城市垃圾堆肥的质量及其应用效果评价贺立源１）陈建军２）李章波１）（１）华中农业大学土化 系，武汉４３００７０；２）湖北省城乡建设厅，武汉４３００７０）摘要对湖北省武汉市和老河 口市的２个机械化垃圾处理场制作的垃圾堆肥的质量进行了测定与评价，并通过盆栽生物试验和大 田取样调查方法对垃圾堆肥的肥力特征及其对土壤基本性状的影响进行了研究。结果表明，所有７ 个供试垃圾堆肥的全氮、全磷含量均达不到国家标准的要求，少数垃圾堆肥铅含量超标，武汉市的 垃圾堆肥优于老河口市。垃圾堆肥在大量施用的情况下，具有一定肥效并能提高土壤养分含量，但 其有效供肥时间短，长期连续施用可能引起土壤砂化和污染。本文还对垃圾堆肥的农业应用问题进 行了讨论。关键词垃圾堆肥；肥力评价；养分利用率；土壤特性中图法分类号Ｓ１４１．８随着城 市发展和人民生活水平的提高，城市生活垃圾数量急剧增加，由此引起的城市环境污染和市容景观 问题日益严重，已经受到政府部门和人民群众的普遍关注［１］。目前，国内外采用的垃圾处理方 法主要有卫生填埋、焚烧和制作堆肥等３种，其中利用垃圾经无害化处理，制作垃圾堆肥具有既不 占地、又节约能源的特点，是一种经济、合理解决城市垃圾出路的可行途径，但是垃圾堆肥的肥效 如何、为何农民不愿接受、长期大量施用会不会引起土壤性质的恶化，一直是广大土壤肥料工作者 较为关注的问题［２，３］。１材料与方法１．１垃圾和大田土壤来源供试垃圾堆肥分别来自老河 口市和武汉市塔子湖垃圾堆肥生产场，它们是湖北省现有的２个垃圾机械化处理场，前者分季节取 ５个样，后者取２个样。盆栽试验用垃圾堆肥分别为两地不同年季的混合样。土壤样品由老河口市 公用局提供，取自辛店岗村垃圾堆肥对比试验，土壤分为３种混合样，即未开垦利用的土壤、施垃 圾堆肥的耕地土壤和用作对照的耕地土壤，该对比试验已连续３年（１９９３～１９９５年），垃 圾施用量为３００００ｋｇ／ｈｍ２·ａ，土样于当季垃圾堆肥施用后采取。１．２生物试验供试 作物：小白菜；供试土壤：湖北武昌狮子山二黄土，ｐＨ７．２２，活性有机质１３．０ｇ／ｋｇ ，全氮０．８４ｇ／ｋｇ，碱解氮５３．６ｍｇ／ｋｇ，有效磷１４．０ｍｇ／ｋｇ，速效钾８２ ．２ｍｇ／ｋｇ。试验在华中农业大学盆栽场进行，盆栽每盆装土２ｋｇ，１９９５年３月１４日 播种，齐苗后每盆定植６株，５月１５日收获。盆栽管理按常规方法进行试验处理见表１。盆栽试 验垃圾堆肥的施用量分为高和低２个水平，分别相当于施用垃圾堆肥７５０００ｋｇ／ｈｍ２和１ ５００００ｋｇ／ｈｍ２，按每盆垃圾肥施用量折算的养分含量（以全量计）列入表中。各处理重 复４次。表１盆栽试验处理方案Ｔａｌｂｅ１Ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｏｆｐｏｔｅｘ ｐｅｒｉｍｅｎｔ处理号１）ＴｒｅａｔｍｅｎｔＮｏ．化肥ＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＮＰ２Ｏ５Ｋ ２Ｏ垃圾肥Ｕｒｂａｎｗａｓｔｅｍａｎｕｒｅ（ＵＷＭ）ＮＰ２Ｏ５Ｋ２Ｏ１０．００．００． ００．０００．０００．００２０．４０．２０．２０．０００．０００．００３０．４０．２０ ．２０．２７０．１６１．８７５０．００．００．００．２７０．１６１．８７７０．００．０ ０．００．５４０．３２３．７４４０．４０．２０．２０．３２０．１７１．８６６０．００． ００．００．３２０．１７１．８６８０．００．００．００．６４０．３４３．７２１）３、５ 、７处理采用武汉市垃圾肥；４、６、８处理采用老河口市垃圾肥ＷｕｈａｎＵＷＭｗｅｒｅｕｓ ｅｄｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆ３，５，７ａｎｄＬａｏｈｅｋｏｕＵＷＭｗｅｒｅｕｓｅｄｉ ｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆ４，６，８１．３理化检验植物氮、磷、钾：硫酸—高氯酸消化，凯氏 法测全氮，钼锑抗比色法测全磷，火焰光度法测定钾［４］。土壤和垃圾堆肥各项农化性状测定参 照文献［４，５］，其中垃圾堆肥采用灼烧法和稀释热法（即活性有机质）２种方法测定，土壤有 机质采用稀释热法测定，粒度采用分筛和吸管法测定。铜、锌、铅、镉用原子吸收法测定；汞用冷 原子吸收法测定；铬用二苯碳酰二胼比色法测定；砷用二乙基二硫代氨基甲酸银比色法测定（城市 建设环境保护部环保局编，环境检测分析方法，１９８３）。２结果与分析２．１垃圾堆肥的质量 状况根据城镇垃圾堆肥农业控制标准（ＧＢ８１７２－８７）可知（表２）：在物理性状方面，湖 北省２个垃圾处理场生产的垃圾堆肥，粒度均不同程度地超过标准规定的指标，尤其是老河口市１ ９９４年春、夏的垃圾堆肥超标较多，同时其杂物含量也高于标准，武汉市的垃圾堆肥粒度略为超 标；在标准规定检测的各种重金属中，老河口市５批次垃圾堆肥样中有３个批次的铅含量超过标准 ，其它元素符合规定。武汉市垃圾堆肥能满足标准的限制。在涉及到垃圾堆肥的肥力标准中，全钾 和有机质的含量虽然都可达到标准规定的指标，但是全钾标准太低，一般土壤全钾含量就可达２％ 左右［５］，而有机质含量系灼烧法测定结果，由于垃圾中含较多煤灰，因此该项测定值难以反映 垃圾堆肥中有机物质的真实含量。对于所有供试垃圾堆肥，全氮、全磷的测定结果都低于标准值， 以武汉市的垃圾堆肥较高，考虑到此两项指标和实际测定值均远高于一般土壤，可以认为垃圾堆肥 中全氮和全磷是补充土壤营养的主表２武汉市和老河口市垃圾堆肥测定结果Ｔａｂｌｅ２Ｔｅｓｔ ｉｎｇｒｅｓｕｌｔｏｆｕｒｂａｎｗａｓｔｅｍａｎｕｒｅｂｏｔｈＷｕｈａｎａｎｄＬａｏｈ ｅｋｏｕｃｉｔｉｅｓ项目Ｉｔｅｍｓ老河口Ｌａｏｈｅｋｏｕ１９９４春Ｓｐｒｉｎｇ１９９４ 夏Ｓｕｍｍｅｒ１９９４夏Ｓｕｍｍｅｒ１９９４秋Ａｕｔｕｍｎ１９９４秋Ａｕｔｕｍｎ武汉Ｗ ｕｈａｎ１９９５春Ｓｐｒｉｎｇ１９９４秋Ａｕｔｕｍｎ垃圾标准ＳｔａｎｄａｒｄＧＢ８１７ ２－８７杂物Ｓｕｎｄｒｉｅｓ／％８．６４５．０８４．２４０．３５０．５０１．０９０．５ ９＜＝３粒度Ｇｒａｉｎｓｉｚｅ／＜１２ｍｍ８９．０９４．０９３．８９９．３９９．２９７ ．７９８．９１００％镉ＴｏｔａｌＣｄ／ｍｇ·ｋｇ－１１．２６１．１０１．０６１．２４１ ．３９２．２０１．６０＜＝３汞ＴｏｔａｌＨｇ／ｍｇ·ｋｇ－１４．９５３．４１４．９２２ ．１０２．４９２．９８４．４＜＝５铅ＴｏｔａｌＰｂ／ｍｇ·ｋｇ－１６５．１５１６４．２ １０９．６１４７．７９８．０９４７．０３４８．２５＜＝１００铬ＴｏｔａｌＣｒ／ｍｇ·ｋ ｇ－１１６５．９１５０．９１５９．３１３２．７１０２．０１５５．５１９３．１＜＝３００ 砷ＴｏｔａｌＡｓ／ｍｇ·ｋｇ－１２１．０９２０．９０１０．０４１３．５２８．０５８．４ ８１５．３７＜＝３０有机质Ｏ．Ｍ．／％１６．０２１５．０２１５．１４１２．８７１３．９ ３１５．４５１４．７６＞＝１０氮ＴｏｔａｌＮ／％０．３８１０．３９４０．３８９０．３６ ３０．３６７０．４４７０．４５６＞＝０．５磷ＴｏｔａｌＰ／％０．２４００．２２４０．２ ０６０．１８１０．１６００．２４７０．２０２＞＝０．３钾ＴｏｔａｌＫ／％２．６３２．５ ６２．７０２．７６３．０６２．５０２．３３＞＝１ｐＨ７．７３７．５４７．６４７．６０７ ．４８７．６８７．９６６．５～８．５要物质。另据老河口市卫生防疫站１９９４年春２次抽样 检测（９４检字第０８００７号和０８００８号）结果，蛔虫死亡率分别为９７％和９８％；粪大 肠杆菌值均为６×１０－２。分别符合标准规定大于９５％和小于１０－１的指标。表３是垃圾堆 肥粒度分级测定结果，按照国际制土壤质地分类标准，老河口市垃圾推肥的颗粒大小主要分布在大 于０．０２ｍｍ的粒级中，累计超过８５％，属于典型砂土类。武汉市垃圾堆肥质地虽较轻，但也 应划入砂质壤土类。尤其值得注意的是，两地垃圾中２ｍｍ以上的粗砂和石砾含量占有相当比重， 大部分超过２０％，甚至超过３０％。表３垃圾堆肥的粒级分布比较Ｔａｂｌｅ３Ｃｏｍｐａｒｉ ｓｏｎｏｆｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｕｒｂａｎｗａｓｔｅｍａｎ ｕｒｅ％来源Ｏｒｉｇｉｎ时间Ｔｉｍｅ粒度Ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ／ｍｍ＞１２２～１２２～ １１～０．０２０．０２～０．００２＜０．００２老河口Ｌａｏｈｅｋｏｕ１９９４春Ｓｐｒｉ ｎｇ１９９４夏Ｓｕｍｍｅｒ１９９４夏Ｓｕｍｍｅｒ１９９４秋Ａｕｔｕｍｎ１９９４秋Ａｕｔ ｕｍｎ１０．９８６．０４６．１７０．６８０．８０２３．０６１９．３６３０．０３９．２４ １４．３８５．１６５．４５６．９４１２．１２６．２５５０．３９５４．１２４２．６０６２ ．１７６０．６１６．２３１０．８１１０．１３１１．５２１２．５０４．１８４．２３４．０ ３４．１７５．４６武汉Ｗｕｈａｎ１９９５春Ｓｐｒｉｎｇ１９９４秋Ａｕｔｕｍｎ２．３３１ ．１０１７．４８１７．４１７．４２７．２２５３．７２５５．１９１３．０９１３．９４５． ９６５．１４以上分析表明，垃圾堆肥的质量主要受垃圾来源和性质的影响。如武汉市垃圾堆肥小 于０．０２ｍｍ粒级的粉砂和粘粒以及全氮的含量均高于老河口市垃圾堆肥，反映了城市生活水平 状况的差异。此外，生产过程的工艺控制，如粉碎和分筛等也很重要，要全面达到国家规定的各项 指标，必须加强垃圾堆肥生产过程中的管理和检测。由于垃圾堆肥中煤灰渣占相当比例，引起粗砂 和砾石级别的颗粒含量较高，大量施用时，确有可能引起土壤渣化和砾化［１，７］。２．２垃圾 堆肥的肥料特征国家标准规定的营养元素指标是全量表达的，其氮、磷、钾含量不仅偏低，而且难 以说明施用后能向当季作物提供的有效养分情况，为此试验对垃圾堆肥的有效养分状况作了测定。结果如表４所示，垃圾堆肥中有效氮、磷、钾养分明显高于土壤，大约是普通土壤的１０倍左右，有机质含量约为普通土壤的５倍。与普通土壤不同的是，垃圾堆肥中缓效钾的含量低于速效钾，似乎反映了垃圾堆肥中钾的缓冲供应能力很弱。与全量分析结果比较可见，垃圾堆肥中有效养分占全
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