu)，降低容重，增加孔隙度，提高地溫，縮小膨脹率，從而顯著地改善黏質(zhì)土壤的物理性質(zhì)，促進(jìn)土壤中微生物活性，有利于養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，使水、肥、氣、熱趨向協(xié)調(diào)，為作物生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。粉煤灰是多種顆粒的聚合體，有砂性、質(zhì)輕、滲透快、吸水強(qiáng)、吸附性好等特征，且含有很多植物生長所需的微量元素，增產(chǎn)效果是綜合性的，有增溫、增強(qiáng)通透性作用。粉煤灰本身的pH值大于7，施用粉煤灰對堿性土壤有一定影響，但并不十分明顯，而對酸性土壤影響則較明顯，可中和部分酸性。在鹽堿地帶的稻田土壤里施灰可以增強(qiáng)通透性，有一定脫鹽效果，施灰可降鹽；在地下水位高的旱田地里施灰，能使耕作層含鹽量增高，需加以注意。

①物理性質(zhì)影響　粉煤灰物理性質(zhì)對土壤的作用在修復(fù)和改良土壤過程中，可利用粉煤灰的物理性質(zhì)改善土壤結(jié)構(gòu)。粉煤灰顆粒組成以微細(xì)的玻璃狀顆粒為主，密度小、孔隙大，相當(dāng)于砂質(zhì)土。與黏土相比，粉煤灰顆粒較粗，而與沙土相比，粉煤灰顆粒較細(xì)，因此將適量粉煤灰施加到黏質(zhì)土壤或砂質(zhì)土壤中，一方面可以優(yōu)化土壤顆粒粒度組成，改善土壤結(jié)構(gòu)；另一方面，可改善土壤自身某些農(nóng)用性質(zhì)。印度坎普爾地區(qū)的導(dǎo)水性試驗(yàn)、南昌的土壤孔隙試驗(yàn)、西北農(nóng)學(xué)院土壤膨脹試驗(yàn)都證明了粉煤灰改善土壤結(jié)構(gòu)的效果。

翟建平等利用南京第二熱電廠濕排陳灰進(jìn)行了菜田黏質(zhì)土壤改良試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)粉煤灰能降低土壤密度，提高土壤孔隙率，協(xié)調(diào)土壤的水、肥、氣、熱，調(diào)節(jié)土壤三相比，蔬菜增產(chǎn)效果明顯。還發(fā)現(xiàn)在施灰量為15t/hm²、30t/hm²、45t/hm²范圍內(nèi)，蔬菜的產(chǎn)量與施灰量成正相關(guān)。

美國Pennsylvania州及Delaware州的研究人員研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰可以改善砂質(zhì)土壤的持水性，提高其抗旱能力。在改善土壤這些性質(zhì)的同時(shí)，施加粉煤灰也間接促進(jìn)了土壤生物的生長。有研究表明：通氣性良好的土壤中，植物根生理活動(dòng)旺盛，分泌作用強(qiáng)，好氣性微生物數(shù)量增加、活性增強(qiáng)。而良好的持水性既保證植物水分的供應(yīng)，又能夠溶解土壤中的營養(yǎng)元素，保證植物的需要。可見，粉煤灰不僅在改善黏土的通氣性、透水性，增強(qiáng)土壤與外界的熱交換能力，提高砂質(zhì)土吸水持肥能力等方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢和可用價(jià)值，而且粉煤灰的物理性質(zhì)對土壤微生物群落的良性發(fā)展及植物健康生長也有積極的促進(jìn)作用。此外，粉煤灰與土壤相比，顏色較深。粉煤灰的施入能夠增加土壤吸收太陽光的強(qiáng)度，提高地溫，增強(qiáng)微生物的活性，促進(jìn)微生物的生長繁殖，有助于植物的生長。

②化學(xué)性質(zhì)影響　粉煤灰化學(xué)性質(zhì)對土壤的影響作用。首先，降低重金屬對土壤的危害。粉煤灰是由很多具有不同結(jié)構(gòu)和形態(tài)的微粒組成的，它的化學(xué)成分主要是SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，因此粉煤灰具有吸附作用、凝聚作用、助凝作用和沉淀作用。粉煤灰的加入有利于重金屬離子與鐵錳氧化物和層狀硅酸鹽結(jié)合，即鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)含量增加。粉煤灰的施入可以鈍化受污染土壤中的重金屬，降低重金屬對植物的危害。再者，粉煤灰中的CaO、MgO等堿金屬使粉煤灰的pH值可達(dá)12，具有強(qiáng)堿性，當(dāng)重金屬含量高的土壤中施加粉煤灰時(shí)，堿性物質(zhì)使重金屬生成氫氧化物沉淀，降低其在土壤中的活性，減少農(nóng)作物對重金屬的吸收。有研究表明，對于受重金屬污染的酸性土壤，施用粉煤灰能降低重金屬的溶解度，從而有效減少重金屬對土壤的不良影響，降低植物體內(nèi)的重金屬含量。此外，粉煤灰還可以通過離子間的拮抗作用來降低植物對污染物的吸收。粉煤灰中含有的Ca^2＋能減輕銅、鉛、鎘、鋅、鎳等重金屬對水稻、番茄的毒害。

其次，增加土壤的營養(yǎng)元素含量。粉煤灰本身含有多種植物可利用的營養(yǎng)成分。其中最主要成分SiO₂是水稻、花生等生長所必需的重要物質(zhì)。有研究表明，由燃煤電廠排放的粉煤灰制成的增效硅肥，可彌補(bǔ)單一硅肥營養(yǎng)不足和一般化肥無硅的缺點(diǎn)，對提高水稻產(chǎn)量有明顯效果。粉煤灰含有較多的鐵，這些磁質(zhì)經(jīng)磁化后成為磁化肥。其磁作用能改善、調(diào)節(jié)土壤和農(nóng)作物的磁環(huán)境，促進(jìn)土壤中各種養(yǎng)分的形成和農(nóng)作物的吸收。由于磁化粉煤灰具有剩磁衰減時(shí)間，因此對當(dāng)季作物和后續(xù)作物都能起到增產(chǎn)作用。粉煤灰中含有的鋅、銅、鉬、硼、鈦等微量元素是植物生長發(fā)育所必需的，粉煤灰的施入可使土壤中微量元素得到補(bǔ)充。鋅、銅、鉬等是作物生長的營養(yǎng)成分；鈦元素可以殺菌，對植株特別是幼苗有防護(hù)作用。某電力研究所開發(fā)了添加粉煤灰的蔬菜栽培化肥，粉煤灰添加量約占10%。實(shí)踐表明：施用粉煤灰化肥后圓白菜和蘿卜的產(chǎn)量增加了10%～15%，土豆和山藥的產(chǎn)量增加了7%～8%，蔬菜類的保鮮期和塊莖類的甜度也有所增加。另外，還發(fā)現(xiàn)施用此化肥后可以抑制多種病蟲害的發(fā)生，減少農(nóng)藥用量。此外，促進(jìn)土壤微生物群落的良性發(fā)展。粉煤灰對土壤微生物活性具有正面的影響。有研究表明：粉煤灰可顯著提高白漿土微生物活性，增加芽孢菌含量；同時(shí)有利于促進(jìn)草炭有機(jī)成分在土壤中的腐殖化過程，增加了草莓菌含量，從而提高了土壤中生物的抗性，使有益微生物占優(yōu)勢，從而為植物生長創(chuàng)造有利的環(huán)境。

（2）粉煤灰改良土壤的機(jī)理

研究表明，粉煤灰能夠促進(jìn)土壤顆粒的團(tuán)聚作用，以增加土壤中團(tuán)聚體的數(shù)量。已有研究表明，有機(jī)質(zhì)、多價(jià)陽離子或含水氧化鐵、生物活動(dòng)、微生物及其分泌物、植物的穿插和擠壓作用、土壤的干濕凍融交替作用等，均對土壤的團(tuán)聚過程有積極作用。粉煤灰對土壤結(jié)構(gòu)影響主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。一是粉煤灰是堿性的，可提高土壤pH值。在高pH值下，由于靜電作用易吸附金屬陽離子。粉煤灰中存在大量的Al、Si等活性物，能與吸附質(zhì)通過化學(xué)鍵發(fā)生結(jié)合，有利于土壤團(tuán)聚體的形成。二是粉煤灰中含有一定量的鐵，膜狀氧化鐵的膠結(jié)作用及鐵在腐殖質(zhì)和黏土礦物晶格間的橋梁作用是土壤團(tuán)聚化的重要機(jī)制。經(jīng)磁化的粉煤灰中鐵磁性顆粒強(qiáng)烈地發(fā)生磁化，在其周圍形成一個(gè)附加的局部磁場，使土壤顆粒發(fā)生“磁性活化”逐步團(tuán)聚化。三是粉煤灰中具有球形細(xì)小顆粒，其表面積大，具有較強(qiáng)的表面吸附能力，可以形成團(tuán)聚體。同時(shí)，粉煤灰中細(xì)小的玻璃質(zhì)顆粒具有明顯的化學(xué)活性，具有一定量的斷鍵，有捕捉其他離子的能力，可以以此為核心，吸附土壤中細(xì)小顆粒形成團(tuán)聚體，增加土壤團(tuán)聚體數(shù)量，改善土壤結(jié)構(gòu)。四是由于粉煤灰形成過程中產(chǎn)生大量的網(wǎng)格和玻璃質(zhì)形成的不規(guī)則空隙，同時(shí)粉煤灰沙粒含量很高，粉煤灰加入土壤后會(huì)增加土壤砂性，大大降低土壤容重，明顯增加土壤的空隙率，有利于土壤保濕和透氣，并且減小土壤膨脹率，提高地溫，提高土壤飽和導(dǎo)水率，以增加土壤抗侵蝕能力。同時(shí)，粉煤灰對土壤微生物的影響。粉煤灰具有一定的磁性，而土壤中大多數(shù)細(xì)菌具有趨磁性。磁場的作用可以改變某些細(xì)菌酶的結(jié)構(gòu)和活性。研究表明，粉煤灰水提取液對磷酸酶有激活作用，如在紅壤中以占土壤質(zhì)量2%的比例施用粉煤灰，能夠明顯提高紅壤的呼吸作用，促進(jìn)酶轉(zhuǎn)化，提高磷酸酶等活性，增強(qiáng)微生物的生物活性，有利于土壤中各種生化反應(yīng)的進(jìn)行，促進(jìn)磷等養(yǎng)分的釋放，加速土壤熟化，而對過氧化酶等有抑制作用。此外，粉煤灰對土壤保水性有影響。正因?yàn)榉勖夯业奶厥庑螒B(tài)、微觀結(jié)構(gòu)，粉煤灰具有良好持水和蓄水功能。水多時(shí)孔洞可以蓄水，水分少時(shí)由于其連通性、毛細(xì)管作用，儲存的水又可以釋放出來，因而其保水性具有持續(xù)性。盡管粉煤灰主要為玻璃質(zhì)，但從爐膛出來的原灰表面有大量的Si-O-Si鍵，經(jīng)與水作用后，顆粒表面將出現(xiàn)大量的羥基，使其具有明顯的親水性。粉煤灰的這種性質(zhì)使得水分滲透較快，提高了自身的飽和含水率和持水性能。加入粉煤灰主要是為了能全面地補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，提高土壤透氣透水能力，防止土壤板結(jié)，改善土壤物理性狀。

（3）與其他固廢配施對土壤改良的影響

①粉煤灰與污泥配施　污泥是城市污水處理過程中的沉淀物。污泥中不僅含有較豐富的N、P、K、Ca、Mg及有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)元素，而且大部分氮、磷元素呈有機(jī)結(jié)合態(tài)，經(jīng)礦化后易被植物吸收。因此，粉煤灰與污泥的配施能夠彌補(bǔ)單施粉煤灰常量元素不足的缺點(diǎn)，能夠有效提高土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。李禎等研究發(fā)現(xiàn)，利用粉煤灰與污泥配施改良砂化土壤，增加了土壤有機(jī)質(zhì)，為微生物提供了豐富的營養(yǎng)和有利的生存環(huán)境，促進(jìn)了土壤微生物生長繁殖，有助于植物的生長發(fā)育。污泥除了含有豐富的N、P、K和有機(jī)質(zhì)外，還具有較強(qiáng)的黏性、持水性和保水性等物理性質(zhì)。污泥與粉煤灰配合施用可以彌補(bǔ)單施粉煤灰土壤保蓄能力差的缺點(diǎn)，能更好地改善土壤結(jié)構(gòu)。王殿武等通過盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，污泥和粉煤灰配施能更好地改善土壤結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)土壤的孔隙狀況。另外，由于污泥主要是由微生物群體組成的活性污泥，配合施用后可大大提高土壤中的微生物數(shù)量和活性。Emmerling等用粉煤灰和污泥配合改良礦區(qū)土壤，結(jié)果證明，增加污泥添加量，可使微生物的氧化作用、酶作用物引起的氧化作用以及酶活性明顯增大。此外，污泥自身也存在含有種類繁多的重金屬、蟲卵和病原菌等有害成分。而粉煤灰中含有豐富的CaO和MgO，pH值高達(dá)12左右，可以鈍化污泥中的重金屬，并殺死病原菌。蘇德純等研究表明：施用粉煤灰鈍化污泥，能顯著提高酸性土壤的pH值和Ca、Mg、B的含量，降低土壤的電導(dǎo)率和重金屬的危害性。施用合適比例的粉煤灰鈍化污泥，能明顯改善土壤的物理性質(zhì)，增加土壤的N、P養(yǎng)分。當(dāng)高施用量和低施用量分別為10%和5%時(shí)，沒有硼和重金屬的毒害。

②粉煤灰與石灰配施　生石灰混合粉煤灰是一種經(jīng)濟(jì)有效的土壤固化/穩(wěn)定類材料。粉煤灰具有良好的火山灰活性，與生石灰水化后產(chǎn)生的Ca（OH）₂反應(yīng)生成CSH以及CAH，能通過表面吸附和物理遷移的方式對受污染土壤中的重金屬進(jìn)行固化/穩(wěn)定處理。薛永杰對石灰粉煤灰固化土壤中的重金屬進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，石灰與粉煤灰配施，能夠有效固化/穩(wěn)定土壤中的Pb、Cr^3＋和Cr^6＋，使之達(dá)到TCLP的浸出標(biāo)準(zhǔn)。

③粉煤灰與牲畜糞便混合　粉煤灰中雖富含微量元素，但主要的常量元素不足，而牲畜糞便中的營養(yǎng)元素含量順序?yàn)镹>Ca≈K>P>Mg>S；當(dāng)粉煤灰與13%牲畜糞便混合后，各營養(yǎng)元素含量為Ca>K≈N≈S>Mg>P。因此，粉煤灰與牲畜糞便配合施用可以獲得理想的植物營養(yǎng)，尤其是N、P、K含量的平衡。PunshonT等用粉煤灰和牲畜糞便修復(fù)了某飛機(jī)場附近受污染的貧瘠土壤。實(shí)踐表明，粉煤灰和牲畜糞便配施，不但大大提高了土壤中常量和中量營養(yǎng)元素Ca、Mg、P、K以及有機(jī)質(zhì)的含量，而且使微量元素B、Cu和Zn含量達(dá)到植物生長需求。

（4）粉煤灰用于土壤改良存在的主要問題

①化學(xué)元素富集的負(fù)面影響　粉煤灰的理化特性之一是化學(xué)元素富集，尤其是Zn、Ti、Mn、P、B、Se、Cu等微量元素，其含量都高于土壤。這些微量元素雖然是植物生長的必需元素，對作物生長起促進(jìn)作用，但是當(dāng)粉煤灰中微量元素進(jìn)入土壤超過其臨界值時(shí)，土壤不僅會(huì)向環(huán)境輸出污染物，使其他環(huán)境要素受到污染，而且土壤的組成、結(jié)構(gòu)及功能均會(huì)發(fā)生變化，最終導(dǎo)致土壤資源的枯竭與破壞。此外，粉煤灰質(zhì)地與土壤差別較大，粗顆粒含量高，可吸附性黏粒含量少，粉煤灰淋溶作用強(qiáng)烈，在土壤水的蒸發(fā)作用下，可使鹽分在覆蓋土壤的表層積累，從而對作物的正常生長產(chǎn)生不利影響。因此，在干旱、半干旱土壤水蒸發(fā)作用強(qiáng)烈的地區(qū)，應(yīng)對粉煤灰用于土壤的修復(fù)與改良進(jìn)行深入研究。

②重金屬含量較高的負(fù)面影響　受原煤和生產(chǎn)過程的影響，粉煤灰中重金屬含量較高。胡振琪等研究發(fā)現(xiàn)粉煤灰中Cd、Cu、Pb含量超過土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，而且重金屬元素的淋溶濃度很低，表明其隨水分運(yùn)動(dòng)的遷移性很弱，重金屬元素將在復(fù)墾土壤中長期存在。也有研究表明，粉煤灰復(fù)墾土壤表層Cd、Se、Zn和F元素污染較重；隨著復(fù)墾時(shí)間的增加，表層復(fù)墾土壤的污染指數(shù)呈遞增趨勢。雖然從短期環(huán)境效應(yīng)看，由于受到粉煤灰自身其他性質(zhì)（pH值）和配施物（污泥、石灰等）的影響，大多數(shù)重金屬被固定、鈍化或轉(zhuǎn)變?yōu)榈投拘螒B(tài)，未造成重金屬在土壤中的明顯富集，其含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于農(nóng)業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)。但如果長期反復(fù)施用粉煤灰，重金屬等有害元素在土壤和作物中的富集、遷移狀況卻難以估計(jì)，目前這方面的研究也鮮有報(bào)道。因此，基于長遠(yuǎn)環(huán)境效益的考慮，應(yīng)對施用粉煤灰進(jìn)行修復(fù)和改良的土壤以及其上生長作物的質(zhì)量進(jìn)行長期跟蹤與監(jiān)測，并加強(qiáng)重金屬等有害元素在廢棄物、土壤、作物以及作物不同器官間遷移等方面的試驗(yàn)研究。

③粉煤灰放射性的負(fù)面影響　粉煤灰中的放射性物質(zhì)源于原煤。原煤燃燒后，煤中²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K和²¹⁰Pb等放射性元素便會(huì)富集于粉煤灰顆粒中，這些核素可自發(fā)地放出粒子或γ射線，或在發(fā)生軌道電子俘獲之后放出X射線，或發(fā)生自發(fā)裂變，產(chǎn)生放射性。已有數(shù)據(jù)表明，粉煤灰的放射性水平比原煤高得多，是原煤的1.3～6.3倍，其中鈾為2.1倍、釷為2.0倍、鐳為1.3倍、鉛為3.5倍、釙為6.3倍。粉煤灰中天然放射性的活度比煤炭中的活度一般高3～6倍，總α比活度約為2600Bq/kg，是土壤中總α比活度的4倍。在土壤修復(fù)與改良中，由于粉煤灰的施用量大，可能對環(huán)境產(chǎn)生一定的輻射影響。有研究表明：在不進(jìn)行任何合理調(diào)控和管理的條件下，一般粉煤灰施用量在100t/ha²以上，伴生天然放射性核素向農(nóng)田轉(zhuǎn)移帶來的放射性污染問題將會(huì)非常嚴(yán)重。史建君等研究也發(fā)現(xiàn)，隨著粉煤灰施用量的增加，土壤中天然放射性核素的比活度也相應(yīng)增大，且相關(guān)性顯著。因此，在施用粉煤灰進(jìn)行土壤修復(fù)與改良的過程中，要在分析和研究粉煤灰中主要放射性成分的活度以及作物吸收累積情況的基礎(chǔ)上，宏觀調(diào)控和限制粉煤灰中高毒性核素進(jìn)入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。

2.8.2 覆土造田

（1）已滿灰場覆土造田

利用山谷、洼地、低坑、采石后廢棄的石料場等作為灰場，待貯滿灰后在上面覆蓋20～30cm厚的土層，即可成為田地。在此地上種植物要比純土上的產(chǎn)量高。原因是，粉煤灰與黏土拌和，使土壤得到改良，底層粉煤灰透氣、透水性能良好；表面黏土在抵抗蒸發(fā)，保水、保肥方面都比灰好。同時(shí)，植被還可以達(dá)到防風(fēng)抑塵的效果。

植被通過其廣大的根系，固定了粉煤灰。此外，植被的莖葉也能有效地減少揚(yáng)塵。粉煤灰顆粒在大氣中輸運(yùn)，再轉(zhuǎn)移到植物表面上，包含著許多復(fù)雜的生物、化學(xué)和物理過程。研究表明顆粒物通過三種方式沉積到植物表面上：在重力作用下的塵降作用（Sedimentation），在渦流作用下的碰擊作用（Impaction）和在降水作用下的沉積作用（Deposition），這些大小不同的顆粒物與極其多樣化的植物表面，在變化多端的小氣候和顆粒物特性不同的條件下相互作用，形成了非常復(fù)雜的關(guān)系（見表2-73）。

（2）純灰種植

研究和試驗(yàn)證明純灰場上種植作物是可行的，20世紀(jì)80年代，電力部門組織過較大規(guī)模和范圍的實(shí)地試驗(yàn)，取得了經(jīng)驗(yàn)。純灰種植技術(shù)要比在一般土壤中稍強(qiáng)些，對植物也有些選擇性。在純灰地上種植作物應(yīng)先種草、種樹，在具備水源、肥源后，從第二或第三年開始再種農(nóng)作物和蔬菜，使灰場逐步熟化。在純灰場上種植物的病蟲害比土壤上少得多。

純灰種植技術(shù)主要是根據(jù)灰場灰、水性能、當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境以及防塵生態(tài)修復(fù)要求，選擇適合植物，進(jìn)行種植和相應(yīng)的維護(hù)管理。

①灰場灰、水性能及其對種植的影響　肥效是植物生長生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。為此必須了解粉煤灰的特性及本身養(yǎng)分含量，根據(jù)不同植物生長過程需要以進(jìn)行合理施肥。粉煤灰與土壤營養(yǎng)情況對比見表2-74。

由表2-74可以看出，粉煤灰缺乏有機(jī)質(zhì)和氮元素，且其他養(yǎng)分也少，所以在灰場種植時(shí)必須施加適量的有機(jī)肥及化肥作為基肥，同時(shí)還要根據(jù)不同的作物，在各生育期追施2～4次氮肥，這樣可以滿足作物所需養(yǎng)分。

水量的多少對植物生長具有重要影響。粉煤灰的滲漏速度為6.48mm/min，較黏質(zhì)土壤的滲透量大，易造成漏水、漏肥。灰場在夏季受高溫日照時(shí)間長等因素影響，灰面以下0～2cm地溫比土壤高3～6℃，其水分蒸發(fā)量大，可達(dá)80%左右。因此灰場種植需要進(jìn)行人工補(bǔ)水。灰場澆水方式應(yīng)采用噴灌，避免直灌、漫灌造成肥水流失，澆水量不宜過大，應(yīng)采取多次適量。一般控制含水量0～5cm層為18%～20%。10～20cm層為25%～35%，20～40cm層為35%～45%為宜。蔬菜、草類植物對淺層含水量要求較高，樹木類相對較低。

粉煤灰的物理特性與土壤不同，當(dāng)氣溫高時(shí)，灰場吸熱較強(qiáng)，氣溫低時(shí)則散熱快。因此，灰場的溫度受季節(jié)和日照等因素的影響而變化幅度較大。所以在夏季氣溫高、日照時(shí)間長的情況下要對灰場的種植作物采取噴灌措施，既可降低溫度，又可保持一定的含水量，以利于植物生長。

pH值對植物的影響很大。一般干灰pH值為10～12，濕灰pH值為8.5～11，pH值隨灰場的深度改變會(huì)發(fā)生一定的變化，一般從表層到50cm深處時(shí)，pH值變化可增加1左右。灰的pH值高低主要受燃煤品種、除塵器類型的影響。灰場種植應(yīng)根據(jù)pH值情況和周圍環(huán)境選擇合適的耐堿性植物進(jìn)行種植。

粉煤灰中含有少量微量元素，如硼、鉬、銅、錳等是對植物有利的，對于重金屬超標(biāo)的灰場，可以利用植物對重金屬的吸收作用進(jìn)行植物修復(fù)，以減少其對環(huán)境的污染影響。但應(yīng)注意有害元素在植物中的富集和積累現(xiàn)象，盡量不要種植食用植物。

②灰場生態(tài)恢復(fù)物種選擇　灰場生態(tài)修復(fù)的前提是選擇適合于灰場生長且可以對灰場進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的植物物種，因此選擇用于灰場種植的植物物種尤為重要。

根據(jù)灰場環(huán)境特點(diǎn)應(yīng)選擇適合灰場環(huán)境生長且生長速度快的物種。具體品種選擇主要考慮防塵和生態(tài)修復(fù)的實(shí)際要求，以高低結(jié)合的喬、灌、草等組成的森林生態(tài)系統(tǒng)，綜合效果最優(yōu)。重金屬等元素含量偏高的灰場，可選擇對這些元素吸收能力強(qiáng)的植物。同時(shí)品種選擇應(yīng)防止外來物種侵害。

首先，在灰場種植防塵過程中，要因時(shí)因地選擇適宜的植物品種，才能迅速定植，并起到較好的防塵作用。粉煤灰經(jīng)水力輸送到灰場，灰中CaO、Na₂O、K₂O等堿性物質(zhì)溶出，使灰場濕灰顯堿性；沖灰水是電廠各種廢水的綜合，因此濕灰還具有一定的含鹽量。

由灰水的組分和灰場環(huán)境特點(diǎn)可知，對樹種的選擇要求具有耐干旱、能抵御嚴(yán)寒、耐堿性等，且不怕鹽漬侵蝕，生長速度快、能經(jīng)得住風(fēng)沙摧殘等特性。常見的植物如堿草、莧菜、加楊、紅豆草、小冠花、沙打旺、蘆葦?shù)饶蛪A作物，生長速度慢，成活率低，每年都要重新種植，維護(hù)管理成本高。我們需要對種植的作物物種進(jìn)行篩選。當(dāng)前已培育成功且已投入使用的喬木——北國柳便是人工培育出的適合于灰場種植的優(yōu)秀品種。該樹種不僅耐鹽堿、抗干旱、耐澇、速生性強(qiáng)，而且當(dāng)年即可達(dá)到全面覆蓋的效果，具有較好的防塵效果，且成活率較高、生長情況良好。

喬木北國柳是將寧夏、內(nèi)蒙古等地的沙漠柳與本地土柳經(jīng)反復(fù)胚化，重復(fù)嫁接，一次性長期馴化等過程，能夠適應(yīng)灰場營養(yǎng)成分貧瘠、干旱、堿性高等惡劣的條件。樹種具有成活率高，經(jīng)藥物處理后栽植，成活率達(dá)95%以上；生長速度快，經(jīng)過5、6個(gè)月的生長，植株便可長至2～3m，直徑達(dá)到10～30mm，冬季也能生長；根系發(fā)達(dá)，根長可達(dá)3m以上；耐酸堿能力強(qiáng)，適應(yīng)酸堿土地，在pH值較高的粉煤灰上生長旺盛；抗旱澇能力強(qiáng)，連續(xù)干旱無雨或在正在使用的灰池中浸泡不受影響。抗病蟲害，樹葉被蟲吃后，1周即能長出新葉；不怕吞埋，樹木受到埋沒也不會(huì)死亡；可移栽，在灰場需要利用時(shí)，可將其移至他處栽種。北國柳的以上特點(diǎn)決定了其作為灰場種植防塵的首選樹種。

其次，處于植物修復(fù)的需要，我們還可以在灰場種植適合生長于灰場環(huán)境且可用于植物萃取和植物轉(zhuǎn)化的植物品種。例如，近些年來，針對植物萃取技術(shù)要求所采用的植物根部“累積金屬以及金屬離子向地上可收割部位的轉(zhuǎn)移”，研究人員在實(shí)驗(yàn)室、中試及野外工程廣泛試驗(yàn)多種植物以期找到適合于該技術(shù)要求的植物。試驗(yàn)結(jié)果表明：印度芥菜、遏藍(lán)菜、向日葵、雜交楊樹和蜈蚣草最為適合用于植物萃取；樺樹、白楊木、紫花苜蓿、刺槐、印度芥菜、油菜等植物適合于植物揮發(fā)技術(shù)。

此外，研究發(fā)現(xiàn)：用植物根際過濾技術(shù)處理灰場對地表水及淺層地下水的污染是一種較為理想的方法。此方法現(xiàn)在已經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室和中試測試，有待在野外工程中得到檢驗(yàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：印度芥菜、向日葵、水葫蘆等植物較為適合于植物根際過濾技術(shù)。

③灰場種植與管理　成活率為灰場種植的關(guān)鍵，為保證一定的成活率，種植前對樹種要進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)物理處理，在成活期必須保證相應(yīng)的肥、水供應(yīng)。生長期需要定期施肥、澆水。為保證通風(fēng)、日照、防止樹木倒伏、減少病蟲危害，每年春秋兩季應(yīng)進(jìn)行修剪，首先剪除帶病、蟲枝條，以減少病、蟲害。其次疏去一些枝條以減輕樹冠重量，保證一定的通風(fēng)。修剪應(yīng)和施肥、灌溉結(jié)合起來才能獲得較好效果。為防止病蟲害定期打藥也是必不可少的。在植物種植后還應(yīng)注意種后的撫育管理，防止牲畜啃吃、踐踏和人為的破壞等。

（3）粉煤灰培肥

研究表明，利用粉煤灰為載體，加上有效養(yǎng)分，磁化后施于土壤形成易為作物吸收的營養(yǎng)單元，不僅能提高、改良耕性，而且能增強(qiáng)作物光合作用和呼吸功效，提高作物抗旱抗災(zāi)性。現(xiàn)已利用粉煤灰開發(fā)出粉煤灰磷肥、硅復(fù)合肥等。

（4）農(nóng)用粉煤灰中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)

為防止農(nóng)用粉煤灰對土壤、農(nóng)作物、地下水、地表水的污染，保障農(nóng)牧漁業(yè)生產(chǎn)和人體健康，原國家環(huán)保總局于1987年頒布了《農(nóng)用粉煤灰污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8173—1987），標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，經(jīng)過一年風(fēng)化的濕排粉煤灰用于土壤改良時(shí)，粉煤灰的污染物含量應(yīng)符合表2-75限值的規(guī)定。