固体废弃物在土地整治中的资源化利用

童 伟孙婴婴

（1陕西省土地工程建设集团有限责任公司 陕西西安 710075 2陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司 陕西西安 710075 3国土资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室 陕西西安 710075 4陕西省土地整治工程技术研究中心 陕西西安 710075）

引言

固体废弃物是指丧失原有利用价值的固态、半固态和置于容器中的气态的物品。生活中常见的固体废弃物主要有废钢铁、废纸、废玻璃、废塑料、各类废橡胶和工业废渣等。这些废弃物如不进行回收利用，每年造成的经济损失高达400亿-450亿元[1]。目前，国内外对于固体废弃物处理方式主要为焚烧和填埋，不仅造成了相关资源的极大浪费，也对环境带来极大的污染。近年来，固体废弃物经过改造后被用于发电、园林造景、土地整治等多个领域，不但变废为宝，实现了固体废弃物的资源化利用[2]。固体废弃物在土地整治中的应用刚刚起步，本文对此进行综述，以期对固体废弃物的资源化利用及土地整治土体材料来源提供新的思路。

1 固体废弃物的种类

1.1 农业固体废弃物

农林牧副渔各项生活中丢弃的固体废物，主要成分是农作物秸秆、枯枝落叶、木屑、动物尸体、大量家禽家畜粪便、以及农业用资材废弃物（肥料袋、农用膜）[3]。

1.2 工业固体废弃物

工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物。可分为一般工业废物(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等)和工业有害固体废物[4]。

1.3 日常生活垃圾

生活垃圾与人们日常生活息息相关，是指在人们日常生活中被丢弃的固体物品。生活垃圾主要包含厨房垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其它垃圾四大类[5]。

2 固体废弃物的危害

随着人口的增加和经济的发展，固体废弃物的数量日益增加，由于缺乏技术上的支持以，大部分固体废弃物被直接丢弃，对土壤、水质、大气等产生了严重的危害[6]。

2.1 污染土地

固体废物的堆积，一方面占用土地，造成大量土地资源浪费；另一方面，部分有毒有害固体废弃物还能造成环境污染。据估算，每1×104t废物大约需要666.7 km2的土地来堆放。目前，我国大多数城市普遍面临的问题是垃圾围城，对城市发展产生了极大的威胁。同时，垃圾堆放过程中，通过降雨、风化、光照等因素，产生有害物质，进入大气、水体、土壤，对城市生态系统造成污染。

2.2 污染水体

固体废物污染水体的途径主要有以下几种：（1）固体废物直接倾入江河湖泊；（2）固体废物随地面径流进入江河湖泊；（3）固体废物中的有害物质在降水的淋溶、渗透作用下进入土壤，污染地下水；（4）粉状固体废物随风飘入江河湖泊。

2.3 污染大气

固体废物进入大气中的途径主要为焚烧和微生物发酵生有害气体，从而进入大气中。常见的有煤矸石的自燃、焚烧垃圾等，都伴随着大量的SO2、CO2、NH3等气体。近年来，冬季我国北方城市PM2.5等颗粒物浓度不断上升，对气候、人类健康、户外作业等产生了极大的危害。

3 固体废弃物在土地整治中的应用

3.1 煤矸石

煤矸石是在成煤过程中，形成的一种比煤坚硬、含碳量较低的黑灰色岩石，通过采煤和洗煤过程排放进入环境的固体废物。目前，煤矸石利用价值不高，大量的煤矸石被弃置在环境中，一方面压站土地资源，造成土地资源浪费；另一方面，煤矸石会缓慢释放出硫化物，造成土壤、水质及大气的污染。

目前，煤矸石以被广泛用于回收煤炭和黄铁矿、发电、制造建筑材料等领域。在土地整治中的应用也越来越受到人们的关注。矿区土地复垦核心内容是土体剖面重构，而煤矸石是很好的重构材料，不仅能构建良好的土体构型，还能给作物生长提供相应的养分供给[7]。

3.2 粉煤灰

粉煤灰来源于煤燃烧后所产生的细灰，大量来源于火力发电厂的排放物[8]。由于我国人口较多，生产、生活对电的需求很大，而火力发电依然在发电行业占有很高的比重，因此粉煤灰在我国的排量依然较大，是主要的工业废渣。如不采取有效措施处理粉煤灰，就会对河流、大气、土壤产生危害，甚至危害人和其他生物的健康。近年来，粉煤灰作为一种可利用的资源，逐步被应用于土地整治工程领域[9]。

粉煤灰可以调节土壤容重，增加土壤中团聚体、有机质等养分含量，提高土壤持水能力，有效改善土壤的理化性质[10]。不同的粉煤灰，性质差异较大。碱性粉煤灰对用来中和剥离物和酸性土体，具有明显效果。粉煤灰粒级较大，按照一定的比例参入重粘土中，可以降低土壤粘度，增加整治后土壤的孔隙度和透气性。同时，粉煤灰中富含钾、钙、铁、硼等矿物元素，可以为作物生长提供矿物元素和微量元素。粉煤灰还能提高土壤中生物酶的活性，加速其反应过程，达到快速活化土壤，显著提高作物产量的目的。

3.3 污泥

污泥的成分极其复杂，主要为无机颗粒、有机残片、细菌菌体、胶体等，是污水处理过程所产生的一种非均质体。近年来，将污泥用于土地整治行业受到越来越多的人关注。污泥中含有丰富的有机质、矿质养分含量和微生物，不仅为农田作物提供生长所必需的营养元素，还可促进团粒结构形成，提高土壤孔隙度，改善土壤结构，提高土壤的持水能力[11-12]。但由于污泥中含有种病原菌、重金属和有机污染物等，因此在土地整治中，应考虑环境能承受的容量范围，如有必要，需进行一定的前处理，如碱性发酵、好氧消化、好氧堆肥等方式处理后，方可使用。

3.4 作物秸秆

我国是农业大国，秸秆资源非常丰富。近二十年来，由于煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富，农村地区对于秸秆的利用降低，现急需寻找更好的途径来处理作物收获后产生的秸秆。焚烧秸秆所生成的气体对大气有极大地危害，不仅增加空气中CO2的含量，增加空气中的可吸入颗粒物，而且降低空气的能见度。目前，作物秸秆的利用方式主要有还田增产、建材原料、可再生生物油、发酵饲料等。

秸秆还田是秸秆利用的一种重要方式，秸秆中含有大量的有机质，氮磷钾和微量元素，是农业生产重要的有机肥源[13]；秸秆还田可以增加土壤当中微生物种类和数量[14]。秸秆直接还田方式主要有秸秆粉碎还田、覆盖还田和高留茬还田。

结语

固体废弃物既是环境污染源，又是生物质资源库。因此，在建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下，必须提高固体废弃物资源化利用率，降低资源化成本，减少固体废弃物对环境的污染，以促进我国经济可持续发展。固体废弃物在土地整治中的应用具有广阔的前景，一方面要从政府层面出发，加大宣传力度，制定和出台固体废弃物处理和利用的相关政策；另一方面，企业或科研单位应加大技术研发和人才培养的力度，组织技术攻关团队，通过技术升级，破解固体废弃物利用难题。

参考文献

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[13]农业部科技教育司.全国农作物秸秆资源调查与评价报告[J].农业工程技术新能源产业,2011(2):2-5.

[14]戴志刚,鲁剑巍,李小坤,等.不同作物还田秸秆的养分释放特征试验.农业工程学报,2010,26(6):272-276.