矿化垃圾的改良及其在土壤中的应用探讨

(西华师范大学环境科学与工程学院，四川 南充 637009)

矿化垃圾的改良及其在土壤中的应用探讨

邓红艳雷刚刚李文斌何海霞曾丹李雪连

(西华师范大学环境科学与工程学院，四川 南充 637009)

本文从矿化垃圾对草坪绿化土、盐碱土和有机污染土壤的改良效果进行分析探讨，提出了矿化垃圾可以用作草坪营养土、改良盐碱化土壤和有机污染土壤，从而提高土壤修复效率。

矿化垃圾；土壤改良；联合修复

矿化垃圾是垃圾中易降解物质几乎被完全降解后所达到的稳定化状态的垃圾[1]，它是一种性能非常优越的生物介质，适用于降解土壤中有机污染物[2]。这是由于矿化垃圾中含有少量重金属和腐殖质等污染物质，通过把这些可回用物质进行分类筛选，再与待改良土壤混合，矿化垃圾中的有机质、TP等就能很好的为植被提供充足的营养物质，促进植被的生长，进而使环境形成良性循环。

1 矿化垃圾在土壤污染治理中的应用

从物理质地上看，矿化垃圾中的有机质含量、总氮、阳离子交换量等都明显高于砂土[3-4]。与常规土壤相比，矿化垃圾细料在性能上具有与砂土相似的特征，而在化学性质和微生物特性上又表现出肥沃土壤独有的特点，是极为优良的土壤改良基质。

研究表明，矿化垃圾可以增强植物对污染物的吸收能力[5]。对于盐碱土而言，传统的物理化学修复技术会增加治理成本，但如果在盐碱土中加入矿化垃圾和绿色植物废弃物均能明显降低盐碱土的盐分，提高土壤的肥力，达到改良盐碱土的目的。因此将矿化垃圾用于土壤修复中去既能解决部分土壤污染问题又能减轻固体废弃物对环境的影响，在土壤污染修复领域有较好的应用价值。

2 矿化垃圾在不同类型土壤修复中的应用

2.1 矿化垃圾用作草坪绿化土的改良

伴随人们环境意识日益增强，国内外的各大城市在绿化城市方面都较多的使用草坪绿化，但由于一般采用农田土来生产草皮，随之也带来了农田土过度开发等环境问题[6]。

筛分后的矿化垃圾有机质含量较高，且具有较好的阳离子交换能力等特性，因此土壤利用价值非常高[7]。研究表明，用粉煤灰对矿化垃圾进行改良，改良后的矿化垃圾可作为草坪的培养土[8]。对改良矿化垃圾土中重金属的浸出实验结果表明，Pb、Cd、Cu和Cr分别达到了相知的水环境质量标准。因此，改良后的矿化垃圾草坪土不会对水体造成重金属污染问题[9]。此外，矿化垃圾还能改良其他类型的绿化土，研究表明绿化应用中矿化垃圾腐殖土添加量在25%～50%之间较为合适，不会对土壤物理性质影响产生显著影响，可以代替一定量的客土[10]。

2.2 矿化垃圾对盐碱化土壤的改良

土壤盐渍化已经成为当今非常严重的环境问题之一，盐渍化土壤的改良和再利用是急需解决的技术难题。董阳研究了矿化垃圾和绿化植物废弃物对盐碱土的改良效果，结果表明以矿化垃圾、绿化植物废弃物和原土三者混合对盐碱土改良效果最好，矿化垃圾和5%原土处理的利用效果最差[11]。矿化垃圾和绿化植物废弃物在盐碱土上的现场应用试验表明，利用矿化垃圾和绿化植物废弃物处理后，盐碱土的pH值和盐分均降低，土壤肥力明显提高[12]，达到有效解决盐碱化土壤的改良和再利用。

2.3 矿化垃圾对有机污染土壤的改良

对于有机污染土壤人们常采用微生物修复技术进行改良，在污染土壤中加入矿化垃圾能提高微生物的活性，强化微生物降解功能，提高土壤修复效率[13-14]。研究表明，添加矿化垃圾后可以提高微生物对土壤中菲和芘的降解率[15-16]。因此，将矿化垃圾用于多环芳烃污染土壤修复具有较好的应用前景及现实意义。

伴随石油需求量的逐渐增大，大量原油直接或间接流入土壤，造成土壤大面积的污染[17]。曾琳利用矿化垃圾修复石油污染土壤，通过回归模型得出最优条件为矿化垃圾与石油污染土壤的比例为1.6，含水率为41%，石油含量为3.8%，最优预测石油去除效果为 59.89%[18]。毛莉莉将矿化垃圾与含油量分别为0.5%～4%的污染土壤以5 ∶5(质量比)混合处理后，准好氧矿化垃圾柱对石油含量为2%的石油污染土壤处理效果最佳，去除率达到了60%以上[19]。

3 矿化垃圾用于土壤改良的效益前景

矿化垃圾的大规模开采，是一项垃圾再利用的探索性课题，开采单元的选择，应保证所开采的矿化垃圾可作为生物填料、开采和筛分机械的选择，应保证开采筛分的可行性、安全性等和良好的环境效益、经济效益和社会效益，体现出开采矿化垃圾的价值[20-21]。矿化垃圾开采-城市生活垃圾填埋场循环复用运营模式，既可以实现城市垃圾填埋场时间和空间上的可持续发展，又极大的发挥了矿化垃圾的经济效用，创造新的社会经济价值。

在开采矿化垃圾时，通过对开采出来的矿化垃圾进行分选回收利用，可以节省大量的资源和化石燃料。研究表明开采矿化垃圾对酸化、富营养化、生态毒性这三方面的环境影响产生了积极作用[21]，还可以减少因为垃圾填埋处理而逐年增长的土地占用问题[20]。总之，矿化垃圾的开采可以在很大程度改善环境质量状况，带来较大的环境效益。

4 结 论

(1)矿化垃圾经改良后可以用作草坪的营养土和其它种类的绿化土，基本不会对环境造成污染，达到有效改善土地污染现状的目的。

(2)矿化垃圾与绿化植物废弃物混合使用，能使盐碱化土壤得到有效改良和再利用。

(3)矿化垃圾与土壤微生物修复技术联用，可以为微生物生长提供较好的环境，从而明显增强修复效果。

[1]詹艳慧，王里奥.生活垃圾堆放场及填埋场矿化垃圾综合利用研究进展[J].环境卫生工程，2005，13(6)：52-54.

[2]Shim Y S，Kim Y K，Kong S H，et a1.The adsorption characteristics of heavy metals by various particle sizes of MSWI bottom ash[J].Waste Management，2003，23(9)：851-857.

[3]赵由才，柴晓利，牛冬杰.矿化垃圾基本特性研究[J].同济大学学报(自然科学版)，2006，34(10)：1360-1364.

[4]黄俊龙，刘小芳，付小娟，等.矿化垃圾的改良及其在草坪生产中的应用研究[J].安全与环境学报，2012，12(3)：81-84.

[5]黄文胜.我国污染土壤修复技术及产业现状研究[J].低碳世界，2017，(15)：16-17.

[6]张殿京，白冬梅，李悦生.我国草坪业生产发展中存在的问题及解决途径[J].天津农业科学，2001，7(3)：52-54.

[7]汪明勇，郭小平，张平，等.矿化垃圾施用林地重金属污染潜在生态风险评价[J].水土保持通报，2013，33(1)：62-67.

[8]黄俊龙，刘小芳，付小娟，等.矿化垃圾的改良及其在草坪生产中的应用研究[J].安全与环境学报，2012，12(3)：81-84.

[9]刘小芳.矿化垃圾作为草坪土的应用研究[D].太原：山西大学，2010.

[10]金奕胜，郭小平，张成梁.添加矿化垃圾腐殖土对绿化土壤物理特性的影响[J].中国水土保持科学，2015，13(1)：101-105.

[11]董阳.矿化垃圾在盐碱土绿化上的应用研究[D].南京：南京农业大学，2009.

[12]董阳，方海兰，郝瑞军，郝冠军，梁晶，吕子文，黄懿珍.矿化垃圾和绿化植物废弃物在盐碱土上利用的效果[J].中国土壤与肥料，2009，(6)：67-73.

[13]孙玉军，王效科，王如松.五指山保护区生态环境质量评价研究[J].生态学报1999，19(3)：365-370.

[14]Adam G，Duncan H.Development of a sensitive and rapid method for the measurement of total microbial activity using fluorescein diacetate(FDA)in a range of soils[J].Soil Biology and Biochemistry，2001，33(7-8)：943-951.

[15]昝丽.矿化垃圾强化微生物修复菲污染土壤研究[D].成都：西南交通大学，2017.

[16]常乐.矿化垃圾强化微生物修复芘污染土壤研究[D].成都：西南交通大学，2017.

[17]邓绍云，徐学义，邱清华.我国石油污染土壤修复研究现状与展望[J].北方园艺，2012，(14)：184-190.

[18]曾琳.矿化垃圾生物反应器修复石油污染土壤的优化试验研究[D].成都：西南交通大学，2017.

[19]毛莉莉.矿化垃圾修复石油污染土壤研究[D].成都：西南交通大学，2016.

[20]潘终胜，赵由才，汤金辉，等.大规模矿化垃圾开采工程研究[J].有色冶金设计与研究，2007，28(2)：141-143.

[21]董章欣.基于矿化垃圾开采的城市垃圾填埋场循环复用运营模式的研究与评价[D].北京：北京化工大学，2016.

StudyonImprovementofAgedRefuseandItsApplicationinSoil

DENG Hongyan1LEI Ganggang1LI Wenbin1HE Haixia1ZENG Dan1LI Xuelian1

(College of Environmental Science and Engineering，China West Normal University，Nanchong Sichuan 637009)

This paper discussed that the improvement effects of the aged refuse on the lawn soil，saline-alkali soil and organic contaminated soil，and proposed aged refuse can be used as lawn nutrient soils，improvement of saline-alkali soil and organic soil，so as to improve the efficiency of soil remediation.

aged refuse；soil improvement；combined remediation

项目资助：西华师范大学博士启动基金

邓红艳，博士，讲师，主要从事环境规划与经济政策、土壤污染防治与修复技术研究

文献格式：邓红艳 等.矿化垃圾的改良及其在土壤中的应用探讨[J].环境与可持续发展，2017，42(6)：81-82.

X21

A

1673-288X(2017)06-0081-02