園林綠化廢棄物堆肥用作屋頂綠化栽培基質(zhì)的效果摘要：屋頂綠化不僅美化了城市環(huán)境，而且降低了城市的熱效應(yīng)，降低了空氣顆粒的濃度，是生態(tài)城市建設(shè)的重要發(fā)展方向之一。美國(guó)、德國(guó)、日本、新加坡等世界上屋頂綠化水平較高的國(guó)家對(duì)屋面綠化技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，形成了較為完善的法律法規(guī)體系。屋頂綠化栽培環(huán)境是屋頂綠化成功與否的關(guān)鍵影響因素?，F(xiàn)代化屋頂綠化栽培技術(shù)具有存活率高、容重低、水肥保存能力強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，屋頂綠化栽培技術(shù)中常用的電介質(zhì)材料主要來(lái)源于天然土、人工改良土和調(diào)理劑栽培基質(zhì)三類(lèi)。雖然泥炭可作為一個(gè)優(yōu)質(zhì)的屋頂綠化栽培基質(zhì)，但是，由于泥炭跟其他不可再生資源一樣，如果進(jìn)行人為的大規(guī)模開(kāi)采就會(huì)造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。因此，相關(guān)研究人員都在研究泥炭的替代材料。在研究過(guò)程中科研人員發(fā)現(xiàn)，各種園林綠化廢棄物堆肥成為替代泥炭的最佳材料。包括垃圾、樹(shù)枝、割草機(jī)等綠化廢棄物。景觀廢棄物通常以焚燒和填埋為主，不僅污染環(huán)境，而且造成潛在資源的浪費(fèi)。此外，城市污水處理廠(chǎng)污泥中含有植物生長(zhǎng)所需的多種養(yǎng)分，如高有機(jī)質(zhì)，也是有機(jī)肥的重要來(lái)源。關(guān)于我國(guó)園林綠化廢棄物和生活污泥資源的利用已有報(bào)道。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)城市有機(jī)廢棄物、園林綠化廢棄物和生活污泥混合堆肥的研究相對(duì)較少。在對(duì)國(guó)內(nèi)外屋頂綠化栽培基質(zhì)研究的過(guò)程中，把園林廢棄物堆肥為主要原料，然后添加城市生活污泥堆放在一起進(jìn)行高溫好氧堆肥處理，處理完成以后的成熟堆肥加上珍珠巖制作成屋頂綠化栽培基質(zhì)，比較了不同比例堆肥基質(zhì)、園林土壤和泥炭的栽培效果，探索了園林土壤和泥炭的替代方法。目的是探索一種保水能力強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)豐富、成本低的小型屋面綠化栽培基質(zhì)的生產(chǎn)配方。關(guān)鍵詞：園林綠化廢棄物堆肥；屋頂綠化栽培；基質(zhì)效果研究引言目前，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，城市植被可以吸收大氣中的小顆粒，改善城市的熱效應(yīng)。然而，現(xiàn)在許多城市都有高層建筑，土地使用非常緊張的情況下，很難騰出大面積土地用于建造綠化。所以，在不占用大面積城市土地的情況下，利用屋頂作為發(fā)展城市綠化是一個(gè)很好的選擇。然而，屋頂綠化的支柱之一是栽培基質(zhì)。國(guó)內(nèi)屋面栽培基質(zhì)存在類(lèi)型少、成本高、肥料利用率低、產(chǎn)品特性不穩(wěn)定、資源不可再生等缺點(diǎn)。城市屋頂綠化工程發(fā)展過(guò)程中，栽培基質(zhì)成為制約城市屋頂綠化工程發(fā)展的主要因素。利用城市園林廢棄物堆肥和城市生活污泥混合在一起進(jìn)行好氧堆肥處理以后加入珍珠巖，制備屋頂綠化栽培基質(zhì)。比較了泥炭和園林土壤對(duì)堆肥基質(zhì)的影響，探討了取代泥炭基質(zhì)的可行性。結(jié)果表明，混合料的初始碳氮比為26，含水量為60%，40天時(shí)間內(nèi)，50C以上的高溫期為9天，堆肥pH值、EC、C<N.E4VE6和磷含量均達(dá)到成熟條件，堆肥和珍珠巖的搭配比例一定要嚴(yán)格控制，研究發(fā)現(xiàn)堆肥和珍珠巖的比例控制在5比1是最科學(xué)的。它不僅可以節(jié)約泥炭資源，還可以利用堆肥處理城市園林垃圾，具有廣泛的應(yīng)用和推廣價(jià)值。1園林綠化廢棄物堆肥試驗(yàn)1.1堆肥材料城市園林廢棄物俗稱(chēng)綠色垃圾，是城市園林在中的植物落葉、草屑、花卉、喬木和灌木修剪等植物殘?jiān)?。下面?shí)驗(yàn)中使用的城市園林廢棄物主要是來(lái)自城市道路綠化帶中人工修剪產(chǎn)生的枝葉，城市生活污泥是從污水處理廠(chǎng)取得的。堆肥之前，要用粉碎機(jī)對(duì)園林垃圾進(jìn)行粉碎處理，對(duì)小于5mm的顆粒進(jìn)行處理，不需要對(duì)城市污泥進(jìn)行預(yù)處理。1.2堆肥設(shè)備堆肥實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的主要設(shè)備都是自制的小型堆肥反應(yīng)控制堆：一個(gè)垂直的圓筒反應(yīng)器是由10毫米厚的有機(jī)玻璃制作而成的，圓筒反應(yīng)器的直徑是40厘米，高85厘米，氣體約為100升。堆肥用到的原材料從圓筒的頂部進(jìn)入，頂部蓋子中心留了一個(gè)呼吸孔，底部也設(shè)有通風(fēng)孔和排水孔，然后把氣量計(jì)、氣泵和定時(shí)器與通風(fēng)管道連接在一起，可定期定量地為反應(yīng)器提供氧氣。在反應(yīng)器底部5厘米處有一個(gè)透氣分離器，將煙囪與通風(fēng)機(jī)分開(kāi)。反應(yīng)器管壁上存在測(cè)溫孔，便于定期測(cè)量堆肥內(nèi)部溫度。1.3堆肥方法根據(jù)園林垃圾和生活污泥的基本理化性質(zhì)，將兩種物料按6：5的質(zhì)量比在攪拌器中攪拌。碳氮在堆肥材料初期的比例為2比6,在反應(yīng)堆攪拌過(guò)程中好氧堆肥的含水量為60%。每天要對(duì)堆肥的溫度進(jìn)行測(cè)量，要根據(jù)每天的溫度變化相應(yīng)的改變堆肥設(shè)備內(nèi)的通風(fēng)流量和通風(fēng)方式。堆肥初期的風(fēng)速約為240L.H，第一反應(yīng)器提高到280L?h，第二反應(yīng)器降至260L?h，第三反應(yīng)器降至240L?h，既保證了充分的氧氣供應(yīng)，又避免了反應(yīng)器溫度超過(guò)60°C。堆肥試驗(yàn)期為40d，堆肥在第4、7、14、21、28和35d根據(jù)堆肥的溫度、pH、電導(dǎo)率（EC）和C/N確定堆肥的成熟度，并根據(jù)堆肥的溫度、pH、電導(dǎo)率和C/N測(cè)定堆肥的堆肥溫度、pH值、電導(dǎo)率和C/N。2園林綠化廢棄物與污泥混合堆肥效果2.1堆肥過(guò)程溫度變化情況堆肥試驗(yàn)過(guò)程中，溫度是堆肥質(zhì)量和效果的最直接表現(xiàn)形式之一。堆肥的前10天溫度一般都維持在50攝氏度左右。第一、二次傾斜后，堆肥溫度可保持在50C以上，堆肥前反應(yīng)很強(qiáng)，第三輪和第四輪后，部分堆肥材料不發(fā)生反應(yīng)，取得了良好的效果，第五、第六輪后溫度升高不明顯，堆肥材料基本反應(yīng)完成，堆進(jìn)入腐熟后期。堆肥在50C和60C時(shí)對(duì)大部分病原菌均有殺滅作用。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)堆肥做出了明確的規(guī)定，就是在50到55攝氏度高溫范圍內(nèi)至少要保存5天，在55攝氏度以上的高溫環(huán)境中至少了保存3天。由此可見(jiàn)，堆肥試驗(yàn)的溫度指標(biāo)符合國(guó)家堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。2.2堆肥過(guò)程pH值變化情況PH值是評(píng)價(jià)堆肥成熟度的重要指標(biāo)之一。PH值在堆肥試驗(yàn)過(guò)程中的變化趨勢(shì)非常明顯，是先下降后上升的趨勢(shì)，堆肥后期會(huì)逐步趨于穩(wěn)定狀態(tài)，呈現(xiàn)出明顯的弱堿性。堆肥試驗(yàn)第一周，PH值會(huì)呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì)，這是因?yàn)槎逊试囼?yàn)初期微生物反應(yīng)非常強(qiáng)烈，并且還會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，這些有機(jī)酸會(huì)在高溫和通風(fēng)的環(huán)境中大量揮發(fā)，很小的一部分有機(jī)酸會(huì)留在反應(yīng)器內(nèi)，導(dǎo)致內(nèi)部的PH值下降。第二周PH值會(huì)呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，這是由于堆肥中的氮物質(zhì)會(huì)被逐漸分解，在分解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的氨，氨含量增加會(huì)導(dǎo)致PH值增加。PH值在堆肥后期會(huì)呈現(xiàn)出弱堿性并趨于穩(wěn)定。2.3堆肥過(guò)程EC變化情況堆肥的EC值反映了萃取物中的總離子濃度，主要由有機(jī)鹽和無(wú)機(jī)鹽組成，這些有機(jī)鹽和無(wú)機(jī)鹽對(duì)植物的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生很大影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)堆肥EC值小于9.0ms?cm-1時(shí)，不會(huì)一支植物種子的正常發(fā)芽。堆肥中的EC值也是呈現(xiàn)出一種先增加后減小的最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。由于在堆肥反應(yīng)初期，堆肥中的微生物活性很高，而且很活躍，會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)酸和各種離子，從而導(dǎo)致EC值增加。隨著堆肥反應(yīng)的不斷進(jìn)行，很多有機(jī)酸逐漸被分解，導(dǎo)致EC值明顯下降，后期逐漸趨于穩(wěn)定。2.4堆肥過(guò)程C/N變化情況從理論上認(rèn)為腐生堆肥的碳氮比與微生物的碳氮比趨于一致。當(dāng)堆肥初始碳氮比從2比6變成3比5時(shí)，初步確定堆肥已成熟，未成熟堆肥在土壤中施用會(huì)引起氮饑餓，影響土壤肥力。堆肥過(guò)程的C/N比呈下降趨勢(shì)。C/N比值在堆肥初期急劇下降，在堆肥中期緩慢下降，后期趨于穩(wěn)定。堆肥初期微生物活性較高，碳源消耗迅速，C/N比值顯著降低。結(jié)語(yǔ)綜上所述，利用城市園林廢棄物和生活污泥堆肥制作而成的屋頂綠化栽培基質(zhì)，對(duì)城市綠化工程的發(fā)展起到了很好的效果，既可以作為泥炭的替代品，防止開(kāi)采泥炭對(duì)生態(tài)造成的破壞，又可以變廢為寶，符合我國(guó)可