园林绿化废弃物堆肥用作屋顶绿化栽培基质的效果

园林绿化废弃物堆肥用作屋顶绿化栽培基质的效果摘要：屋顶绿化不仅美化了城市环境，而且降低了城市的热效应，降低了空气颗粒的浓度，是生态城市建设的重要发展方向之一。美国、德国、日本、新加坡等世界上屋顶绿化水平较高的国家对屋面绿化技术进行了深入的研究，形成了较为完善的法律法规体系。屋顶绿化栽培环境是屋顶绿化成功与否的关键影响因素。现代化屋顶绿化栽培技术具有存活率高、容重低、水肥保存能力强等特点。目前，屋顶绿化栽培技术中常用的电介质材料主要来源于天然土、人工改良土和调理剂栽培基质三类。虽然泥炭可作为一个优质的屋顶绿化栽培基质，但是，由于泥炭跟其他不可再生资源一样，如果进行人为的大规模开采就会造成对生态环境的严重破坏。因此，相关研究人员都在研究泥炭的替代材料。在研究过程中科研人员发现，各种园林绿化废弃物堆肥成为替代泥炭的最佳材料。包括垃圾、树枝、割草机等绿化废弃物。景观废弃物通常以焚烧和填埋为主，不仅污染环境，而且造成潜在资源的浪费。此外，城市污水处理厂污泥中含有植物生长所需的多种养分，如高有机质，也是有机肥的重要来源。关于我国园林绿化废弃物和生活污泥资源的利用已有报道。目前，国内外对城市有机废弃物、园林绿化废弃物和生活污泥混合堆肥的研究相对较少。在对国内外屋顶绿化栽培基质研究的过程中，把园林废弃物堆肥为主要原料，然后添加城市生活污泥堆放在一起进行高温好氧堆肥处理，处理完成以后的成熟堆肥加上珍珠岩制作成屋顶绿化栽培基质，比较了不同比例堆肥基质、园林土壤和泥炭的栽培效果，探索了园林土壤和泥炭的替代方法。目的是探索一种保水能力强、营养丰富、成本低的小型屋面绿化栽培基质的生产配方。关键词：园林绿化废弃物堆肥；屋顶绿化栽培；基质效果研究引言目前，科学研究发现，城市植被可以吸收大气中的小颗粒，改善城市的热效应。然而，现在许多城市都有高层建筑，土地使用非常紧张的情况下，很难腾出大面积土地用于建造绿化。所以，在不占用大面积城市土地的情况下，利用屋顶作为发展城市绿化是一个很好的选择。然而，屋顶绿化的支柱之一是栽培基质。国内屋面栽培基质存在类型少、成本高、肥料利用率低、产品特性不稳定、资源不可再生等缺点。城市屋顶绿化工程发展过程中，栽培基质成为制约城市屋顶绿化工程发展的主要因素。利用城市园林废弃物堆肥和城市生活污泥混合在一起进行好氧堆肥处理以后加入珍珠岩，制备屋顶绿化栽培基质。比较了泥炭和园林土壤对堆肥基质的影响，探讨了取代泥炭基质的可行性。结果表明，混合料的初始碳氮比为26，含水量为60%，40天时间内，50C以上的高温期为9天，堆肥pH值、EC、C<N.E4VE6和磷含量均达到成熟条件，堆肥和珍珠岩的搭配比例一定要严格控制，研究发现堆肥和珍珠岩的比例控制在5比1是最科学的。它不仅可以节约泥炭资源，还可以利用堆肥处理城市园林垃圾，具有广泛的应用和推广价值。1园林绿化废弃物堆肥试验1.1堆肥材料城市园林废弃物俗称绿色垃圾，是城市园林在中的植物落叶、草屑、花卉、乔木和灌木修剪等植物残渣。下面实验中使用的城市园林废弃物主要是来自城市道路绿化带中人工修剪产生的枝叶，城市生活污泥是从污水处理厂取得的。堆肥之前，要用粉碎机对园林垃圾进行粉碎处理，对小于5mm的颗粒进行处理，不需要对城市污泥进行预处理。1.2堆肥设备堆肥实验过程中用到的主要设备都是自制的小型堆肥反应控制堆：一个垂直的圆筒反应器是由10毫米厚的有机玻璃制作而成的，圆筒反应器的直径是40厘米，高85厘米，气体约为100升。堆肥用到的原材料从圆筒的顶部进入，顶部盖子中心留了一个呼吸孔，底部也设有通风孔和排水孔，然后把气量计、气泵和定时器与通风管道连接在一起，可定期定量地为反应器提供氧气。在反应器底部5厘米处有一个透气分离器，将烟囱与通风机分开。反应器管壁上存在测温孔，便于定期测量堆肥内部温度。1.3堆肥方法根据园林垃圾和生活污泥的基本理化性质，将两种物料按6：5的质量比在搅拌器中搅拌。碳氮在堆肥材料初期的比例为2比6,在反应堆搅拌过程中好氧堆肥的含水量为60%。每天要对堆肥的温度进行测量，要根据每天的温度变化相应的改变堆肥设备内的通风流量和通风方式。堆肥初期的风速约为240L.H，第一反应器提高到280L・h，第二反应器降至260L・h，第三反应器降至240L・h，既保证了充分的氧气供应，又避免了反应器温度超过60°C。堆肥试验期为40d，堆肥在第4、7、14、21、28和35d根据堆肥的温度、pH、电导率（EC）和C/N确定堆肥的成熟度，并根据堆肥的温度、pH、电导率和C/N测定堆肥的堆肥温度、pH值、电导率和C/N。2园林绿化废弃物与污泥混合堆肥效果2.1堆肥过程温度变化情况堆肥试验过程中，温度是堆肥质量和效果的最直接表现形式之一。堆肥的前10天温度一般都维持在50摄氏度左右。第一、二次倾斜后，堆肥温度可保持在50C以上，堆肥前反应很强，第三轮和第四轮后，部分堆肥材料不发生反应，取得了良好的效果，第五、第六轮后温度升高不明显，堆肥材料基本反应完成，堆进入腐熟后期。堆肥在50C和60C时对大部分病原菌均有杀灭作用。我国卫生标准中对堆肥做出了明确的规定，就是在50到55摄氏度高温范围内至少要保存5天，在55摄氏度以上的高温环境中至少了保存3天。由此可见，堆肥试验的温度指标符合国家堆肥卫生标准。2.2堆肥过程pH值变化情况PH值是评价堆肥成熟度的重要指标之一。PH值在堆肥试验过程中的变化趋势非常明显，是先下降后上升的趋势，堆肥后期会逐步趋于稳定状态，呈现出明显的弱碱性。堆肥试验第一周，PH值会呈现明显下降的趋势，这是因为堆肥试验初期微生物反应非常强烈，并且还会产生大量的有机酸，这些有机酸会在高温和通风的环境中大量挥发，很小的一部分有机酸会留在反应器内，导致内部的PH值下降。第二周PH值会呈现明显的上升趋势，这是由于堆肥中的氮物质会被逐渐分解，在分解过程中会产生大量的氨，氨含量增加会导致PH值增加。PH值在堆肥后期会呈现出弱碱性并趋于稳定。2.3堆肥过程EC变化情况堆肥的EC值反映了萃取物中的总离子浓度，主要由有机盐和无机盐组成，这些有机盐和无机盐对植物的生长会产生很大影响。实验结果表明当堆肥EC值小于9.0ms・cm-1时，不会一支植物种子的正常发芽。堆肥中的EC值也是呈现出一种先增加后减小的最后趋于稳定的趋势。由于在堆肥反应初期，堆肥中的微生物活性很高，而且很活跃，会产生大量的有机酸和各种离子，从而导致EC值增加。随着堆肥反应的不断进行，很多有机酸逐渐被分解，导致EC值明显下降，后期逐渐趋于稳定。2.4堆肥过程C/N变化情况从理论上认为腐生堆肥的碳氮比与微生物的碳氮比趋于一致。当堆肥初始碳氮比从2比6变成3比5时，初步确定堆肥已成熟，未成熟堆肥在土壤中施用会引起氮饥饿，影响土壤肥力。堆肥过程的C/N比呈下降趋势。C/N比值在堆肥初期急剧下降，在堆肥中期缓慢下降，后期趋于稳定。堆肥初期微生物活性较高，碳源消耗迅速，C/N比值显著降低。结语综上所述，利用城市园林废弃物和生活污泥堆肥制作而成的屋顶绿化栽培基质，对城市绿化工程的发展起到了很好的效果，既可以作为泥炭的替代品，防止开采泥炭对生态造成的破坏，又可以变废为宝，符合我国可