生物干化污泥对马尼拉草坪生长性状和环境效应的影响

生物干化污泥对马尼拉草坪生长性状和环境效应的影响黄明强1，谢小青2，黄强1，周亮1，黄金阳1，卢昌义1*(1．厦门大学嘉庚学院环境科学与工程系，福建漳州363105;2．厦门水务集团有限公司，福建厦门361008)摘要:为使城市生活污泥得以无害化、资源化综合利用，研究了经无害化处理的生物干化污泥对马尼拉草坪生长状况和土壤效应的影响。结果表明，随着生物干化污泥施用量的增加，马尼拉草叶绿素含量和生物量逐渐提高，但施用量超过1250g·m－2后，对马尼拉草的促进作用不再显著。生物干化污泥对马尼拉草坪具有较好的培肥效应，草坪土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性显著提高。施用生物干化污泥还可提高土壤全氮、全磷、无机氮和速效磷含量，施用后不会造成土壤重金属污染。在园林绿地草坪使用，只要将施用量控制在1250g·m－2以下，是基本安全的，这为生物干化污泥在园林草坪上的推广应用提供科学依据。关键词:生物干化污泥;马尼拉草;生长效应;环境效应中图分类号:S141.6;S688.4文献标识码:A文章编号:1673－6257(2011)04－0069－05收稿日期:2010－11－21;最后修订日期:2011－01－24基金项目:“水专项”课题“城市污水处理厂污泥减量化、无害化与综合利用关键技术研究与工程示范”项目(2009ZX07317－003)。作者简介:黄明强(1980－)，男，福建漳州人，副教授，博士，研究方向为污水处理与资源化利用。通讯作者为卢昌义。随着我国城市化进程的加快、城市人口的增加，城市生活污水排放量日益增多，污泥的产出量也相应迅速增加。据统计，我国目前建成运转的污水处理厂420多个，年处理能力113.6亿t，年产干污泥量达130多万t，而且以每年10%的速度增加［1］。城市污泥成分复杂，含有有毒、有害物质，如重金属、病原菌及寄生虫(卵)等，若处置不当，可能对生态环境和人类自身造成很大危害［2－4］。同时污泥还含有大量氮、磷、钾、微量元素、有机质等营养成分［5］，因此，寻求经济有效的污泥无害化和资源化处理途径具有重要意义［6－8］。将城市污泥经过减量化、无害化处理后作为林地、草地、城市绿化等环境绿化植物基肥，或制成污泥有机肥作为绿化植物追肥，既避开食物链，又实现了城市污泥的安全处置和资源化利用，被认为是一条很有发展前景的利用途径。污泥中含有丰富的有机质和N、P、K等植物生长必需元素，但也含有病原体、重金属和有机污染物，体积大，含水率高，分散性差，且具有恶臭气味等，直接利用容易引起环境二次污染。但城市污泥经过生物干化处理后，病原物被大部分杀灭，重金属被钝化，有机污染物被降解，污泥体积减少，含水率降低，恶臭气味消失，植物可利用有效养分提高，成为方便运输和施用的疏松物料，利用环境风险降低。在众多绿化草种中，马尼拉草(Zoysiamatrel-la)生长迅速，成坪较快，观赏价值较高，广泛应用于园林、庭院及道路绿化，是南方园林草坪的常见品种之一。马尼拉草为多年生草本植物，具横走根茎和匍匐茎，秆细弱，高12～20cm。叶片长3～4cm，宽1.5～2.5mm。马尼拉草坪常绿周期大约在280～300d左右，耐践踏，耐修剪，耐寒，耐旱，根系发达，与杂草竞争力强，修剪少，养护费用较少，质地细腻，柔软，管理粗放。因此，本文以生物干化污泥为原料，探讨其在马尼拉草坪中的应用技术及利用环境风险控制，对于促进城市污泥的资源化利用具有重大的现实意义，为其在园林草坪上的推广应用提供科学依据。1材料与方法1.1供试材料生物干化污泥的基本性质如表1所示，其pH值、有机质、总养分的含量都达到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(CJ248－2007)标准［5］的要求，重金属的含量远低于该标准规定的重金属污染物浓度限值，可在各种土壤中施用。试验地点设在厦门大学嘉庚学院园内，供试土壤的基本理化性质见表1。供试草坪为马尼拉草(Zoysiamatrella)。—96—中国土壤与肥料2011(4)表1生物干化污泥和供试土壤基本性质有机质(g·kg－1)pH全氮(g·kg－1)全磷(P，g·kg－1)无机氮(NH4－N+NO3－N)(mg·kg－1)速效磷(P2O5，mg·kg－1)重金属(mg·kg－1)HgPbCdCrCuZn生物干化污泥435.307.4937.0022.10526.10378.601.0214.293.2638.30352.14466.24供试土壤0.635.140.800.8849.957.200.0910.000.1122.7013.5027.40污泥农用时污染物控制标准限值(酸性土壤，GB18918—2002)5300560080020001.2试验方法试验共设8个处理，每个处理施用的生物干化污泥如下:A:125g·m－2，B:250g·m－2，C:5