郎丹麗 魯子偉

（上海園林綠化建設有限公司，上海 200333）

隨著工業(yè)發(fā)展時代的進步，人們對與環(huán)境保護的認識也有了顯著的提高。電氣化進入了發(fā)展的新階段，主流的煤電產(chǎn)業(yè)受限于成本，使用不脫硫燃煤發(fā)電，嚴重污染了環(huán)境。燃煤脫硫產(chǎn)生的二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O），具有產(chǎn)量大、利用率低等特點，因此對其再利用成為研究的熱點。

同時，社會發(fā)展土地資源稀缺、填海工程數(shù)量增加，鹽堿地改良成為世界性的難題。因脫硫石膏中含有的Ca2+可以代換鹽堿土中的Na+實現(xiàn)鹽堿土的改良，且石膏對植物無毒副作用，適度的溶解性和易于搬運的特點，使得石膏成為最常見的鹽堿地改良劑[1]。在改良鹽堿地中使用脫硫石膏，既解決脫硫石膏利用的問題，也解決了鹽堿地改良的問題，為自然生態(tài)多樣化及可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

1 項目簡介

甌江口新區(qū)一期市政項目位于靈昆與洞頭的霓嶼中間緊靠77省道，總面積為14.72km2，主要由海泥、沙吹填預壓形成。按照土壤學分類方法，海泥吹填土應屬于濱海潮灘鹽土的范疇，鹽土（圍海吹填和新圍涂地）向潮土的演進序列是：濱海潮灘鹽土——濱海鹽土——鹽化濕潮土——鹽化潮土（重度鹽化——中度鹽化——輕度鹽化潮土）[2]，在自然條件下需要數(shù)10年甚至數(shù)百年。吹填鹽堿土含鹽量高、易鹽堿化、養(yǎng)分含量低、土壤結構性差等特點嚴重制約了綠化工程的實施。

通過調(diào)查試驗發(fā)現(xiàn)：該區(qū)域土壤有機質總體含量偏低，土壤全鹽量極高，平均值6.49g/kg，遠高于《綠化種植土壤》（CJ/T340-2016）規(guī)定耐鹽植物的1.5g/kg，土壤堿度強（pH值8～9.4），土壤質量參差不齊。

2 脫硫石膏的特性

脫硫石膏與普通石膏性質相似，由于雜質成分上的差異，導致兩者在脫水特性、易磨性及煅燒后的熟石膏粉在力學性能、流變性能等特征上的不同[3]。脫硫石膏為淺灰色，性質穩(wěn)定。脫硫石膏的主要成分是高品位的二水硫酸鈣（Ca-SO4·2H2O），含量在90%以上，含水量在10%左右，并且還含有飛灰、碳酸鈣、亞硫酸鈣等。

3 脫硫石膏對土壤的作用

脫硫石膏溶解產(chǎn)生Ca2+離子置換土壤膠體上交換性Na+離子，在水的作用下將被置換的鈉鹽從土壤中淋洗，從而降低了pH值、土壤堿化度，并改善土壤理化性質，同時脫硫石膏可增強土壤的離子吸附能力，提高土壤持水性[4]。脫硫石膏內(nèi)有部分在燃煤脫硫過程中的飛灰，其中含有部分雜質及一些微量元素，對缺乏微量元素的土壤具有一定的改良作用。

脫硫石膏對有的金屬雜質也會產(chǎn)生副作用。在遇水溶解后，由于重金屬在土壤中的移動性較小，微生物不能降解。最好的辦法是通過生物方法治理，用特種植物進行吸附，收割后進行集中處理。施用不同量的脫硫石膏重金屬在鹽堿土中分布不同，生物吸收效果也不同。

使用脫硫石膏改良土壤可以增加土壤空隙，從而起到增加土壤持水量的作用。土壤中的Na+、Cl-含量對電導率的影響明顯。通常測試土壤內(nèi)全鹽量以及Na+、Cl-含量要到專業(yè)檢測單位進行檢測，由于土壤電導率相對更好測量，在建立模型及電導率數(shù)據(jù)就可以推測出全鹽量以及Na+、Cl-含量。由于測量簡單，數(shù)據(jù)準確度較高，所以這也將是以后檢測土壤全鹽量以及Cl-、Na+的主要方式。

4 脫硫石膏對植物體的作用

脫硫石膏在鹽堿地改良中，有改變土壤理化性質的作用，直接或間接地影響土壤中的微生物活動及植物的生長。研究表明，脫硫石膏中大量元素含量較低，而其中微量元素含量較為豐富，其中鈣平均含量達到了281560mg/kg、鐵平均含量達到了8063mg/kg、鋅平均含量達到了15388mg/kg、錳平均含量也達到了1026mg/kg等元素，可參與植物體的各項生理活動[5]。施用適量的脫硫石膏能夠提高土壤含水量，以及土壤中微量元素的含量，從而提高了苗木的水分利用效率和根系活力，也提高了葉綠素含量，更利于光合作用。

5 脫硫石膏對鹽堿地改良效果

脫硫石膏改良鹽堿地的研究報道有很多，研究了脫硫廢棄物對土壤微生物多樣性的影響，結果表明，改良后的土壤中的真菌、細菌和放線菌數(shù)量均高于改良前，分析可能是改良后的土壤有機質增加，透水透氣性良好，更利于三類微生物生長[3]。

在甌江口新區(qū)一期市政工程中，原土改良主要通過原土加脫硫石膏加風化母質的方式進行淋溶降鹽試驗。筆者在試驗場地做了4組試驗選取不同地方的土壤分別進行土壤改良試驗，數(shù)據(jù)如表1：

表1 土壤改良試驗數(shù)據(jù)表

通過試驗對比發(fā)現(xiàn)，土壤的改良效率與鹽堿度的對應關系得出下面的對應折線。鹽堿度越高，脫硫石膏的改良效率也越高。鹽堿度越低，脫硫石膏的改良效率也越低（見圖1）。

圖1 土壤的改良效率與鹽堿度的對應關系

在土壤改良過程中，為了排除外來因素對土壤改良的影響，經(jīng)過長期跟蹤監(jiān)測得出結論，即降雨量增加，土壤改良效果越好；反之降雨量減少，土壤改良效果越差（見圖2）。

為得出最優(yōu)的改良方法，在相同環(huán)境下使用不同的改良方法，對土壤進行改良試驗，在現(xiàn)場選定同一區(qū)域取土，共取7份，將其使用旋耕機打碎并分別裝箱，木箱尺寸：100cm×100cm×100cm。

①原土：使用打碎的原土直接回填，定期澆水淋溶；②原土+10%砂：使用打碎的原土+10%的砂攪拌均勻回填，定期澆水淋溶；③原土+20%砂：使用打碎的原土+20%的砂攪拌均勻回填，定期澆水淋溶；④原土+10%砂+300g脫硫石膏：使用打碎的原土+10%砂攪和300g脫硫石膏拌均勻回填，定期澆水淋溶；⑤原土+10%砂+450g脫硫石膏：使用打碎的原土+10%砂攪和450g脫硫石膏拌均勻回填，定期澆水淋溶；⑥原土+20%砂+300g脫硫石膏：使用打碎的原土+20%砂攪和300g脫硫石膏拌均勻回填，定期澆水淋溶；⑦原土+20%砂+450g脫硫石膏：使用打碎的原土+20%砂攪和450g脫硫石膏拌均勻回填，定期澆水淋溶。

圖2 外來因素對土壤改良的影響

通過試驗得知，在相同環(huán)境下使用不同的改良方法。經(jīng)過一段時間的改良，通過檢測，使用20%砂+300g脫硫石膏效果最好，相對于原土去鹽量由5.82降至2.15，下降數(shù)值比較理想（見圖3）。

圖3 不同改良方式全鹽量變化

6 展望

使用脫硫石膏改良鹽堿地，降低土壤含鹽量，增加土壤含水量，增加微生物活性等效果。但在改良的技術應用、經(jīng)濟性上應注意以下問題。

（1）加強脫硫石膏改良鹽堿地的技術研究，使用不同方法、不同比例的脫硫石膏等方法。優(yōu)化降堿排鹽方案，提高改良效果和經(jīng)濟效益。（2）使用脫硫石膏改良鹽堿地，降堿排鹽中水成為了關鍵，尤其在缺乏淡水的地區(qū)，如何提升改淡水利用率成為關鍵。（3）跟蹤重金屬對環(huán)境破壞的影響，以及后期監(jiān)測影響范圍的情況。