城市污泥的土地利用研究

查湘義

（遼寧省交通高等專科學(xué)校建筑工程系，遼寧 沈陽 110122）

我國人口眾多，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，每年產(chǎn)生的生活污水量逐漸增多，在以生物處理的方法對生活污水進行處理的同時會產(chǎn)生大量的城市污泥。城市污泥含水率高，含有大量有機物，如果處理不當，極易造成嚴重的環(huán)境污染。除了含有一些有害物質(zhì)外，城市污泥中大部分有機質(zhì)、氮磷等無機物礦物元素是可以被植物吸收的，如果這些資源能夠得到合理的利用，不僅能消除環(huán)境污染問題，而且能變廢為寶，帶來較大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

1 城市污泥的特性

城市污泥是城市污水處理廠以生物處理污水后所得到的產(chǎn)物，含水率高，有的含水率甚至達到99%，脫水后的污泥含水率一般為80%左右。其顏色一般為灰色或灰黑色，主要由有機物和無機物組成，有機物的含量為50%～70%。有機物主要有蛋白質(zhì)、油脂、粗纖維和腐殖酸等，無機物則為各種金屬化合物、礦物質(zhì)及無機酸鹽等。由于城市污泥中有機物含量高，因此容易腐化散發(fā)臭味，比重較輕而不易脫水，給城市污泥的后續(xù)處理帶來了一定的難度。城市污泥中還含有重金屬、病原微生物及寄生蟲卵等，極易對環(huán)境帶來污染。但是，城市污泥中含有的大部分有機質(zhì)、氮磷微量元素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)是可以被植物吸收利用的。目前，城市污泥的處理方法有土地利用、衛(wèi)生填埋、焚燒、制作建筑材料或投海等，其中土地利用具有重要的現(xiàn)實意義。

2 城市污泥的土地利用前景

土地利用是一種具有廣闊發(fā)展前景的城市污泥處置方式，土地利用的方式主要是將城市污泥用于農(nóng)田施肥、開墾荒地和貧瘠的土地、對土壤的修復(fù)及改良以及園林綠化建設(shè)和林地施用等。城市污泥中的微量元素如氮、磷、鉀、鈣、鎂、銅、鋅和鐵等是植物生長所需的重要成分，能有效彌補土壤中微量元素的流失。城市污泥中的有機質(zhì)經(jīng)過堆肥等穩(wěn)定處理后能夠變成植物易于吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠增加土壤肥力、改良土壤結(jié)構(gòu)、促進農(nóng)作物的生長。在園林用地、林地上施用城市污泥可改善樹木、草坪、花卉的生長情況，而且不會，對人類健康造成影響。城市污泥還可作為良好的有機肥料和土坡改良劑用于礦山等受損土坡的復(fù)墾，能夠改善土壤的性質(zhì)。

3 城市污泥的土地利用現(xiàn)狀

周立祥等［1］通過盆栽試驗和田間試驗對城市污泥的土地利用進行了研究，結(jié)果表明城市污泥施用以后能夠提高土壤肥力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，并有利于后茬作物的生長，其養(yǎng)分介于化肥與普通農(nóng)家肥之間。但城市污泥施用存在重金屬和病原物污染問題，在菜地上表現(xiàn)得尤其明顯。王新等［2］利用污泥土地利用技術(shù)考察污泥對草坪草及土壤的影響，結(jié)果表明污泥施用后可提高土壤養(yǎng)分含量，特別是對土壤中有機質(zhì)含量的提高有較大的促進作用，使草坪草獲得了良好的長勢，使草坪草生物量增加、綠期延長。但是，城市污泥使用后導(dǎo)致土壤重金屬含量增加，重金屬鎘含量超過土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準。宋鳳敏［3］研究了城市污泥土地利用對菠菜生長的影響，通過盆栽對比試驗，分別以城市污泥、蔬菜專用肥料、空白土壤試樣種植菠菜，觀察各種情況下對菠菜產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，城市污泥施用能夠提高菠菜的產(chǎn)量，當城市污泥施用量與空白土壤為7∶3時，得到的菠菜產(chǎn)量較蔬菜專用肥提高30%，同時菠菜葉綠素含量有所提高。

4 城市污泥土地利用存在的問題與解決對策

4.1 城市污泥的性質(zhì)問題

城市污泥中不僅含有土地利用所需的營養(yǎng)物質(zhì)，而且含有有毒有害成分，如重金屬、致病微生物等。這些有毒有害成分會影響植物的生長，并且通過食物鏈轉(zhuǎn)移到動物身體甚至是人體內(nèi)，造成食物中毒，危及生態(tài)安全和人們的身體健康。因此，污泥的性質(zhì)對其利用具有決定性作用。鄭國砥等［4］對城市污泥土地利用過程中重金屬的污染風(fēng)險進行了評價，分析了作物富集重金屬的影響因素，得出在短期內(nèi)施用城市污泥不會對人體造成潛在的危害，而長期施用則污染風(fēng)險加重。

針對城市污泥性質(zhì)所帶來的土地利用問題，應(yīng)采取以下措施進行處理：①從責(zé)任溯源來看，城市污泥中的重金屬主要與工業(yè)污水排放進入城鎮(zhèn)生活污水系統(tǒng)有不可分割的關(guān)系，因此重金屬的源頭控制顯得極為重要，應(yīng)嚴格控制工業(yè)廢水排入生活污水系統(tǒng)的重金屬含量，以達到消除城市污泥土地利用重金屬的毒害風(fēng)險；②在土地利用之前，對城市污泥進行處理，經(jīng)過脫水、堆肥處理后的城市污泥的重金屬有效性大大降低，有效性降低則可以大大降低對植物的危害；③合理控制城市污泥的施用量，即根據(jù)污泥中所含的重金屬濃度合理確定城市污泥的施用量，使土地中重金屬含量保持在允許的范圍內(nèi)。

4.2 城市污泥制肥產(chǎn)品的出路問題

城市污泥作為一種有機肥料進行土地利用一直不被人們所接受，導(dǎo)致城市污泥產(chǎn)品的出路受到限制。城市污泥含水量大，經(jīng)脫水、發(fā)酵等環(huán)節(jié)處理后，需要消耗更多的能耗，導(dǎo)致制作成本增加，而與其他有機化肥相比，其銷售價格往往較低，導(dǎo)致污泥制肥產(chǎn)品不具備競爭優(yōu)勢。農(nóng)業(yè)管理部門對污泥制肥產(chǎn)品的準入方面也持有謹慎的態(tài)度，限制了城市污泥土地利用的發(fā)展。因此，針對污泥制肥產(chǎn)品的出路問題，應(yīng)加大城市污泥土地利用的宣傳引導(dǎo)，提高公眾對城市污泥土地利用的認識，在保證城市污泥土地利用安全、可靠的情況下，對污泥制肥產(chǎn)品給予政策上的扶持和財政上的補貼，提高污泥制肥產(chǎn)品市場競爭力。同時，還應(yīng)加強城市污泥的監(jiān)督管理，嚴格記錄城市污泥的出路、數(shù)量等信息，避免城市污泥在未經(jīng)處理的情況下隨意排放，完善城市污泥環(huán)境污染的懲罰制度［5］。

5 結(jié)語

與污泥填埋、焚燒處理技術(shù)相比，城市污泥的土地處理技術(shù)具有極大的優(yōu)勢，可以認為是當今和未來的一個主要處理方向。城市污泥的衛(wèi)生填埋會造成土地資源的浪費，產(chǎn)生的滲濾液有污染地下水的風(fēng)險；焚燒技術(shù)產(chǎn)生的燃燒氣體會產(chǎn)生二次污染問題，城市污泥中的氮氧化物容易腐蝕焚燒爐等設(shè)備，造成焚燒成本增加；而土地利用技術(shù)可以合理利用城市污泥中的有機物，通過植物吸收達到降解有機物的目的，重點是要處理好城市污泥中的重金屬、病原微生物等問題，避免影響城市污泥的利用效果。

［1］周立祥，胡靄堂，戈乃玢，等.城市污泥土地利用研究［J］.生態(tài)學(xué)報，1999（2）：185-193.

［2］王新，周啟星，陳濤，等.污泥土地利用對草坪草及土壤的影響［J］.環(huán)境科學(xué)，2003（2）：50-53.

［3］宋鳳敏.城市污泥土地利用對菠菜生長的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（31）：17669-17670.

［4］鄭國砥，陳同斌，高定.城市污泥土地利用對作物的重金屬污染風(fēng)險［J］.中國給水排水，2012（15）：98-101.

［5］余杰，李宇佳，牟江濤.中國城市污泥土地利用限制性因素及前景分析［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2016（7）：64-68.