矿化垃圾中植物大量营养元素含量的剖面分布特征

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摘要:对经长期填埋后已稳定化的垃圾进行开采和资源化利用,能增加现有填埋场库容,对解决城市生活垃圾填埋场紧张的现状具有重要意义。以一个已运行10 a 以上的垃圾填埋场为研究对象,对已填埋6、8、10 a 的矿化垃圾中一些植物大量营养元素的剖面分布进行了测定。结果表明:(1)矿化垃圾中氮、磷、钾养分的浓度总和已达到国家有机肥养分含量标准,有机质含量也明显高于土壤的有机质含量,从植物养分供应的角度看,矿化垃圾可具有资源化利用的价值;(2)矿化垃圾中养分主要以氮素为主,磷、钾营养元素的总量较低,但速效态含量相对较高;(3)不同填埋深度的矿化垃圾中,主要营养元素的含量大部分在填埋8~10 a 后达到相对稳定的状态,但受矿化垃圾组成成分复杂性的影响,部分形态营养元素的变化规律不明显。
    随着我国城市数量增加,人口增多以及人民生活水平的提高,城市生活垃圾正以年均8%~10%的速度迅速增加[1]。垃圾的逐年增多已成为当今重大的环境问题之一,也成为环境学家研究的热点和难点[2-8]。城市生活垃圾的处理方法很多,主要有堆肥法、填埋法、焚烧法、回收和综合利用等,其中填埋处理技术由于无需对垃圾进行预处理,建设投资少、运行费用低、技术要求不高,且可以回收填埋气(沼气)等优点,已成为目前一些国家的主要垃圾处理方式。在我国,由于生活垃圾的高含水率、低发热量特性以及卫生填埋技术的经济性,70%以上的城市垃圾也采用卫生填埋的
方式进行消纳[9]。我国城市生活垃圾的厨余垃圾含量高、含水率高、热值低以及垃圾成分复杂的特性也决定了在今后相当长的一段时间内,填埋处理技术仍将是我国城市生活垃圾的主要处理方式[10-12]。但随着生活垃圾量的日益增多,填埋场用地越来越紧张,如何解决新增垃圾的出路问题引起了国内广大城市的关注。开挖填埋场长期填埋后已稳定化的垃圾,并对开采出来的垃圾进行资源化利用,则能增加现有填埋场库容,延长填埋场的实用寿命[9]。把开采出来的垃圾中的有机部分作为营养土或有机肥源是资源化利用的主要途径之一,因此掌握城市生活垃圾长期填埋后矿化垃圾中的植物营养元素的存在特征,对于资源化利用长期填埋后的城市生活垃圾具有重要意义。
    目前,国内外对填埋后的生活垃圾的研究主要集中在垃圾以及垃圾渗滤液中重金属元素、有机污染物的迁移转化规律以及对环境的影响。但对长期填埋后的营养成分以及在农业上的利用可行性方面的研究相对较少。而实际上,矿化垃圾由于形成过程和机理的特殊性,具有许多土壤所无法比拟的优越性,如有良好的多孔结构和巨大的表面积、氮磷钾营养物质含量高、微生物相对丰富等优点。有鉴于此,本研究以一个已运行10 a 以上的垃圾填埋场为研究对象,对矿化垃圾中的C、N、P、K 等植物大量营养元素的存在特征进行研究,为将长期填
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