礦化垃圾作為土壤改良劑的可行性研究
摘要:系統(tǒng)地對(duì)老港填埋場(chǎng)各填埋單元垃圾進(jìn)行了采集,對(duì)各年份垃圾的TN、有效氮、TP、有效磷、TK、有效鉀、有機(jī)物以及重金屬等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定,并建立了各參數(shù)與填埋時(shí)間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間降解后的生活垃圾(簡(jiǎn)稱(chēng)礦化垃圾)營(yíng)養(yǎng)元素含量較高,其中TN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.23%~0.55%,TP為2.13~6.80 mg/kg,TK為23.07~38.75 mg/kg,有機(jī)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.70%~13.71%,這些指標(biāo)從總體趨勢(shì)來(lái)看隨填埋時(shí)間逐漸降低。同時(shí),發(fā)現(xiàn)礦化垃圾中較大顆粒(>0.9 mm)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Y,%)隨填埋時(shí)間延長(zhǎng)逐漸減小,并符合以下方程:Y=0.404e0.043 4x(其中:x為填埋時(shí)間,R2=0.885 8),而粒徑在0.3~0.9、<0.3 mm的顆粒隨填埋時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增加;而且礦化垃圾中的重金屬含量,除Pb以外,符合《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8172-87)要求,認(rèn)為礦化垃圾可以作為非農(nóng)作物種植、園林土壤以及其他一些要求不高的土壤的改良劑。
關(guān)鍵詞:礦化垃圾 土壤改良劑 性質(zhì) 填埋場(chǎng)
目前,城市土壤主要存在以下問(wèn)題[1]:①土壤板結(jié)嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)較差。城市土壤在人為擾動(dòng)作用下,其有機(jī)質(zhì)含量低,有機(jī)膠體少。而且在機(jī)械和人為外力作用下,土壤受到擠壓,破壞了通透性良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),形成土壤持水通氣等理化性能差、板結(jié)、密實(shí)的片狀或塊狀結(jié)構(gòu)。②層次不明顯,腐殖質(zhì)層淺薄。由于過(guò)度的建設(shè)和人為活動(dòng),使土壤表層大都破壞嚴(yán)重,致使缺乏供應(yīng)植物生長(zhǎng)的厚土壤表層或腐殖質(zhì)層,其他層次紊亂,從而使層次不明顯、腐殖質(zhì)層淺薄、無(wú)規(guī)律的土體構(gòu)造。③土壤雜物多。人為破壞嚴(yán)重。④土壤微生物活性差。由于土壤結(jié)構(gòu)、層次變化,破壞了適合微生物生長(zhǎng)的環(huán)境,從而減少了其活性。⑤有機(jī)質(zhì)含量低、土壤貧瘠。在城市土壤中,由于衛(wèi)生、防火等原因,城市綠地中的動(dòng)物殘?bào)w、凋落物、自然枯枝落葉及修剪枝葉皆被清除,造成土壤有機(jī)質(zhì)較少,且不能似自然土壤般進(jìn)行養(yǎng)分循環(huán),加之施肥又較粗放,無(wú)針對(duì)性,致使土壤養(yǎng)分失衡,同時(shí)植物特別是開(kāi)花植物每年要從土壤有限的營(yíng)養(yǎng)定向中吸取養(yǎng)分,導(dǎo)致城市土壤養(yǎng)分收支失去平衡,土壤愈加貧瘠,植物生長(zhǎng)不良。
城市土壤的貧瘠直接后果是園林所需用土非常緊缺,再加上隨著化學(xué)肥料與農(nóng)藥等的濫用,直接導(dǎo)致現(xiàn)有在用的園林土壤有機(jī)質(zhì)含量低、pH偏高(>8.0)、質(zhì)地粘重(容重有的甚至高達(dá)1.60~1.99 g/cm3)、密度大、通氣性差、土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)和鹽漬化傾向嚴(yán)重等問(wèn)題;而且隨著城市綠化的大發(fā)展,土地的緊缺使很多次生土地(灘涂等)也被用于種植植物,但效果較差;可以說(shuō)城市的園林綠化的發(fā)展面臨著土壤資源有限、地力耗竭等問(wèn)題的嚴(yán)重考驗(yàn),急需一種物美價(jià)廉、來(lái)源廣泛的改良劑對(duì)以上的土地進(jìn)行處理。
另一方面,填埋作為生活垃圾主要的處理方式,在我國(guó)占到90%以上,而且根據(jù)有關(guān)規(guī)劃,到2020年,我國(guó)采用的生活垃圾處理方式仍然占到70%以上。因此,填埋場(chǎng)仍然會(huì)長(zhǎng)期存在,而隨著城市化進(jìn)程的進(jìn)行,城市所需的土地越來(lái)越緊張,使如何有效拓展或再利用原有的土地成為關(guān)鍵所在。
延長(zhǎng)現(xiàn)有填埋場(chǎng)的使用時(shí)間,方法之一就是重新利用填埋場(chǎng)中已初步穩(wěn)定化的垃圾,在本文中,稱(chēng)之為礦化垃圾。根據(jù)文獻(xiàn)[2]報(bào)道,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間穩(wěn)定化進(jìn)程后,礦化垃圾具有其獨(dú)特的物理、化學(xué)和生物性質(zhì),具有提供植物生長(zhǎng)的大部分條件,可望作為園林土壤改良劑,從而即可拓展填埋場(chǎng)的用地時(shí)間,又可以解決園林土壤肥力不足等問(wèn)題。
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