摘 要：以天津市某港為研究對象，利用吹填土、粉煤灰、電石渣3種廢棄物優勢互補的特性，通過一定比例摻伴篩選出最佳比例作為園林綠化新基質，通過研究吹填土、粉煤灰、電石渣三種物質按不同比例混合后的理化性質、濾液全鹽量、pH的變化、濾液中離子變化、鹽漬指標、濾液體積變化的問題，從而得出初步結果：所有處理的全鹽量和離子含量都有明顯下降，其中以吹填土、粉煤灰和電石渣比例為3︰6︰1和3︰1︰6的脫鹽速率最快，但用水量相對較大;所有處理的pH值都沒有降到植物生長的要求標準。所以如何降低pH是今后試驗中的重要問題。

　　關鍵詞：吹填土,粉煤灰,電石渣,新機制,綠化

　　1　引言

　　天津開發區園林綠化部門經過十幾年來不斷探索實踐，通過客土、降水位、大水洗鹽、抑制次生鹽漬化進行鹽堿地綠化，但現有的濱海鹽堿地客土綠化模式存在明顯的局限性，大規模客土是對土源地區土地資源的嚴重破壞，客土綠化成本巨大，約占綠地成本的2/3，可見建立在巨大資金投入基礎上的開發區客土綠化方式對于生態環境的可持續發展是十分不利的。與此同時在開發區周邊地區的吹填土、粉煤灰、電石渣等固體廢棄物資源豐富，它們占用大量土地、嚴重污染環境，多年來一直未得到有效利用，嚴重制約了當地經濟發展、城市規劃和生態環境建設以及居民生活，急需消納，使之資源化。本試驗從可持續發展的角度出發探索利用本地儲量很大的吹填土、粉煤灰及電石渣替代種植客土。在深入揭示吹填土、粉煤灰、電石渣理化性質的基礎上，將不同比例的廢棄物混合均勻后，利用室內小土柱，考察在飽和入滲條件下不同組合內新土壤達到脫鹽要求時的脫鹽速率、脫鹽所耗水量、pH及鈉吸附比和殘余碳酸鈉等幾個指標，確定出最符合要求的比例范圍[1]。

　　2　試驗材料與方法

　　2.1　試驗材料

　　吹填土采自天津市某港，采回土樣需風干后過2mm篩備用。粉煤灰和電石渣采自天津市某化工廠。各試驗材料鹽分及離子組成見表1。

　　如表1所示，吹填土含鹽量很高，為3.406%，且表現為Na-Cl型，pH顯堿性;粉煤灰和電石渣的pH值分別為12.60和12.53。兩種廢棄物中CO32-和HCO3-的含量高于吹填土。

　　2.2　試驗設計與方法

　　2.2.1　試驗設計

　　本試驗采用室內小土柱脫鹽。小土柱為直徑7cm，高37cm的UPVC塑料管。實際裝土高度為25cm，故體積V=961.625cm3。根據表2中3種廢棄物的混合比例，計算出各物質的體積。小土柱下面用尼龍網封住，再墊上3-5cm的石英砂，然后填上按上述體積比例混合后的基質25cm。裝土時，每裝5cm搗實一次。

　　用蒸餾水淋洗土柱基質，從基質水飽和后開始，小土柱上面保持5cm的水頭，下方放置接滲濾液液容器(錐形瓶)。每隔24小時收集濾液，記錄體積，測定電導率、pH;每隔3天分析濾液里的八大離子組成，到濾液里的電導率小于3g/kg時停止淋洗，記錄整個淋洗過程的全部耗水量。

　　2.2.2　試驗處理

　　本試驗共設計7個處理，1個對照處理。并根據單形格子[2]，計算出3種廢棄物的不同混合比列，見表2。每個處理重復3次，采用室內小土柱模擬淋洗脫鹽方法。

　　2.2.3 分析方法

　　全鹽量-電導法。pH值-酸度計法。CO32-和HCO32--雙指示劑中和滴定法。Cl--莫爾滴定法。SO42--EDTA間接滴定法。Ca2+和Mg2+-EDTA絡合滴定法。K+和Na+-火焰光度計法。

　　3　分析與討論

　　3.1　3種廢棄物按不同比例混合后的理化性質

　　將3種廢棄物按不同比例混合后發生反應，混合基質的理化性質見表3。

　　所有處理的全鹽量比任何單一物質的全鹽量高;吹填土比例最高的處理1的pH低于其他處理，而Na+和Cl-的含量最高。同樣，吹填土比例較高的處理4和處理5中，Na+、Cl-含量也較高。

　　3.2　濾液全鹽量變化分析

　　大部分植物在0.3%的土壤含鹽量時會受到鹽分的危害，大于0.5%即不能生存，因此取0.3%為達到脫鹽要求的臨界濃度[3]。如圖1所示濾液中處理3、處理6和處理7起始全鹽量較低，分別為11.77、11.54和11.57。其中處理6和處理7全鹽量一直不穩定，是因為這兩個處理在脫鹽過程中積鹽與脫鹽交替進行而導致的結果。處理2最先達到脫鹽要求，第7天就降到0.29%。而處理3在第11天達到脫鹽要求，說明處理3的脫鹽速率也很快。

　　3.3　pH的變化分析

　　如圖2所示，每個處理pH均有上升趨勢，尤其處理1、處理3、處理4和處理5在最初三天內明顯上升，處理2、處理6和處理7則是緩慢上升，然后所有處理都趨于穩定;而且每個處理脫鹽前后的pH值一直都高于植物生長的基本要求(pH6.5-8.5)，脫鹽后處理1的pH值最低，值為10.56。

　　3.4　濾液中離子變化分析

　　如表4所示，7種處理的脫鹽前后含鹽量表現出顯著差異，脫鹽后含鹽量均呈現下降趨勢。脫鹽速率順序為：處理1>處理4>處理2>處理5>處理7>處理3>處理6。并且由于各種離子遷移速率不同，所以各個處理中八大離子的濃度脫鹽前后差值也存在差異。其中處理1吹填土比例最大，鹽分最高，故淋洗后可溶性Na+和Cl–隨滲濾液流出量大，變化率也比其他處理大，處理2和處理5次之。

　　3.5　鹽漬指標分析

　　當今淡水資源缺乏，脫鹽用水量也成為評價脫鹽效果的指標之一。如表5所示各處理按用水量大小順序為：處理7>處理6>處理2>處理3>處理1>處理5>處理4。

　　3.6　濾液體積變化分析

　　所有處理在最初兩天體積呈明顯上升趨勢如圖3，因為小土柱在最開始時為不飽和狀態，滲透率快。滲濾液小土柱飽和后所有處理均呈下降趨勢，滲濾液體積逐漸減小。并且處理6和處理7的濾液體積一直高于其他處理。

　　4　討論

　　本試驗充分利用3種廢棄物優勢互補的特性，通過一定比例摻伴篩選出最佳比例作為園林綠化新基質。試驗結果表明所有處理的全鹽量和離子含量都有明顯下降，其中以吹填土、粉煤灰和電石渣比例為3︰6︰1和3︰1︰6的脫鹽速率最快，但用水量相對較大，分別為2049和1979ml;所有處理的pH值都沒有降到植物生長的要求標準。通過綜合考慮脫鹽速率，脫鹽用水量，pH及鈉吸附比和殘余碳酸鈉等指標，試驗所有處理都不符合要求。隨著脫鹽的進行pH升高是不可避免的過程，如何抑制“脫鹽堿化”是需克服的主要問題。

　　5　結論

　　(1)隨著脫鹽的進行7種處理滲濾液中所有全鹽量都有所下降，在脫鹽進行的第21天所有處理全鹽量均在0.3%以下，滿足要求。混合基質中，處理1、處理2和處理4降到0.3%以下。

　　(2)隨著脫鹽的進行，7種處理滲濾液最初pH均有升高趨勢，之后趨于穩定。所有處理混合基質pH顯為堿性，不滿足要求。

　　(3)混合基質中，Mg2+含量略微上升，八大離子的其他離子含量均有下降。

　　(4)脫鹽結束后鈉吸附比(SAR)及殘余碳酸鈉(RSC)均降到要求范圍以下。

　　(5)隨著脫鹽的進行，7種處理的濾液體積在最初2天明顯上升，之后緩慢下降。

　　綜合以上指標，本試驗7種處理pH沒有降到要求范圍內，因此所有處理均不滿足要求。而如何降低pH是今后試驗中的重要問題。

　　【參考文獻】

　　[1]張萬鈞,郭育文,黃明勇等.三種固體廢棄物綜合利用的研究[J].中國工程科學,2002,10(4):62-64

　　[2]李隆.肥料試驗中應用的單形格子設計及其統計分[J].土壤通報,1992,23(6):275-276

　　[3]吳濤,伍鈞,黃明勇等.淋洗模擬研究磷石膏對濱海鹽土的脫鹽效果[J].西南農業學報,2004,17:340-344