有机固体废弃物在持续农业中的资源化利用

3.4施用有机肥料可改良土壤结构、培肥土壤
施用垃圾堆肥可以增加土壤内有机质的含量和N、P、K等营养元素的含量，还能促进土壤团粒结构的形成，使土壤松软，增加土壤的透气性、透水性，从而改善土壤的理化性状。据郭媚兰等[10]和陆文龙等[11]研究结果表明，连续施用污泥或污泥堆肥以及垃圾堆肥的土壤中，有机质含量及土壤营养元素都比对照有明显的增加；另外，土壤的容重减少，毛管水、田间持水量及饱和水含量均比对照有显著增加。Sopper[12]研究还表明，施用污泥还可以促进土壤中有益微生物的活动，加速土壤中的物质循环和腐殖质的形成，细菌和真菌数分别增加到（4~63）×106个/g和（4~18）×105个/g，分别比不施用污泥的高5~10倍和3~4倍，放线菌也增加到（1.18~140.23）×104个/g。另外，有机质中含有丰富的腐殖质成分，它具有吸附养分的功能而减少肥料的流失，提高肥料的有效利用。特别是对土壤质地粘重，肥力较低的中低产田，通过施用有机肥料培肥改土的效果非常显著。
4有机固体废弃物在持续农业中的应用
4.1在农田上的应用
由于农作物的生长期一般较短，而有机肥的肥效较为缓慢，所以通常在有机肥中有目的地加入一些无机肥料，制成有机复肥进行施用，或与化肥配合施用，这不仅能为作物提供速效养分，还可以提供长效养分，以满足作物不同生长时期对养分的需求[13]。由于有机固体废弃物中含有一些有毒有害的物质，如病原菌和重金属等而限制了其使用。病原菌会随大气扩散而影响人们的身体健康。重金属容易富集到植物体内，并可通过食物链的传递在人体内累积而最终危害人类的健康。所以有机固体废弃物在农田利用之前，要先经过稳定化处理。
通过高温堆肥化处理可以杀灭大部分致病微生物。杨毓峰等[14]的研究表明，禽畜废弃物经高温好氧堆肥后，粪便中的孳生的蛆和添加剂中的玉米赤霉病菌的检出率为零，大肠杆菌减少5到8个数量级，低于10×103MPN/kg风险标准。
有机固体废弃物的堆肥化处理过程中，由于加入一些调理剂和膨胀剂而使重金属得到稀释而浓度降低。另外，堆肥化处理还可以改变重金属的形态，降低其生物有效性，减少它在植物体内的富集。根据我们的研究结果，猪粪经63d堆肥化处理后，水溶态的Cu从13%下降到2.8%，Zn从2.72%下降到2.09%，交换态的Cu从3.7%下降到2.06%，Zn从7.87%下降到2.985。而有机态Cu从32.7%增加到41.6%，Zn从7.56%增加到12.3%，残渣态Cu从29.9%增加40.0%，Zn从33.9%增加到36.1%。Henry[15]的研究也发现，污泥经过堆肥化处理，所有重金属水浸提态的量都小于其总量的1%，有机结合态的量均有所增加，有机态的Ni更达总量的22%，而残渣态的Cr、Cu和Pb的量大于80%，其它重金属的残渣态也基本大于50%。
潘洁等[16]对垃圾肥的农业利用结果表明，当垃圾肥的施用量不超过150t/hm2时，土壤中全Pb和有效Pb、全Cr、全Hg、全As及全Cd和有效Cd的含量与对照基本接近，当超过150t/hm2时，土壤中的重金属含量随使用量的增加而有所增加。在连续施用3a后，白菜和小麦籽粒中的Hg、As、Cd、Cr和Pb的含量尚未超过国家有关食品卫生标准。我国规定施用符合污染物控制标准的农用污泥每年每公顷不得超过30t，连续施用不得超过20a（GB4284-84）。因此，有机固体废弃物经稳定化后，在农业生产中合理地进行施用，是完全可行的。
4.2在城市园林及公路绿化上的应用
张增强[17]的研究表明，干污泥和污泥堆肥施用于城市绿化及观赏性植物，既脱离食物链，减少运输费用，节约化肥，又可使花卉的开花量增加，花径增大，花期延长。另外，张增强等[18]和李艳霞等[19]成功利用污泥、垃圾堆肥作为林木容器育苗基质，部分地替代泥炭土用于工厂化育苗，从而降低生产的成本费用。南京农业大学最近发现，新鲜污泥只需堆制5~7d即可成功用于城市草皮的培育，可以大大减少了传统培育移植方法对表土的严重破坏。
矿区及新建公路绿化带的土壤多为生土。薛澄泽等[20]已成功将污泥堆肥用于高速公路绿化带的绿化，发现它具有明显的肥田和改土作用，可促进树木和草坪草的生长，施用1a后，其效果明显优于化肥。
4.3在林地上的应用
由于森林环境的强大影响，林地、荒山往往比农田更缺乏养料，有机固体废弃物中除含有丰富的氮、磷、钾外，还含有大量的有机质，既能迅速地供肥，有能持久的供肥，在林地上施用可快速而持久地恢复植被，同时还能改良土壤的理化性质，从而保证林木的建壮、速生和高产，以达到森林绿化和防治水土流失的目的。林地一般远离人口密集区，有机固体废弃物在林地上的施用不会威胁人类食物链，是安全的。在新西兰，美国和澳大利亚等国家将流体污泥直接喷施到林地，方法简单有效。
5展望
随着城市化工业化的发展，有机固体废弃物的产生量也将逐年增加。面对全球资源环境的进一步恶化，把有机固体废弃物作为再生资源进行有效利用已引起了世界各国的关注。对于中国这样一个发展中的农业大国，经济基础较为薄弱，将其制成复合肥料或生物复合肥料，用于农田、植树造林、园林绿化以及垦荒地等作为主要的资源化利用途径，必将有力地推动我国农业的可持续发展。