1、概述

據有關方面統(tǒng)計，我國土地總面積居*三位，人均占地僅為世界人均的1/3；森林覆蓋率約為12.5%（世界平均22%），人均林地1.8畝，在世界排名121位；已利用土地中耕地占有耕地面積7%，居第三位，人均只及世界人均的30%，養(yǎng)活著22%的人口。目前我國的耕地不但占有量少，而且還在逐年下降。 “六五”期間我國平均每年凈減耕地700畝，1986年《土地管理法》頒布施行后，情況有所好轉，但1991年后又在大幅度減少，土地資源匱乏是顯而易見的。同時，我國也是產煤大國，其他金屬和非金屬礦藏的開采也具相當規(guī)模，有大量的礦區(qū)土地未加改良；修筑鐵路、公路和修浚港灣航道以及其他基本建設，有大量的取土坑及挖出物需要恢復植被；平整土地、修筑梯田，有許多生土熟化問題；森林火災、采伐的林地，需要恢復林木，還有相當數量的鹽堿地、灘涂地、沙化地等極待土壤改良復墾。

另一方面，城鎮(zhèn)污水處理廠處理過程中，必然會產生大量污泥，既會造成污染，又可進行綜合利用。污泥中所含的有機物是有效的生物能源；污泥中的有機物分解產生的腐殖質可以改良土壤，避免板結，干燥污泥還可以作為工程回填土；而污泥中豐富的氮、磷、鉀等則是植物和農作物生長*的營養(yǎng)物。因此，污水污泥的處理處置與污泥資源化的相結合，必將成為城鎮(zhèn)污水污泥的zui終出路。在大多數國家中，特別是發(fā)展中國家，污泥土地利用和衛(wèi)生填埋經常是污泥處置的主要途徑。我國是一個發(fā)展中的國家，又是一個農業(yè)大國，城市污水污泥的土地利用目前應是一項重要的技術政策，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

2、污泥土地改良機理

改良土地的近期目的是恢復植被及防止沖刷，長遠目標是建立與穩(wěn)定土壤生態(tài)系統(tǒng)。美國EPA認為土地改良作為污泥土地處置的一種，目的是為了獲得zui大程度的污泥施用率（可高達220～900Dt/ha.a）。污泥連續(xù)的施用到土壤中，在土壤中微生物的作用以及不斷進行的降解作用、吸附作用、揮發(fā)擴散作用、氧化還原、過濾、滲透等物理化學作用中，污泥中的有機物，包括部分有機污染物質被降解，重金屬被固定去除，土地起到了處理系統(tǒng)作用。由于大量地、重復地施用污泥，處置場通常用來種植不進入人類食物鏈的植物，如玉米（用作生產工業(yè)酒精、工業(yè)原料等），或用來種植草皮及樹木已達到防蝕保土和改善環(huán)境（生態(tài)林）的作用。盡管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中養(yǎng)分等優(yōu)點，但是，污泥中也含大量病原菌、寄生蟲（卵），以及銅、鋁、鋅、鉻、汞等重金屬和多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物。一般來說，污泥要作土地利用處置必須經無毒無害化處理后（污水處理過程的凈化和污泥高溫堆肥），否則，污泥中的有毒有害物會導致土壤或水體污染。污泥用于土地改良與污泥的農用、污泥的園林綠地施用在污泥泥質的要求上應有所不同，由于土地改良可以為污泥的進一步穩(wěn)定化、礦化提供較長的時間和空間，所以污泥中對土壤不利的指標可以適當放寬一些，有利的指標可以適當降低一些，但污泥土地利用的物理、化學及生物反應過程是一致的：即污泥中含有對土壤植物有益的多種化學元素、有機成分和營養(yǎng)物質；鹽堿地、沙化地、廢棄礦場地、建筑廢渣場地為污泥中殘留的污染物提供一定的穩(wěn)定化、礦化作用和條件；它們與污泥的礦物組成有較大的相似性；污泥經處理后，具有接近土壤的土力學特性。

3、污泥土地改良的安全性

3.1重金屬及其化合物

施用污泥的安全主要指重金屬及其化合物。目前，世界上已經發(fā)現的化學元素有109種，其中83中是金屬。比重大于5的稱重金屬，金屬元素與其它元素生成化合物，一般多為硫化物、氯化物或與一氧化碳結合生成的鹽類。

大氣、水、土壤環(huán)境受到自然發(fā)生源和人類活動的中金屬污染。由于重金屬本身的系統(tǒng)毒性，造成的污染是危害極大的，有機金屬化合物可通過血腦屏障侵犯神經組織，如鉛、汞、砷等金屬和類金屬中毒；氧化鎘、氧化鉻、三氧化二砷、氧化硒等引起呼吸系統(tǒng)中毒；砷中毒性胃腸炎近似霍亂，氯化鋇、硫酸鎘、*、氯化鋅、銻鹽類等均可引起急性腸胃炎，嚴重著可發(fā)生休克；中毒性肝炎由砷、硒、汞、鈹、鋁、鉈等毒物引起；其他如循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、血液和造血系統(tǒng)均可能遭受重金屬入侵而發(fā)??；更有甚者，某些重金屬的過量吸入，造成致畸、畸胎、致癌、致突變。重金屬超量會致病，如鉬過量引起的痛風；缺乏也導致疾病，如鋅缺乏導致侏儒、皮膚色素沉著，錳缺乏造成骨骼畸形等。但微量元素和某些重金屬是人體每日必需的，鎘、鉻、鋅、汞、鎳、錳、鉛、銅等是人體組織內常見的重金屬元素。