城市污泥对沙漠化土壤生态环境影响的研究

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HUANJINGYUFAZHAN

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城市污泥对沙漠化土壤生态环境影响的研究

郭志国，魏永洋，平倩

（新疆天物生态科技股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

摘要:新疆地区土壤沙漠化严重，已有的沙漠化土壤对新疆的农业经济发展和当地居民生活产生严重影响。为了充分利用荒漠化土地，我们以城市污泥为土壤调节剂，改善沙漠土的生态环境，以达到种植农作物的目的。实验结果发现，添加城市污泥有利于改善沙漠土壤的pH 值并增加营养物质的含量，满足了玉米的生长条件。相比于未添加的城市污泥的对照组，添加城市污泥后玉米的生长情况变好，株高和株径都有所增加。为此，城市污泥有利于玉米的生长，对改善沙漠环境有帮助作用。关键词：城市污泥；沙漠化；土壤；生态环境中图分类号：X171.1 文章标识码：A 文章编号：2095-672X(2018)10-0199-02

DOI:10.16647/https://www.sodocs.net/doc/8b10493153.html,15-1369/X.2018.10.117

Study on the influence of urban sludge on the ecological environment of desertified soil

Guo Zhiguo, Wei Yongyang, Ping Qian

(Xinjiang Tianwu Ecological Technology Co.,Ltd., Urumqi Xinjiang 830000, China)

Abstract: Soil?desertification?is?serious?in?Xinjiang,?and?the?existing?desertified?soil?has?a?serious?impact?on?Xinjiang’s?agricultural?economic?development?and?the?lives?of?local?residents.?In?order?to?make?full?use?of?desertified?land,?we?use?urban?sludge?as?a?soil?conditioner?to?improve?the?ecological?environment?of?desert?soil?to?achieve?the?purpose?of?planting?crops.The?experimental?results?show?that?the?addition?of?municipal?sludge?is?beneficial?to?improve?the?pH?of?desert?soil?and?increase?the?content of nutrients, which meets the growth conditions of corn. Compared with the control group of unadded municipal sludge, the growth of corn was improved after the addition of municipal sludge, and the plant height and plant diameter were increased. To this end, municipal sludge is conducive to the growth of corn and can help improve the desert environment.

Key words:Urban?sludge;Desertification;?Soil;Ecological?environment

土地沙漠化是人类面临的一个严重生态环境问题，影响和困扰着人类的生存与社会可持续发展，受到世界各国的普遍重视[1]。荒漠化防治是一项多学科的综合性工程，目前荒漠化防治主要方法有人工设置沙障、沙面覆盖致密物、种植绿肥植物等措施[2]

，但是这些措施有很多的局限性。已有的煤矸石、和酒精废渣等改良实验，有的成本高、时间长，有的效果不明显。固体物废弃物的排放严重危害着生态环境。据统计，我国每年城市污泥产生量巨大，这些固体废弃物的处理是一个亟待解决的问题。国内外都在研究用固体废弃物配施改良贫瘠土壤、进行种植和恢复生态平衡[3]。为此，利用城市污泥进行北沙窝区域的沙漠土改良实验，探讨城市污泥改良沙漠土的可行性，为我国大面积沙漠土壤的改良提供一条新的途径。

1 实验方案

1.1 实验材料

沙漠土采自古尔班通古特南缘的北沙窝区域（44o

17.56'N，87o

52.14'E），取样深度为0～20 cm。采用网格取样法，每隔100 m 布网，每个网点取样两件，共取4个样品。

城市污泥来自乌鲁木齐市河东污水处理厂，在储存池对角线上，每隔3～5m 等间距布点取9个样品混合。

主要试验种子：玉米种子。

1.2 沙漠土和城市污泥基本理化性质分析

将沙漠土和城市污泥在实验室中自然风干，过2mm 筛储存备用。主要测定土壤样品以下指标：pH、土壤含水量、土壤有机质、有效氮、磷、钾。

pH：将土壤自然风干后，按照土：去离子水=10 g：25mL 的比例混合，用玻璃棒搅拌1 min，静置10min 后用盛奥华PHS-300型pH 计测量pH。

土壤含水量：将采集好的土样装铝盒，当天带回公司分析实验室利用德国赛多利斯sartorius MA50卤素红外水份测定仪测量土壤含水量。

土壤有机质：采用重铬酸钾氧化-分光光度法测定。土壤有效氮、磷、钾：碱解扩散法测定。1.3 盆栽实验

本次种植实验采用盆栽的方法进行。实验用北沙窝地区土壤作基本土壤，配以城市污泥，城市污泥的比例为0%、10%、20%、30%。将沙土和不同比例的城市污泥混合后，放置于花盆中。将玉米种子播种至混合土壤中（深度0.5～1 cm），每个花盆10颗种子，三组重复实验，并做好标记。将花盆放置于人工气候箱培养，白天温度25℃，夜间温度10℃。光照12 h/d，相对湿度50%。每隔48h 洒水一次。在相同的管理条件下，记录植物的长势，主要测量玉米株高、株径。

2 实验结果

2.1 沙土和城市污泥养分分析

表1为该区域内土壤的基本属性参数，从表中我们可以看出：本区

沙土的pH 值为8.37,属于碱性沙土，对于大多数农作物的生长有着一定的限制作用。土壤有机质是土壤固相的重要组成部分,是土壤养分的重要来源。本试验区土壤有机质含量在1%以下,总体上该区土壤缺乏有机质。有效氮、磷、钾主要指近期内可被植物吸收利用的氮、磷、钾素,该区土壤有效态氮、磷、钾含量很低，属于少氮、磷、钾土壤。由此可知，该区域内营养匮乏，pH 高，含水量低，限制了植物和农作物在该区域的生长[4]。

而城市污泥的pH 值为6.56,弱酸性，能够有效地中和沙土的碱性。含水量高达43%以上，有助于补充沙土的含水量。与此同时，有机质、有效氮、磷、钾的含量是沙土的几十至上百倍，能够为植物的生长提供充足的养分。

表1 土壤和城市污泥养分分析

检测指标pH 含水率（%）有机质(%)有效氮(mg ?kg -1) 有效磷(mg ?kg -1)有效钾(mg ?kg -1) 沙土

8.37 1.270.6513.64 3.2527.39城市污泥

6.56

43.28

38.96

1058.37

163.25

521.41