污泥在土地复垦中的资源再利用建议

刘永兵

轻工业环境保护研究所

北京北科土地修复工程技术研究中心

工业场地污染与修复北京市重点实验室

        土地复垦是对因采掘、建材工业发展和其他工矿废弃物堆积等而被占用或破坏的土地，通过整治改造使失去的生产能力得到重新再利用。是国土整治和环境保护工作的重要组成部分，也是解决采掘、建材等工矿企业与农、林、牧、渔业争地的矛盾，防止环境污染、恢复生态平衡的有效途径。随着经济的高度发展，为获得更多矿产品，人类赖以生存的环境和最宝贵的土地资源日益遭受严重破坏。据估计，全世界约有300万公顷土地为露天采矿所破坏或荒芜。故进行矿区土地复垦，提高受破坏土地的复垦率势在必行，许多国家正继续寻求解决上述问题的途径和对策。在中国已明确规定：开采矿产资源，应当节约用地，耕地、草原、林地因受采矿破坏的，矿山企业应当因地制宜采取复垦利用，植树种草或者其他利用措施。

        矿区被复垦区土地问题主要表现在两个方面：一是占用农业用地，包括工业矿场、堆矸场、灰渣堆放场、露天开采剥离占压的土地及交通与生活区设施等用地以及由此引起的耕地减少、土地污染等问题；二是破坏土地，主要是开矿形成的采空区及其波及的地表变形、塌陷、裂缝，以及由此引起的水土流失、土地质量退化等问题；而且，有些煤矸石堆自燃产生酸雨而酸化土壤。

        矿区土地复垦一般达到的标准或要求如下：（1）接近破坏前的自然适宜性和土地生产力水平；（2）通过复垦改造为具有新适宜性的另一种土地资源 ；（3）恢复植被，保持其环境功能 。复垦主要目标是让其恢复生态系统，减少水土流失，防止土地质量的进一步退化。

        基于上述矿区土地复垦目标，在目前建设资源节约型、环境友好性社会的大背景条件下，笔者建议在矿区复垦中要加大、加强矿区土地复垦中的废弃资源再利用力度，具体建议如下：

        （1） 政策层面需要对污泥作为矿区生态修复基质的支持

建议相关部门出台污泥处置利用方式的激励政策，包括投资政策、税收政策、土地政策、补贴机制及收费政策等，提出处置技术实施的优先利用政策建议。国土部门要出台引导矿区复垦中利用污泥的配套政策。

        （2）技术层面与应用实践

        将城市污泥或堆肥污泥作为矿区土地复垦中的一项土壤基质构建材料。以北京为例，随着北京市污水处理设施的增加、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂的污泥产量急剧增加。2010年，北京市城区污泥量约为2500t/d；预计2015年将会达到3300t/d，产量十分惊人。在我国，污泥处理处置起步较晚，相当长的一段时期内存在“重水轻泥”的倾向。据不完全统计，目前全国城镇污水处理厂的污泥只有10%左右通过堆肥制肥等技术处理处置后回用到土地，大约20%以上采用填埋、少量采用焚烧和建材利用等，其余大部分随意外运、简单填埋或堆放，给当地生态环境带来了极不安全的隐患。这些废弃的资源为矿区复垦提供了丰富的原料。

        矿区开采作业，导致矿区岩石裸露、表层植被和土壤破坏，在进行矿区土地复垦时，缺少有效土壤或土壤贫瘠。相关研究表明矿山废弃地植被恢复进度和见效都很慢的最大难点之一在于废弃地有机质及养分含量较低。所以构建一种具有肥效较好的，能够适宜植物生长的人工土壤是矿区土地复垦必须解决的问题。而污泥中的所谓有害物质，实际上含有大量的有机物和能够促进植物生长的氮、磷、钾营养成分以及Ca、Cu、Zn、Fe等其他微量元素。如果放错了地方就是令人讨厌的污染物;如果变废为宝，就会成为植物生长的重要营养来源。将无害化、稳定化处理后的城市污水处理厂污泥科学施用于矿区植被恢复，不仅可以解决污泥的出路，还可以改善矿区土壤结构以及物理化学特征，增加土壤的肥力，加快“寸毛难生”的矿区贫瘠土壤腐殖质层的产生和熟化。

        但是要利用些污泥，必须先对其实施无害化处理。相关科研人员已从某市典型污水处理厂污泥的理化性质、重金属含量、有机物、营养指标比较分析入手，开展污泥的稳定化研究。分别将城市污泥与秸秆、蘑菇咋渣、矿区废弃土石等多种组合进行筛选、优化，逐步形成了几种较合理的配方，并有针对性地对不同配方开展植物毒性试验、肥效分析、污染物质的迁移规律、土壤理化性质、不同植物生长及影响等方面进行综合实验研究，最后确定出多种环保型、资源节约型最佳土壤配比方案，适宜于采石场、煤矸石等废弃土地的复垦绿化模式。