城市污泥与园林废弃物堆肥混合添加对土壤改良的影响分析

(整期优先)网络出版时间:2021-07-07
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城市污泥与园林废弃物堆肥混合添加对土壤改良的影响分析

李刚

上海浦太建筑劳务有限公司

摘要:本文简要概述城市污泥和园林废弃物,以具体的研究试验为例,探讨混合堆肥的施加,对于改良土壤条件的影响情形。包括土壤养分、重金属含量、电导率以及60e5061d2dbee_html_66dc43f7d232d1df.gif 值。以供业内人士讨论。

关键词:城市污泥;园林废弃物;混合堆肥;土壤


引言:近些年,因为人类行为扰动以及平日管护工作的缺陷,导致城市区域内土体退化问题明显,出现养分含量不足、板结等现象。通过业内人士对于改良土壤方面的不懈研究,产生诸多改良技术,其中添加堆肥是比较有效的方式。

一、城市污泥和园林废弃物

现如今,城市污泥及园林废弃物进行资源化处理,在世界范围内已经获得较高的认可度。堆肥后,废弃物能被当成肥料,可改良土壤,此类产品中包含大量的碳元素,并且质地较为疏松。城市污泥则相对稠密,内部富含可供植物发育的营养元素,但同时需注意的是:城市污泥因为生产活动,其中会可能存有重金属,应进行有效处理,否者会缩小资源化应用的范围。以理论层面来说,污泥和废弃物混合后应用,可以互相弥补,提升堆肥本身的品质,深化土壤改良程度。当下,把两类废弃物进行混合运用是可预见的开发趋势,而有关学术研究不多。科学堆肥城市污泥和园林废弃物,能应用在地皮植物与林区,优化区域内的土壤环境。因为污泥中的应营养元素种类繁多且存有活性物质,能增强地皮植物的抗逆性。根据有关研究,添加无语和废弃物的混合产品,能优化土壤环境中的物理条件,增加其中的有机质,继而提高其涵养水分的能力,保持稳定的温度状态,降低侵蚀及径流冲刷的概率。应用城市污泥,虽然需要应对重金属的问题,但凭借植物本身对土体起到的修复能力,尤其是对重金属的作用力,可使污染风险下调,并改善土壤条件。比如超富集植物便能恢复被重金属扰动的土壤,而此类并不属于常见的植物。因此,在常见的植物品种中,找出有较高耐受与吸收重金属的一类,对控制堆肥产品添加量有实践价值[1]

二、混合堆肥对土壤改良影响的试验分析

(一)试验材料

本次试验选择较为常见的高羊茅作为试验对象,其发芽率能达到60e5061d2dbee_html_3e544a7864e54d62.gif 以上。城市污泥的堆肥产品全氮含量是60e5061d2dbee_html_9876a80a44906a79.gif ,全磷含量是60e5061d2dbee_html_565a42bffa68323f.gif ,其他客观参数为:60e5061d2dbee_html_5b0a30c9dba23fd8.gif 值是60e5061d2dbee_html_90b8016fa8964d50.gif60e5061d2dbee_html_46d84dad19f57af.gif60e5061d2dbee_html_df412cbe3e9d368.gif60e5061d2dbee_html_821c4591399da59c.gif 以及60e5061d2dbee_html_51b9ce09b2c9f999.gif 含量对应60e5061d2dbee_html_e30e01968bf5298a.gif60e5061d2dbee_html_4f0667b1b1a9140a.gif60e5061d2dbee_html_349d0d41091b614c.gif 以及60e5061d2dbee_html_86e4e81b7ba7f6a3.gif 。准备的园林废弃物相关参数为:全氮含量是60e5061d2dbee_html_f7c73bd157718aa6.gif ;全磷含量是60e5061d2dbee_html_e0b38731ef69c4c6.gif60e5061d2dbee_html_5b0a30c9dba23fd8.gif 值是60e5061d2dbee_html_4dad93130be0f77b.gif 。采取盆栽试验,土壤属于潮土,内部几乎无养分,全氮含量是60e5061d2dbee_html_70ecf25aca49de91.gif ,全磷是60e5061d2dbee_html_484672dfc007272f.gif60e5061d2dbee_html_5b0a30c9dba23fd8.gif 值是60e5061d2dbee_html_96223758effde47c.gif

(二)试验方式

试验时间为五个月,盆栽的口径是60e5061d2dbee_html_6c185d011d312f9f.gif ,盆高为60e5061d2dbee_html_6985ff7679b3e25a.gif ,把混合堆肥添加在土体内。为符合客观环境,选择露天试验,在多个盆中种植60e5061d2dbee_html_ec1309e191418639.gif 个高羊茅。该种植数值是根据盆栽面积及密度确定,花盆面积是60e5061d2dbee_html_c7453a4ca40df19d.gif ,种子的重量约是60e5061d2dbee_html_f142f2b4fc5c083d.gif ,适宜种植量是60e5061d2dbee_html_4cadd62b947680c9.gif 。试验人员每日按照设定量及时间进行浇水,确保盆内土体水分均衡。本次试验确定四种混合比例,即60e5061d2dbee_html_96455ecc011d938d.gif 废弃物肥料,60e5061d2dbee_html_6ee5bf2159ab4d9a.gif ;污泥与废弃物的添加比例是60e5061d2dbee_html_9e023d9cf5aba1e8.gif60e5061d2dbee_html_adb8ff2b38a96815.gif ;污泥与废弃物比例是60e5061d2dbee_html_d3c52678cb8d0be2.gif60e5061d2dbee_html_efaae5f63dabf0ae.gif60e5061d2dbee_html_361dfa38fb305fbb.gif 的污泥,60e5061d2dbee_html_ded7d77842c24f87.gif 。各混合比例的堆肥添加量分别按照60e5061d2dbee_html_32f216942330d32c.gif60e5061d2dbee_html_2190f4746235e937.gif60e5061d2dbee_html_18f96099c6eefcbb.gif60e5061d2dbee_html_ec40b8becbf9f2c2.gif 施加,对照组是60e5061d2dbee_html_ec40b8becbf9f2c2.gif 的原始土壤[2]

试验结果测定方式:养分含量测定中,试验开始初期,把所有确定好的土壤及堆肥混合放在盆内静置,等待一月左右,随机取样三次土体,用于试验前的对照数据样本。进入实验的最后一个月,把所有的土壤实行均匀取样,完成养分测定。样本经过风干处理后,使用规格为60e5061d2dbee_html_30bfde54f95592b2.gif 筛处理,过滤后的土体放入袋内,用于后期分析。本次试验中使用的仪器包括全自动的连续流动仪器、60e5061d2dbee_html_ce2119ee4696af5f.gif 。土体的物理性质参数的测试过程:精确取样通过60e5061d2dbee_html_67c62a8395eada38.gif 筛风干样本60e5061d2dbee_html_dca6b1d56224d97.gif ,放在60e5061d2dbee_html_a6162713026a59f2.gif 规格的三角瓶容器内,添加去离子水60e5061d2dbee_html_77444936cdfe8e7d.gif ,形成水土比例是60e5061d2dbee_html_961dd02880444c66.gif 液体。将容器封口,连续振荡半个小时,利用专业仪器测量电导率。和上述样本相同,精确称出60e5061d2dbee_html_9422427e30930897.gif 放在容器内,封口振荡半个小时,测量60e5061d2dbee_html_d9ab8f6077427b36.gif 值。测量样本重金属的方式为:把样本进行风干处理后,磨成粉末状,使用60e5061d2dbee_html_9801cab1d68e285b.gif 规格的筛过滤。精准取60e5061d2dbee_html_49a72b28490bcfdc.gif 的土样,添加盐酸及高氯酸、氢氟酸和硝酸进行消解,四者添加比例是60e5061d2dbee_html_981c99b646cd25b0.gif ,而后应用专业仪器检测重金属的含量。

(三)试验结果分析

1.混合堆肥对养分的影响

经过对比试验前后的数据来看,在混合堆肥添加量不断增多的过程中,土体养分含量随之提高,特别是堆肥添加量为60e5061d2dbee_html_221b4252548ed28c.gif60e5061d2dbee_html_fd508111fc7cb046.gif 的两种情形,和对照组有较大差异。实验前后的养分整体处于下降状态,有机质以及速效磷均有明显效果。另外,不同混合比例的堆肥改良土壤效果优于单一的堆肥产品,试验进行中有明显的降低,全氮及全磷等的剩余量小于仅施加废弃物的土壤。由此表示,污泥和废弃物混合处理后,能提高降解的效率,方便植物吸收。

2.混合堆肥对电导率的影响

对比试验前后测定参数,土体电导率有明显下调,对照组没有显著波动。不同配比土壤电导率,在堆肥添加量为60e5061d2dbee_html_58aa3a5535520187.gif 的处理变化幅度最大,同时园林废弃物在该试验条件下也添加配比的最高值。在试验完成后,除对照组外的全部试验组,电导率都不超过60e5061d2dbee_html_a482838557547e4a.gif ,并且60e5061d2dbee_html_1c9821abffb6f5a6.gif 依旧是处理最高值,

60e5061d2dbee_html_93242d4e00aaf511.gif 试验组的处理系数最低。在试验前,对照组电导率和其余组别有明显的差距,但在试验处理后,该组别和不同混合配比下的60e5061d2dbee_html_f65871802592d68b.gif 添加量试验组大致相同。

3.混合堆肥对60e5061d2dbee_html_4efb17e9f7bc80cf.gif 值的影响

全部配比条件下的土壤基质都属于弱碱性,并且污泥和废弃物中未能带来大量酸性物质。除完全是污泥的试验组外,其余试验组的60e5061d2dbee_html_2636ffff976583e.gif 值都呈现出下调的情况。并且在污泥混合添加量增多中,对60e5061d2dbee_html_eaaafd49bd96e36d.gif 值的处理下降,稀释样品的碱性。由此可分析出,混合堆肥能改良土体的60e5061d2dbee_html_928d9d47878c832c.gif 值,同时也不能忽视植物对土体的修复力。

4.混合堆肥对重金属影响

以总体的角度而言,经过试验处理后,添加堆肥的试验组土壤重金属都出现下降的情况,实际处理修复效果较佳,由此表示高羊茅植物发挥的吸附效果较好。不同配比情形中,在堆肥的添加量增多的过程中,60e5061d2dbee_html_37f1bd613c549c94.gif60e5061d2dbee_html_931a003a7e90c752.gif 含量随之提高,但60e5061d2dbee_html_ac9e8649bf36b0d0.gif60e5061d2dbee_html_3c6b151756cbbb28.gif 则相应下调。对比试验前后的情况,仅施加园林废弃物的试验组,60e5061d2dbee_html_a5ebd1ee63a16786.gif 实际含量变化幅度相对偏小,而在其余三类配比条件下,都发生明显的下调现象。由此表示,废弃物堆肥在针对60e5061d2dbee_html_15a39e1a87744c13.gif 时,具备较强抑制活性的能力。

5.施肥后土体性质和植物之间的影响

污泥和园林废弃物二者按照多种混合配比,均给高羊茅植物的发育带来一定影响,并且在混合堆肥添加量相对偏低的状态下,促进作用比较明显,而添加量偏高时,则发挥抑制效果。在混合比例在60e5061d2dbee_html_85c8dd2d55dd9e94.gif 且添加量偏低的试验情况下,植物发育指标最大。本次试验结果整理后,根据土体性质、高羊茅萌发、重金属含量、生物量能分成三种情况,首先是植物发发芽率、60e5061d2dbee_html_f10f23d3ca001e72.gif 、差异化添加量;其次是60e5061d2dbee_html_d5b0e1eeadfeac03.gif 和土体性质;最后是60e5061d2dbee_html_1c0e04d7d2ffc049.gif60e5061d2dbee_html_fe369ad32f534b27.gif 。植物发芽率和园林废弃物添加量、60e5061d2dbee_html_58ee3a1fbb0c5513.gif ,三者之间有显著的关联性。通过对比不同堆肥添加量的试验组发芽率,该指标的最高值都出现在添加量为60e5061d2dbee_html_b3030a49a05f6dbe.gif 的组别中,并且在添加量持续提升的过程中,此指标有明显的下降。再加上,60e5061d2dbee_html_a3b113c1a5a40868.gif 含量在所有配比条件下,60e5061d2dbee_html_c462a52623d01d97.gif 添加量的试验组处理效果最明显,由此可分析出植物发芽率和60e5061d2dbee_html_74c352a06df3d680.gif 含量为同向变动,和添加量呈负相关。此外,植物生物量和土体内全氮含量有明显关联性,通过对比各试验组的植物累积生物量,在污泥和园林废弃物比例是60e5061d2dbee_html_46b57bec0f551cdc.gif ,堆肥添加量是60e5061d2dbee_html_957ea3fee585e057.gif 时,生物量最多,同时全氮的处理效果最为明显。由此表明土壤内氮元素对植物发育有积极影响。而最后一种情况,60e5061d2dbee_html_1c0e04d7d2ffc049.gif60e5061d2dbee_html_fe369ad32f534b27.gif 和植物没有明显的关联性。

(四)结果综合讨论

土体本身的水分及有机质等均能干扰其电导率,并且堆肥盐度能通过电导率表示。通常情形下,提取液电导率约为60e5061d2dbee_html_698f2dc906d0c5ce.gif 之间,盐度适宜;处于60e5061d2dbee_html_c178e83084a8ca4.gif 时,属于高盐度;若超过60e5061d2dbee_html_fd24f9e5d3acc1e6.gif ,则盐度过大。根据试验分析,60e5061d2dbee_html_d6d3e412b4e74d1f.gif 为胁迫处理状态中,草本植物会在盐度提高趋势下,萌芽率随之下降。本试验添加污泥和园林废弃物的堆肥,所有试验组都是高盐度,种上高羊茅后,电导率都在下降,基本上均在60e5061d2dbee_html_fd24f9e5d3acc1e6.gif 之内。如果盐度偏大,会抑制植物发育,但同时盐分偏少,土壤便不能给植物发育提供有机物。但长时间添加混合堆肥能否形成盐分积累还未可知。

添加污泥的意图是处理土壤中重金属,并且重金属是造成土体积累污染的大概率因素。本次试验污泥中的60e5061d2dbee_html_50bff7ba63626cf2.gif 较多,其他重金属均达到最低标准,因而适量添加一次混合堆肥,不能引起此方面的污染。但在堆肥添加的过程中,重金属也会混在土壤内,含量随之提高。在种上植物后,重金属含量有所下调,特别是60e5061d2dbee_html_4fe42faf0293d1d0.gif ,其次是60e5061d2dbee_html_560f90595b50707a.gif60e5061d2dbee_html_ec1cb0d853558cac.gif ,由此表示高羊茅发挥的富集功能,对不同种类重金属元素作用力有差异。另外,重金属形态会干扰植物本身对重金属吸收能力,因而在改良土壤中,其形态和实际含量相较,前者可能相对关键。并且60e5061d2dbee_html_25307836ba2fe056.gif 值和土质等均是扰动重金属形态条件[3]

结束语:经过本课题的分析,得出几点结论。首先,城市污泥和园林废弃物按照60e5061d2dbee_html_ac98a9291dc0b0a7.gif 配比,对改善60e5061d2dbee_html_cb365956aaffaeb1.gif 值有明显效果。并在合理添加中,电导率也逐渐趋于正常值。废弃物堆肥对改良盐分有较好效果,不会产生累积问题。其次,混合堆肥利于改善有机质含量。最后,混合堆肥对重金属也有明显处理效果,特别是60e5061d2dbee_html_a2c5ac7bd2e5458b.gif

参考文献:

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