城市污泥堆肥對(duì)綠化苗木生長(zhǎng)的影響
——以城市園林有機(jī)廢棄物堆肥效果和應(yīng)用研究為例

桑好江，馬小霞，徐曙光，王道天

（山東海川建設(shè)有限公司，山東 東營(yíng) 257000）

1 城市有機(jī)物的危害

在城市固體廢棄物中大部分是有機(jī)廢棄物，有機(jī)廢棄物中含有大量餐廚垃圾、園林綠化廢棄物和城市污泥等易腐爛的有機(jī)物質(zhì)，若不對(duì)其進(jìn)行謹(jǐn)慎處置，將嚴(yán)重污染土壤、水體以及大氣環(huán)境，對(duì)生態(tài)環(huán)境以及人們健康造成嚴(yán)重負(fù)面影響，其危害性不亞于工業(yè)固體廢棄物中的危險(xiǎn)廢棄物，需引起我們高度重視。

1.1 對(duì)水環(huán)境的危害

城市有機(jī)廢棄物中含有大量的N、P 等營(yíng)養(yǎng)元素，當(dāng)城市有機(jī)廢棄物以及其腐解的滲濾液等物質(zhì)進(jìn)入水環(huán)境后會(huì)導(dǎo)致水體環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化，水體中會(huì)出現(xiàn)藻類等水生植物瘋長(zhǎng)的現(xiàn)象，水中溶解氧被大量消耗，進(jìn)而致使水生動(dòng)物大量死亡，造成水質(zhì)惡化，整個(gè)水環(huán)境原本具有的功能消失。從而對(duì)水生生物的生存造成嚴(yán)重影響，水體生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞，并會(huì)對(duì)人們的飲用水水源造成污染，造成城市水質(zhì)型缺水，同時(shí)有毒的有害物質(zhì)更容易在各種微生物、藻類以及各種浮游生物的體內(nèi)大量聚集，最后隨著食物鏈不停的傳遞進(jìn)入人體對(duì)健康造成嚴(yán)重傷害。

1.2 對(duì)大氣環(huán)境的危害

露天簡(jiǎn)易堆放的城市有機(jī)廢棄物中的粉塵等微小微粒容易因空氣流動(dòng)進(jìn)入大氣環(huán)境中并因大氣環(huán)流而擴(kuò)散傳播到很遠(yuǎn)的地方，從而加劇空氣中污染物的溶度，嚴(yán)重污染我們的大氣環(huán)境；還有需要注意的是，園林有機(jī)廢棄物簡(jiǎn)單填埋后缺少科學(xué)管理而導(dǎo)致大量CH4、CO2等溫室氣體釋放進(jìn)入大氣環(huán)境中，加劇全球氣候變暖，甚至還有眾多有毒有害的氣體排入大氣環(huán)境中，導(dǎo)致我們的健康受到嚴(yán)重危害。

1.3 對(duì)人們身體健康的危害

城市有機(jī)廢棄物中尤其是城市污泥中含有眾多有毒有害的有機(jī)物質(zhì)以及重金屬，其中很大一部分都具有生物放大效應(yīng)，可能會(huì)造成癌癥、畸形，甚至基因突變的困擾。若對(duì)城市有機(jī)廢棄物處理不善會(huì)導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)通過固、液、氣三相進(jìn)入土壤、水、大氣環(huán)境中，并對(duì)所有生物賴以生存的土壤環(huán)境、水環(huán)境以及大氣環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，這些污染物還會(huì)在生物的體內(nèi)長(zhǎng)期存活積累，通過食物鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)移，最終被人體吸收，影響人們的身體健康。

2 城市有機(jī)廢棄物堆肥處理

2.1 堆肥原理

堆肥是指通過人為調(diào)節(jié)和控制條件，在一定的含水率、碳氮比和通風(fēng)供氧等這些合適的條件下，利用自然界中存在的多種微生物或者具有高效微生物菌體的人工添加劑以及其他來源的添加物，使城市有機(jī)廢棄物被微生物分解成易被植物吸收利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并產(chǎn)生穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過程。堆肥過程主要就是依靠微生物的自身生命活動(dòng)將有機(jī)廢棄物礦質(zhì)化、腐殖化和無害化并變成腐熟肥料的過程。從廢棄物開始到變成肥料的整個(gè)過程中，主要依靠各種微生物的自身代謝活動(dòng)，比如細(xì)菌、真菌、放線菌等進(jìn)行分解代謝與合成代謝，把堆肥體中的有機(jī)物不斷分解產(chǎn)生供其生長(zhǎng)的能量，并利用堆體中的有機(jī)質(zhì)合成細(xì)胞物質(zhì)，使微生物大量增殖，在此過程中多種微生物交替出現(xiàn)不斷降解有機(jī)質(zhì)并使堆體溫度升高或降低，最終完成城市有機(jī)廢棄物堆肥過程，城市有機(jī)廢棄物從堆積到腐熟大致需要3個(gè)不同溫度的階段，先是升溫階段到高溫階段最后是降溫階段。

2.2 堆肥工藝工序

堆肥是處理與利用有機(jī)廢棄物的一種方法，通過生物化學(xué)反應(yīng)而降解（消化）掉有害物質(zhì)，用作肥料并用來改良土壤。在人工控制的條件下，將生活垃圾中有機(jī)質(zhì)分解、腐熟、轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的類似腐殖質(zhì)土的方法。

2.3 影響堆肥質(zhì)量的因素

2.3.1 通風(fēng)供氧

影響城市有機(jī)廢棄物堆肥處理過程的關(guān)鍵因素就是通風(fēng)供氧環(huán)節(jié)，為了保證堆肥工序順利進(jìn)行，要保證有氧滲入堆體各處，滿足微生物分解有機(jī)物的需要。通常采用的通風(fēng)供氧方式有空氣泵強(qiáng)制通風(fēng)與翻堆通風(fēng)以及兩者并舉配合使用等方式。根據(jù)在堆肥過程中的通風(fēng)時(shí)間還可分為連續(xù)通風(fēng)與間隙通風(fēng)。堆肥過程中的需氧量與堆體中有機(jī)質(zhì)含量存在一定關(guān)系，堆體中有機(jī)質(zhì)含量越大，則其在堆肥過程中耗氧量也越大。為了給堆肥微生物提供足夠的氧氣，我們要控制好通風(fēng)量，這樣還可以將堆肥過程中產(chǎn)生的CO2等氣體以及過多的水分排出堆體，從而促進(jìn)堆體升溫與堆肥過程進(jìn)行。

2.3.2 含水率

微生物通常只能利用溶解性的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，含水率對(duì)堆體中有機(jī)物溶解以及促進(jìn)微生物分解利用有機(jī)物有一定影響，適當(dāng)?shù)暮士杀ＷC有機(jī)物高降解速率和提高腐熟程度，因此含水率是影響城市有機(jī)廢棄物堆肥效果的一個(gè)重要因素。通常認(rèn)為適宜堆肥的最佳含水率在50%～70%之間，但是這個(gè)最佳含水率跟堆肥的原料和方法有關(guān)系。

2.3.3 溫度

溫度對(duì)微生物活動(dòng)具有重大影響，同時(shí)溫度情況也是微生物活性高低的重要表現(xiàn)，堆肥的腐熟程度完全是由溫度變化來決定的，堆肥過程中微生物適宜溫度大致為40～65℃。一般認(rèn)為堆肥過程溫度變化歷經(jīng)快速升溫、高溫維期和緩慢降溫三個(gè)階段。不同微生物對(duì)溫度有不同要求，溫度過低會(huì)使降解速率變慢，更達(dá)不到殺害堆體中病原微生物和無害化要求。有機(jī)廢棄物在被堆起來以后通常都會(huì)迅速進(jìn)入升溫階段，微生物首先利用易降解有機(jī)物并釋放大量熱量，促進(jìn)堆體溫度迅速升高。

2.3.4 C/N 比

堆肥原料的碳氮比是影響有機(jī)廢棄物堆肥進(jìn)程的重要因素之一，過低或者過高都會(huì)對(duì)堆肥效果產(chǎn)生不利影響。在堆肥過程中碳源是微生物生存活動(dòng)的重要能量來源，氮源作為微生物合成自身蛋白質(zhì)的主要原料，有研究認(rèn)為在堆肥原料最佳初始碳氮比在20～30 之間。若碳氮比過高，造成堆體中碳過量而氮不足，微生物生長(zhǎng)繁殖的氮源受到限制而抑制微生物活動(dòng)與生長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)的降解速度與降解量降低，堆肥進(jìn)程緩慢，腐熟所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)；若碳氮比過低，就很容易造成微生物在初始階段大量生長(zhǎng)繁殖，初期降解速率較快，但是，經(jīng)過很短的時(shí)間之后，微生物的生長(zhǎng)速度就會(huì)因?yàn)槟芰坎蛔阕兊镁徛?，堆料中過量的氮以氨氣形式揮發(fā)散失而造成氮素?fù)p失并散發(fā)難聞氣味。合適的碳氮比能夠快速升高堆肥的溫度，高溫期提前來臨并加快達(dá)到最高溫且延長(zhǎng)高溫期，提高堆肥全程積溫，縮短堆肥腐熟周期，是促進(jìn)城市有機(jī)廢棄物堆肥腐熟的重要條件。

2.4 堆肥腐熟度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

堆肥腐熟度代表的是堆肥產(chǎn)品的腐熟程度，它的判定對(duì)堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的評(píng)價(jià)具有決定性作用。如果施用未完全腐熟的堆肥，因未完全腐熟的堆肥中含有眾多抑制植物生長(zhǎng)的物質(zhì)，會(huì)對(duì)土壤環(huán)境以及植物生長(zhǎng)造成非常不利的影響。但在實(shí)際應(yīng)用過程中堆肥的腐熟度會(huì)受到堆肥原材料、堆肥工藝、堆肥條件以及堆肥產(chǎn)品應(yīng)用類型等很多因素的影響，針對(duì)不同情況腐熟度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也必將有所改變?，F(xiàn)在，大量的國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)堆肥腐熟度評(píng)價(jià)都進(jìn)行研究與報(bào)道，提出許多評(píng)定堆肥腐熟度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3 城市有機(jī)廢氣物堆肥產(chǎn)品應(yīng)用

堆肥是一種集城市有機(jī)廢棄物處理以及資源化利用為一體的生物處理方式，以城市有機(jī)廢棄物為主要堆肥原料制作的堆肥是良好的土壤改良劑和有機(jī)肥產(chǎn)品，將其合理使用對(duì)城市土壤改良、城市園林綠化事業(yè)建設(shè)以及生態(tài)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展等都大有裨益。目前城市有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品在以下幾個(gè)方面都已有廣泛的應(yīng)用并取得較好的效果。

3.1 土壤及露地改良應(yīng)用

堆肥的土壤改良應(yīng)用屬于城市有機(jī)廢棄物堆肥應(yīng)用的一種重要方式，這些廢棄的物品進(jìn)行堆肥處理后可以改善土壤的物理和化學(xué)特性，提高土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，從而增強(qiáng)土壤中微生物活性，有效調(diào)理土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤孔隙度，改善土壤透水性并增加土壤含水率，能夠有效防止土壤表面板結(jié)，而且土壤的通氣性以及飽和持水量也相應(yīng)有所提高。除此之外，還可以改變土壤的化學(xué)成分，影響pH、鹽度以及電導(dǎo)率的變化，大幅提升土壤中陽離子交換量（CEC），可以非常顯著提高土壤受沖擊及調(diào)節(jié)的能力，增強(qiáng)土壤對(duì)養(yǎng)分吸附交換的容量，從而提高土壤對(duì)肥料的保存以及植物對(duì)肥料的利用率。

3.2 景觀應(yīng)用以及對(duì)綠化苗木生長(zhǎng)的影響

城市有機(jī)廢棄物堆肥產(chǎn)品中含量大量的腐殖質(zhì)等，這些物質(zhì)在土壤中經(jīng)微生物的作用礦化后產(chǎn)生大量可被植物利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能夠促進(jìn)苗木生長(zhǎng)發(fā)育。城市有機(jī)廢棄物堆肥因眾多優(yōu)點(diǎn)已被廣泛作為城市草坪、園林綠化用地的有機(jī)覆蓋物以及苗圃溫室栽培基質(zhì)使用。研究表明當(dāng)園林綠化廢棄物堆肥在栽培基質(zhì)混合比例中占30%～50%時(shí)，可以改善花卉生長(zhǎng)環(huán)境，提高花卉生長(zhǎng)量，使其生長(zhǎng)茂盛，提高花卉的可觀賞性，但當(dāng)園林綠化廢棄物堆肥在基質(zhì)中所占比例達(dá)到70%以上又會(huì)對(duì)花卉生長(zhǎng)造成負(fù)面影響，不但不能保證花卉的正常生長(zhǎng)，而且還會(huì)降低花卉的質(zhì)量。

4 結(jié)語

本文將園林綠化廢棄物與城市污泥共堆肥產(chǎn)物施入土壤進(jìn)行有機(jī)肥適用性初步探究，以及堆肥對(duì)農(nóng)業(yè)綠化苗木生長(zhǎng)的影響，以期對(duì)園林綠化廢棄物與城市污泥堆肥進(jìn)行初步產(chǎn)品研發(fā)，從而推進(jìn)園林廢棄物與城市污泥資源化產(chǎn)品的應(yīng)用。