摘 要：以天津市某港为研究对象，利用吹填土、粉煤灰、电石渣3种废弃物优势互补的特性，通过一定比例掺伴筛选出最佳比例作为园林绿化新基质，通过研究吹填土、粉煤灰、电石渣三种物质按不同比例混合后的理化性质、滤液全盐量、pH的变化、滤液中离子变化、盐渍指标、滤液体积变化的问题，从而得出初步结果：所有处理的全盐量和离子含量都有明显下降，其中以吹填土、粉煤灰和电石渣比例为3︰6︰1和3︰1︰6的脱盐速率最快，但用水量相对较大;所有处理的pH值都没有降到植物生长的要求标准。所以如何降低pH是今后试验中的重要问题。
关键词：吹填土,粉煤灰,电石渣,新机制,绿化
1 引言
天津开发区园林绿化部门经过十几年来不断探索实践，通过客土、降水位、大水洗盐、抑制次生盐渍化进行盐碱地绿化，但现有的滨海盐碱地客土绿化模式存在明显的局限性，大规模客土是对土源地区土地资源的严重破坏，客土绿化成本巨大，约占绿地成本的2/3，可见建立在巨大资金投入基础上的开发区客土绿化方式对于生态环境的可持续发展是十分不利的。与此同时在开发区周边地区的吹填土、粉煤灰、电石渣等固体废弃物资源丰富，它们占用大量土地、严重污染环境，多年来一直未得到有效利用，严重制约了当地经济发展、城市规划和生态环境建设以及居民生活，急需消纳，使之资源化。本试验从可持续发展的角度出发探索利用本地储量很大的吹填土、粉煤灰及电石渣替代种植客土。在深入揭示吹填土、粉煤灰、电石渣理化性质的基础上，将不同比例的废弃物混合均匀后，利用室内小土柱，考察在饱和入渗条件下不同组合内新土壤达到脱盐要求时的脱盐速率、脱盐所耗水量、pH及钠吸附比和残余碳酸钠等几个指标，确定出最符合要求的比例范围[1]。
2 试验材料与方法
2.1 试验材料
吹填土采自天津市某港，采回土样需风干后过2mm筛备用。粉煤灰和电石渣采自天津市某化工厂。各试验材料盐分及离子组成见表1。
如表1所示，吹填土含盐量很高，为3.406%，且表现为Na-Cl型，pH显碱性;粉煤灰和电石渣的pH值分别为12.60和12.53。两种废弃物中CO32-和HCO3-的含量高于吹填土。
2.2 试验设计与方法
2.2.1 试验设计
本试验采用室内小土柱脱盐。小土柱为直径7cm，高37cm的UPVC塑料管。实际装土高度为25cm，故体积V=961.625cm3。根据表2中3种废弃物的混合比例，计算出各物质的体积。小土柱下面用尼龙网封住，再垫上3-5cm的石英砂，然后填上按上述体积比例混合后的基质25cm。装土时，每装5cm捣实一次。
用蒸馏水淋洗土柱基质，从基质水饱和后开始，小土柱上面保持5cm的水头，下方放置接渗滤液液容器(锥形瓶)。每隔24小时收集滤液，记录体积，测定电导率、pH;每隔3天分析滤液里的八大离子组成，到滤液里的电导率小于3g/kg时停止淋洗，记录整个淋洗过程的全部耗水量。
2.2.2 试验处理
本试验共设计7个处理，1个对照处理。并根据单形格子[2]，计算出3种废弃物的不同混合比列，见表2。每个处理重复3次，采用室内小土柱模拟淋洗脱盐方法。
2.2.3 分析方法
全盐量-电导法。pH值-酸度计法。CO32-和HCO32--双指示剂中和滴定法。Cl--莫尔滴定法。SO42--EDTA间接滴定法。Ca2+和Mg2+-EDTA络合滴定法。K+和Na+-火焰光度计法。
3 分析与讨论
3.1 3种废弃物按不同比例混合后的理化性质
将3种废弃物按不同比例混合后发生反应，混合基质的理化性质见表3。
所有处理的全盐量比任何单一物质的全盐量高;吹填土比例最高的处理1的pH低于其他处理，而Na+和Cl-的含量最高。同样，吹填土比例较高的处理4和处理5中，Na+、Cl-含量也较高。
3.2 滤液全盐量变化分析
大部分植物在0.3%的土壤含盐量时会受到盐分的危害，大于0.5%即不能生存，因此取0.3%为达到脱盐要求的临界浓度[3]。如图1所示滤液中处理3、处理6和处理7起始全盐量较低，分别为11.77、11.54和11.57。其中处理6和处理7全盐量一直不稳定，是因为这两个处理在脱盐过程中积盐与脱盐交替进行而导致的结果。处理2最先达到脱盐要求，第7天就降到0.29%。而处理3在第11天达到脱盐要求，说明处理3的脱盐速率也很快。
3.3 pH的变化分析
如图2所示，每个处理pH均有上升趋势，尤其处理1、处理3、处理4和处理5在最初三天内明显上升，处理2、处理6和处理7则是缓慢上升，然后所有处理都趋于稳定;而且每个处理脱盐前后的pH值一直都高于植物生长的基本要求(pH6.5-8.5)，脱盐后处理1的pH值最低，值为10.56。
3.4 滤液中离子变化分析
如表4所示，7种处理的脱盐前后含盐量表现出显著差异，脱盐后含盐量均呈现下降趋势。脱盐速率顺序为：处理1>处理4>处理2>处理5>处理7>处理3>处理6。并且由于各种离子迁移速率不同，所以各个处理中八大离子的浓度脱盐前后差值也存在差异。其中处理1吹填土比例最大，盐分最高，故淋洗后可溶性Na+和Cl–随渗滤液流出量大，变化率也比其他处理大，处理2和处理5次之。
3.5 盐渍指标分析
当今淡水资源缺乏，脱盐用水量也成为评价脱盐效果的指标之一。如表5所示各处理按用水量大小顺序为：处理7>处理6>处理2>处理3>处理1>处理5>处理4。
3.6 滤液体积变化分析
所有处理在最初两天体积呈明显上升趋势如图3，因为小土柱在最开始时为不饱和状态，渗透率快。渗滤液小土柱饱和后所有处理均呈下降趋势，渗滤液体积逐渐减小。并且处理6和处理7的滤液体积一直高于其他处理。
4 讨论
本试验充分利用3种废弃物优势互补的特性，通过一定比例掺伴筛选出最佳比例作为园林绿化新基质。试验结果表明所有处理的全盐量和离子含量都有明显下降，其中以吹填土、粉煤灰和电石渣比例为3︰6︰1和3︰1︰6的脱盐速率最快，但用水量相对较大，分别为2049和1979ml;所有处理的pH值都没有降到植物生长的要求标准。通过综合考虑脱盐速率，脱盐用水量，pH及钠吸附比和残余碳酸钠等指标，试验所有处理都不符合要求。随着脱盐的进行pH升高是不可避免的过程，如何抑制“脱盐碱化”是需克服的主要问题。
5 结论
(1)随着脱盐的进行7种处理渗滤液中所有全盐量都有所下降，在脱盐进行的第21天所有处理全盐量均在0.3%以下，满足要求。混合基质中，处理1、处理2和处理4降到0.3%以下。
(2)随着脱盐的进行，7种处理渗滤液最初pH均有升高趋势，之后趋于稳定。所有处理混合基质pH显为碱性，不满足要求。
(3)混合基质中，Mg2+含量略微上升，八大离子的其他离子含量均有下降。
(4)脱盐结束后钠吸附比(SAR)及残余碳酸钠(RSC)均降到要求范围以下。
(5)随着脱盐的进行，7种处理的滤液体积在最初2天明显上升，之后缓慢下降。
综合以上指标，本试验7种处理pH没有降到要求范围内，因此所有处理均不满足要求。而如何降低pH是今后试验中的重要问题。
【参考文献】
[1]张万钧,郭育文,黄明勇等.三种固体废弃物综合利用的研究[J].中国工程科学,2002,10(4):62-64
[2]李隆.肥料试验中应用的单形格子设计及其统计分[J].土壤通报,1992,23(6):275-276
[3]吴涛,伍钧,黄明勇等.淋洗模拟研究磷石膏对滨海盐土的脱盐效果[J].西南农业学报,2004,17:340-344
