《垃圾填埋场植被恢复及其环境影响因子的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《垃圾填埋场植被恢复及其环境影响因子的研究（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、应用与环境生物学报 2002 ,8(6) :571577 Chin J Appl Environ Biol=ISSN 10062687X 2002212225收稿日期: 2001211219 接受日期: 2002201222 3 国家自然科学基金资助项目(No. 39970144)和广东省自然科学基金资助项目(No. 990248) Su pported by the National Natural Science Foundation of China and the Provincial Natural Science Foundation of Guangdong , China 3
2、3 通讯作者 Corresponding author (Tel : 020 - 84036296 ; Fax: 020 - 84113652 ; E2mail : ls04 )垃圾填埋场植被恢复及其环境影响因子的研究3林学瑞 廖文波 蓝崇钰3 3束文圣 黄立南(中山大学生命科学学院生物防治国家重点实验室 广州 510275)摘 要 对中山市一个关闭了5 a左右的垃圾卫生填埋场进行植被恢复、 土壤、 填埋气和植物自然定居与植被恢复等方面的调查研究.结果表明:垃圾填埋场的土壤偏碱性,场内土壤的盐分、 含水量、 有机质和重金属等含量远远高于场外的对照土壤.填埋场的植被自然恢复得很好,总盖度达到98
3、 % ,以草本植物为主,灌木为辅,另外还有少量的藤本植物和乔木存在.本次调查共记录高等植物74种,隶属63属30科.优势种为狗牙根,亚优势种包括苦楝、 胜红蓟、 蟛蜞菊、 加拿大飞蓬、 小牵牛、 鸭跖草、 少花龙葵、 鸡矢藤、 红斑一品红、 牛筋草、 类芦和田菁等12种植物.其中类芦、 加拿大飞蓬和胜红蓟是本垃圾填埋场植被恢复先锋植物.场内的填埋气含量显著地高于对照样方,但与其它垃圾填埋场相比,其填埋气的含量较低,因此填埋气对植被恢复的限制作用也相对较小.影响本填埋场植被恢复的环境因子主要是土壤的营养成分、 重金属和填埋气.最后,提出了对垃圾填埋场进行植被恢复时应采取的关键措施.图1表5参19
4、关键词 垃圾填埋场;植被恢复;环境影响因子CLC X705?Q948VEGETATION RESTORATION ON A SANITARY LANDFILL ANDITS RELATIVE ENVIRONMENTAL FACTORS3LIN Xuerui , LIAO Wenbo , LAN Chongyu3 3, SHU Wensheng vegetation restoration ; environmental factor CLC X705?Q948垃圾是城市的必然产物.目前在众多的垃圾处理 方法中,卫生填埋法被认为是最简便、 经济的方法而得 到世界上绝大多数国家采用1.据报道2,目
5、前西方发 达国家约有一半以上的城市垃圾是应用填埋的方法处 理.卫生填埋法处理城市垃圾的缺点是填埋需要占用 大面积的土地;填埋场通常位于离城市市区不远的郊 区,随着城市的发展,填埋场会进入市区的范围,影响城 市的美观;垃圾填埋后腐烂分解产生的填埋气(如CH4、CO2和H2S等)和渗滤液,是一个重要的环境污染源.为了解决垃圾填埋场的占地问题并兼顾城市的美观,垃 圾填埋场在关闭后常常被建议开发成公园、 高尔夫球 场或其它露天娱乐场所3.但是开发和利用它们的前 提是对它们进行植被的重建,因此垃圾填埋场的植被 重建即植被恢复的重要性是不言而喻的.1 材料与方法1 研究地点概况4 中山市狗仔坑垃圾填埋场位
6、于中山市东区新安 村旁,距市区约68 km.此地属南亚热带季风气候, 年平均气温21. 8,年平均降雨量1 748. 3 mm.填埋 场占地约10 hm2,填埋总容量约为130104m3.场内 填埋的大部分是生活垃圾(日常用品废弃物) ,也有部 分工业垃圾(如废电路板、 废塑料和橡胶制品等) .该 场建于1982年,曾先后经过4次扩容,由于建设初期 因经济、 技术条件的限制而未按卫生填埋的技术要求 设计和建设,于1996年底封场.后来发现填埋场沼气 的问题严重,为了防止发生意外,在1997年8月到1998年4月之间,进行了沼气导排工程,完成钻井和 安装导气管30个,使填埋场的沼气顺利排出.1.
7、 2 野外调查与采样2001年6月中旬对中山市狗仔坑垃圾填埋场进 行了生态调查.首先走遍全山,记录所有出现的高等 植物.其次,依照地形,按照代表性样地设置方法在填 埋场内对优势植物群落设立了10个3 m3 m的样 方.同时,在场外附近取2个3 m3 m的样方作对照 (CK) .植被调查5:记录样方内植物的种类、 株数、 株高和盖度,另外记录填埋场内样方外的其它植物的种 类;在每个样方内设一个1 m1 m的子样方,收割样 方内所有植物的地上部分,并收集落叶部分和挖出植 物的地下部分,分别冲洗、 烘干、 称重后得到相应的生 物量.土壤调查6:在每个样方内随意选取3个点各 取300 g左右的顶层土壤
8、(010 cm)混合均匀,作为 各样方的代表性样品;取一部分新鲜的土样测定含水 量(moisture content , MC) ,其余部分风干,过2 mm 筛后测定pH、 电导率(k)、 有机质(OM)、 总磷( TP)、总氮( TN)、 钾( K)、 镁(Mg)、 钙(Ca)、 铜(Cu)、 锌 (Zn)、 镉(Cd)、 镍(Ni)、 铅(Pb)和锰(Mn) .填埋气调查6:在每个样方内按 “Z” 字形安装3根PVC管作为 气体收集管;每根PVC管长1 m ,内径为3. 9 cm ,在 距管口一端50 cm以内的部分均匀钻8排孔,孔径为0. 5 cm;安装时先用打孔器在地上钻高度约60 c
9、m左 右、 内径略小于PVC管内径的孔,再将PVC管挤压 下去,有孔的一端没入地下,露出地上部分约40 cm 左右,踩紧地面上PVC管周围的土壤以防漏气,最 后,用强力封口胶膜将露出地面的管口封紧(图1) .此 后,每个月测一次管内的填埋气(CH4和CO2)的浓度.图1 填埋气收集装置图 Fig 1 Apparatus used for collecting landfill gases1. 3 分析方法1.3. 1 植物生物量 植物先用自来水冲洗,再用 去离子水洗干净,烘箱中80 干燥24 h后称重得到 相应的生物量.1.3. 2 土壤的物理化学性质 土壤含水量:用重 量损失法测定(105
10、下) ;pH:将土样溶于蒸馏水m (土)V(水) = 1?25,pH计测定;电导率:将土样溶于 蒸馏水m(土)V(水) = 1?25,电导率仪测定;有机 质:用重铬酸钾容量法-水合热法测定;总磷和总氮: 用浓H2SO4+ CuSO4+ K2SO4消化,定容,钼锑抗分光 光度比色法测定总磷,凯氏微量定氮法测定总氮; K、Mg、Ca、Cu、Zn、Cd、Ni、Pb和Mn含量:用浓HNO3+HClO4消化,定容,ICP测定.1.3. 3 填埋气 填埋气:用Landfill Gas Equip2ment (产地:England ,型号:LFG- 10)测定.2 结果和分析2. 1 垃圾填埋场土壤的物理化
11、学性质 中山市狗仔坑垃圾填埋场10个样方和2个参考 样方的生态环境特点是:样方1为山顶平地,样方2 为山顶斜坡,样方3为山顶斜坡,样方4为上山腰斜 坡,样方5为上山腰山沟,样方6为上山腰平地,样方7为下山腰平地,样方8为下山腰斜坡,样方9为下山275 应 用 与 环 境 生 物 学 报 Chin J Appl Environ Biol 8卷腰山沟,样方10为山脚斜坡;参考样方1为山顶平 地,参考样方2为山腰斜坡。由中山市狗仔坑垃圾填 埋场10个样方10个样品分析得到的表层土壤基本 理化性质见表1.垃圾填埋场的表层土壤特征是:首 先,填埋场内的表层土壤的大部分指标平均值远远高 于场外CK土壤.场
12、内土壤pH略偏向碱性,平均值为7. 24 ,而CK土壤pH则偏向酸性,平均值为5. 80.场 内土壤电导率平均值是CK土壤的3. 18倍,这说明场 内土壤的盐分明显高于场外的CK土壤.场内土壤含 水量最高为53. 03 % ,最低为19. 01 % ,平均值为28. 31 % ,而CK土壤含水量平均值则为15. 52 %.就 营养成分而言,场内土壤有机质是CK土壤有机质的5.26倍,最高含量达到58. 01 % ,总磷为5. 69倍,而 总凯氏氮、 钾元素和镁元素则分别为2. 94、1. 38和3. 28倍.值得注意的是,场内土壤的钙元素含量甚多, 其平均值是CK土壤的21. 14倍.就重金属
13、而言,场内 土壤的铜和锌含量较高,分别是CK土壤的10. 10和8.37倍;而镍、 镉、 铅和锰含量则较低,均是CK土壤 的12倍.其次,场内各样方之间的差别也比较大, 这主要与场内不同性质垃圾分布的不均匀性及垃圾 填埋操作的不规范性有关.例如场内pH最高的样方 为8. 13 ,呈弱碱性;而pH最低的样方3为6. 05 ,呈弱 酸性.再次,场内土壤电导率值与含水量之间成线形 相关,相关系数r= 0.表1 中山市狗仔坑垃圾填埋场土壤的物理化学性质 Tab 1 General properties of the surface soil in Gouzikeng Landfill site 样方
14、QuadratpHk/ S cm- 1w/ %w/mg kg- 1MCOMTKNTPKCaMgCuZnCdNiPbMn 18. 1310834. 4618. 177109628011174782218478531378631474459444 27. 3245. 520. 805. 292548122122930686281844012. 4919202639 36. 053019. 533. 8463778709720241172040. 902. 097236 47. 4212442. 1719. 752115189133729167229217511205. 1624200340 56.
15、 734519. 015. 03305196110052942513401592. 198. 0241490 67. 632419. 606. 1130583483259035931443062. 1813177474 76. 826326. 979. 01326173854131843541681681. 732121232 88. 087827. 058. 2432101085951623875920153062. 3823204739 97. 1729053. 0358. 016880409820372283584122824136. 3437331346 107. 088420. 43
16、11. 1118927279393485496633249992. 3915222615x-7. 248928. 3115. 46508012699481448211475157453. 1925225456 s0. 637811. 6516. 91526019442391700310836557351. 9420104171 C135. 612617. 051. 15159017158654938225551. 3928230440 C235. 983013. 994. 721865274790820317771221. 805. 093299x-5. 82815. 522. 94172822368868535051891. 6017162370 s0. 2632. 162. 53194731441934637470. 291697100C1 :参考样方1 (Co
