时候：2024-03-01 14:48:55
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中图分类号：X705 文献标识码：A
最近几年来，跟着生齿数目的不时增添，资本供应与须要欠缺，经济成长幅度加速，集约型的经济成长情势适量地以就义环境为价格，经济成长与环境掩护之间的抵触日趋凸起。都会和乡村固体废料的排放量不时增添，且都会固体废料远多于乡村，固体废料排放量的增添和固体废料成份的庞杂，加大了对环境风险的严峻性，对固废措置手艺的请求不时进步，给固体废料的措置带来了极大难度。
1 固体废料的概念及其特色
1.1 固体废料的概念
今朝对固体废料的概念，国际首要是根据法令律例来阐释的。《固体废料法》明白指出，固体废料是指在出产扶植、日程糊口等其余勾当中所发生的，因为在必然的时候和地址没法操纵而被抛弃的，对环境带来必然净化的固态、半固态废料物资，这些物资来历很是普遍，包含糊口渣滓、修建渣滓、普通的财产固废料和风险烧毁物等，品种单一，成份庞杂。国际学者周炳炎、郭安然平静王琪等在《固体废料相干概念的根基特色》（2005）一文中指出，对固体废料、财产固体废料、风险废料和废料的储存、措置和操纵等相干概念停止了具体阐释，他们以为固体废料是指在一般的出产、糊口勾当中发生的不操纵价格或损失操纵价格而被抛弃的固态、半固态、容器中的气态物和法令律例划定的归入固体废料办理的物资或物品；财产固体废料是指在财产出产进程中发生的固体废料，是固体废料的首要来历；风险废料是指根据法令划定，依法参加国度风险名录的具有风险性的固体废料，这也是固体废料的来历之一。
综合以上概念，笔者以为，固体废料是指因为损失其原始的操纵价格而被抛弃的平常糊口用品和财产出产进程中的废料，这些废料对环境和人类具有潜伏的悲观影响，其状态可以或许或许是固态、半固态或容器里的气体、液体等。
1.2 固体废料的特色
固体废料的特色大抵有以下几点：
1.2.1在出产糊口进程中被抛弃的固体废料，损失了原始的操纵价格，因为措置不妥，对其二次操纵缺少手艺和对策；
1.2.2没法间接被操纵为其余产物的原资料；
1.2.3固体废料形状多样、特点多种、成份庞杂；
1.2.4固体废料存在着必然的错位性，也便是说固体废料是放错了时候和地址的无用物，只需能获得公道的寄存和措置，就可以或许或许“变废为宝”；
1.2.5固体废料具有着必然的经济价格，经济价格的获得水平取决于手艺的成熟水平；
1.2.6固体废料具有光鲜的风险性，这是固废的根基特色，不管废料若何被获得措置，其对社会和环境的风险或多或少存在着。
2.固体废料净化对环境的风险
2.1 固体废料净化路子
固体废料出格是有害固体废料能经由进程差别路子风险人体安康。凡是，工矿业固体废料所含化学成份能构成化学物资型净化、人畜粪便和糊口渣滓能构成病原体型净化。
2.2 固体废料净化风险
固体烧毁物对环境的风险首要表现在以下方面：
2.2.1 侵犯地盘、净化泥土
固体废料不加操纵，需占地堆放。我国良多都会操纵四郊设置渣滓堆放场，侵犯大批农田。固体废料及其淋洗和渗滤液中所含的有害物资会转变泥土的性子和泥土的布局，并对泥土卫生的勾当发生影响。这些有害成份的存在，还会在动物无机体内积储，经由进程食品链危及人体安康。
2.2.2 净化水体
间接将固体倾倒于河道、湖泊或海洋，将后者当做措置固体废料的场合之一，是有违国际条约的。固体废料置于水体，将使水质间接遭到净化，严峻风险水生生物的保存前提，并影响谁资本的充实操纵，除此以外，固体废料还将缩减江河湖面的有用面积，使其排洪和浇灌才能有所降落，有些排污口处构成的灰滩已延长到航道中间，影响一般的航运。别的，在海洋聚积或简略填埋的固体废料，颠末雨水的浸渍和废料自身的分化，将会发生含有害化学物资的渗滤液，对四周地域的地表及公开水系形成净化。
2.2.3 净化大气
固体废猜中的纤细颗粒等可随风飞腾，从而对大气环境形成净化。以细粒状存在的固体废料和渣滓，在微风吹动时会随风超脱，分散到其余处所，一些无机固体废料和渣滓，在合适的湿度和温度下被微生物分化，还能开释出有害气体、发生毒气或恶臭，形成地域性氛围净化。别的，废料填埋时所逸出的沼气、燃烧措置时所排挤的二氧化硫、盐酸、粉尘等也会形成严峻的大气净化。
2.2.4 影响环境卫生和景观
我国糊口渣滓、粪便的清运才能不高，有害化措置率低，很大一局部渣滓堆存在于都会的一些死角，严峻影响环境卫生，对市容和景观发生“视觉净化”，给人们的视觉带来不良安慰，这不只间接粉碎了都会、风光区等的全体雅观，并且侵害了咱们国度和公民的抽象。
3 增强固体废料净化对环境风险的防治
3.1 增强办理和宣扬，进步全民环保熟悉
增强办理和宣扬，进步全民的环保熟悉，须要对峙固体废料措置措置的“三化”准绳：减量化、有害化、资本化。
3.1.1减量
经由进程对已发生的固体废料停止减量化措置，将节制与办理的泉源延长到固体废料的发生泉源；对可以或许或许适量出产的产物停止公道的设想和打算，避免固体废料的再出产，鞭策底子性的社会化固废减量准绳。
3.1.2有害化
不只要将有害化鞭策到都会固体废料标准节制规模，并且还要讲对有害的固废熟悉拓展到社会、经济、资本等各个方面。有害化的措置不能简略地被视为措置进程中的使命。
3.1.3资本化
对固体废料的措置与防治，要对峙一种“资本化”的准绳，要使固体废料获得再生操纵。
3.2 拟定相干固体废料措置的法令律例
固体废料的措置须要法令的保驾护航，比方：美国和日本均经由进程拟定一系列的法令鞭策固体废料的综合操纵，对不遵照政策与律例的企业和小我提出了强迫性的制裁办法。同时，美国还在良多专项律例中，拟定了有关固体废料的有害化措置体例。是以，我国应在已有的法令框架根本长进一步补充和完美相干专项法令律例，同时加大监视办理力度。
3.3 接收发财国度措置固体废料的进步前辈经历
首要是接收在固体废料措置方面措置得较好的国度的胜利经历。咱们晓得，固体废料的净化题目是一个环球题目，每一个国度都会碰到如许的题目，但是，差别的国度会针对本国的现实接纳差别的体例。咱们应总结外洋的胜利经历，并连系我国的现实，找出一条合适我国国情的路子，真实的完成变废为宝。
3.4 主动提倡绿色花费看法
准确的花费看法可以或许或许有用进步人们准确措置固体废料的熟悉，绿色花费在环境教导中也应据有首要的位置，咱们也可以或许或许编写《固体废料可延续措置手艺花费者手册》等宣扬资料来增强我国公民的固体废料辨认和综合操纵等方面的常识。今朝，我国以社区的情势展开环境教导是一个较好的理论。在对环境掩护常识停止宣扬和推行的同时，还可以或许或许普遍集合大众的环保定见。为了增强宣扬.可以或许或许设定一个天下规模的固体废料防治宣扬日，若是可以或许或许提倡大先生走出校园对泛博市民停止增添固体废料理念和绿色花费理念的宣扬，可以或许或许会获得更好的功效。
3.5 强化当局的净化防治义务
当局是社会的办理者，对社会的周全成长和公民福利负有大众义务。现行的固废防治法固然划定了各级当局防治固体废料净化的多少职责，但从整体上看过于准绳。为了处置上述题目，《固废防治法（订正案）》增添了以下内容：当局该当增强防治固体废料净化环境的宣扬教导，提倡有益于环境掩护的出产和糊口体例；当局应将固体废料净化防治任务归入公民经济和社会成长打算，在体例城乡打算、地盘操纵、地域开辟、财产成长等打算时，也应兼顾斟酌固体废料净化的防治；当局应撑持接纳有益于环境掩护的集合措置固体废料的办法，增进固体废料防治财产的成长；当局该当兼顾支配扶植城乡糊口渣滓搜集、运输、措置举措措施，进步糊口渣滓操纵率和有害化措置率，增进糊口渣滓搜集、措置的财产化成长，成立和完美糊口渣滓净化防治的社会化办事体系；大、中都会公民当局环保部分该当按期固体废料的品种、发生量、措置状态等信息，保证公家的环境知情权。
4 结语
跟着“十”的顺遂召开，国际日趋熟悉到对生态环境掩护的首要性，之前以就义环境为价格来调换经济增添的情势已不再适该以后经济社会的成长情势。以后，只要加倍重视环境掩护，重视增强固体废料的措置，才能更好的走上可延续成长之路。
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关头词：
甲烷氧化； 硝化才能； 矿化渣滓； 驯化； 变更趋向
环球变暖已成为天下存眷的严重环境题目。《都门议定书》中急待减排的首要温室气体包含：CO2、CH4和N2O[12]。今朝，相干研讨首要集合在农田、草地、湿地及林地等生态体系[34]，而对碳氮源丰硕、转化更急剧的糊口渣滓填埋场中CH4和N2O的开释研讨匮乏。唯一的文献标明，糊口渣滓填埋场是CH4和N2O的严重开释源[57]。张后虎等以季为时候标准对中国上海和杭州糊口渣滓填埋场3种温室气体（CH4、N2O和CO2）停止了整年同步监测，将功效同一换算成CO2开释当量后发明CH4开释量占主导，高达95%以上[78]。为此，渣滓填埋场温室气体减排的关头在于节制CH4的开释量。填埋气体搜集体系可有用降落填埋场内的CH4分压，使其开释鞭策力减小。除此以外，CH4气体在颠末填埋场开场笼盖层时在甲烷氧化菌的感化下被氧气氧化转化为CO2、水和生物资，从而增添乃至完整消弭填埋场的甲烷开释[911]。
张后虎，等：操纵畜禽废水中的氨氮驯化矿化渣滓填料氧化填埋场的CH4
除甲烷氧化菌外，Mandernack等在填埋场覆土和蔡祖聪等在农田发明铵氧化菌一样具有氧化CH4的才能[3，1213]。在合适的环境前提下，甲烷氧化细菌可氧化铵态氮，铵氧化细菌也可以或许或许氧化甲烷，从而可斟酌借助富集铵氧化菌于填埋场笼盖资料氧化CH4，为增添填埋场的温室气体开释量供给了手艺路子。矿化渣滓填料硝化才能强、铵氧化菌群落丰硕[1416]，应成为首选笼盖资料。Barlaz等也测验考试接纳腐熟渣滓构建生物笼盖层（Biological active cover）来增添CH4的开释[9]，而中国鲜见触及渣滓填埋场温室气体减排手艺的相干研讨，更未能触及矿化渣滓经高氨氮废水驯化后，富集铵氧化菌对CH4氧化才能的衍生研讨。
研讨旨在操纵高氨氮浓度的畜禽养殖废水培育矿化渣滓，经由进程富集铵氧化菌氧化CH4降落渣滓填埋场温室气体的总开释当量，为节制糊口渣滓填埋场温室气体的开释研讨低本钱、高效力的减排手艺。
1资料与体例
1.1矿化渣滓与黏土土样
供试原生矿化渣滓取自南都门会糊口渣滓填埋场，填埋龄为10 a。场内填埋的糊口渣滓首要成份为60%厨余、20%塑料、15%其余物资（竹木，纸张，织物和渣石等），日填埋量为3 000～4 000 t/d。矿化渣滓开挖后，去除玻璃、渣石等，过200目筛供操纵。供试黏土样取自宜兴某农田（N： 31°29′， E： 119°59′），其粒径散布为：粘粒43.5%，壤粒 32.1%和砂粒24.4%。矿化渣滓和黏土样的根基理化性子列于表l，样品理化特点测试体例见文献[17]。
1.2氨氮驯化矿化渣滓
畜禽污水采自江苏宜兴周铁镇某养猪场，存栏100头/年摆布，养猪场接纳干湿分手的体例排挤尿液和冲厕废水，水质目标以下：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。接纳滴滤的进水体例对矿化渣滓停止驯化，将矿化渣滓填料添补于玻璃钢装配中，尺寸为30 cm×40 cm×20 cm （H×L×W）。逐日根据序批式工艺状态（后期优化功效：进水-反映-出水-闲置/4-12-2-6 h）4阶段运转[16]，矿化渣滓添补的体积为20 L，根据固液比1：20，水力负荷0.40 m3·m-2 ·d-1的工况运转，运转时候为2010年8月-12月，不中断运转共用时5个月后收罗的矿化渣滓样品为：驯化后矿化渣滓。
1.3氮转化尝试
一切的培育尝试均在容积250 mL的具塞血清瓶内批式停止，矿化渣滓（或黏土）样品经风干（25 ℃摆布，3 d）、过2.00 mm筛后，切确称取50 g于瓶中。每种样品共设置6组停止培育，别离对应于投加（NH4）2SO4溶液后的第1 d中第0.5、2、12、24 h和72 h和120 h，至划定时候掏出样品同时测定土样受纳（NH4）2SO4溶液后NH4+-N和NO3--N含量，考查样品中微生物对氨氮氧化和硝酸盐氮天生的才能，投加的氮负荷为200 mg·kg-1（基于矿化渣滓/黏土样干重，以下同）。插手矿化渣滓（或黏土）和（NH4）2SO4溶液后，调理蒸馏水的量坚持含水率为15%，换算成孔隙含水率约为47%（低于60%）；此前提下，矿化渣滓（或黏土）外部处于有氧前提，氮转化首要以硝化进程为主[8]。培育瓶先在恒温（25 ℃）摇床上振荡0.5 h，使样品与液体夹杂均匀，再放入生化培育箱中25℃下避光培育，每组样品均设置2个平行样[8]。
1.4CH4氧化才能
切确称取100 g风干矿化渣滓/黏土样品（过200 mm筛）置于250 mL的培育瓶内，再注入蒸馏水坚持含水率15%。瓶内以橡胶塞密封后用打针器抽出25.0 mL氛围，而后注入纯CH4气体25.0 mL，使培育瓶内CH4的体积初始浓度为10%摆布。将培育瓶放在恒温（25±1 ℃）摇床上145 rpm频次动摇30 min，使泥土与所投加的液体和蔼体夹杂均匀，再放入生化培育箱中恒温（25±1 ℃）培育。除CH4氧化以外，样品中微生物因呼吸感化开释CO2；故另设不注入CH4的空缺组，扣除呼吸感化开释的CO2计较净出产量，研讨供试样品对CH4的氧化才能。一切样品均设置3组平行，取均值作为终究数据。气体样品中CH4和CO2的浓度测定参考文献[78]。为了考查矿化渣滓样品操纵于工程现场对环境的顺应性，设置我国华东地域填埋场笼盖泥土夏日低温（5 ℃）、春春季中温（15 ℃）和夏日低温（30 ℃）停止尝试室培育实验[78]。
2功效与会商
2.1畜禽废水驯化矿化渣滓填料
传统的氮去除路子首要依靠于硝化反硝化，矿化渣滓颗粒中硝化菌群丰硕，高达1×105个/g[14]。为此，畜禽废水点滤矿化渣滓填料后，对水中氨氮去除率较高，坚持在60%以上（图1（b））；与氨氮的高去除率绝对应，出水中硝酸盐氮的积累浓度高（图1（b））。绝对进水而言，出水中硝酸盐氮均匀值进步了十数倍不等。反硝化才能差首要源于矿化渣滓添补高度低（20 cm），缺少有用的厌氧环境[16]。
图1畜禽废水氨氮驯化矿化渣滓填料
2.2矿化渣滓填猜中氮转化
当氨氮投加于矿化渣滓/黏土样品停止培育研讨，均呈现NH4+-N含量降落及NO3--N含量回升的景象（图2）。而驯化后矿化渣滓中氨氮和硝酸盐氮变更幅度最大，培育至第120 h时，NH4+-N含量低于50 mg·kg-1，而NO3--N高于300 mg·kg-1；黏土样投加氨氮溶液后，NH4+-N和NO3--N转化强度远低于矿化渣滓样品，培育至第120 h时，其NO3--N含量回升幅度低于90 mg·kg-1（图2（c））。与原生矿化渣滓和黏土比拟，驯化后矿化渣滓样品中NO3--N含量在120 h回升幅度别离进步至2.0和38倍。
2.3矿化渣滓填料氧化甲烷才能
注入CH4后，矿化渣滓/黏土样品中CH4耗损和CO2的净天生趋向近似，可别离接纳一级和零级动力学模子来表征（R2>0.68，图3），此中空缺组CO2开释量比例小于1%。与氮转化速度不异，矿化渣滓CH4氧化才能强于黏土，CO2的净天生速度为黏土的1.6倍摆布，而120 d驯化后矿化渣滓对CH4的氧化才能较原生矿化渣滓进步了10.6%。
CH4和NH4+的正四周体份子布局近似，份子量附近，CH4单氧化酶和铵单氧化酶布局极其近似，并且别离是CH4氧化和铵氧化的关头因子，CH4氧化细菌和铵氧化细菌在底物操纵、氧化酶等方面具有个性[3，12]。本研讨中，120 d驯化后矿化渣滓绝对原生矿化渣滓和泥土样品在氮和碳转化才能方面坚持分歧，同时，污水中CODCr、SS及磷素等其余组分富集对CH4氧化进程的影响将在后续研讨中停止表征，限于篇幅本文不作会商。
图2矿化渣滓投加氨氮溶液后氮转化趋向
图3矿化渣滓驯化后对甲烷的氧化才能
2.4温度
图4给出了黏土、原生和驯化后矿化渣滓样品在3种温度下对CH4的氧化才能比拟，不难发明，3种资料对CH4氧化与CO2的出产趋向与培育温度成反比例干系，与相干文献研讨功效符合[8]。此中5 ℃培育前提下，120 h后仅50%的CH4被氧化增添，而CO2的出产量低于800 mg C·kg1。固然30 ℃培育前提下，原生矿化渣滓与驯化后矿化渣滓对CO2 的出产趋向靠近，但12～72 h内驯化后矿化渣滓的CH4增添量明显高于原生矿化渣滓。而在15 ℃培育前提下，120 h后驯化后矿化渣滓CO2 的出产量比原生矿化渣滓超出跨越31%，为黏土样的6.68倍。
图4温度对矿化渣滓驯化氧化甲烷才能的影响
3论断
操纵畜禽污水中高氨氮浓度这一根基特色，驯化矿化渣滓填料富集铵氧化菌，借助其对CH4的划一氧化才能，增添渣滓填埋场温室气体开释总当量，为渣滓填埋场温室气体减排供给新的手艺路子和矿化渣滓填料措置污水后完成再次操纵，开端摸索研讨论断以下：
1）矿化渣滓对畜禽污水中氨氮具有较强的硝化才能，120 h培育研讨中，硝酸盐氮的天生才能为原生矿化渣滓样品和黏土样品的2～4倍摆布。
2）矿化渣滓和黏土样品中CH4耗损和CO2的净天生趋向可别离接纳一级和零级动力学模子来表征；与氮转化趋向近似，矿化渣滓CH4氧化才能强于黏土样品，120 d驯化后矿化渣滓CO2的净天生速度为黏土样的1.6倍摆布，较原生矿化渣滓进步了10.6%。差别温度培育前提研讨功效标明，驯化后矿化渣滓样品对温度变更顺应才能明显强于泥土和原生矿化渣滓。此中，中温15 ℃培育前提下，120 h后驯化后矿化渣滓CO2 的出产量比原生矿化渣滓超出跨越31%，为黏土样的6.68倍。
3）矿化渣滓经高氨氮废水（畜禽养殖、焦化废水和渣滓渗滤液等）驯化富集铵氧化菌可有望进步其对CH4的氧化才能。
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