礦化垃圾作為土壤改良劑的可行性研究
摘要:系統地對老港填埋場各填埋單元垃圾進行了采集,對各年份垃圾的TN、有效氮、TP、有效磷、TK、有效鉀、有機物以及重金屬等參數進行了測定,并建立了各參數與填埋時間的關系。發現經過長時間降解后的生活垃圾(簡稱礦化垃圾)營養元素含量較高,其中TN質量分數為0.23%~0.55%,TP為2.13~6.80 mg/kg,TK為23.07~38.75 mg/kg,有機物質量分數為5.70%~13.71%,這些指標從總體趨勢來看隨填埋時間逐漸降低。同時,發現礦化垃圾中較大顆粒(>0.9 mm)的質量分數(Y,%)隨填埋時間延長逐漸減小,并符合以下方程:Y=0.404e0.043 4x(其中:x為填埋時間,R2=0.885 8),而粒徑在0.3~0.9、<0.3 mm的顆粒隨填埋時間延長逐漸增加;而且礦化垃圾中的重金屬含量,除Pb以外,符合《城鎮垃圾農用控制標準》(GB 8172-87)要求,認為礦化垃圾可以作為非農作物種植、園林土壤以及其他一些要求不高的土壤的改良劑。
關鍵詞:礦化垃圾 土壤改良劑 性質 填埋場
目前,城市土壤主要存在以下問題[1]:①土壤板結嚴重、結構較差。城市土壤在人為擾動作用下,其有機質含量低,有機膠體少。而且在機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粒結構,形成土壤持水通氣等理化性能差、板結、密實的片狀或塊狀結構。②層次不明顯,腐殖質層淺薄。由于過度的建設和人為活動,使土壤表層大都破壞嚴重,致使缺乏供應植物生長的厚土壤表層或腐殖質層,其他層次紊亂,從而使層次不明顯、腐殖質層淺薄、無規律的土體構造。③土壤雜物多。人為破壞嚴重。④土壤微生物活性差。由于土壤結構、層次變化,破壞了適合微生物生長的環境,從而減少了其活性。⑤有機質含量低、土壤貧瘠。在城市土壤中,由于衛生、防火等原因,城市綠地中的動物殘體、凋落物、自然枯枝落葉及修剪枝葉皆被清除,造成土壤有機質較少,且不能似自然土壤般進行養分循環,加之施肥又較粗放,無針對性,致使土壤養分失衡,同時植物特別是開花植物每年要從土壤有限的營養定向中吸取養分,導致城市土壤養分收支失去平衡,土壤愈加貧瘠,植物生長不良。
城市土壤的貧瘠直接后果是園林所需用土非常緊缺,再加上隨著化學肥料與農藥等的濫用,直接導致現有在用的園林土壤有機質含量低、pH偏高(>8.0)、質地粘重(容重有的甚至高達1.60~1.99 g/cm3)、密度大、通氣性差、土壤結構板結和鹽漬化傾向嚴重等問題;而且隨著城市綠化的大發展,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;可以說城市的園林綠化的發展面臨著土壤資源有限、地力耗竭等問題的嚴重考驗,急需一種物美價廉、來源廣泛的改良劑對以上的土地進行處理。
另一方面,填埋作為生活垃圾主要的處理方式,在我國占到90%以上,而且根據有關規劃,到2020年,我國采用的生活垃圾處理方式仍然占到70%以上。因此,填埋場仍然會長期存在,而隨著城市化進程的進行,城市所需的土地越來越緊張,使如何有效拓展或再利用原有的土地成為關鍵所在。
延長現有填埋場的使用時間,方法之一就是重新利用填埋場中已初步穩定化的垃圾,在本文中,稱之為礦化垃圾。根據文獻[2]報道,經過一段時間穩定化進程后,礦化垃圾具有其獨特的物理、化學和生物性質,具有提供植物生長的大部分條件,可望作為園林土壤改良劑,從而即可拓展填埋場的用地時間,又可以解決園林土壤肥力不足等問題。
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