生活垃圾的养分与重金属含量特征及其农用潜力分析

北极星环保网讯:作者对全国12个省份72个典型村镇进行了生活垃圾采样调查，系统分析了我国农村生活垃圾的基本理化特性、养分含量与重金属特征及其农用潜力，为我国农村生活垃圾堆肥处理提供参考。

垃圾堆肥可显著减少土壤中有效Cr含量但长期使用导致的土壤重金属积累仍不可忽视！

研究表明:我国典型村镇生活垃圾含水率为(53.68±8.84)%,pH为7.11±0.56,有机质含量为(49.04±10.49)%,C/N约为43∶1,C/P约为144∶1。除C/N略高外,其余特性均适合进行堆肥化处置。我国典型村镇生活垃圾中重金属As、Hg、Pb、Cd、Cr,Cu和Zn含量分别为(7.645±8.729),(0.737±0.480),(21.798±17.606),(3.356±11.012),(108.632±84.011),(36.834±10.905),(80.093±42.237)mg/kg。

与国内相关标准相比,只有Hg、Cd超标,最大超标率分别为29.17%、43.75%;与欧美相关标准相比,仅有Cd、Cr超标,最大超标率分别为25.69%、37.50%。

据统计,我国每年约产生3亿t农村生活垃圾。由于农村生活垃圾收集处理基础设施和体制远远落后于城市,致使村镇生活垃圾随意堆放,给农村带来了各种环境问题。

虽然在我国一些地区实行了生活垃圾“村收集—镇(乡)转运—县(区)处理”的模式,但由于经济成本等因素制约,效果并不理想。

用堆肥法就地处理农村生活垃圾不但成本低,可以变废为宝,还能节约垃圾填埋场占地问题,并减轻垃圾焚烧对大气的污染。生活垃圾堆肥具有提高土壤养分,优化泥土的理化性质,增强土壤微生物代谢活动的优点,而且生活垃圾堆肥能够改善土壤污染,避免水土流失。

Shen等研究表明:连续施用垃圾堆肥能提高土壤的C、N、P含量以及土壤pH值。李友宏等进行了银川市城市生活垃圾处理及利用效果的研究,结果表明,施用垃圾堆肥可使水稻、甜菜和玉米较空白对照分别增产19.7%、29.6%和34.3%,而施用垃圾复合肥可使水稻、甜菜和玉米较单独施用堆肥增产61.8%、55.3%和36.2%。

黄启飞等运用二次通用旋转组合试验设计,通过模拟土培试验,进行了垃圾堆肥对Cr污染土壤的修复机理研究,结果表明,垃圾堆肥可显著减少土壤中有效Cr含量,但长期使用导致的土壤重金属的积累仍不可忽视。

01材料与方法采样点布置

在全国12个省份进行村镇生活垃圾采样调查,包括南方6个省份(广东、湖南、安徽、湖北、上海、重庆),北方6个省份(北京、河南、山东、甘肃、黑龙江、吉林),其中每个省市选择1个采样地区,每个地区根据经济水平,产业类型等因素选取3个典型乡镇采样,每个乡镇设集镇中心和周边农村2个采样点,共计72个采样点。采样地点布置如图1所示。

采样与分析方法

将生活垃圾搅拌均匀后堆成圆形,将其十字4等分,然后随机舍弃对角的2份,余下部分重复进行前述铺平并分为4等分,舍弃1/2,直至垃圾量能够装满4个100L大桶,现场称重,测定生活垃圾容重。

将带回实验室的垃圾样品中大粒径物料破碎至100~200mm,然后将各种成分分别放在干燥的容器内,置于电热鼓风恒温干燥箱(105±5)°C下烘干4~8h,待冷却0.5h后称重。重复烘干1~2h,冷却0.5h后再称重,重复直至两次称量之差小于样品质量的1%。用研磨仪将烘干后的样品研磨至0.5mm以下,用于各个项目的测定。测定项目与方法见表1。

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