飛灰對(duì)護(hù)坡植物生長(zhǎng)的影響

飛灰對(duì)護(hù)坡植物生長(zhǎng)的影響

現(xiàn)在，隨著城市的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和人均密度的整合，垃圾累積的數(shù)量不斷增加。大部分的生活垃圾不僅消耗了土壤資源，而且對(duì)自然環(huán)境與城市產(chǎn)生了嚴(yán)重污染。因此，尋求一種城市垃圾無害化解決方法迫在眉睫?，F(xiàn)如今城市生活垃圾的主要處理方法有焚燒法，堆肥法和填埋法。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)和熱能回收等綜合利用技術(shù)的提高，全球各國(guó)采取焚燒技術(shù)處理生活垃圾的比重不斷增進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)主要在于迅速的減容能力和徹底的高溫?zé)o害化，在體積方面可以縮減70%～90%，重量上減少50%～80%，可把燃燒后的無機(jī)物進(jìn)行填埋處理，高溫環(huán)境也可以殺滅腐解病菌，這樣垃圾無害化和有效化程度大大提升隨著垃圾焚燒技術(shù)的廣泛應(yīng)用，焚燒后飛灰的排放量也日益增加。垃圾焚燒飛灰的回收和穩(wěn)定也是許多科學(xué)家的研究重點(diǎn)。當(dāng)下我國(guó)垃圾焚燒處理技術(shù)還居于初始階段，飛灰資源化利用研究也還在不斷探索當(dāng)中。飛灰的主要成分包括CaO、Al1試驗(yàn)材料和方案選擇湖北省工業(yè)大學(xué)生態(tài)護(hù)坡基地作為試驗(yàn)地點(diǎn)，選擇兩種典型的草本植物百慕大草和高羊茅，并選擇更多的木蘭。選擇不同的粉煤灰含量，并選擇最佳護(hù)坡植物。試驗(yàn)用土選取湖北工業(yè)大學(xué)綠化帶地區(qū)的種植土，其自然含水率為20%。從武漢垃圾焚燒廠中取出飛灰，經(jīng)過固化處理之后，可測(cè)得其含水率為5%。本試驗(yàn)采用了21個(gè)上部直徑為160mm，高為190mm的盆栽花盆來種植三種植物。每種植物設(shè)置7個(gè)實(shí)驗(yàn)組，采用不同配比的護(hù)坡基材。飛灰摻量（飛灰與種植土的干質(zhì)量比）分別為0、5.0%、6.7%、10.0%、14.3%、20.0%、33.3%，共21個(gè)實(shí)驗(yàn)組。固化和研磨后，應(yīng)將粉末狀碳灰置于8mm篩中。根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)組所需質(zhì)量進(jìn)行定量稱取，各組稱重及比例如表1所示。稱重后，徹底混合耕作土壤和碳灰，并將其倒入鍋中。每個(gè)基材均澆水濕潤(rùn)，直到花盆底邊有水滲出。每組稱取20g的植物種子，均勻播撒至基材中。最后，在各個(gè)花盆中鋪一層約2mm種植土，以防止種子直接裸露于空氣中。取100g有機(jī)肥料倒至10L水中，溶解徹底后給各個(gè)花盆施肥。于每日早晚用澆水噴壺澆水，滿足植物所需水分。2結(jié)果與分析2.1飛灰摻量對(duì)出芽時(shí)間的影響這項(xiàng)研究在春季進(jìn)行，并開始觀察和記錄三種植物的發(fā)芽和生長(zhǎng)。在播種后第二天，部分試驗(yàn)組開始出芽，隨后時(shí)間內(nèi)，其他實(shí)驗(yàn)組也相繼出芽。在表2中，不同粉煤灰含量的百慕大灰和高羊茅灰之間存在顯著差異。添加5.0%粉煤灰的百慕大草出芽期為2d，高羊茅出芽期為5d。出芽時(shí)間隨著飛灰摻量增加，大致呈抑制情勢(shì)。飛灰摻量為33.3%條件下，其出芽時(shí)間最長(zhǎng)，均為18d。當(dāng)碳灰粉含量為0、5.0%、6.7%和10.0%時(shí)，許多木蘭都有發(fā)芽。當(dāng)碳灰粉含量為14.3%、20.0%和33.3%時(shí)，幼苗死亡，無發(fā)芽情況。除飛灰摻量0的試驗(yàn)組，多花木蘭出芽時(shí)間與同摻量狗牙根、高羊茅相同外，其他摻量試驗(yàn)組的出芽時(shí)間均較后滯，可知多花木蘭在飛灰條件下不適合生長(zhǎng)。橫坐標(biāo)是飛灰的數(shù)量，順序是發(fā)芽階段。測(cè)量了百慕大氣體和羊茅在飛灰基質(zhì)下的發(fā)芽時(shí)間曲線（圖1）。圖1中的曲線顯示，飛灰的量對(duì)百慕大根的發(fā)芽時(shí)間和高熱有一定的影響。飛灰摻量大于5.0%時(shí)，狗牙根的出芽時(shí)間隨著飛灰摻量的增加而增加，既越難以出芽；飛灰摻量為5.0%的試驗(yàn)組，其出芽時(shí)間均為2d，較純土試驗(yàn)組早1d出芽，可知在飛灰摻量小于5.0%時(shí)，對(duì)狗牙根的出芽存在促進(jìn)作用。這兩種植物之間存在小差異。在不同的碳灰粉含量下，芽的時(shí)間與百慕大根相似。當(dāng)碳灰粉含量為5.0%、6.7%和10.0%時(shí)，高羊茅的出芽期為5d。當(dāng)碳灰粉含量高于5%和10%時(shí)，高羊茅的出芽期沒有顯著變化，但受到了一定的抑制作用。當(dāng)摻量超過10%后，和狗牙根出芽時(shí)間相似，出芽時(shí)間隨著飛灰摻量增加而增加。采用線性擬合飛灰摻量與出芽時(shí)間的關(guān)系曲線，并得出關(guān)系式：式中：x為飛灰含量，%；y是按鈕的時(shí)間，d。即飛灰摻量增長(zhǎng)一個(gè)百分點(diǎn)，狗牙根出芽時(shí)間滯后約為0.5d。式中：x為飛灰含量，%；y是按鈕的時(shí)間，d。即飛灰摻量增長(zhǎng)一個(gè)百分點(diǎn)，高羊茅出芽時(shí)間滯后約為0.5d。2.2飛灰摻量對(duì)三種植物出芽數(shù)的影響植物發(fā)芽后，測(cè)量每個(gè)實(shí)驗(yàn)組的發(fā)芽數(shù)，并記錄最大發(fā)芽數(shù)。垂直坐標(biāo)是播種天數(shù)，垂直坐標(biāo)是植物出芽數(shù)。三種植物的出芽數(shù)隨時(shí)間的推移而變化曲線圖（圖2.4）。如圖2所示，碳灰粉的含量為0.5%、5.0%、6.7%、10.0%和14.3%。播種后8天內(nèi)，出芽數(shù)逐漸增加。從第8天開始，百慕大根芽的數(shù)量顯著增加，達(dá)到芽率的峰值。在15d后，飛灰摻量為0、5.0%、6.7%、10.0%、14.3%試驗(yàn)組出芽顆數(shù)基本保持不變且達(dá)到最大出芽數(shù)。在飛灰摻量為20%、33.3%條件下，在播種后18d內(nèi)，出芽顆數(shù)明顯增長(zhǎng)變緩，從第18d開始，至第25d內(nèi)，其出芽顆數(shù)開始顯著增長(zhǎng)，達(dá)到出芽速率的峰值，在播種26d后，其出芽顆數(shù)也基本穩(wěn)定，達(dá)到最大出芽數(shù)。比較圖2和圖2。3.可以觀察到，與百慕大草相比，高羊茅的穩(wěn)定期短，發(fā)芽周期長(zhǎng)，最大發(fā)芽數(shù)低于百慕大草。飛灰摻量為0、5.0%、6.7%狗牙根試驗(yàn)組，其出芽高峰期在8～15d，但高羊茅試驗(yàn)組的在4～32d,20%、33.3%實(shí)驗(yàn)組同理，可知狗牙根的出芽顆數(shù)均高于高羊茅。比較圖4和圖2。3.可以看出，當(dāng)碳灰基環(huán)境中存在許多木蘭時(shí)，按鈕的數(shù)量非常小。當(dāng)添加量超過14.3%時(shí)，按鈕率為0，當(dāng)添加量為0時(shí)，按鈕的最大數(shù)量?jī)H為20。由此可得，多花木蘭完全不適合在飛灰基材環(huán)境下生長(zhǎng)，對(duì)多花木蘭存在顯著的壓制作用。故在以下試驗(yàn)中，不再統(tǒng)計(jì)和分析多花木蘭的生長(zhǎng)情況。橫坐標(biāo)為飛灰摻量，縱坐標(biāo)為最大出芽數(shù)，做出這兩種植物的最大出芽數(shù)隨飛灰摻量的變化，曲線圖如圖5所示。當(dāng)碳灰粉含量為0時(shí)，兩種護(hù)坡植物的發(fā)芽率最高，分別為370株百慕大灰和150株羊茅。飛灰摻量為33.3%的條件下，其出芽率最小，狗牙根顆數(shù)為115顆，高羊茅僅為34顆。且高羊茅和狗牙根的生長(zhǎng)情勢(shì)基本相似，隨著飛灰摻量的增加，其出芽顆數(shù)均減少。百慕大根的平均發(fā)芽數(shù)為212個(gè)。當(dāng)碳灰粉含量為0、5.0%和6.7%時(shí)，發(fā)芽率高于其他試驗(yàn)組的平均值，其他試驗(yàn)組的發(fā)芽率低于其他試驗(yàn)組的平均值，33.3%試驗(yàn)組的發(fā)芽率最低。由此可見，飛灰摻量對(duì)狗牙根出芽率有較大影響，狗牙根出芽率隨著飛灰摻量的增加而降低。高熱芽的平均數(shù)量為98個(gè)。當(dāng)碳灰粉含量為0、5.0%、14.3%和20.0%時(shí)，發(fā)芽率高于其他試驗(yàn)組的平均值，其他試驗(yàn)組的平均值為平均值，33.3%試驗(yàn)組的發(fā)芽率最低。由此可見，高羊茅出芽顆數(shù)隨著飛灰摻量的增加而降低，且出芽顆數(shù)整體低于狗牙根。采用單調(diào)指數(shù)函數(shù)對(duì)其關(guān)系分別進(jìn)行擬合，滿足關(guān)系式：式中：x為飛灰含量，%；y是按鈕的最大數(shù)量。即飛灰摻量增長(zhǎng)一個(gè)百分點(diǎn)，狗牙根出芽顆數(shù)降低約為25顆。式中：x為飛灰含量，%；y是按鈕的最大數(shù)量。即飛灰摻量增長(zhǎng)一個(gè)百分點(diǎn)，高羊茅出芽顆數(shù)降低約為7顆。2.3植生情況分析為了更直觀地研究不同粉煤灰含量對(duì)兩種植物的影響，通過植物覆蓋率的觀察和分析進(jìn)行了觀察和分析。采用針刺法測(cè)定其覆蓋度。各個(gè)試驗(yàn)組出芽趨于穩(wěn)定時(shí)，播種30d后，將各個(gè)實(shí)驗(yàn)組去除長(zhǎng)和寬各為2cm的邊緣區(qū)域，分為16個(gè)3cm×3cm的區(qū)域作為觀察區(qū)。每區(qū)域隨機(jī)確定3個(gè)觀察區(qū)，每個(gè)觀察區(qū)用針刺法測(cè)定其覆蓋度，每個(gè)區(qū)域用針刺50下，確定其覆蓋度。不同的飛灰摻量下，其覆蓋度情況如表3所示。橫坐標(biāo)為不同飛灰摻量，縱坐標(biāo)為覆蓋度，建立兩種植物的覆蓋度曲線圖（圖6）。表3和圖6顯示，當(dāng)碳灰粉含量為0、5.0%和6.7%時(shí)，百慕大根和高熱的覆蓋率高于其他混合試驗(yàn)組的覆蓋率，當(dāng)碳灰粉含量為33.3%時(shí)，百慕大草的覆蓋率最低。當(dāng)碳灰粉含量為33.3%時(shí)，百慕大草的覆蓋率為35.38%，羊茅的覆蓋率為23.94%。其他摻量覆蓋度也均在55%以上。由此可知，覆蓋度隨著飛灰摻量的增加而減少。3飛灰植物出芽規(guī)律以下結(jié)論來自百慕大天然氣模型試驗(yàn)、高羊茅和木蘭粉碳灰基植物。1）當(dāng)碳灰粉含量小于5%時(shí)，添加碳灰粉可以促進(jìn)百慕大根的發(fā)芽，但會(huì)抑制高羊茅和木蘭的發(fā)芽。當(dāng)飛灰摻量大于5%時(shí)，狗牙根與高羊茅出芽時(shí)間隨著飛灰摻量的增加而相繼增加，即飛灰會(huì)抑制植物的發(fā)芽情況。當(dāng)飛灰摻量超過10%時(shí)，多花木蘭無出芽現(xiàn)象，隨著飛灰摻量增加，其他試驗(yàn)組的出芽時(shí)間也出現(xiàn)明顯后滯，可見在飛灰基材下不適合種植多花木蘭。可確定飛灰摻量和出芽時(shí)間的關(guān)系式，即飛灰摻量每增加一個(gè)百分點(diǎn)，狗牙根、高羊茅出芽時(shí)間均滯后0.5d。2）碳灰粉的用量對(duì)植物的發(fā)芽率有一定的影響。隨著粉煤灰占芽數(shù)比例增加一半。可確定飛灰摻量和出芽顆數(shù)的關(guān)系式，即飛灰摻量每增加一個(gè)百分點(diǎn)，狗牙根出芽顆數(shù)降低