時(shí)間:2024-03-01 14:48:55
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn),特別為您篩選了11篇垃圾滲濾液的基本特征范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識!
中圖分類號:X705 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
近年來,隨著人口數(shù)量的不斷增長,資源供給與需求短缺,經(jīng)濟(jì)發(fā)展幅度加快,粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式過多地以犧牲環(huán)境為代價(jià),經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益突出。城市和農(nóng)村固體廢物的排放量不斷增加,且城市固體廢物遠(yuǎn)多于農(nóng)村,固體廢物排放量的增加和固體廢物成份的復(fù)雜,加大了對環(huán)境危害的嚴(yán)重性,對固廢處理技術(shù)的要求不斷提高,給固體廢物的處理帶來了極大難度。
1 固體廢物的概念及其特點(diǎn)
1.1 固體廢物的概念
目前對于固體廢物的概念,國內(nèi)主要是根據(jù)法律法規(guī)來闡釋的?!豆腆w廢物法》明確指出,固體廢物是指在生產(chǎn)建設(shè)、日程生活等其他活動(dòng)中所產(chǎn)生的,由于在一定的時(shí)間和地點(diǎn)無法利用而被丟棄的,對環(huán)境帶來一定污染的固態(tài)、半固態(tài)廢物物質(zhì),這些物質(zhì)來源非常廣泛,包括生活垃圾、建筑垃圾、一般的工業(yè)固廢物和危險(xiǎn)廢棄物等,種類繁多,成份復(fù)雜。國內(nèi)學(xué)者周炳炎、郭平和王琪等在《固體廢物相關(guān)概念的基本特點(diǎn)》(2005)一文中指出,對固體廢物、工業(yè)固體廢物、危險(xiǎn)廢物以及廢物的貯存、處置和利用等相關(guān)概念進(jìn)行了詳細(xì)闡釋,他們認(rèn)為固體廢物是指在正常的生產(chǎn)、生活活動(dòng)中產(chǎn)生的沒有使用價(jià)值或喪失使用價(jià)值而被拋棄的固態(tài)、半固態(tài)、容器中的氣態(tài)物和法律法規(guī)規(guī)定的納入固體廢物管理的物質(zhì)或物品;工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物,是固體廢物的主要來源;危險(xiǎn)廢物是指根據(jù)法律規(guī)定,依法列入國家危險(xiǎn)名錄的具有危險(xiǎn)性的固體廢物,這也是固體廢物的來源之一。
綜合以上觀點(diǎn),筆者認(rèn)為,固體廢物是指由于喪失其原始的利用價(jià)值而被丟棄的日常生活用品和工業(yè)生產(chǎn)過程中的廢物,這些廢物對環(huán)境和人類具有潛在的消極影響,其狀態(tài)可以是固態(tài)、半固態(tài)或容器里的氣體、液體等。
1.2 固體廢物的特點(diǎn)
固體廢物的特點(diǎn)大致有以下幾點(diǎn):
1.2.1在生產(chǎn)生活過程中被丟棄的固體廢物,喪失了原始的利用價(jià)值,由于處理不當(dāng),對其二次利用缺乏技術(shù)和對策;
1.2.2無法直接被利用為其他產(chǎn)品的原材料;
1.2.3固體廢物形態(tài)多樣、特性多種、成份復(fù)雜;
1.2.4固體廢物存在著一定的錯(cuò)位性,也就是說固體廢物是放錯(cuò)了時(shí)間和地點(diǎn)的無用物,只要能得到合理的存放和處理,就能夠“變廢為寶”;
1.2.5固體廢物擁有著一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,經(jīng)濟(jì)價(jià)值的獲得程度取決于技術(shù)的成熟程度;
1.2.6固體廢物具有鮮明的危害性,這是固廢的基本特征,無論廢物如何被得到處理,其對社會和環(huán)境的危害或多或少存在著。
2.固體廢物污染對環(huán)境的危害
2.1 固體廢物污染途徑
固體廢物特別是有害固體廢物能通過不同途徑危害人體健康。通常,工礦業(yè)固體廢物所含化學(xué)成分能形成化學(xué)物質(zhì)型污染、人畜糞便和生活垃圾能形成病原體型污染。
2.2 固體廢物污染危害
固體廢棄物對環(huán)境的危害主要體現(xiàn)在以下方面:
2.2.1 侵占土地、污染土壤
固體廢物不加利用,需占地堆放。我國許多城市利用四郊設(shè)置垃圾堆放場,侵占大量農(nóng)田。固體廢物及其淋洗和滲濾液中所含的有害物質(zhì)會改變土壤的性質(zhì)和土壤的結(jié)構(gòu),并對土壤衛(wèi)生的活動(dòng)產(chǎn)生影響。這些有害成分的存在,還會在植物有機(jī)體內(nèi)積蓄,通過食物鏈危及人體健康。
2.2.2 污染水體
直接將固體傾倒于河流、湖泊或海洋,將后者當(dāng)成處置固體廢物的場所之一,是有違國際公約的。固體廢物置于水體,將使水質(zhì)直接受到污染,嚴(yán)重危害水生生物的生存條件,并影響誰資源的充分利用,除此之外,固體廢物還將縮減江河湖面的有效面積,使其排洪和灌溉能力有所降低,有些排污口處形成的灰灘已延伸到航道中心,影響正常的航運(yùn)。此外,在陸地堆積或簡單填埋的固體廢物,經(jīng)過雨水的浸漬和廢物本身的分解,將會產(chǎn)生含有害化學(xué)物質(zhì)的滲濾液,對附近地區(qū)的地表及地下水系造成污染。
2.2.3 污染大氣
固體廢物中的細(xì)微顆粒等可隨風(fēng)飛揚(yáng),從而對大氣環(huán)境造成污染。以細(xì)粒狀存在的固體廢物和垃圾,在大風(fēng)吹動(dòng)時(shí)會隨風(fēng)飄逸,擴(kuò)散到其他地方,一些有機(jī)固體廢物和垃圾,在適宜的濕度和溫度下被微生物分解,還能釋放出有害氣體、產(chǎn)生毒氣或者惡臭,造成地區(qū)性空氣污染。另外,廢物填埋時(shí)所逸出的沼氣、焚燒處理時(shí)所排出的二氧化硫、鹽酸、粉塵等也會造成嚴(yán)重的大氣污染。
2.2.4 影響環(huán)境衛(wèi)生和景觀
我國生活垃圾、糞便的清運(yùn)能力不高,無害化處理率低,很大一部分垃圾堆存在于城市的一些死角,嚴(yán)重影響環(huán)境衛(wèi)生,對市容和景觀產(chǎn)生“視覺污染”,給人們的視覺帶來不良刺激,這不僅直接破壞了城市、風(fēng)景區(qū)等的整體美觀,而且損害了我們國家和國民的形象。
3 加強(qiáng)固體廢物污染對環(huán)境危害的防治
3.1 加強(qiáng)管理和宣傳,提高全民環(huán)保意識
加強(qiáng)管理和宣傳,提高全民的環(huán)保意識,需要堅(jiān)持固體廢物處理處置的“三化”原則:減量化、無害化、資源化。
3.1.1減量
通過對已經(jīng)產(chǎn)生的固體廢物進(jìn)行減量化處理,將控制與管理的源頭延伸到固體廢物的產(chǎn)生源頭;對可能過量生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,防止固體廢物的再生產(chǎn),推進(jìn)根本性的社會化固廢減量原則。
3.1.2無害化
不僅要將無害化推進(jìn)到城市固體廢物規(guī)范控制范圍,而且還要講對有害的固廢認(rèn)識拓展到社會、經(jīng)濟(jì)、資源等各個(gè)方面。無害化的處理不能簡單地被視為處理過程中的任務(wù)。
3.1.3資源化
對固體廢物的處理與防治,要堅(jiān)持一種“資源化”的原則,要使固體廢物得到再生利用。
3.2 制定相關(guān)固體廢物處理的法律法規(guī)
固體廢物的處理需要法律的保駕護(hù)航,例如:美國和日本均通過制定一系列的法律推進(jìn)固體廢物的綜合利用,對不遵守政策與法規(guī)的企業(yè)和個(gè)人提出了強(qiáng)制性的制裁措施。同時(shí),美國還在很多專項(xiàng)法規(guī)中,制定了有關(guān)固體廢物的無害化處理方法。因此,我國應(yīng)在已有的法律框架基礎(chǔ)上進(jìn)一步補(bǔ)充和完善相關(guān)專項(xiàng)法律法規(guī),同時(shí)加大監(jiān)督管理力度。
3.3 吸收發(fā)達(dá)國家處理固體廢物的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)
主要是吸收在固體廢物處理方面處理得較好的國家的成功經(jīng)驗(yàn)。我們知道,固體廢物的污染問題是一個(gè)全球問題,每個(gè)國家都會遇到這樣的問題,然而,不同的國家會針對本國的實(shí)際采用不同的方法。我們應(yīng)總結(jié)國外的成功經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合我國的實(shí)際,找出一條適合我國國情的道路,真正的實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
3.4 積極倡導(dǎo)綠色消費(fèi)觀念
正確的消費(fèi)觀念能夠有效提高人們正確處理固體廢物的意識,綠色消費(fèi)在環(huán)境教育中也應(yīng)占有重要的地位,我們也可以編寫《固體廢物可持續(xù)處理技術(shù)消費(fèi)者手冊》等宣傳材料來加強(qiáng)我國公民的固體廢物識別和綜合利用等方面的知識。目前,我國以社區(qū)的形式開展環(huán)境教育是一個(gè)較好的實(shí)踐。在對環(huán)境保護(hù)知識進(jìn)行宣傳和推廣的同時(shí),還可以廣泛集中群眾的環(huán)保意見。為了加強(qiáng)宣傳.可以設(shè)定一個(gè)全國范圍的固體廢物防治宣傳日,如果能夠倡導(dǎo)大學(xué)生走出校園對廣大市民進(jìn)行減少固體廢物理念和綠色消費(fèi)理念的宣傳,可能會取得更好的效果。
3.5 強(qiáng)化政府的污染防治責(zé)任
政府是社會的管理者,對社會的全面發(fā)展和人民福利負(fù)有公共責(zé)任。現(xiàn)行的固廢防治法雖然規(guī)定了各級政府防治固體廢物污染的若干職責(zé),但從總體上看過于原則。為了解決上述問題,《固廢防治法(修訂案)》增加了以下內(nèi)容:政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)防治固體廢物污染環(huán)境的宣傳教育,倡導(dǎo)有利于環(huán)境保護(hù)的生產(chǎn)和生活方式;政府應(yīng)將固體廢物污染防治工作納入國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計(jì)劃,在編制城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用、區(qū)域開發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等規(guī)劃時(shí),也應(yīng)統(tǒng)籌考慮固體廢物污染的防治;政府應(yīng)支持采取有利于環(huán)境保護(hù)的集中處置固體廢物的措施,促進(jìn)固體廢物防治產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;政府應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌安排建設(shè)城鄉(xiāng)生活垃圾收集、運(yùn)輸、處置設(shè)施,提高生活垃圾利用率和無害化處置率,促進(jìn)生活垃圾收集、處置的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,建立和完善生活垃圾污染防治的社會化服務(wù)體系;大、中城市人民政府環(huán)保部門應(yīng)當(dāng)定期固體廢物的種類、產(chǎn)生量、處置狀況等信息,保障公眾的環(huán)境知情權(quán)。
4 結(jié)語
隨著“十”的順利召開,國內(nèi)日益意識到對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性,以前以犧牲環(huán)境為代價(jià)來換取經(jīng)濟(jì)增長的模式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展形勢。當(dāng)前,只有更加注重環(huán)境保護(hù),注重加強(qiáng)固體廢物的處理,才能更好的走上可持續(xù)發(fā)展之路。
參考文獻(xiàn)
[1] 孫翔宇.我國城市固體廢物污染防治的法律對策[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2006.
[2] 孫佑海.固體廢物污染環(huán)境防治法的新發(fā)展[J].環(huán)境保護(hù),2005(2):20-23.
[3] 關(guān)冰冰,寧蕊.淺議固體廢物的處理與可持續(xù)發(fā)展[J].科協(xié)論壇(下半月),2007(10):74.
關(guān)鍵詞:
甲烷氧化; 硝化能力; 礦化垃圾; 馴化; 變化趨勢
全球變暖已成為世界關(guān)注的重大環(huán)境問題。《京都議定書》中急待減排的主要溫室氣體包括:CO2、CH4和N2O[12]。目前,相關(guān)研究主要集中在農(nóng)田、草地、濕地及林地等生態(tài)系統(tǒng)[34],而對碳氮源豐富、轉(zhuǎn)化更急劇的生活垃圾填埋場中CH4和N2O的釋放研究匱乏。僅有的文獻(xiàn)表明,生活垃圾填埋場是CH4和N2O的重大釋放源[57]。張后虎等以季為時(shí)間尺度對中國上海和杭州生活垃圾填埋場3種溫室氣體(CH4、N2O和CO2)進(jìn)行了全年同步監(jiān)測,將結(jié)果統(tǒng)一換算成CO2釋放當(dāng)量后發(fā)現(xiàn)CH4釋放量占主導(dǎo),高達(dá)95%以上[78]。為此,垃圾填埋場溫室氣體減排的關(guān)鍵在于控制CH4的釋放量。填埋氣體收集系統(tǒng)可有效降低填埋場內(nèi)的CH4分壓,使其釋放推動(dòng)力減小。除此之外,CH4氣體在經(jīng)過填埋場終場覆蓋層時(shí)在甲烷氧化菌的作用下被氧氣氧化轉(zhuǎn)化為CO2、水和生物質(zhì),從而減少甚至完全消除填埋場的甲烷釋放[911]。
張后虎,等:利用畜禽廢水中的氨氮馴化礦化垃圾填料氧化填埋場的CH4
除甲烷氧化菌外,Mandernack等在填埋場覆土和蔡祖聰?shù)仍谵r(nóng)田發(fā)現(xiàn)銨氧化菌同樣具備氧化CH4的能力[3,1213]。在適宜的環(huán)境條件下,甲烷氧化細(xì)菌可氧化銨態(tài)氮,銨氧化細(xì)菌也可能氧化甲烷,從而可考慮借助富集銨氧化菌于填埋場覆蓋材料氧化CH4,為削減填埋場的溫室氣體釋放量提供了技術(shù)途徑。礦化垃圾填料硝化能力強(qiáng)、銨氧化菌群落豐富[1416],應(yīng)成為首選覆蓋材料。Barlaz等也嘗試采用腐熟垃圾構(gòu)建生物覆蓋層(Biological active cover)來削減CH4的釋放[9],而中國鮮見涉及垃圾填埋場溫室氣體減排技術(shù)的相關(guān)研究,更未能涉及礦化垃圾經(jīng)高氨氮廢水馴化后,富集銨氧化菌對CH4氧化能力的衍生研究。
研究旨在利用高氨氮濃度的畜禽養(yǎng)殖廢水培養(yǎng)礦化垃圾,通過富集銨氧化菌氧化CH4降低垃圾填埋場溫室氣體的總釋放當(dāng)量,為控制生活垃圾填埋場溫室氣體的釋放研究低成本、高效率的減排技術(shù)。
1材料與方法
1.1礦化垃圾與粘土土樣
供試原生礦化垃圾取自南京城市生活垃圾填埋場,填埋齡為10 a。場內(nèi)填埋的生活垃圾主要成分為60%廚余、20%塑料、15%其他物質(zhì)(竹木,紙張,織物和渣石等),日填埋量為3 000~4 000 t/d。礦化垃圾開挖后,去除玻璃、渣石等,過200目篩供使用。供試粘土樣取自宜興某農(nóng)田(N: 31°29′, E: 119°59′),其粒徑分布為:粘粒43.5%,壤粒 32.1%和砂粒24.4%。礦化垃圾和粘土樣的基本理化性質(zhì)列于表l,樣品理化特性測試方法見文獻(xiàn)[17]。
1.2氨氮馴化礦化垃圾
畜禽污水采自江蘇宜興周鐵鎮(zhèn)某養(yǎng)豬場,存欄100頭/年左右,養(yǎng)豬場采用干濕分離的方法排出尿液和沖廁廢水,水質(zhì)指標(biāo)如下:CODCr, 655 ± 184 mg·L-1; NH3-N, 168 ± 26 mg·L-1; TN,248 ± 60 mg·L-1; TP, 18 ± 12 mg·L-1; pH, 7.6 ± 0.2。采用滴濾的進(jìn)水方式對礦化垃圾進(jìn)行馴化,將礦化垃圾填料填充于玻璃鋼裝置中,尺寸為30 cm×40 cm×20 cm (H×L×W)。每日按照序批式工藝狀況(前期優(yōu)化結(jié)果:進(jìn)水-反應(yīng)-出水-閑置/4-12-2-6 h)4階段運(yùn)行[16],礦化垃圾填充的體積為20 L,按照固液比1:20,水力負(fù)荷0.40 m3·m-2 ·d-1的工況運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間為2010年8月-12月,不間斷運(yùn)行共歷時(shí)5個(gè)月后采集的礦化垃圾樣品為:馴化后礦化垃圾。
1.3氮轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
所有的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)均在容積250 mL的具塞血清瓶內(nèi)批式進(jìn)行,礦化垃圾(或粘土)樣品經(jīng)風(fēng)干(25 ℃左右,3 d)、過2.00 mm篩后,精確稱取50 g于瓶中。每種樣品共設(shè)置6組進(jìn)行培養(yǎng),分別對應(yīng)于投加(NH4)2SO4溶液后的第1 d中第0.5、2、12、24 h以及72 h和120 h,至規(guī)定時(shí)間取出樣品同時(shí)測定土樣受納(NH4)2SO4溶液后NH4+-N和NO3--N含量,考察樣品中微生物對氨氮氧化和硝酸鹽氮生成的能力,投加的氮負(fù)荷為200 mg·kg-1(基于礦化垃圾/粘土樣干重,以下同)。加入礦化垃圾(或粘土)和(NH4)2SO4溶液后,調(diào)節(jié)蒸餾水的量保持含水率為15%,換算成孔隙含水率約為47%(低于60%);此條件下,礦化垃圾(或粘土)內(nèi)部處于有氧條件,氮轉(zhuǎn)化主要以硝化過程為主[8]。培養(yǎng)瓶先在恒溫(25 ℃)搖床上振蕩0.5 h,使樣品與液體混合均勻,再放入生化培養(yǎng)箱中25℃下避光培養(yǎng),每組樣品均設(shè)置2個(gè)平行樣[8]。
1.4CH4氧化能力
精確稱取100 g風(fēng)干礦化垃圾/粘土樣品(過200 mm篩)置于250 mL的培養(yǎng)瓶內(nèi),再注入蒸餾水保持含水率15%。瓶內(nèi)以橡膠塞密封后用注射器抽出25.0 mL空氣,然后注入純CH4氣體25.0 mL,使培養(yǎng)瓶內(nèi)CH4的體積初始濃度為10%左右。將培養(yǎng)瓶放在恒溫(25±1 ℃)搖床上145 rpm頻率搖動(dòng)30 min,使土壤與所投加的液體和氣體混合均勻,再放入生化培養(yǎng)箱中恒溫(25±1 ℃)培養(yǎng)。除CH4氧化之外,樣品中微生物因呼吸作用釋放CO2;故另設(shè)不注入CH4的空白組,扣除呼吸作用釋放的CO2計(jì)算凈生產(chǎn)量,研究供試樣品對CH4的氧化能力。所有樣品均設(shè)置3組平行,取均值作為最終數(shù)據(jù)。氣體樣品中CH4和CO2的濃度測定參考文獻(xiàn)[78]。為了考察礦化垃圾樣品應(yīng)用于工程現(xiàn)場對環(huán)境的適應(yīng)性,設(shè)置我國華東地區(qū)填埋場覆蓋土壤冬季低溫(5 ℃)、春秋季中溫(15 ℃)和夏季高溫(30 ℃)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)試驗(yàn)[78]。
2結(jié)果與討論
2.1畜禽廢水馴化礦化垃圾填料
傳統(tǒng)的氮去除途徑主要依賴于硝化反硝化,礦化垃圾顆粒中硝化菌群豐富,高達(dá)1×105個(gè)/g[14]。為此,畜禽廢水滴濾礦化垃圾填料后,對水中氨氮去除率較高,保持在60%以上(圖1(b));與氨氮的高去除率相對應(yīng),出水中硝酸鹽氮的累積濃度高(圖1(b))。相對進(jìn)水而言,出水中硝酸鹽氮平均值提高了十?dāng)?shù)倍不等。反硝化能力差主要源于礦化垃圾填充高度低(20 cm),缺乏有效的厭氧環(huán)境[16]。
圖1畜禽廢水氨氮馴化礦化垃圾填料
2.2礦化垃圾填料中氮轉(zhuǎn)化
當(dāng)氨氮投加于礦化垃圾/粘土樣品進(jìn)行培養(yǎng)研究,均出現(xiàn)NH4+-N含量下降及NO3--N含量上升的現(xiàn)象(圖2)。而馴化后礦化垃圾中氨氮和硝酸鹽氮變化幅度最大,培養(yǎng)至第120 h時(shí),NH4+-N含量低于50 mg·kg-1,而NO3--N高于300 mg·kg-1;粘土樣投加氨氮溶液后,NH4+-N和NO3--N轉(zhuǎn)化強(qiáng)度遠(yuǎn)低于礦化垃圾樣品,培養(yǎng)至第120 h時(shí),其NO3--N含量上升幅度低于90 mg·kg-1(圖2(c))。與原生礦化垃圾和粘土相比,馴化后礦化垃圾樣品中NO3--N含量在120 h上升幅度分別提高至2.0和38倍。
2.3礦化垃圾填料氧化甲烷能力
注入CH4后,礦化垃圾/粘土樣品中CH4消耗和CO2的凈生成趨勢類似,可分別采用一級和零級動(dòng)力學(xué)模型來表征(R2>0.68,圖3),其中空白組CO2釋放量比例小于1%。與氮轉(zhuǎn)化速率相同,礦化垃圾CH4氧化能力強(qiáng)于粘土,CO2的凈生成速率為粘土的1.6倍左右,而120 d馴化后礦化垃圾對CH4的氧化能力較原生礦化垃圾提高了10.6%。
CH4和NH4+的正四面體分子結(jié)構(gòu)類似,分子量相近,CH4單氧化酶和銨單氧化酶結(jié)構(gòu)極為相似,而且分別是CH4氧化和銨氧化的關(guān)鍵因子,CH4氧化細(xì)菌和銨氧化細(xì)菌在底物利用、氧化酶等方面具有共性[3,12]。本研究中,120 d馴化后礦化垃圾相對原生礦化垃圾和土壤樣品在氮和碳轉(zhuǎn)化能力方面保持一致,同時(shí),污水中CODCr、SS及磷素等其他組分富集對CH4氧化過程的影響將在后續(xù)研究中進(jìn)行表征,限于篇幅本文不作討論。
圖2礦化垃圾投加氨氮溶液后氮轉(zhuǎn)化趨勢
圖3礦化垃圾馴化后對甲烷的氧化能力
2.4溫度
圖4給出了粘土、原生和馴化后礦化垃圾樣品在3種溫度下對CH4的氧化能力比較,不難發(fā)現(xiàn),3種材料對CH4氧化與CO2的生產(chǎn)趨勢與培養(yǎng)溫度成正比例關(guān)系,與相關(guān)文獻(xiàn)研究成果吻合[8]。其中5 ℃培養(yǎng)條件下,120 h后僅50%的CH4被氧化削減,而CO2的生產(chǎn)量低于800 mg C·kg1。雖然30 ℃培養(yǎng)條件下,原生礦化垃圾與馴化后礦化垃圾對CO2 的生產(chǎn)趨勢接近,但12~72 h內(nèi)馴化后礦化垃圾的CH4削減量顯著高于原生礦化垃圾。而在15 ℃培養(yǎng)條件下,120 h后馴化后礦化垃圾CO2 的生產(chǎn)量比原生礦化垃圾高出31%,為粘土樣的6.68倍。
圖4溫度對礦化垃圾馴化氧化甲烷能力的影響
3結(jié)論
利用畜禽污水中高氨氮濃度這一基本特征,馴化礦化垃圾填料富集銨氧化菌,借助其對CH4的同等氧化能力,削減垃圾填埋場溫室氣體釋放總當(dāng)量,為垃圾填埋場溫室氣體減排提供新的技術(shù)途徑和礦化垃圾填料處理污水后實(shí)現(xiàn)再次利用,初步探索研究結(jié)論如下:
1)礦化垃圾對畜禽污水中氨氮具備較強(qiáng)的硝化能力,120 h培養(yǎng)研究中,硝酸鹽氮的生成能力為原生礦化垃圾樣品和粘土樣品的2~4倍左右。
2)礦化垃圾和粘土樣品中CH4消耗和CO2的凈生成趨勢可分別采用一級和零級動(dòng)力學(xué)模型來表征;與氮轉(zhuǎn)化趨勢類似,礦化垃圾CH4氧化能力強(qiáng)于粘土樣品,120 d馴化后礦化垃圾CO2的凈生成速率為粘土樣的1.6倍左右,較原生礦化垃圾提高了10.6%。不同溫度培養(yǎng)條件研究結(jié)果表明,馴化后礦化垃圾樣品對溫度變化適應(yīng)能力顯著強(qiáng)于土壤和原生礦化垃圾。其中,中溫15 ℃培養(yǎng)條件下,120 h后馴化后礦化垃圾CO2 的生產(chǎn)量比原生礦化垃圾高出31%,為粘土樣的6.68倍。
3)礦化垃圾經(jīng)高氨氮廢水(畜禽養(yǎng)殖、焦化廢水和垃圾滲濾液等)馴化富集銨氧化菌可有望提高其對CH4的氧化能力。
參考文獻(xiàn):
[1]
IPCC. Climate Change 2001: The scientific basis. contribution of working group I to the third assessment report of the intergovernmental panel on the climate change; Houghton J T, Ding Y, Griggs D J, Noguer M, van der Linden P J, Dai X, Maskell K, Johnson C A, Eds. [M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2001.
[2]Parry M L, Canziani O F, Palutikof J P,等. 技術(shù)摘要. 氣候變化2007:影響、適應(yīng)和脆弱性[R]. 政府間氣候變化專門委員會第四次評估報(bào)告第二工作組的報(bào)告,劍橋: 劍橋大學(xué)出版社,2007.
[3]賈仲君, 蔡祖聰. 稻田甲烷氧化與銨氧化關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境, 2003, 19(4): 4044.
Jia Z J, Cai Z C. Methane consumption in relation to ammonia oxidation in paddy soils [J]. Rural Ecoenvironment, 2003, 19(4): 4044.
[4]周存宇, 張德強(qiáng), 王躍思, 等. 鼎湖山針闊葉混交林地表溫室氣體排放的日變化[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2004, 24(8), 17381741.
Zhou C Y, Zhang D Q, Wang Y S, et al. Diurnal variations of fluxes of the greenhouse gases from a coniferous and broadleaved mixed forest soil in Dinghushan [J]. Acta Ecologica Sinica, 2004, 24(8), 17381741.
[5]Rinne J, Pihlatie M, Lohila A, et al. Nitrous oxide emissions from a municipal landfill [J]. Environmental Science & Technology, 2005, 39(20): 77907793.
[6]Rjesson B G, Svensson B H. Nitrous oxide emission from landfill cover soils in Sweden [J]. Tellus, 1997, 49B: 357363.
[7]Zhang H H, He P J, Shao L M. Methane emissions from MSW landfills with sandy cover soils under leachate recirculation and subsurface irrigation [J]. Atmospheric Environment, 2008, 42 (22): 55795588.
[8]Zhang H H, He P J, Shao L M. N2O emissions at municipal solid waste landfills: effect of CH4 emisions and cover soil[J]. Atmospheric Environment, 2009,43: 26232631.
[9]Barlaz M A, Green R B, Chanton J P, et al. Evaluation of a biological active cover for mitigation of landfill gas emissions [J]. Environmental Science & Technology, 2004, 38: 48914899.
[10]Abichou T, Chanton J, Powelson D, et al. Methane flux and oxidation at two types of intermediate landfill covers [J]. Waste Management, 2006, 26: 13051312.
[11]Boeckx P, Cleemput O V, Villaralvo I. Methane emission from a landfill and the methane oxidizing capacity of its covering soil [J]. Soil Biology and Biochemistry, 1996, 28(10/11): 13971405.
[12]Mandernack K W, Kinney C A, Coleman D, et al. The biogeochemical controls of N2O production and emission in landfill cover soils: the role of methanotrophs in the nitrogen cycle [J]. Environmental Microbiology, 2000, 2(3): 298309.
[13]蔡祖聰, Mosi A R. 土壤水分狀況對CH4氧化, N2O和CO2排放的影響[J]. 土壤, 1999, 31(6): 289294.
Cai Z C, Mosi A R. Effect of soil moisture content on CH4 oxidation, N2O and CO2 emissions [J]. Soil, 1999, 31(6), 289294.
[14]Zhao Y, Li H, Wu J, et al. Treatment of leachate by aged refusebased biofilter [J]. Journal of Environmental Engineering, 2002, 128 (7): 662668.
[15]Zhao Y C, Lou Z Y, Guo Y L, et al. Treatment of sewage using an agedrefusebased bioreactor [J]. Journal of Environmental Management, 2007, 82: 3238.