范文一:城市污水污泥土地利用的可行性分析
城市污水污泥土地利用的可行性分析
姜嫣妮
(山东农业大学资源与环境学院环境工程一班)
摘要:土地利用是资源化利用城市污水厂污泥的有效途径,污泥中含有丰富的氮、磷、
钾和有机质等肥力成分, 随污泥中的营养成分一起进入土壤的还有其中的重金属、病原
菌等。污泥和污泥堆肥的土地施用可以促进植物的生长、提高作物的产量以及明显改善
土壤的物理和生物学性质。通过对污泥土地利用的现状与对环境影响的分析,指明污泥
有效利用的发展战略。
关键词:城市污水污泥 土地利用 影响 施用方法 政策
Feasibility analysis of municipal Sewage Sludge Application on Land
Jiang Yanni
(Shandong agricultural university resources and environment institute environmental
engineering class one)
Abstract : Land application is one of the important disposals for resource reuse of sewage sludge .With humus and nutrients such as nitrogen, phosphorus, potassium and micronutrients, heavy metals and pathogen of sewage sludge entry the soil when sewage sludge was applied to land. Sludge and its compost application on land can promote the plants growth, raise the grain output ,as well as improve soil physical and biological properties apparently. Through the
analysis on the current situation and the sludge land use of environmental impact, pointed out the
development strategy of the effective utilization of the sludge.
Keyword : municipal sewage sludge; application on land; effect; applied method; policy
1 前言
污泥的处置比污水处理更难,现在的处置方式主要有土地填埋、焚烧、农用等。用
填埋方式处置污泥,实际上是污染的转移,并且浪费了大量的土地。采用焚烧方式处置
污泥,需要大量的基建投资和较高的运行费用;而用污泥制肥则为污泥资源化利用开辟
了一条新的途径。 据统计,我国现有600多座城市污水处理厂,每天产生污泥超过1000
万t。对此,国内有一些污水处理厂对污泥制肥进行了尝试,取得了一定的成效,但又面
临着一些难题:一是缺乏行之有效的超标重金属处理措施;二是污泥制肥的成本较高;
三是市场销售尚存在困难。本文通过对城市污水污泥的利用现状与存在的问题等方面的
分析,为污泥农用最佳方式的选择提供依据。
2 城市污水污泥产生现状及性质特征
2.1 城市污水污泥的产生现状
现代工业社会使生产力和人们生活水平大大提高,但另一方面生产和生活的废物排放也相应增加。在欧洲,每年污水处理所产生的干污泥约为660万t。日本1996年产生的干污泥总量为170万t。1998年美国产生的污泥690万t干重。据统计,1989年全国废水排放量达353亿,其中工业废水排放量为 252亿 ,80%左右未经处理直接排入江河湖海,我国532条河流中已有432条河流受到不同程度的污染。目前,随着我国工农业生产的发展,我国的工业废水排放量正在迅速增加,随着城市化的进一步发展,新的污水处理厂的不断建立,必将产生更多的城市污水污泥。
2.2 城市污水污泥的性质特征
污泥是污水处理后的附属品,是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量占污水量的 0.3%~0.5%(体积)或为污水处理量的1%~2%(质量),如果进行深度处理,污泥量会增加0.5~1 倍。污水处理效率的提高,必然导致污泥数量的增加。目前我国污水处理量和处理效率虽然不高(4.5% ),但城市污水处理厂每年排放干污泥大约30万t,而且还以每年大约10%的速度增长。污泥的成分非常复杂,除含有大量的水分(93%~99%)外,还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分。大量的未经处理的污泥任意堆放,会对环境造成新的污染,因此,如何将产量巨大、成分复杂的污泥无害化、资源化,已成为环境界瞩目的课题之一。
3 城市污水污泥的土地利用现状
3.1 国外城市污水污泥的土地利用现状
目前, 世界范围内常用的污泥处置方法有土地利用、填埋、投海和焚烧等。绝大多数国家仍然以陆地填埋作为污水污泥的主要处置方式, 其原因是这种方法简单易行, 费用低廉。然而, 从人类社会的长远发展来看,只有将污水污泥进行合理有效的土地利用才能符合建设环境友好型、资源节约型社会的要求。英、法、美等许多国家城镇污泥的农用率占越来越大的比重, 有的高达80%以上。近年来,污泥土地利用在美国已代替填埋成为最主要的污泥处置方式,重心从处置改变到回用。在加拿大,用于土地利用的污泥数量占41.4%,显著高于其他技术 。
3.2 我国城市污水污泥的土地利用现状
目前我国城市污泥处置方式中土地利用约占44. 8%、陆地填埋约占31%、焚烧占3. 5%、其它处置约占7%、未经处置随意弃置的约占13.7%。在我国污泥的最终处置中,填埋所占的比例仍然比较大, 并且有13.7%的污泥未经任何处理随意堆放,给环境带来巨大危害。在污泥资源化利用方面,我国还是以土地利用的形式用于农业为主,由于大量不科学的滥施乱用己造成了土壤、农作物的重金属污染和地下水的N,P超标。我国是一个发展中的国家,又是农业大国,相对其它污泥处置方式而言,污泥的土地利用更符合我国国情,因此在我国应有巨大的发展潜力。
4 施用污泥对环境的影响
4.1 施用污泥对土壤的影响
污泥中的有机物能有效改善土壤结构、土壤的水力学性质、土壤的化学性质以及生物学性质。它可以增加微生物的活性,促成团粒形成使土壤空隙增加,增加土壤蓄水能力,从而改良土壤的适耕性。但是,污泥的土地利用同时也会增加土壤中的重金属含量, 需要密切关注长期施用污泥时重金属在土壤中的累积问题。陈凌霞等在泰安市进行的长期定位试验显示,在常规施肥基础上施用污泥后水稳团粒数均有所增加, 而土壤的容重下降除污泥含有高有机质外, 也有可能是施入污泥容重比土壤容重要低的缘故所致, 且土壤团粒结构的变化和土壤容重的降低造成土壤空隙度的增加。王新等的研究结果表明,污泥施用1 年后,污泥不同处理量有机质含量比对照分别增加16.39%和63.05%,全N、全P 含量比对照分别增加了61.29% 和132% 、124.8% 和293.6%,土壤各种养分含量呈明显的递增趋势,说明污泥的土地利用确实能提高土壤的养分含量和改善土壤肥力水平。林代炎等的研究结果表明,污泥作为肥料施用能提高土壤速效N、P、K 养分供应水平。邵海林等的多项研究表明,如果控制施用量,不会对土壤造成污染。
4.1.1 供试土壤的性状
供试土壤为沈阳北部污水处理厂厂区内土壤,土壤类型为草甸棕壤。土壤基本理化
。 性质及堆肥养分与重金属含量见表1
4.1.2 污泥堆肥土地利用对树木生长的响应
4月初移栽试验用树苗,5月下旬和10月中旬进行了污泥堆肥对树木生长影响的监测,测定了树高及地径粗(地径为距地面20cm处的径粗),监测结果见表2。
上表统计结果表明,从4月份栽种到5月份监测,在较短的时间内污泥对树木已显示出生长刺激作用。不同处理树高与对照树高相比差异极显著。10月份进行生长监测统计结果表明,经过半年的生长过程,施用污泥堆肥树高比对照处理(10份对照树高)增长了11%~25%,地径粗增加了19%~50% 。实验结果表明,适量的污泥施用的确促进了树木
的生长。无论是5月份还是10月份处理量为时其树高、地径粗增加的幅度比较大,说明污泥堆肥施用达到一定量时,方显出污泥养分对植物生长明显的促进作用。由于污泥堆肥土地利用使得树木生长加速,缩短了木材的生长循环,增加了木材产量,况且污泥中的有害物质又不参与食物链循环,应用风险性小。据报道,园林植物可接受较高浓度的重金属而不易显出毒害症状,果园中施用重金属的污水污泥比蔬菜和作物相对更安全。因此,污泥堆肥林地利用具有广阔的发展空间。
污泥堆肥土地利用对土壤养分含量的影响 4.1.3
土壤有机质含量是土壤肥力高低的重要表征。污泥施用1年后,采集榆树土壤样品,并测定土壤养分含量,结果见表3
由表3试验统计结果表明,随着污泥堆肥施用量的增加,土壤有机质含量与对照相比增加12.79%~47.67%。不同处理之间有机质含量经方差分析表明,除15与30处理之间,60、90 和120 处理之间差异不显著,其余处理差异显著或极显著。TN含量略有增加,与对照相比差异显著,不同处理间方差分析结果表明,只有 15处理与其他处理间差异极显著,说明其他处理增加了土壤全氮含量。TP含量在15、30、90处理时与对照相比分别增加了30.16%、190.48%、31.75% 。污泥堆肥土地利用明显增加了土壤有机质含量,提高了土壤养分含量水平。污泥堆肥施用一定时间后,不仅在树高和地径的生长上表现出较好的响应,而且在土壤表层中还存留了较多的养分,污泥堆肥具有良好的养分供应能力,有利于树木对养分的吸收和利用。污泥堆肥的施用不但增加了土壤养分含量,同时也改善土壤物理性状。污泥的施用调节了土壤水、气、热状况,进而改变了土壤容重、持水量和孔隙度物理性状。对土壤保水保肥有重要作用,国外常将污泥用作调节土
壤结构的改良剂。
4.2 施用污泥及污泥堆肥对地表水和地下水的影响
污泥中含有丰富的N、P、有机质等各种养分,随着施用量的增加,氮磷的含量也迅速增加。污泥中氮素以有机及无机状态存在,施于土壤后,各种形态的氮最终都将矿化为硝酸盐氮,而硝态氮不易被土壤胶体吸附、易溶于水,在土壤中随水迁移。如果在雨季且土质疏松的土地上大量施用,使有机物的分解速度大于植物对N、P 的吸收速度,就很可能随水流失,进入地表水造成水体的富营养化,进入地下而引起地下水的硝酸盐污染。水体富营养化会引发藻类大量繁殖,造成鱼类死亡,水质恶化,危害城市水源安,进而影响人类的生存和社会的发展。 全
4.3 施用污泥的生物效应
由于污泥中含有大量植物生长所需的营养元素,施用于土壤后增加了有机质含量,改善了土壤结构,避免了土壤的板结,因此,目前许多国家将污泥或污泥堆肥应用于粮食作物生产。很多研究表明施用污泥堆肥对作物有明显的增产效果。林代炎等的研究结果表明,污泥作为肥料能提高水稻、大豆对N、P、K 的吸收量,并且有明显的增产效果。陈同斌等的研究表明,通过盆栽和大田试验表明, 施用污泥复合肥处理的小麦籽粒中重金属Cu、Zn、Pb、Cd 的含量均在国家食品卫生标准范围内。林云琴的研究表明,施用造纸污泥堆肥的蔬菜中重金属的生物累积峰值均低于国家蔬菜重金属含量标准。植物对重金属的吸收因植物种属的不同而差异很大。重金属在植物体内的累积规律大致为:根系,茎叶,果实。植物对土壤重金属的吸收也因土壤类型的不同而异。 5 污泥农用的施用方法
5.1 直接施用
污泥的直接施用是将未经处理的污泥直接施用于土地上,如农业用地、林业用地、受到严重破坏的土地,以及专用的土地场所。污泥对干旱、半干旱地区的贫瘠土壤具有良好的改良效果。故污泥还可用于过度采矿、尾矿坑、取土坑,以及退化土地、萎荒地、滑坡与其它因为自然灾害而需要恢复植被的土地。直接施用污泥也存在一定的弊端,如缺乏相应的科学指导出现烧苗、死秧、虫害等现象,对作物、土壤产生一定的副作用,施用于果园使果树的结果率降低,用作城市绿化、花圃、游乐场、高尔夫球场时其卫生条件不好,容易滋生蚊蝇,影响景观,致使施用量受到限制。
5.2 污泥的间接施用
5.2.1 污泥消化后农用
对污泥进行厌氧消化处理可以达到污泥减量化的目的,而且可以回收一部分能源,也可为后续处理减轻负担。近年日本的污泥消化技术进一步提高,如机械浓缩和高浓度消化的有机结合、搅拌和热效的改善、完全的厌氧二项消化法(发酵工艺+甲烷发酵工艺的分离法),使发酵时间大大缩短,甲烷发生量和消化率提高。国内约有40%的污水处理厂把污泥进行消化脱水后农用,一方面可以产生部分能源回用,另一方面可以减少污泥中的部分有害细菌,增加污泥的稳定性。这样,污泥在农用中其负面影响相对小一些。
5.2.2 制成复合肥料使用
污泥与城市垃圾、通沟污泥等堆肥后农用。污泥经过堆肥发酵后,可以杀死污泥和垃圾中绝大部分有害细菌,还可以增加和稳定其中的腐殖质,应用风险性较小。这种方式解决了污泥在使用中科技含量不高的问题,存在的问题是应用量较少,国内也有一些报道,但目前推广应用程度还远远不够。
5.2.3 污泥堆肥
污泥经堆肥处理后,其中的病原菌基本被杀死,污泥结构松散,达到腐熟程度,没有蚊蝇滋生,其中氮、磷、钾等营养成分也有所增加。国外将污泥堆肥处理后制成复合肥已经相当普遍, 中国也正在发展污泥堆肥产品的商品化,其中深圳、太原、石家庄、西安等地已经出现了污泥堆肥产品。
各类制肥工艺的比较:
通过制肥试验发现,外加物料混合工艺、加热干燥工艺、腐熟污泥回流返混工艺、污泥与酸矿反应工艺虽然都能达到制肥的目的,实现污泥的资源化利用,但由于采用降低水分的途径不同,污泥的制肥生产成本会产生较大差异。
由试验结果对比不难看出,加热干燥工艺耗能最多,制造成本也最高;回流返混工艺利用含水量较少的腐熟污泥作辅料来降低堆肥介质的含水率,它就地取材,生产成本最低;而污泥参与酸矿反应制肥工艺,仅需消耗较少的电能,无须重新加热干燥,即可得到市场上畅销的有机无机复合肥,不仅产品性能好,且生产成本较低。 6 污泥有效利用的政策及发展策略
发达国家对于污泥有效利用的管理,主要是制定系统的、高标准的污泥污染控制法规,对污泥农用的标准、施用地点的选择、水源的保护、病原菌的控制、重金属的允许施入量、施用年限、运输等都作了相应规定。许多国家颁布了农用污泥重金属浓度标准、严格的无害化要求,并对单位面积土地污泥的应用量也有严格的限制。我国的污水处理业起步比较晚,污水处理量和处理率虽然不高,但城市污水处理厂每年排放干污泥大。所以建立一套符合中国国情的污泥治理系统刻不容缓。
(1)首先是要对污泥污染源进行控制,尽可能将工业污水和生活污水分开,以减少污染物在污泥中的浓度。
(2) 建议对城市污泥进行集约化处理,形成规模效应,这样可以提高处理效率,降低单位污泥处理量的占地面积,节约土地,并可以减少因对污泥进行消化、干化、焚烧而引起的环境污染。
(3 ) 制定严格的污泥农用控制标准。为防止过量施用污泥对环境和作物造成危害,欧美国家根据各自具体情况制定城市污泥土地利用技术标准。我国于1984年颁布了《农用
GB 4284-84)》,按酸性土壤、中性及碱性土壤分别规定了用污泥中污染物控制标准(
于农业的污泥有害物质的控制标准。《标准》规定生污泥须经高温堆腐或消化处理后才能用于农田。污泥中任何一项无机化合物接近于标准时,连续在同一块土壤上施用不得超过20a。
(4 ) 进一步研究重金属的活动性和移动性的规律,降低污泥中含量超标重金属,使之能用于农业生产。化学浸提法和微生物滤取法近年来多有研究,但由于存在成本高、操作麻烦、废液难以处理等问题,难以用于实际生产。而利用污泥中的重金属具有碱性稳定性的特点,使重金属钝化的研究正逐步深入,并逐渐应用于生产。
(5 ) 堆肥化应是我国污泥稳定化的主要手段。污泥的堆肥化可把污泥化害为利, 是污泥资源化、减害的必然之路。一般污泥经过堆肥化处理,水浸态重金属的量减少,交换态和有机结合态重金属的量总的来说有所增加,而残渣态的量,不同的重金属变化不同,但比不同浸提剂所提取的其他形态重金属的总量大得多。堆肥可以用发酵仓系统在工厂内以机械化自动化来进行,也可以用无发酵装置以静态通气条垛式来进行。后者还可同时利用农村大量的秸秆及其它有机固体废弃物,产生的堆肥还可制成复合颗粒商品肥料。
参考文献:
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范文二:洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利用可行性分析
洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利
用可行性分析
第20卷第1期
2010年3月
洛阳理工学院(自然科学版)
JournalofLuoyangInstituteofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)
Vo1.20NO.1
Mar.2010
洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利用可行性分析
葛晓燕,孙雪萍,庄惠生
(I.东华大学环境科学与工程学院,上海201620;2.洛阳理工学院环境工程与化学系,河南洛阳471023;
3.上海交通大学环境科学与环境工程学院,上海200240)
摘要:以洛阳市涧西区污水处理厂的污泥为研究对象,对污泥中的部分重金属含量和营养成分进行分析测定.
结果表明:污泥中的有机质,氮,磷,钾含量丰富;污泥中镉,汞,镍和铜含量较高,超过我国污泥土地利用的
相关标准施用限值,去除超标重金属后的污泥可用于园林绿化和土地改良等场合. 关键词:污水处理厂污泥;重金属;营养成分;土地利用
DOI:10.3969/i.issn.1674-5043.2010.01.002 中图分类号:X71/799文献标志码:A文章编号:1674-5043(2010)01.0005-03
污泥是城市污水处理厂生产过程中产生的附属产物,它含有大量有机质和丰富的氮,磷,钾等营养
物,同时又含有重金属,致病菌和病原菌等,不加处理的任意排放不仅会对环境造成严重的污染,同时
又是对资源的严重浪费.城市生活垃圾和污泥是我国固废物处理中最为迫切和棘手的问题nl.污泥土地利
用是指将处理后的污泥作为肥料或土壤改良材料,用于园林绿化,土地改良或农业等场合的处置方式.
而污泥中重金属含量过高是其资源化利用的主要障碍因素pI. 目前,洛阳市城市污水处理厂的污泥处置以堆肥和卫生填埋为主,再利用的很少.本文以洛阳市具
有代表性的,运行技术成熟的涧西区污水处理厂的脱水污泥为研究对象,结合目前污泥处理处置情况与
趋势以及洛阳市实际情况,对其部分重要重金属的含量和营养成分进行测定,参照国家污泥土地利用的
相关标准,分析洛阳市污水处理厂污泥土地利用的可行性,为洛阳市污水处理厂污泥处理处置提供参考
依据.
1实验材料及方法
L1主要仪器
220FS原子吸收分光光度计(美国瓦里安公司);AFS.830原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司1;
752型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司1.
1.2样品采集
所用污泥为洛阳市涧西区污水处理厂脱水车间的脱水污泥.取样分两次,每次取样均采用多点取
样,使样品具有充分的代表性,每次样品质量不少于2k2.污泥混合后装入塑料袋,带回实验室,部分
放入冰箱冷藏待分析测定,部分自然风干,经玛瑙研钵磨细过100目尼龙筛,贮存于棕色广I=l瓶备用.
1.3测试项目和方法
1)污泥中有机质含量的测定参照文献I41中的方法进行,氮,磷,钾含量的测定参照文献I5l中的方法
进行.具体方法为:污泥有机质的分析,采用重铬酸钾容量法测定;污泥总氮的分析,采用碱性过硫酸
钾消解紫外分光光度法测定;污泥总磷的分析,采用氢氧化钠熔融后钼锑抗分光光度法测定;污泥总钾
的分析,采用微波高压消解后原子吸收分光光度法测定.
2)污泥中重金属(铜,锌,铅,镉,镍)及其化合物,铬,汞,砷含量的测定参照文献I6l中的方法进
行.具体方法为:重金属(铜,锌,铅,镉,镍)及其化合物的分析,采用微波高压消解后原子吸收分光光
收稿日期:2010—01-25
作者简介:葛晓燕(1979-),女,河南洛阳人,本科,讲师,主要从事环境工程教学和污泥资源化利用方面的研究.
基金项目:洛阳理工学院青年基金项目(2008QZ27). 6洛阳理工学院(自然科学版)第2O卷
度法测定;铬的分析,采用常压消解后二苯碳酰二肼分光光度法测定;汞和砷的分析,采用常压消解后
原子荧光法测定.
3)污泥含水率的测定采用烘干法.
4)污泥oH值的测定采用玻璃电极法.
2结果与讨论
2.1污泥的pH值和含水率
洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥色泽为黑灰色,具有类似积肥的恶 臭气味.洛阳市涧西区污水处理厂污泥呈中性,这与我国其他城市污泥的 pH范围f6.3O,6.91)181基本一致.洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥含水率 较高r如表1所示),这与文献报道的普通脱水工艺所得到的污泥含水率范 围相符,但无法满足污泥直接填埋对含水率(65%1I9】的要求. 2.2污泥中的营养成分
表1污泥的PH值和含水率
洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥的营养成分分析如表2所示.由表2可以看到,洛阳市涧西区污水
处理厂脱水污泥中含有丰富的有机质和氮,磷,钾等营养物质;与全国均值(2006年)
相比,涧西区污水处
理厂污泥的有机质,总氮,总钾的含量较高;与猪粪,牛粪和鸡粪相比较,涧西区污水处理厂污泥的有
机质与猪粪和牛粪基本相当,总氮含量高于猪粪,牛粪和鸡粪,总钾含量均低于猪粪,牛粪和鸡粪,总
磷含量与牛粪相当,而低于猪粪和鸡粪.对比说明,洛阳市污水厂脱水污泥营养成分含量较高,适合于
土地利用.
表21kg污泥所含的营养成分
/g
有机质总氮.总磷总钾有机质总氮总磷总钾
污泥样I61235.64.317.60美国….53426.08.104.10 污泥样II69027.24.078.44猪粪'7132O.98.9611.2 污泥样均64631.44.198.04牛粪63416.74.309.50 so222.25.鸡粪52023.49.2916.1
2.3污泥中的重金属含量
洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥中重金属含量分析如表3所示.由表3可以看出,洛阳市涧西区污
水处理厂污泥中重金属含量与全国均值(2006年1Il5相比,砷,汞,镍和铜的含量高于全国均值,其他重金
属含量都在全国均值以下.
表3lkg污泥中重金属含量及相应的标准限值
,mg
第1期葛晓燕等洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利用可行性分析7 洛阳市涧西区污水处理厂污泥中重金属含量与国家标准《城镇污水处理厂污泥处置:园林绿化用泥
质》n和国家城镇建设行业标准《城镇污水处理厂污泥处置:土地改良用泥质》'中重金属含量的限值
相比,镍含量的均值超过两个标准的碱性土壤施用限值,铜含量的均值接近碱性土
壤施用限值,其他金
属含量在碱性土壤施用限值以下,镉,汞,镍和铜含量的均值超过两个标准的酸性土壤施用限值,其他
金属均未超过两个标准的施用限值.
洛阳市涧西区污水处理厂污泥中重金属含量与国家城镇建设行业标准《城镇污水处理厂污泥处置:农
用泥质》剐中重金属含量的限值相比,除了镍含量的均值超过农用泥质B级泥质限值以外,其他重金属的
含量基本符合我国农用泥质标准中的B级泥质.洛阳涧西区污水处理厂污泥中重金属含量不符合A级泥
质,其中砷,镉,汞,镍和铜含量都超过A级泥质的旖用限值.
洛阳市涧西区污水处理厂污泥中重金属含量较高的主要原因是,涧西区污水厂在接纳了洛阳市涧西
区和高新区生活污水的同时,还接纳了这两个区的厂矿企业排放的工业废水,使得污水处理厂进水中重
金属含量过高,而导致脱水后污泥中重金属含量偏高.因此,只有严格控制各工业企业排放水中的重金
属含量,城市污水处理厂脱水污泥中重金属含量才能得到有效的控制. 3结语
依据洛阳市涧西区污水处理厂污泥中有机质,氮,磷,钾含量丰富,部分重金属含量超过国家土地
利用相关标准施用限值的特征,结合国内外污泥处理利用方式以及经济,安全等方面的考虑,将污泥中
重金属含量严格控制在国家污泥土地利用的相关标准限值内,并将其稳定化处理,杀灭其中的病原菌和
寄生虫(卵1后可以用于:
1)园林绿化.用于城镇绿地系统或郊区林地的建造和养护过程r包括林地,草地,市政绿化,高速公
路的隔离带,育苗基地,高尔夫球场,草坪等非食物链植物生长的土地1.将污泥用
于这些地方可促进树
木,花卉,草坪的生长,提高其观赏品质,并且不易构成食物链污染的危害. 2)土地改良等场合.将污泥用于盐碱地,沙化地和废弃矿场土壤的改良,以改善土壤的结构层次,
使之达到一定的用地功能.
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20洛阳理工学院(自然科学版)第20卷
氧化降解必须有氧分子存在,而且含有氧分子少的溶液相对稳定f4l.同时,叶绿素多不饱和双键结构决定
了它的易变性,氧在叶绿素环的降解中占有重要地位,一些活性氧也可能起到了激活碳环的作用I.这与
本试验的观察结果一致,也和王敏对冬青叶绿素的研究结果一致. 2)温度对于叶绿素的作用非常明显.叶绿素在80?以内具有较高的保存率,高于8O?以后叶绿素
减少速度急剧加快.一方面,由于叶片组织细胞受热后被破坏,释放有机酸引起pH值升高,使得叶绿素
结构中的镁离子脱落而引起脱色现象;另一方面,由于叶片中叶绿素组织结构崩溃,使得叶绿素失掉了
保护层,并且激活了其中酶的活性引起叶绿素快速降解.
3)大叶黄杨叶绿素的提取工艺简单,可操作性强,在我国开发大叶黄杨叶绿素及其系列产品具备充
分的可行性和较好的现实意义.
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ofchlorophyllsinvivo
withozonefumigafion:
ExperimentalStudyontheStabilityofChlorophyllinEuonymusJaponica JIJun-hua'
,
LIUPing,YANGRuixian,WANGZu-hua,JINGJian-yingl
,
MENGChaO.min
(1.LuoyangInstituteofScienceandTechnology,Luoyang471023,China; 2.HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China) Abstract:ThestabilityofChlorophyllinEuonymusjaponicaunderdifferentlight,temperatureandOxygenconditionsare
studied.TheresultsshowthatChlorophyllinEuonymusjaponicahasveryunstablereactionstolight,anditsstabiliW
decreaseswiththeintensifyingoflight;thechlorophyllisrelativelystablewiththetemperaturebelow80?.whichmakes
highpreservationrate.Whenthetemperatureisabove80?,itwouldpromotethedecomposit
ionofchlorophyl1.Hyperoxiais
unfavorabletoitsstability.
Keywords:euonymusiaponica;chlorophyll;stability
f上接第7页)
LuoyangSewagePlant'SSludgeCompositionAnalysisandtheFeasibilityofItsApplication
toSoil
GEXiao-yan,SUNXue.ping,ZHUANGHui.sheng3
(1.DonghuaUniversity,Shanghai201620,China;2.LuoyangInstituteofScienceandTechnology,Luoyang471023,China;
3.ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)
Abstract:ThispapertakesthesludgefromJianxiSewagePlantinLuoyangastheresearchobjecttohavetheanalysisand
measurementofsomeheavymetalcontentsandnutrientsubstancesinthesludge.Theresultsindicatethatthesampleshave
plentyoforganicmatterandelementslikeN,P,K;theconcentrationsofelementslikeCd,Hg,NiandCuarehigh,andall
exceedthelimitationoftherelevantnationalcontrolstandardsforlandapplication.Itreachestheconclusionthattheheavy
metalremovedsludgecanbeusedforlandimprovementandingardensorparksinLuoyangCity.
KeyWOrds:sewa2eplant'Ssludge;heavymetal;nutrientsubstance;applicationtosoiI
范文三:[doc] 洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利用可行性分析
洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利
用可行性分析
第20卷第1期
2010年3月
洛阳理工学院(自然科学版)
JournalofLuoyangInstituteofScienceandTechnology(NaturalScienceEdit
ion)
Vo1.20NO.1
Mar.2010
洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利用可行性分析
葛晓燕,孙雪萍,庄惠生
(I.东华大学环境科学与工程学院,上海201620;2.洛阳理工学院环境工程与化学系,河南洛阳471023;
3.上海交通大学环境科学与环境工程学院,上海200240)
摘要:以洛阳市涧西区污水处理厂的污泥为研究对象,对污泥中的部分重金属含量和营养成分进行分析测定.
结果表明:污泥中的有机质,氮,磷,钾含量丰富;污泥中镉,汞,镍和铜含量较高,超过我国污泥土地利用的
相关标准施用限值,去除超标重金属后的污泥可用于园林绿化和土地改良等场合.
关键词:污水处理厂污泥;重金属;营养成分;土地利用
DOI:10.3969/i.issn.1674-5043.2010.01.002
中图分类号:X71/799文献标志码:A文章编号:1674-5043(2010)01.0005-03
污泥是城市污水处理厂生产过程中产生的附属产物,它含有大量有机质和丰富的氮,磷,钾等营养
物,同时又含有重金属,致病菌和病原菌等,不加处理的任意排放不仅会对环境造成严重的污染,同时
又是对资源的严重浪费.城市生活垃圾和污泥是我国固废物处理中最为迫切和棘手的问题nl.污泥土地利
用是指将处理后的污泥作为肥料或土壤改良材料,用于园林绿化,土地改良或农业等场合的处置方式.
而污泥中重金属含量过高是其资源化利用的主要障碍因素pI.
目前,洛阳市城市污水处理厂的污泥处置以堆肥和卫生填埋为主,再利用的很少.本文以洛阳市具
有代表性的,运行技术成熟的涧西区污水处理厂的脱水污泥为研究对象,结合目前污泥处理处置情况与
趋势以及洛阳市实际情况,对其部分重要重金属的含量和营养成分进行测定,参照国家污泥土地利用的
相关标准,分析洛阳市污水处理厂污泥土地利用的可行性,为洛阳市污水处理厂污泥处理处置提供参考
依据.
1实验材料及方法
L1主要仪器
220FS原子吸收分光光度计(美国瓦里安公司);AFS.830原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司1;
752型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司1.
1.2样品采集
所用污泥为洛阳市涧西区污水处理厂脱水车间的脱水污泥.取样分两次,每次取样均采用多点取
样,使样品具有充分的代表性,每次样品质量不少于2k2.污泥混合后装入塑料袋,带回实验室,部分
放入冰箱冷藏待分析测定,部分自然风干,经玛瑙研钵磨细过100目尼龙筛,贮存于棕色广I=l瓶备用.
1.3测试项目和方法
1)污泥中有机质含量的测定参照文献I41中的方法进行,氮,磷,钾含量的测定参照文献I5l中的方法
进行.具体方法为:污泥有机质的分析,采用重铬酸钾容量法测定;污泥总氮的分析,采用碱性过硫酸
钾消解紫外分光光度法测定;污泥总磷的分析,采用氢氧化钠熔融后钼锑抗分光光度法测定;污泥总钾
的分析,采用微波高压消解后原子吸收分光光度法测定.
2)污泥中重金属(铜,锌,铅,镉,镍)及其化合物,铬,汞,砷含量的测定参照文献I6l中的方法进
行.具体方法为:重金属(铜,锌,铅,镉,镍)及其化合物的分析,采用微波高压消解后原子吸收分光光
收稿日期:2010—01-25
作者简介:葛晓燕(1979-),女,河南洛阳人,本科,讲师,主要从事环境工程教学和污泥资源化利用方面的研究.
基金项目:洛阳理工学院青年基金项目(2008QZ27).
6洛阳理工学院(自然科学版)第2O卷
度法测定;铬的分析,采用常压消解后二苯碳酰二肼分光光度法测定;汞和砷的分析,采用常压消解后
原子荧光法测定.
3)污泥含水率的测定采用烘干法.
4)污泥oH值的测定采用玻璃电极法.
2结果与讨论
2.1污泥的pH值和含水率
洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥色泽为黑灰色,具有类似积肥的恶
臭气味.洛阳市涧西区污水处理厂污泥呈中性,这与我国其他城市污泥的
pH范围f6.3O,6.91)181基本一致.洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥含水率
较高r如表1所示),这与文献报道的普通脱水工艺所得到的污泥含水率范
围相符,但无法满足污泥直接填埋对含水率(65%1I9】的要求.
2.2污泥中的营养成分
表1污泥的PH值和含水率
洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥的营养成分分析如表2所示.由表2可以看到,洛阳市涧西区污水
处理厂脱水污泥中含有丰富的有机质和氮,磷,钾等营养物质;与全国均值(2006年)相比,涧西区污水处
理厂污泥的有机质,总氮,总钾的含量较高;与猪粪,牛粪和鸡粪相比较,涧西区污水处理厂污泥的有
机质与猪粪和牛粪基本相当,总氮含量高于猪粪,牛粪和鸡粪,总钾含量均低于猪粪,牛粪和鸡粪,总
磷含量与牛粪相当,而低于猪粪和鸡粪.对比说明,洛阳市污水厂脱水污泥营养成分含量较高,适合于
土地利用.
表21kg污泥所含的营养成分
/g
有机质总氮.总磷总钾有机质总氮总磷总钾
污泥样I61235.64.317.60美国….53426.08.104.10
污泥样II69027.24.078.44猪粪’7132O.98.9611.2
污泥样均64631.44.198.04牛粪63416.74.309.50
so222.25.鸡粪52023.49.2916.1
2.3污泥中的重金属含量
洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥中重金属含量分析如表3所示.由表3可以看出,洛阳市涧西区污
水处理厂污泥中重金属含量与全国均值(2006年1Il5相比,砷,汞,镍和铜的含量高于全国均值,其他重金
属含量都在全国均值以下.
表3lkg污泥中重金属含量及相应的标准限值
,mg
第1期葛晓燕等洛阳市城市污水处理厂污泥成分及土地利用可行性分析7
洛阳市涧西区污水处理厂污泥中重金属含量与国家标准《城镇污水处理厂污泥处置:园林绿化用泥
质》n和国家城镇建设行业标准《城镇污水处理厂污泥处置:土地改良用泥质》’中重金属含量的限值
相比,镍含量的均值超过两个标准的碱性土壤施用限值,铜含量的均值接近碱性土壤施用限值,其他金
属含量在碱性土壤施用限值以下,镉,汞,镍和铜含量的均值超过两个标准的酸性土壤施用限值,其他
金属均未超过两个标准的施用限值.
洛阳市涧西区污水处理厂污泥中重金属含量与国家城镇建设行业标准《城镇污水处理厂污泥处置:农
用泥质》剐中重金属含量的限值相比,除了镍含量的均值超过农用泥质B级泥质限值以外,其他重金属的
含量基本符合我国农用泥质标准中的B级泥质.洛阳涧西区污水处理厂污泥中重金属含量不符合A级泥
质,其中砷,镉,汞,镍和铜含量都超过A级泥质的旖用限值.
洛阳市涧西区污水处理厂污泥中重金属含量较高的主要原因是,涧西区污水厂在接纳了洛阳市涧西
区和高新区生活污水的同时,还接纳了这两个区的厂矿企业排放的工业废水,使得污水处理厂进水中重
金属含量过高,而导致脱水后污泥中重金属含量偏高.因此,只有严格控制各工业企业排放水中的重金
属含量,城市污水处理厂脱水污泥中重金属含量才能得到有效的控制.
3结语
依据洛阳市涧西区污水处理厂污泥中有机质,氮,磷,钾含量丰富,部分重金属含量超过国家土地
利用相关标准施用限值的特征,结合国内外污泥处理利用方式以及经济,安全等方面的考虑,将污泥中
重金属含量严格控制在国家污泥土地利用的相关标准限值内,并将其稳定化处理,杀灭其中的病原菌和
寄生虫(卵1后可以用于:
1)园林绿化.用于城镇绿地系统或郊区林地的建造和养护过程r包括林地,草地,市政绿化,高速公
路的隔离带,育苗基地,高尔夫球场,草坪等非食物链植物生长的土地
1.将污泥用于这些地方可促进树
木,花卉,草坪的生长,提高其观赏品质,并且不易构成食物链污染的危害.
2)土地改良等场合.将污泥用于盐碱地,沙化地和废弃矿场土壤的改良,以改善土壤的结构层次,
使之达到一定的用地功能.
参考文献:
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(下转第20页)
20洛阳理工学院(自然科学版)第20卷
氧化降解必须有氧分子存在,而且含有氧分子少的溶液相对稳定f4l.同时,叶绿素多不饱和双键结构决定
了它的易变性,氧在叶绿素环的降解中占有重要地位,一些活性氧也可能起到了激活碳环的作用I.这与
本试验的观察结果一致,也和王敏对冬青叶绿素的研究结果一致.
2)温度对于叶绿素的作用非常明显.叶绿素在80?以内具有较高的保存率,高于8O?以后叶绿素
减少速度急剧加快.一方面,由于叶片组织细胞受热后被破坏,释放有机酸引起pH值升高,使得叶绿素
结构中的镁离子脱落而引起脱色现象;另一方面,由于叶片中叶绿素组织结构崩溃,使得叶绿素失掉了
保护层,并且激活了其中酶的活性引起叶绿素快速降解.
3)大叶黄杨叶绿素的提取工艺简单,可操作性强,在我国开发大叶黄杨叶绿素及其系列产品具备充
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Abstract:ThestabilityofChlorophyllinEuonymusjaponicaunderdifferentlight,temperatureandOxygenconditionsare
studied.TheresultsshowthatChlorophyllinEuonymusjaponicahasveryunstablereactionstolight,anditsstabiliW
decreaseswiththeintensifyingoflight;thechlorophyllisrelativelystablewit
hthetemperaturebelow80?.whichmakes
highpreservationrate.Whenthetemperatureisabove80?,itwouldpromotet
hedecompositionofchlorophyl1.Hyperoxiais
unfavorabletoitsstability.
Keywords:euonymusiaponica;chlorophyll;stability
f上接第7页)
LuoyangSewagePlant’SSludgeCompositionAnalysisandtheFeasibilityofItsApplicationtoSoil
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(1.DonghuaUniversity,Shanghai201620,China;2.LuoyangInstituteofScienceandTechnology,Luoyang471023,China;
3.ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)
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measurementofsomeheavymetalcontentsandnutrientsubstancesinthesludge.Theresultsindicatethatthesampleshave
plentyoforganicmatterandelementslikeN,P,K;theconcentrationsofelementslikeCd,Hg,NiandCuarehigh,andall
exceedthelimitationoftherelevantnationalcontrolstandardsforlandapplication.Itreachestheconclusionthattheheavy
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iontosoiI
范文四:土地利用现状分析
摘要 土地利用现状分析是土地利用供需预测、土地利用结构和布局调整的基础和前提,是确定规划方案的主要依据之一,在土地利用总体规划中居于基础性地位。本文就土地利用现状分析进行叙述。 关键词 土地;利用;现状分析 中图分类号 P285 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0199-01 1 土地利用现状调查 土地利用现状调查指依据一定的土地利用分类标准,运用测绘、遥感等技术查清各类现状用地的数量、质量、分布、空间组合以及它们之间的相互关系。它是土地利用现状分析的基础。 土地利用现状调查分为详细调查和变更调查两种。土地利用现状详细调查指对区域内的全部土地资源利用现状进行完整、全面和细致的“卷地毯式”的彻底普查。详细调查可以获得全面、完整、真实、准确的土地利用现状资料,但需要周密细致的准备,耗费巨大的人力、物力。土地利用现状变更调查是在上次土地利用现状详细调查基础上,对上次详查以来土地利用的变化情况进行调查,并将变更调查结果与上次详查结果结合,得到现时的土地利用现状。变更调查花费小得多,而且只要能经常及时地对土地利用变化情况进行备案登记,积累完整的变更资料,也能得到较高精度的土地利用现状调查结果。 土地利用现状调查的技术手段不断变化。经历了从手工测绘到航空测绘,再到卫星遥感的过程。随着遥感技术的进步,摄影分辨率和图像清晰度不断提高,加上计算机技术的发展,遥感与地理信息系统和全球卫星定位技术结合在一起,使得土地利用现状调查的精度越来越高,结果的处理分析越来越快,所得到的信息越来越准确及时,这一切将极大地促进对土地利用现状的分析工作,从而为土地利用总体规划奠定更稳固的基础。 2 土地利用现状分析的意义与内容 土地利用现状分析是指在一个区域的自然、经济、社会条件下,对区域各种土地的利用类型、不同的利用方式及其质量、结构与布局、土地生产力和土地利用率等方面所做的分析。 2.1 土地利用现状分析的意义 1)土地利用现状分析是土地生产潜力分析的前提。 2)土地利用现状分析是土地利用总体规划的基础性工作和重要组成部分。 3)土地利用现状分析是调整结构、合理布局和土地利用战略研究的依据。进行土地利用现状分析,是一项比较复杂的工作,涉及较多的内容,要充分利用土地利用现状详查资料,并结合历史和统计资料进行分析。没有完成土地资源详查的地区,则充分利用土地概查和土壤普查资料。还必须结合外业考察以及通过询问当地有关专家、管理人员和有经验的农民,对当地的主要土地利用进行较为系统的考察,总结土地利用的经验和教训,找出土地利用变化规律及目前土地利用中存在的问题。 2.2 土地利用现状分析的内容 1)土地利用基本情况描述。根据土地利用现状详查资料及区域的自然、经济、社会的状况资料,简单描述区域的基本状况,主要包括行政辖区、人口、自然条件、经济条件、生态条件等。即围绕有关土地利用各个方面,对本区域作大致说明。 自然条件是指区域所处地理位置、地貌(地貌类型、地势走向、海拔等)、水系(河流、湖泊及有关水文、水资源数据)、气候(10℃以上积温、无霜期、降雨量等)、土壤(土层厚度、土壤质地、障碍层深度、有机质含量等)、植被(森林、草原等天然植被和人工植被状况)、水文地质等。经济条件是指当地国民经济发展战略和计划、经济发展水平(国民经济历年总产值、总产量、总收入、工农业产值等)、经营管理水平、交通运输、城镇分布状况、乡镇企业、农村居民点分布情况等。生态条件是指森林覆盖率、水土流失情况(水土流失面积、程度和分布)、土壤污染情况、草原退化情况、土地沙化情况、土地盐碱化情况、土地受灾情况等。 2)土地利用分析。具体进行土地利用分析时,可以从以下几个方面并结合相应指标进行分析: 土地利用结构和布局分析 主要内容包括:①分析耕地、园地、林地、牧草地、居民点及独立工矿用地、交通用地、水域、未利用地等占总土地面积的比例,上述各类用地内部的现状比例。②人均耕地、园地、林地、牧草地面积,森林覆盖率,人均城镇用地面积,人均及户均农村居民点用地面积。③各类用地的缺余状况。④各类用地开发利用状况和地域分布状况,区位差异及产生这些差异的原因。巳各类用地发展的制约因素和存在问题。L各类未利用土地的布局。 3)土地质量和土地利用生态效益分析。耕地质量从耕地的水土流失情况、坡度大小、洪涝等灾害、低产田数量和分布、耕地生产力水平和集约化程度等方面分析。 林地质量从林地结构、林种、蓄积量、生产率等方面分析。 牧草地质量从植被类型、产草量、草原退化程度、草原沙化程度等方面分析。土地利用生态效益分析主要是研究土地利用是否充分利用了自然环境条件,是否改善了环境条件。从某种意义上说,土地的质量状况也是土地利用生态情况的反映。可通过一系列指标进行分析,如:水土流失面积指数、水土沙化面积指数、土地盐渍化面积指数、氮及有机质含量等。 4)土地利用率分析。土地利用率是指土地利用的开发程度。它反映土地利用是否充分、科学、合理。可以通过一系列指标来分析土地利用结构和布局的合理程度。这些指标包括:土地利用率、各业用地占用率、用于直接生产的农用地占全部农用地的比率、农用地利用率、非农建设用地利用率、垦殖系数、复种指数、水面利用率、渔业资源利用率、草场载畜量指数等。 5)土地产出率分析。土地产出率是指在现状土地利用水平下,土地的生产能力。反映土地利用状况的经济效益。可通过下列指标进行计算分析:土地产出率、单位播种面积产量(产值)、单位耕地面积产量(产值)、单位草场面积产量(产值)、单位水面产量(产值)、单位园地面积产量(产值)、单位农业用地面积产值、单位建设用地面积产值、单位乡镇企业用地面积产值等。 6)土地利用的社会效益分析。土地利用的社会效益分析包括:人均土地面积,人均各业用地面积,人均绿地面积,人均水资源产量,人均农产品产量,人均总收入、纯收入、产量、产值,商品总产量、产值,人均上交税额、利润额,社会环境状况,如:文化教育水平、居民消费水平、城镇化进程等。 3 结束语 在进行土地利用存在问题的分析时,着重从土地利用结构和布局,土地利用率和土地产出率等土地利用的“三大效益”着手,并从土地利用的管理、实施的政策措施进行分析。另外,对照区域可持续发展的要求和土地本身持续利用的要求,评价现有土地利用方式是否合理并提出改进建议。
范文五:江夏土地利用现状分析
江夏区地处长江中游南岸,处于江汉平原向鄂南丘陵延伸的过渡地带。地处东经114°01' 39"—1140 35' 33",北纬29°58' 15"—30°32' 18 "之间,东与鄂州市、大冶市交界;西与汉南、蔡甸隔江相望(军山长江大桥已通车);南与咸宁市、嘉鱼县接壤;北与洪山区交界。是武汉市南大门和新型郊区,是武汉市重要的卫星城。全区东西宽54. 17公里,南北长63. 2公里,全区版图总面积2018. 98平方公里。
2. 1. 2地质地貌
江夏区地处江汉平原东部边缘地带,境内地质构造比较简单,主要有分布于区境中部和北部的淮阳山字型构造体系的前弧西翼;分布于区经中部八分山一带的新华夏构造体系和分布于乌龙泉至贺胜桥一带的纬向构造体系。其中,以淮阳山字型前弧西翼为主要构造,它几乎控制了全区地质构造轮廓。新华夏构造体系虽不及淮阳山字型前弧西翼分布广泛,但由于成生时期较晚,对地貌、水文地质及工程地质条件产生一定影响。地势地貌上,本区地处江汉平原向鄂南丘陵过渡地带,属低丘垅岗地区。南部和中部地势高,以京广铁路和107国道为分水岭,向东西两侧湖区微倾,东系梁子湖畔岗区;南北为岗状平原;西属长江、金水河流域网平原区;中部和东南部有东西走向,成片不呈脉的低山起伏,西部平原伴有少数孤山独岭,境内地势平缓。
本区南北狭长,残丘起伏,东西依湖滨江,港汉将垅岗切割呈树枝状,形成离心水系。底部湖汉垅贩相间,顶部背岭坡地梯田,岭上残丘起伏,构成境内常见的三种地貌类型:一种是构造剥蚀丘陵,海拔高程在50-272. 3米之间,系古代隆起的由石英岩、石灰岩和砂页岩所组成的低山残丘,是本区林、果、茶等林特生产的主要基地。二是剥蚀堆积岗状平原,该地貌类型占全区总土地面积的50%以上,是主要地貌类型。海拔高程一般在23一50米之间,相对高差为10-20米之间,该类型土地是本区盛产粮、油、果、茶等农、特产品的主要产区。三是河网冲积平原及漫滩、心滩,分布在长江飞金水河沿岸或水心处。海拔高程在20-23米之间,地势平坦,土质肥沃,主产粮、棉、菜、鱼等农副产品。
2.1.3气候
江夏区地处中亚热带向北亚热带过渡的季风型(湿润)气候,常年雨量充沛,热量充足,雨热同季,冬冷夏热,四季分明,无霜期长。降水和气温年际变化较
大,且时空分布不均。全年降水量多在1200-1700mm之间,多年平均降水量为1277.1mm,且降水多集中于6, 7, 8月。一年之中,春秋季短,夏冬季长。一月最冷,平均气温3. 8℃,七月最热,平均气温29. 2℃,最热时极端最高气温还会超过40℃,是名副其实的“火炉”。全年平均风速为2. 7米/秒,最主要的风向是北一北北东,其次为东南东一东南,而且全年静风频率最高,约占2296,全年无霜期为240天。气候温和,光热水资源丰富,对土地的综合开发利用十分有利。但在法泅、河恼、安山、金口等乡镇沿长江、金水河流域部分河谷地区,有的年份也出现过暴风雨、冰雹、龙卷风、冰冻等自然灾害,对农业生产、农村住宅、交通、水电等设施有一定的破坏性。
2. 1. 4水资源
江夏区江河纵横,湖泊星布,构成庞大的水网。136个湖泊,97万亩水体面积,使它为武汉市获得了一个世界第一—特大城市所属淡水湖水体面积之最。全区水域面积948081. 5亩,占全区总面积的31. 4696,主要水域有长江江夏段、金水河、斧头湖、梁子湖、牛山湖、鲁湖和内、外汤逊湖。长江从江夏区西北边境流过,境内流程31. 5公里。金水河发源于通山县,经咸安区流入本区,境内流程42公里,最终经金水闸排入长江,平均流速为0. 4m/s,平均流量53. 2立方米每秒,在本区境内汇流面积184平方公里,斧头湖位于江夏区西南与咸宁交界处,境内面积为54. 9平方公里,汇流面积88平方公里,平均水深2. 1米,湖容11970万立方米。梁子湖是全省最大湖泊,位于江夏区与鄂州市交界处,在本区境内水域面积149. 20平方公里,平均水深4米,湖容57000万立方米,汇流面积826. 5平方公里。牛山湖在在梁子湖西北,原为梁子湖的一个小叉子,后因养殖等原因筑堤将其与梁子湖分开,湖面52. 78平方公里,平均水深4米,湖容19950万立方米,汇流面积212平方。内、外汤逊湖原本是一个湖泊,位于江夏区北部与洪山区交界处,后因筑堤修路,将一个湖泊分隔成内外两个湖泊,中间以涵洞相通,面积32. 91平方公里,水深1. 5米,湖容7370万立方米,汇流面积431平方公里。鲁湖是江夏区的内湖,面积42平方公里,水深2米,湖容8180万立方米,汇流面积314平方公里。
2. 1. 5土壤与植被
江夏区的土壤类型以第四纪棕红壤土、水稻土、黄棕壤土为主,此外还分布
有灰潮土。其中第四纪棕红壤土分布最广,低丘垄岗地区随处可见。其次是水稻土,主要分布于平原地区,以金水河流域居多,黄棕壤土则主要分布于东北部的豹懈、流芳、五里界一带。灰潮土沿江地带居多。棕红壤土则主要分布于东北部的豹懈、流芳和五里界一带。灰潮土沿江地带居多。棕红壤土质粘重,土层深厚,适宜亚热带林果等经济作物如茶叶、柑桔以及大豆、芝麻等作物的生长。
江夏区土壤大多属地带性土壤,母质多系第四纪堆积物,由于地形地貌的复杂性,温暖湿润的气候条件,以及长期人为耕作活动的影响,土壤的分布呈一定规律性。区境东北部,水稻土以储育型黄棕壤性黄泥土为主,主产双季稻;早地土壤黄棕壤多于红壤,主产小麦、芝麻;林荒地土壤多为岩性土。区境中部,水稻土以储育型黄棕壤性黄泥土为主,双季稻面积较大;早地土壤以棕红壤为主,主产小麦、黄豆;林荒地以岩性土为主,适宜于发展林业和特产。区境南部,水稻土以白散田为主,为双季稻和一季稻混栽区;旱地大部分为红土,主产小麦、芝麻、黄豆;林荒地以红土为主,适宜于种植经济作物,是芋麻、生姜、黄花菜的集中区,此外,茶叶、南竹、水果及用材林在全县占有重要地位。区境西部,以灰潮土为主,水田以双季稻居多,早地主产麦、棉,是我区集中产棉区。
区内植物区系属常绿阔叶林向落叶林过渡地带,有乔灌木树种250种。由于长期人类经营活动,原生植被多被人工针叶、阔叶林所取代,只在丘陵岗地、村落附近还保存有少量断片残林。常见的常绿阔叶乔木树种有苦储、石栋、青冈栋、樟树和冬青等;落叶阔叶乔木有枫杨、小叶栋、黄檀、朴树三角枫、合欢、黄连木、枫香,栓皮栋、山槐、粗糠树、厚壳桂和牛鼻栓等,还有映山红、算盘果、白檀、黄桅子、牡荆、美丽胡枝子、长叶冻绿、乌饭树、闹羊花和野桐等次生灌木丛。主要林果产品有竹、茶叶、柑橘,草本类的有芒麻、莫头、生姜等。主要的树木品种有松树、樟树、杉树、女贞、水杉、法桐、栋树等,金口槐山的银杏树距今已有千余年,龙泉的朴树距今也有500多年,是武汉市有名的古树。主要水生经济植物有莲藕、菱角、菱白、芡实、孽莽、蒲草及芦苇等。我区适宜种植农作物品种主要有稻、麦、豆、红薯、高粱、马铃薯等,主要油料作物有油菜、花生、芝麻等。其中五里界地区种植的“界豆”远近闻名,远销港澳。
2. 2社会经济条件
2. 2. 1历史沿革
江夏区历史悠久。汉高祖元年(公元前201年)置江夏郡,始设沙羡县,县治涂口(今金口)。晋太元三年(公元378年)改称汝南县。隋开皇元年(公元581年)更名江夏县,开皇九年(公元589年)迁治郧城(今武昌)。民国元年(1912年)辛亥革命后,改名为武昌县,寓“因武而昌”之意,素有“楚天首县”之誉。初隶江汉道,1930年后隶湖北省第一专署。解放后1949年6月10日武昌县人民政府在武昌区成立,初隶大冶专区,1952年改隶孝感专区,1959年11月划归武汉市,1960年县治移于纸坊镇。1961年4月,复隶孝感专区,1965年改隶咸宁专区,1975年11月划归武汉市辖,1995年经国务院批准,撤销武昌县,设立武汉市江夏区。属武汉市新型城区。现辖大桥、郑店、宁港、乌龙泉、段岭庙、土地堂、金水、范湖、法泅、安山、山坡、河恼、保福、贺站、舒安、湖泅、大屋陈、五里界、流芳、豹摒、龙泉、金口、纸坊等23个乡镇、街道办事处。
2. 2. 2国民经济与社会发展
2. 2. 2. 1人口
江夏区现有人口65. 1万人,其中农村人口46. 7万人,城市化水平为29%(到2002年为止)。本区人口变化的特点:1.人口每年增速8-15编之间,1982-2002年间人口年平均增长率为14. 2%。2.一部分由郧阳县迁入,一部分由市区迁入,造成本区人口增长快。3.乡村人口向城镇转移加快,城市化水平加快,城市化水平达29% 。4.人口分布北密南疏,本区北部300-400人/平方公里,南部仅为100-200人/平方公里。
2. 2. 2. 2工矿企业
2002年工业区生产总值138. 5亿元,增长了56. 5%,年增长16. 1%,保持了较高的增长速度。工业门类齐全,有化工业、机械工业、医药工业、制印工业、棉纺工业及食品加工和饲料工业。全区矿产资源十分丰富,现已探明的矿产资源总量约为7. 2亿吨,其中非金属资源占99. 46%,金属矿产资源占0. 04%。主要矿产资源分布在全区17个乡镇,全区共有矿种15个,矿床14处,矿化点49个。其中石灰石20328万吨,石膏18303万吨,煤1300万吨,矿泉水7080万吨,膨润土10508万吨,耐火砂2306万吨,陶土3905万吨,铜矿504万吨,盐矿608万吨,另外还有少量金属矿床未探明其储量。
2.2.2.3生活居住区(城镇建设)
江夏区城镇建设发展速度较快,城镇建设日新月异,在城镇总体规划的指导下,各类城镇健康发展,面积不断扩大,人口不断增多,城市化水平不断提高,建成了一批具有江南特色的社会主义新城镇。到2002年,全区各类城镇建成区总面积37. 78平方公里,城镇人口17. 5万人,道路总长度160公里,道路硬化率60%,绿化覆盖率为23%,人均拥有住房面积20平方米,自来水厂29座,日供水总量13万吨,现有程控电话2. 5万门,电力电讯设施、排水设施,商业网点门类齐全,具备了城镇功能,为人民生活和生产提供了可靠保证。
2. 2. 2. 4农业
江夏区是一个以农业为主的农业大区,农业生产持续增长,1998年与2002年相比,农业总产值由13. 42亿元增加至14. 53亿元,增长8. 25%。2002年,农业进一步调整为以种植业为主转向农林牧副渔全面发展,以农业为主转向农工商综合发展。江夏区主要生产水稻、小麦、棉花、芝麻、油菜、黄豆等农业产品,还有肉类食品、水果、茶叶、蔬菜等生产基地,不但供应本市市场,而且远销日本、韩国、新马泰等亚太地区以及美国和欧洲国家。
2. 2. 2. 5交通运输
江夏区交通条件优越,主要有国道、省级公路和区级公路,另外乡村公路网络也已基本形成,对外交通十分便利,除此之外,还有两条黄金水道—长江和金水河,我国主要的交通线京广线纵贯全境,江夏区公路现己形成“六纵六横”路网骨架,形成了畅捷便利的交通网络。
2. 2. 2. 6其他经济活动
随着本区城镇建设的不断发展,第三产业不断壮大,经济效益明显提高。1998年与2002年相比,第三产业总产值由12. 35亿元增加到14. 99亿元,增长21. 4%。第三产业主要是指除了第一产业和第二产业以外的所有行业,是负责组织调运和供应生产资料、生活资料的交通业、邮电业、商业和仓储业等流通部门与文化、教育、卫生、科技、广播、电视、体育、金融、保险、公共事业以及党政机关、社会团体等服务部门,它虽然不直接进行物质生产,但却为物质生产和人民生活创造必不可少的条件,其发展水平是衡量一个国家或地区的经济、社会发展城市化水平的重要标志。
2. 3土地利用现状
江夏区城镇建设发展速度较快,城镇建设日新月异,在城镇总体规划的指导下,各类城镇健康发展,面积不断扩大,人口不断增多,城市化水平不断提高,建成了一批具有江南特色的社会主义新城镇。到2002年,全区各类城镇建成区总面积37. 78平方公里,城镇人口17. 5万人,道路总长度160公里,道路硬化率60%,绿化覆盖率为23%,人均拥有住房面积20平方米,自来水厂29座,日供水总量13万吨,现有程控电话2. 5万门,电力电讯设施、排水设施,商业网点门类齐全,具备了城镇功能,为人民生活和生产提供了可靠保证。
2. 2. 2. 4农业
江夏区是一个以农业为主的农业大区,农业生产持续增长,1998年与2002年相比,农业总产值由13. 42亿元增加至14. 53亿元,增长8. 25%。2002年,农业进一步调整为以种植业为主转向农林牧副渔全面发展,以农业为主转向农工商综合发展。江夏区主要生产水稻、小麦、棉花、芝麻、油菜、黄豆等农业产品,还有肉类食品、水果、茶叶、蔬菜等生产基地,不但供应本市市场,而且远销日本、韩国、新马泰等亚太地区以及美国和欧洲国家。
2. 2. 2. 5交通运输
江夏区交通条件优越,主要有国道、省级公路和区级公路,另外乡村公路网络也已基本形成,对外交通十分便利,除此之外,还有两条黄金水道—长江和金水河,我国主要的交通线京广线纵贯全境,江夏区公路现己形成“六纵六横”路网骨架,形成了畅捷便利的交通网络。
2. 2. 2. 6其他经济活动
随着本区城镇建设的不断发展,第三产业不断壮大,经济效益明显提高。1998年与2002年相比,第三产业总产值由12. 35亿元增加到14. 99亿元,增长21. 4%。第三产业主要是指除了第一产业和第二产业以外的所有行业,是负责组织调运和供应生产资料、生活资料的交通业、邮电业、商业和仓储业等流通部门与文化、教育、卫生、科技、广播、电视、体育、金融、保险、公共事业以及党政机关、社会团体等服务部门,它虽然不直接进行物质生产,但却为物质生产和人民生活创造必不可少的条件,其发展水平是衡量一个国家或地区的经济、社会发展城市化水平的重要标志。
2. 3土地利用现状
2. 3. 1土地利用结构现状
土地利用现状显示江夏区土地利用程度较高,土地利用类型多样,土地适宜广泛,水资源优势明显,耕地后备资源匾乏。土地利用现状大致为“一林三水五分田,一分土地是家园”的比例格局,具体为:2001年江夏区总面积为201457. 87公顷。其中耕地面积90813. 90公顷,占总面积的45. 08%;园地面积3146. 25公顷,占总面积的1. 56%;林地面积14970. 45公顷,占总面积的7. 43%;居民点及工矿用地面积14745. 84公顷,占总面积的7. 32%;交通用地面积3254. 89公顷,占总面积的1. 62%;水域面积6333?. 63公顷,占总面积的31. 44%;未利用地面积11188. 91公顷,占总面积的5.55%。
2. 3. 2土地利用特点和存在问题
江夏区土地开发利用历史悠久,在土地利用中受自然条件和社会经济发展的影响逐渐形成了自身的鲜明特点。具体为:
(1)土地利用类型多样,土地利用程度较高
土地利用现状显示,目前江夏区除橡胶园、天然草地、改良草地、人工草地、盐田、民用机场、管道运输用地、冰川及永久积雪9个地类外,其他43个地类在江夏区均存在。江夏区土地利用程度较高。
(2)北部区域土地城镇化速度明显快于南部区域土地城镇化速度
江夏区北部区域涉及纸坊、流芳2个街道办事处,由于其处于城乡结合部,加之近年来江夏区经济发展重点北移,这两个办事处凭借政策、区位优势,城镇化速度明显加快,城镇化水平提高较快;而南部湖泅、舒安、山坡等乡镇则是传统的农业生产占主导地位,城镇化速度相对较慢,城镇化水平相对较低。
(3)坡地、低湖田面积较大,水资源丰富
由于江夏区处于江汉平原向鄂南丘陵过渡地带,加之梁子湖、斧头湖等众多湖泊分布境内,因此江夏区坡地、湖地面积较大。
(4)农业生产用地基本处于传统人畜耕作和粗放经营状态
全区除金口、法泅两地存在部分连片土地外,其他区域的土地相对零碎,难以进行集约化的精耕细作,而基本处于传统的人畜耕作和粗放经营状态。即使在土地连片面积较大的金口、法泅两地也没有实行适度的规模化经营。因此,全区农业用地的集约化、规模化经营程度不高,农业生产力水平较低。
而目前江夏区土地利用中存在的主要问题如下:
由于农资价格上涨,农民增收缓慢,使得农民经营土地的热情减退,疏于投入,懒于养地,出现了粗放式、掠夺式经营和抛荒、撂荒情况。另一方面土地整治与保护不力,农田水利设施陈旧老化、损坏严重,耕地抗灾能力下降,土地产出率不高,从另一方面间接影响农民对土地的投入和经营。需进一步转变农业生产经营机制,加大农田水利设施建设,提高土地生产力,引导农民适应市场,及时优化种植结构,从而更有效提高土地质量。
土地利用缺乏科学引导,主观随意性大,主要表现在两个方面,一是农业内部结构调整,时常大起大落,忽左忽右;二是建设用地方面,许多用地项目的选址不在建设用地区。与此同时,江夏区耕地后备资源相对不足,宜耕地较少,加之近儿年开发力度较大,容易开发的多已开发,剩余的后备资源或开发难度大或不宜耕种。因此应严格控制新增建设用地总量,正确处理外延扩张和内涵挖潜关系,切实加强土地资产管理,大力开展土地整理,提高土地产出率,增加有效耕地面积。
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