非正規垃圾填埋場篩分腐殖土的利用研究

張宗正

（北京市環境衛生設計科學研究所，北京 100028）

篩分技術處理陳腐混合垃圾產生一定量的腐殖土，這些腐殖土含有一定的營養元素，但同時含有微量的重金屬。這些腐殖土可用于園林種植用土，既能達到消除垃圾對環境的污染，又能做到陳腐垃圾的資源化利用。筆者將垃圾腐殖土與苗圃綠化土壤按照垃圾腐殖土添加質量比對多年生黑麥草和速生楊進行栽植對比試驗，通過觀測和檢測植物生長過程中各項指標，得出一個垃圾腐殖土安全、適宜的應用方法。

1 試驗條件及測定指標

1.1 試驗原料

腐殖土：經篩分處理后直徑小于20 mm的垃圾土。

綠化土：北京市昌平區北七家鎮前藺溝村綠化土。

1.2 試驗植物品種

根據常規綠化要求選擇草本與木本2種。

草本植物選擇多年生黑麥草，在公園、庭園及小型綠地上，常把多年生黑麥草用作“先鋒草種”，以便迅速形成急需的草坪，或早日改變環境面貌。多年生黑麥草除了作草坪栽培外，還可用作保土植物及人工牧草的種植材料，它不僅可以單播，還可與白三葉等其他護坡植物混合播種，一般都能獲得較好效果。

木本植物選擇速生楊107，屬黑楊派無性系，是從美洲黑楊和歐洲黑楊中選育出的優良品種，速生楊具有品質優良，生長快，適應性強，抗寒及抗病蟲害能力強，木質輕，易加工，管理粗放等特點，是速生豐產林建設的最佳種植樹種。

1.3 試驗場地描述

野外試驗地位于北京市昌平區前藺溝村北林大苗圃，地形較平坦，地帶性土壤類型為潮土，屬暖溫帶，半濕潤大陸性季風氣候，四季分明。年平均日照2 684 h、氣溫11.8℃、降水量550.3 mm。

1.4 試驗布設

試驗按照植物品種的不同分2塊栽植區，如圖1所示。

黑麥草栽植區：試驗地中將礦化垃圾腐殖土與苗圃綠化土壤按照垃圾腐殖土添加質量比0:1、1:3、1:1、3:1、1:0進行配比。

楊樹栽植區：按照5種配比，分5處栽植區，每處栽植1株。

1.5 試驗測定指標

1）植物生長及生理指標：長勢、生物量；株高、長勢。

2）種植土及植物體重金屬含量：種植土及植物體中5種重金屬鎘、汞、砷、鉻、鉛及P的含量。

2 結果分析

2.1 垃圾腐殖土對植物生長的影響

2.1.1 垃圾腐殖土添加含量對黑麥草生長的影響

1）垃圾腐殖土對黑麥草生長的影響：不同垃圾腐殖土添加比例下黑麥草生長質量從高到低的排列順序為：1:3＞1:1＞3:1＞1:0＞0:1。

2）垃圾腐殖土對黑麥草生物量的影響：不同垃圾腐殖土添加比例下地上生物量從大到小的排列順序為：1:3＞0:1＞1:1＞3:1＞1:0。

2.1.2 垃圾腐殖土對楊樹生長的影響

1）垃圾腐殖土對楊樹株高的影響．不同垃圾腐殖土施用比例下楊樹株高增長量從大到小的排列順序為：1:3＞0:1＞1:0＞3:1＞1:1。

2）垃圾腐殖土對楊樹長勢效果影響。不同垃圾腐殖土添加比下楊樹長勢效果由好到差得排列順序為：1:3＞0:1＞1:0＞3:1＞1:1。

2.1.3 小結

黑麥草與速生楊在垃圾腐殖土的添加比為1：3時，植物生長性指標均表現最佳。

2.2 種植土及植物體無機養分含量和重金屬含量檢測

2.2.1 無機養分含量和重金屬含量結果分析

兩種栽培基質的無機養分含量和重金屬含量分別見表1、2，檢測項目的全國土壤養分含量分級標準和國家標準土壤環境質量標準分別見表3、4。

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結合全國土壤養分含量分級標準和栽培基質的無機養分含量檢測結果，垃圾腐殖土中有機質、全氮、堿解氮、速效鉀、速效磷的含量均達到了中等以上水平。表明垃圾腐殖土可改善土壤無機養分含量，很好地促進植物的生長。

栽培基質的重金屬含量檢測結果表明，垃圾腐殖土中重金屬鎘、汞、砷、鉻、鉛均符合國家標準土壤環境質量標準二級標準。

2.2.2 植物對垃圾腐殖土中重金屬的累積與遷移分析

2.2.2.1 土壤—黑麥草系統重金屬遷移與累積

土壤黑麥草系統重金屬含量分析結果見表5、6。

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表6顯示：Cd、Hg、As、Cr、Pb5種重金屬在黑麥草葉部的富集系數均小于1，且除了Cd元素以外，其他重金屬的富集系數都隨著腐殖土添加量的增大而減小。Hg、As、Cr、Pb4種重金屬在黑麥草根部的富集系數均小于1。Cd元素在黑麥草根部的富集系數除了配比為0:1外都大于1，說明了黑麥草根部容易吸收Cd元素。

檢測結果表明：5種重金屬鎘、汞、砷、鉻、鉛主要分布在植物的根部，葉部的含量較少，其中汞、砷在葉部的含量為0，表明黑麥草對這5種重金屬的吸收主要集中在根部。隨著垃圾腐殖土用量的增大，鎘、砷、鉻、鉛在葉部與根部的含量并沒有隨之增大，說明垃圾腐殖土用量的增加并不會導致這4種重金屬在黑麥草體內大量累積。

2.2.2.2 土壤-楊樹系統重金屬遷移累積

鎘、汞、砷、鉻、鉛5種重金屬在楊樹體內吸收分布部位不同，鎘主要分布在楊樹的根與葉部；鉻主要分布在根與莖部；鉛主要分布在葉部；汞、砷在楊樹根、莖、葉部的含量極低未檢測出。檢測結果見表7。

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表7表明：鉻在莖部的含量隨著垃圾腐殖土添加量的增加而增大；鎘、鉛在葉部含量隨著垃圾腐殖土添加量的增加而增大。這說明垃圾腐殖土的添加會導致鎘、鉻、鉛在植物體內不同部位不同程度的累積，當鎘超過一定濃度后，就會影響植物的生理生化過程和生長發育，如對葉綠素的破壞作用，促進抗壞血酸分解，并能抑制植物各種功能酶的活性，從而影響作物的產量和品質，對植物體造成毒害作用。

3 結論

1） 黑麥草與速生楊107采用垃圾腐殖土與綠化土添加質量比為1:3時植物的生長發育最好。

2）垃圾腐殖土營養元素含量顯著優于一般綠化土，能有效改良土壤的營養價值，垃圾腐殖土的加入可以給植物提供一個更好的生長環境，利于植物健康成長。垃圾腐殖土的添加量小于等于50%時既能增加土壤養分、改良土壤，又不會造成土壤的重金屬污染，對植物的重金屬吸收達到一個合理的可控范圍。

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