利用矿物改良土地整理新增耕地贫瘠土壤研究--《成都理工大学》2010年博士论文
利用矿物改良土地整理新增耕地贫瘠土壤研究
【摘要】：
土地整理对土地资源的可持续利用乃至国民经济持续健康发展具有极为重要的现实意义。近年来,一方面我国通过大规模土地整理新增了相当数量的耕地,但这些新增耕地主要来源于未曾利用过的土地,其土壤结构较差,综合肥力水平较低,属贫瘠土壤。另一方面,因社会发展,不可避免地会产生固体废物,固体废物不但占用大量宝贵的土地资源,而且对自然环境造成严重污染,本文研究粉煤灰、磷石膏、污泥表明:这些固体废物不仅具有土壤所需养分,而且其特殊的理化性能,还具有改善土壤结构的显著作用。针对以上特点,本文采用多种现代分析测试技术,对研究区贫瘠土壤及富含矿物和矿物组合的粉煤灰、磷石膏、污泥的物质组分及微观结构特征进行了分析研究;从多学科的研究视角对土壤矿物改良剂的作用机理进行了有益的理论探索,并通过对土壤矿物改良剂优化配比方案选择及盆栽植物对比实验,为固体废物改良贫瘠土壤的运用提供了理论依据,从中获得新的认识。
1)土地整理新增耕地土壤属贫瘠土壤:在综合分析成都地质构造、地层、第四系地质及农业地质特征的基础上,选择具有新增耕地来源、地质环境具有代表性的彭州、金堂、邛崃三地新增耕地土壤进行研究,并从土壤物性、化学成分、矿物组成及养分方面分析其物质组成特征。新增耕地土壤主要为砂土、壤质砂土及砂质壤土。化学成分SiO2含量较高,为64.18~76.42%,Al2O3含量次之,为10.31~14.73%,K2O含量相当较高,说明土壤中富K;硅铝风化系数最高达12.60,铝铁风化系数最高达7.11,氧化指数最高达0.92。矿物组成中原生矿物主要为石英、长石,次生矿物主要为粘土矿物,粘土矿物中以伊利石分布广,含量高,蒙脱石分布较广,含量较低,少数样品高岭石含量明显增加。土壤养分缺乏,基本为四级、五级土壤标准范围,属贫瘠土壤。
2)富含矿物及矿物组合的粉煤灰、磷石膏、污泥具有改良土壤潜力:①微观结构方面,它们具有球粒结构、网状结构、针状结构,可以改善土壤结构,降低土壤容重,增加孔隙度。②化学成分方面,粉煤灰、污泥与土壤非常接近,但污泥中有机物含量高,烧失量近50%,磷石膏主要为CaO,烧失量较高,说明主要为SO2、H2O。③矿物组成方面,粉煤灰结晶质主要为石英和相变矿物莫来石,非晶质为玻璃质,其非晶质具有较高活性;磷石膏主要为石膏;污泥主要有石英、长石、伊利石、蒙脱石等,其矿物组成与土壤极为相似。④养分方面,粉煤灰有机质较高,达11.2%;磷石膏有效P很高,达1711mg/污泥中各养分含量均较高,有效N、P、K及有机质分别为786 mg/kg、1200 mg/kg、685 mg/kg、39.7%。因此,由粉煤灰、磷石膏、污泥制备的土壤矿物改良剂能满足土壤所需的各养分要求。
3)利用土壤矿物改良剂改良土壤,其比例控制在20%以内:依据pH值临界法,进行理论计算和实验对比,确定矿物土壤改良剂配比,粉煤灰:污泥:磷石膏=600:320:1;利用土壤矿物改良剂改良贫瘠土壤,其配比为,土壤矿物改良剂:土壤=2:8。对改良土壤检测结果显示,贫瘠土壤改良效果显著:所有改良土壤的养分全部超过二级土壤标准,部分达到一级土壤标准,其中有效N最高达629mg/kg,有效P最高达650 mg/kg,有效K最高达620 mg/kg,有机质最高达15.4%。对40K、238U、232Th比活度进行测试,虽比原土样高,但幅度较小,不影响作物生长。玉米盆栽对比实验显示,改良后土壤长势良好,出芽率高出14.87%,生长速度高出96.47%。对污染元素进行测定,Cd、Hg超过二级土壤标准,需通过降低土壤矿物改良剂比例(不超过20%)及适当提高pH值予以控制。
4)土壤矿物改良剂能改善土壤结构,促进或参与有效N、P、K及有机质的增加转化,控制污染元素的生物活性:①土壤矿物改良剂具有容重轻、颗粒小、有网状、孔洞结构等有效物理特征,可以降低土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤毛细管作用能力,提高土壤保水性能,使土壤团聚体增加,颗粒吸附能力增强;②土壤矿物改良剂中具有多种阴、阳离子,可以促进粘土矿物离子交换,维持土壤酸碱相对稳定;③土壤矿物改良剂具有较高的化学活性,2:1型粘土矿物含量高,有机物含量高,能提高土壤吸附能力,促进或参与土壤硝化反应、氨化作用、离子交换反应、有机物的腐殖化过程,促进氮、磷、钾向有效N、P、K转变,促进有机物向有机质转化;④土壤矿物改良剂具有大量阴离子及2:1型粘土矿物,能促进Cd、Hg、Pb等污染元素的固定,降低污染元素的生物活性。
【关键词】：
【学位授予单位】：成都理工大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2010【分类号】：S156【目录】：
Abstract6-12
第1章 引言12-34
1.1 论文选题依据12-23
1.1.1 土地资源面临的紧迫问题12-17
1.1.2 固体废物对生态环境的影响17-18
1.1.3 研究课题的确立18-20
1.1.4 研究目的和意义20-23
1.2 研究内容与技术路线23-25
1.2.1 研究内容23-24
1.2.2 技术路线24-25
1.2.3 创新点25
1.3 国内外研究现状25-32
1.3.1 土地开发整理研究现状25-26
1.3.2 土壤改良剂研究与应用进展26-28
1.3.3 利用固体废物改良贫瘠土壤的国内外研究现状28-32
1.4 完成工作量32-34
第2章 研究区地质环境概况34-51
2.1 研究区选择34-36
2.2 地质环境特征36-51
2.2.1 地理位置及气候特点36-37
2.2.2 地形、地貌及水系特征37-38
2.2.3 地质构造背景38-40
2.2.4 地层特征40-41
2.2.5 岩石特征41-43
2.2.6 第四系特征43-45
2.2.7 农业地质特征45-47
2.2.8 土地利用现状分析47-51
第3章 研究区新增耕地贫瘠土壤特征51-92
3.1 研究区土壤类型及分布51-52
3.2 耕作土壤主要类型52-54
3.3 土地整理新增耕地潜力分析54-60
3.3.1 新增耕地主要途径55-57
3.3.2 新增耕地潜力分析57-58
3.3.3 新增耕地土壤采集58-60
3.4 贫瘠土壤的物性特征60-70
3.4.1 土壤物性60-65
3.4.2 微观结构65-70
3.5 贫瘠土壤的化学组成70-76
3.5.1 化学成分70-73
3.5.2 污染元素特征73-75
3.5.3 土壤天然放射性核素特征75-76
3.6 贫瘠土壤的矿物组成76-84
3.6.1 矿物鉴定76-81
3.6.2 矿物成因分析81-84
3.7 贫瘠土壤养分特征84-88
3.7.1 养分含量84-85
3.7.2 结果分析85-88
3.8 新增耕地土壤贫瘠原因分析88-92
第4章土壤改良矿物的组成特征92-108
4.1 改良矿物的选择92-93
4.2 粉煤灰的组成特征93-97
4.2.1 粉煤灰物性特征93-94
4.2.2 粉煤灰矿物组成94-95
4.2.3 粉煤灰化学组成95-97
4.2.4 粉煤灰养分特征97
4.3 磷石膏组成特征97-102
4.3.1 磷石膏物性特征98-99
4.3.2 磷石膏矿物组成99-101
4.3.3 磷石膏化学成分101-102
4.3.4 磷石膏养分特征102
4.4 污泥组成特征102-108
4.4.1 污泥物性特征103-104
4.4.2 污泥矿物组成104-105
4.4.3 污泥化学组成105-106
4.4.4 污泥养分特征106-108
第5章 贫瘠土壤矿物改良实验研究108-134
5.1 土壤改良概述108-109
5.1.1 土壤改良概念108
5.1.2 矿物土壤改良108-109
5.1.3 矿物土壤改良的原则109
5.2 二级土壤质量标准109-110
5.3 贫瘠土壤矿物改良实验110-134
5.3.1 实验方法110
5.3.2 实验原理110-113
5.3.3 矿物土壤改良实验过程113-116
5.3.4 实验结果分析116-119
5.3.5 矿物改良贫瘠土壤质量分析119-121
5.3.6 矿物改良土壤盆栽实验121-134
第6章 矿物改良剂改良贫瘠土壤机理探讨134-150
6.1 对土壤酸碱性影响134-135
6.2 对土壤结构的影响135-137
6.2.1 粉煤灰对土壤结构的影响135-136
6.2.2 磷石膏对土壤结构影响136
6.2.3 污泥对土壤结构影响136-137
6.3 对土壤保水性影响137-138
6.3.1 粉煤灰对土壤保水性的影响137-138
6.3.2 磷石膏对土壤保水性的影响138
6.3.3 污泥对土壤保水性的影响138
6.4 对土壤肥力的影响138-147
6.4.1 土壤改良前后养分对比分析138-141
6.4.2 土壤改良后营养组分赋存状态分析141-147
6.5 对土壤质量的影响147-150
6.5.1 污染元素对土壤质量的影响147-149
6.5.2 天然放射性核素对土壤质量的影响149-150
结论150-153
致谢153-154
参考文献154-159
博士期间发表的主要论文及科研成果159
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京公网安备74号主 题 词：
土地 方案 通知
内容摘要：
关于印发寒亭区2014年土地矿产卫片执法监督检查工作方案的通知
潍坊市寒亭区人民政府办公室
关于印发寒亭区2014年土地矿产卫片执法
监督检查工作方案的通知
各街道办事处，各开发区管委会，区政府有关部门、单位：
　　现将《2014年土地矿产卫片执法监督检查工作方案》印发给你们，请结合各自实际，认真抓好贯彻落实。
潍坊市寒亭区人民政府办公室
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&2014年6月26日
寒亭区2014年土地矿产卫片执法监督检查工作方案
　　为扎实开展2014年土地矿产卫片执法监督检查工作，有效遏制违法用地、违法勘察开采矿产资源行为，进一步规范土地、矿产资源管理秩序。根据国土资源部《2014年土地矿产卫片执法监督检查工作的通知》（国土资发〔2014〕29号）和省、市政府部署要求，结合我区实际，制定本工作方案：
　　一、指导思想
　　坚持以科学发展观为指导，认真落实党的十八大和十八届三中全会精神，以及国家严格土地管理、规范用地秩序的一系列方针政策，按照国土资源部和省、市政府的部署要求，对2013年度土地变更调查中发现的土地违法问题和部下发的2013年度土地变更调查成果中的&疑似违法用地图斑&及&矿产疑似违法图斑&进行全面核查整改，检验评估日常执法监管落实情况，完善土地执法监管长效机制，严格落实问责制，进一步规范土地、矿产资源管理秩序，为全区经济社会更好更快发展提供有力保障。
　　二、任务目标
　　通过2014年土地矿产卫片执法监督检查反映出的违法问题，检验及时发现、制止、报告、查处违法用地、违法勘查开采矿产资源行为情况，对日常执法工作进行分析评估、督促检查。以2014年土地矿产卫片执法监督检查工作图件为依据，各街道办事处、开发区管委会对违法用地、违法勘查开采矿产资源行为，及时组织处理整改，立案率、查处率达100%，违法占用耕地面积控制在50亩以内，违法占用耕地面积比例降到5%以下。
　　三、检查对象
　　2014年土地卫片执法监督检查工作对象为国土资源部下发的疑似违法用地图斑，包括以下四类：一是土地变更调查成果中的新增建设用地与部综合信息监管平台建设用地审批信息套合不一致的新增建设用地图斑；二是土地变更调查国家级外业核实认定不真实，及审核未通过的设施农用地和临时用地，作为年度新增建设用地纳入土地卫片执法监督检查的图斑；三是土地变更调查中对于路基宽度大于6.5米或路面宽度大于6米的新增道路，应按公路用地进行变更而未变更，作为年度新增建设用地纳入土地卫片执法监督检查的图斑；四是2012年度土地卫片执法检查中地方填报为&空闲地&，但2012、2013两年度遥感影像均显示为已建设的图斑。2014年矿产卫片执法监督检查的对象是国土资源部下发的矿产疑似违法图斑。
　　四、方法步骤
　　（一）先行整改（3月1日至5月10日）。各街道、开发区结合2013年度土地变更调查工作，对土地变更调查中发现的违法用地、没有合法用地手续路面宽度大于6米的道路用地、未经依法批准（含改变用途）占用耕地的设施农用地和临时用地及农村道路中占用基本农田的违法用地，要集中力量组织查处和整改。以拆除复耕为重点，最大限度地减少违法用地面积，消除违法状态。
　　（二）核查整改（5月11日至6月30日）。国土资源部卫片执法检查数据下发后，各街道、开发区依据土地卫片执法检查工作图和开展土地变更调查时下发的卫星遥感监测成果图、矿产卫片执法检查工作图，核查国土资源部下发的土地、矿产疑似违法图斑有关情况，逐一判定图斑性质，做到对违法行为边核查、边整改。对核查属实的违法用地，要制定详细的查处整改计划，逐宗查处整改到位。根据核查和案件查处结果，填写有关表格（具体表格样式以土地矿产卫片执法监督检查信息系统为准），并通过土地矿产卫片执法监督检查信息系统逐级上报。
　　各街道、开发区要以拆除复耕为主要整改措施，对占用耕地特别是基本农田的违法用地项目，凡列入拆除复耕计划的必须全部拆除复耕到位。一是占用基本农田的违法用地；二是2013年度卫片时相以后建设的违法用地；三是路面宽度大于6米的道路违法用地；四是改变用途的设施农用地；五是不符合用地条件的临时用地；六是&历史批文&中的违法用地（有历史批文，但二调时已调整为农用地的按违法用地处理）。对不符合国家产业政策、高耗能、达不到环保和投资项目规定要求的违法用地项目也必须拆除复耕。对涉及民生项目、学校和符合&一户一宅&条件的农民宅基地等难以拆除或者拆除后可能引发不稳定因素的违法用地，若要暂时保留，必须报市土地执法检查工作领导小组批准。对违法事实严重、案情复杂、查处难度大的土地违法案件，有关部门难以处理的，要及时上报区政府。
　　各街道、开发区对卫片检查中发现的土地违法行为，依据《查处土地违法行为立案标准》及时立案，依法处理。对属于违法批地的，要追究非法批地者的责任，同时撤销非法批地文件，退回非法批准占用的土地；对属于违法占地的，要追究违法占地者的责任；对属于非法出租集体土地的，要撤销租地及其他相关用地协议，并追究违法占地者及非法出租土地者的法律责任。对违反党纪政纪和触犯法律的，必须严格依法依规追究当事人的责任；对应当追究党纪政纪责任的，必须向纪检监察机关提出处分建议，应当追究刑事责任的，必须将案件移送移交司法机关。案件移送后，监察、公安等部门要及时对责任人进行处理。对应该拆除的地上建筑物必须100%拆除，对处以罚款的追缴率必须达到95%以上，应该拆除确实难以拆除的，必须移交法院申请强制执行。对已拆除复耕的，按省国土资源厅非立案处理案件标准结案。各街道办事处、开发区管委会对济南督察局例行督察中认定的违法用地，必须按要求彻底查处整改到位，特别是违法用地案件查处结案率和查处到位率必须达到90%以上。
　　（三）检查督导（7月1日至7月31日）。区政府组织督查小组对各街道、开发区整改查处工作进行督查，重点是数据核查的真实性，违法用地拆除、查处到位情况。区政府将对违法面积较大，在社会上造成不良影响的案件进行挂牌督办，公开查处，公开曝光，同时，对各街道、开发区按违法用地的宗地数、面积数、违法占用耕地占新增建设用地占用耕地的比例情况进行排序，对违法用地严重、整改不力的实施约谈，并严格按监察部、人力资源和社会保障部、国土资源部&15号令&和区委、区政府有关规定采取综合措治措施并实施问责。
　　（四）填报数据（8月1日至8月20日）。各街道、开发区要于8月20日前利用土地矿产卫片执法检查信息系统，填写有关表格，上报数据成果。上报的各类统计数据报表，纸质文件必须与电子数据一致，纸质文件必须由填表人和审核人签字，并经单位主要负责人签字并加盖公章后逐级上报。填报的数据必须和济南督察局例行督察组督查数据一致，凡不一致的以济南督察局数据为准。
　　（五）检验评估（8月20日至8月31日）。通过开展卫片执法检查，检验早发现、早制止、早报告、早查处机制落实情况，评价日常执法监管落实情况，评估长效机制建立情况。通过检验、评价、评估，将结果纳入区科学发展综合考核中去。
　　（五）检查验收（9月1日至9月10日）。在完成任务目标的前提下，我区及时向市土地执法检查工作领导小组提出初验申请，并向省国土资源厅上报市级自查验收情况的报告，申请开展省级验收。国土土地督察济南局和省级于9月10日前对上报数据进行书面审核，完成实地验收工作。
　　五、政策规定
　　（一）关于问责政策。停止执行2012年度土地矿产卫片执法检查关于对符合&一户一宅&等要求的农村宅基地、已经依法取得采矿权但尚未办理用地审批手续的采矿用地、保障性安居工程建设用地涉及的违法用地，在实施问责时不计入违法占用耕地面积比例的政策。以上三类违法用地与国家和省级重点工程项目违法用地，在落实责任追究时，根据县级政府在用地监管和报批过程中履行职责情况，视情节区别对待。
　　（二）关于&历史批文&。2010年以前各种形式的&历史批文&（即第二次全国土地调查报变更，但在部审核时未予认可，或是当时未报变更的建设用地批准文件）一律不予认可，相关批文所涉及的地块进行开发利用时，必须重新办理审批手续；未重新办理审批手续即开发利用的，一律按违法用地认定。对建设占用农用地但无法提供农用地转用等建设用地审批文件的项目，除符合法律法规规定的紧急用地外，一律按违法用地认定。
　　（三）关于试点用地。对经部批准的城乡建设用地增减挂钩、低丘缓坡荒滩等未利用地开发利用、工矿废弃地复垦利用、采矿用地利用方式等各类试点用地，凡未按要求报部备案的，一律不予认可。对未经部批准，由地方按照部省合作协议等自行开展的各类试点用地，由地方报部进行审查。经审查不予认可的，一律按违法用地认定。
　　（四）关于非新增建设用地。凡纳入土地卫片执法监督检查的疑似违法图斑都是经土地变更调查核实确认的年度新增建设用地，土地执法监督检查只对其合法性作出判断。土地矿产卫片执法监督检查信息系统不设&非新增建设用地&和&实地伪变化&选项。
　　（五）关于五种特殊情形违法采矿行为的界定。经核查，属于以下五种情形之一，且属于国土资源主管部门管辖范围的，确认为违法采矿行为，应依法进行处理：一是在实施工程建设项目或公益性建设项目中，在批准占地范围外采挖砂、石、土用于本项目建设，或虽然在批准占地范围内采挖砂、石、土但将其销售获利或假借实施建设为名违法采矿的；二是虽然已向登记机关提交采矿权申请、已申请探矿权转采矿权且登记机关已受理、矿区范围已批复，但未依法取得采矿许可证即实施采矿的；三是井巷工程在批准的矿区范围外且实施了采矿行为的；四是在实施与矿产资源开采有关联的活动（如河道采砂、清淤等）中，未依法依规取得相关许可即采矿的；五是实施土地整理、荒山荒坡开垦、地质灾害防治、矿山环境治理、煤田灭火等工程中伴随矿产品采出并将其销售获利或者假借实施上述活动违法采矿的。
　　六、工作要求
　　（一）加强领导，明确分工。各级各有关部门和单位一定要从落实科学发展观、维护全区经济发展大局的高度，进一步提高对土地矿产卫片执法检查工作的认识，切实增强责任感和紧迫感，把执法检查工作纳入重要议事日程，切实抓紧抓好，抓出成效。要成立由街道办事处、开发区管委会主要负责人任组长、相关部门负责人为成员的土地矿产卫片执法监督检查工作领导小组。为全力做好违法占地整改工作，区里调整了土地矿产卫片执法检查工作领导小组。各级各有关部门和单位要按照分工，认真履行职责，扎实工作，密切合作，形成合力，确保土地矿产卫片执法检查工作顺利开展。国土资源部门要落实好内部分工，切实发挥规划、地籍、耕保、执法监察等科室单位的职能作用，明确责任，认真履责，确保核查准确，查处规范，不出问题。
　　（二）认真核查，准确判定。各街道、开发区要认真落实土地矿产卫片执法检查工作范围和相关政策，坚持实事求是，全面摸清底数，确保各类数据真实可靠。严禁弄虚作假、隐瞒问题，一经发现认定为卫片执法检查不合格。因虚报、瞒报、弄虚作假被在全国通报的，对负有责任的人员依法依纪严肃查办。
　　（三）依法查处，彻底整改。对发现的违法用地、违法勘查开采矿产资源行为，各级各有关部门和单位要依法依规严肃查处，认真开展整改工作。要坚持既查事、又查人的原则，对违反党纪政纪的，要及时向纪检监察机关提出处分建议；对涉嫌犯罪的，要依法移送司法机关。对土地矿产卫片执法监督检查中发现的违法行为，未依法处理的，一律不得办理相关审批手续。国土资源部门要选取重大典型案件进行公开通报和挂牌督办。
　　（四）把握政策，维护稳定。国土资源部明确规定，停止执行符合宅基地、采矿用地、保障性安居工程等违法用地可以扣减的&免责&政策，在核算违法占用耕地比例时必须计入，仅在落实问责时作为情节区别对待。2010年以前的&历史批文&不予认可、试点用地、&非新增建设用地&问题处理、&五种情形&违法采矿行为界定等政策的实施，将会进一步增加化解违法问题的难度。对此，各级各有关部门和单位要针对政策的新变化，深刻领会相关政策，科学把握新规定，在拆除复耕工作中，既要坚持严格执法，又要注意维护稳定，特别是对于符合&一户一宅&等要求的农村宅基地、涉及民生项目、学校等基础设施，要坚持实事求是的原则，需要拆除的在做好群众工作前提下依法拆除，不能拆除的要对人对事处理到位，做到既维护土地管理秩序，又维护社会和谐稳定，确保不出任何问题。
　　（五）严肃问责，规范秩序。数据核查认定后，对街道办事处、开发区年度违法用地面积数及比例情况进行排序，对违法数量大、比例高的街道、开发区党政主要负责人实施约谈和问责。对验收中发现的问题，责成相关街道办事处、开发区整改纠正。整改纠正后，仍未达到验收标准的街道办事处、开发区，采取取消2014年度评先选优资格；暂停受理各街道、开发区建设用地报件审批事项等综合施治措施，直至通过验收。各级各有关部门要认真按照市委办公室、市政府办公室《关于建立土地执法监管长效机制切实加强土地管理的通知》（潍办字〔2009〕39号）、《潍坊市违反土地管理规定行为处理若干规定》（潍办发〔2011〕26号），以及区委办公室、区政府办公室《关于进一步加强国土资源执法监管严格依法依规用地的通知》（寒办字〔2013〕1号）等规定要求，进一步落实执法监管共同责任，及时发现和坚决制止新的违法用地问题，从根本上解决违法违规用地行为的发生，切实维护良好的土地利用管理秩序。
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