固體廢棄物在土地整治中的資源化利用

童 偉孫嬰嬰

（1陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 陜西西安 710075 2陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司 陜西西安 710075 3國(guó)土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 陜西西安 710075 4陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心 陜西西安 710075）

引言

固體廢棄物是指喪失原有利用價(jià)值的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品。生活中常見(jiàn)的固體廢棄物主要有廢鋼鐵、廢紙、廢玻璃、廢塑料、各類廢橡膠和工業(yè)廢渣等。這些廢棄物如不進(jìn)行回收利用，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)400億-450億元[1]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于固體廢棄物處理方式主要為焚燒和填埋，不僅造成了相關(guān)資源的極大浪費(fèi)，也對(duì)環(huán)境帶來(lái)極大的污染。近年來(lái)，固體廢棄物經(jīng)過(guò)改造后被用于發(fā)電、園林造景、土地整治等多個(gè)領(lǐng)域，不但變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源化利用[2]。固體廢棄物在土地整治中的應(yīng)用剛剛起步，本文對(duì)此進(jìn)行綜述，以期對(duì)固體廢棄物的資源化利用及土地整治土體材料來(lái)源提供新的思路。

1 固體廢棄物的種類

1.1 農(nóng)業(yè)固體廢棄物

農(nóng)林牧副漁各項(xiàng)生活中丟棄的固體廢物，主要成分是農(nóng)作物秸稈、枯枝落葉、木屑、動(dòng)物尸體、大量家禽家畜糞便、以及農(nóng)業(yè)用資材廢棄物（肥料袋、農(nóng)用膜）[3]。

1.2 工業(yè)固體廢棄物

工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物?？煞譃橐话愎I(yè)廢物(如高爐渣、鋼渣、赤泥、有色金屬渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、廢石膏、脫硫灰、電石渣、鹽泥等)和工業(yè)有害固體廢物[4]。

1.3 日常生活垃圾

生活垃圾與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，是指在人們?nèi)粘Ｉ钪斜粊G棄的固體物品。生活垃圾主要包含廚房垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其它垃圾四大類[5]。

2 固體廢棄物的危害

隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，固體廢棄物的數(shù)量日益增加，由于缺乏技術(shù)上的支持以，大部分固體廢棄物被直接丟棄，對(duì)土壤、水質(zhì)、大氣等產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害[6]。

2.1 污染土地

固體廢物的堆積，一方面占用土地，造成大量土地資源浪費(fèi)；另一方面，部分有毒有害固體廢棄物還能造成環(huán)境污染。據(jù)估算，每1×104t廢物大約需要666.7 km2的土地來(lái)堆放。目前，我國(guó)大多數(shù)城市普遍面臨的問(wèn)題是垃圾圍城，對(duì)城市發(fā)展產(chǎn)生了極大的威脅。同時(shí)，垃圾堆放過(guò)程中，通過(guò)降雨、風(fēng)化、光照等因素，產(chǎn)生有害物質(zhì)，進(jìn)入大氣、水體、土壤，對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)造成污染。

2.2 污染水體

固體廢物污染水體的途徑主要有以下幾種：（1）固體廢物直接傾入江河湖泊；（2）固體廢物隨地面徑流進(jìn)入江河湖泊；（3）固體廢物中的有害物質(zhì)在降水的淋溶、滲透作用下進(jìn)入土壤，污染地下水；（4）粉狀固體廢物隨風(fēng)飄入江河湖泊。

2.3 污染大氣

固體廢物進(jìn)入大氣中的途徑主要為焚燒和微生物發(fā)酵生有害氣體，從而進(jìn)入大氣中。常見(jiàn)的有煤矸石的自燃、焚燒垃圾等，都伴隨著大量的SO2、CO2、NH3等氣體。近年來(lái)，冬季我國(guó)北方城市PM2.5等顆粒物濃度不斷上升，對(duì)氣候、人類健康、戶外作業(yè)等產(chǎn)生了極大的危害。

3 固體廢棄物在土地整治中的應(yīng)用

3.1 煤矸石

煤矸石是在成煤過(guò)程中，形成的一種比煤堅(jiān)硬、含碳量較低的黑灰色巖石，通過(guò)采煤和洗煤過(guò)程排放進(jìn)入環(huán)境的固體廢物。目前，煤矸石利用價(jià)值不高，大量的煤矸石被棄置在環(huán)境中，一方面壓站土地資源，造成土地資源浪費(fèi)；另一方面，煤矸石會(huì)緩慢釋放出硫化物，造成土壤、水質(zhì)及大氣的污染。

目前，煤矸石以被廣泛用于回收煤炭和黃鐵礦、發(fā)電、制造建筑材料等領(lǐng)域。在土地整治中的應(yīng)用也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。礦區(qū)土地復(fù)墾核心內(nèi)容是土體剖面重構(gòu)，而煤矸石是很好的重構(gòu)材料，不僅能構(gòu)建良好的土體構(gòu)型，還能給作物生長(zhǎng)提供相應(yīng)的養(yǎng)分供給[7]。

3.2 粉煤灰

粉煤灰來(lái)源于煤燃燒后所產(chǎn)生的細(xì)灰，大量來(lái)源于火力發(fā)電廠的排放物[8]。由于我國(guó)人口較多，生產(chǎn)、生活對(duì)電的需求很大，而火力發(fā)電依然在發(fā)電行業(yè)占有很高的比重，因此粉煤灰在我國(guó)的排量依然較大，是主要的工業(yè)廢渣。如不采取有效措施處理粉煤灰，就會(huì)對(duì)河流、大氣、土壤產(chǎn)生危害，甚至危害人和其他生物的健康。近年來(lái)，粉煤灰作為一種可利用的資源，逐步被應(yīng)用于土地整治工程領(lǐng)域[9]。

粉煤灰可以調(diào)節(jié)土壤容重，增加土壤中團(tuán)聚體、有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量，提高土壤持水能力，有效改善土壤的理化性質(zhì)[10]。不同的粉煤灰，性質(zhì)差異較大。堿性粉煤灰對(duì)用來(lái)中和剝離物和酸性土體，具有明顯效果。粉煤灰粒級(jí)較大，按照一定的比例參入重粘土中，可以降低土壤粘度，增加整治后土壤的孔隙度和透氣性。同時(shí)，粉煤灰中富含鉀、鈣、鐵、硼等礦物元素，可以為作物生長(zhǎng)提供礦物元素和微量元素。粉煤灰還能提高土壤中生物酶的活性，加速其反應(yīng)過(guò)程，達(dá)到快速活化土壤，顯著提高作物產(chǎn)量的目的。

3.3 污泥

污泥的成分極其復(fù)雜，主要為無(wú)機(jī)顆粒、有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、膠體等，是污水處理過(guò)程所產(chǎn)生的一種非均質(zhì)體。近年來(lái)，將污泥用于土地整治行業(yè)受到越來(lái)越多的人關(guān)注。污泥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、礦質(zhì)養(yǎng)分含量和微生物，不僅為農(nóng)田作物提供生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，還可促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，提高土壤孔隙度，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的持水能力[11-12]。但由于污泥中含有種病原菌、重金屬和有機(jī)污染物等，因此在土地整治中，應(yīng)考慮環(huán)境能承受的容量范圍，如有必要，需進(jìn)行一定的前處理，如堿性發(fā)酵、好氧消化、好氧堆肥等方式處理后，方可使用。

3.4 作物秸稈

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，秸稈資源非常豐富。近二十年來(lái)，由于煤、電、天然氣的普及、各種工業(yè)制品的豐富，農(nóng)村地區(qū)對(duì)于秸稈的利用降低，現(xiàn)急需尋找更好的途徑來(lái)處理作物收獲后產(chǎn)生的秸稈。焚燒秸稈所生成的氣體對(duì)大氣有極大地危害，不僅增加空氣中CO2的含量，增加空氣中的可吸入顆粒物，而且降低空氣的能見(jiàn)度。目前，作物秸稈的利用方式主要有還田增產(chǎn)、建材原料、可再生生物油、發(fā)酵飼料等。

秸稈還田是秸稈利用的一種重要方式，秸稈中含有大量的有機(jī)質(zhì)，氮磷鉀和微量元素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要的有機(jī)肥源[13]；秸稈還田可以增加土壤當(dāng)中微生物種類和數(shù)量[14]。秸稈直接還田方式主要有秸稈粉碎還田、覆蓋還田和高留茬還田。

結(jié)語(yǔ)

固體廢棄物既是環(huán)境污染源，又是生物質(zhì)資源庫(kù)。因此，在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的大背景下，必須提高固體廢棄物資源化利用率，降低資源化成本，減少固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。固體廢棄物在土地整治中的應(yīng)用具有廣闊的前景，一方面要從政府層面出發(fā)，加大宣傳力度，制定和出臺(tái)固體廢棄物處理和利用的相關(guān)政策；另一方面，企業(yè)或科研單位應(yīng)加大技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)的力度，組織技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)技術(shù)升級(jí)，破解固體廢棄物利用難題。

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