土地整治是對低效利用、不合理利用和未利用土地進行綜合治理,耕作層土壤是耕地的精華和土地整治的核心內(nèi)容。耕作層土壤的構(gòu)建直接影響到土地整治工程的質(zhì)量與效果。目前,土地整治與復墾工程中耕作層土壤構(gòu)建采用表土壤剝離利用技術(shù)或客土法,存在客土源單一、利用成本差異較大、技術(shù)方法不完善、施工工藝不規(guī)范、應用效果差等問題。河流疏浚底泥土地資源化利用是一種最具發(fā)展?jié)摿Φ奶幹梅绞剑P(guān)于底泥污染及生態(tài)風險性評價、底泥污染修復技術(shù)、土地利用工程工藝參數(shù)、底泥利用食品安全評價等方面研究缺乏,均是制約底泥大規(guī)模土地利用的重要因素。

針對區(qū)域性耕作層土壤缺失的問題,該文以疏浚底泥土地利用為主線,提出了底泥質(zhì)耕作層土壤構(gòu)建方法的相關(guān)基礎(chǔ)理論、內(nèi)容、設(shè)計方法、施工工藝及應用效果,對提高土地整治工程效益和保障農(nóng)地可持續(xù)利用均具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。該文主要結(jié)論如下:

      (1)底泥質(zhì)耕作層土壤構(gòu)建是在土地整治工程用地范圍內(nèi),利用疏浚底泥,采區(qū)適當?shù)霓r(nóng)地整理施工工藝,并應用物理化學措施,人為構(gòu)建或培育一個完善的耕作層土壤系統(tǒng)。該方法以環(huán)境學、土壤學、食品安全理論為基礎(chǔ),其技術(shù)內(nèi)容包括:基于底泥環(huán)境及肥力狀況調(diào)查評價,探明底泥的污染及肥力狀況,提出底泥分類利用方法;基于底泥重金屬穩(wěn)定化修復設(shè)計,提出最優(yōu)的穩(wěn)定劑配方和施工工藝;制定修復后底泥改造土壤工程實施方案;對應用效果進行監(jiān)測與評估。

      (2)根據(jù)《沉積物質(zhì)量調(diào)查評估手冊》就河流底泥進行系統(tǒng)布點取樣;結(jié)合底泥土地利用目標和底泥調(diào)查檢測數(shù)據(jù),參照《土壤環(huán)境質(zhì)量標準GB15618-1995》、《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準HJT332-2006》、《全國第二次土壤普查有關(guān)標準:肥力指標及評價限值》等標準值進行底泥環(huán)境及肥力評價;底泥為輕微污染等級且肥力為二級水平即可規(guī)劃為土地利用;借助GIS軟件將底泥環(huán)境和肥力評價結(jié)果進行空間分析,提出整體河流底泥分類利用方向、空間分布及資源量,為底泥分類疏浚提供空間依據(jù)。

      (3)底泥重金屬穩(wěn)定化修復是選擇典型污染底泥樣品為穩(wěn)定化供試材料,設(shè)置磷酸鹽、鎂系氧化物、某類粘土礦物的不同組分配方,開展室內(nèi)正交試驗研究。穩(wěn)定化底泥重金屬BCR形態(tài)及浸出毒性試驗數(shù)據(jù)都能達標的試驗處理組份確定為最優(yōu)穩(wěn)定劑配方;谕寥浪謼l件、土壤穩(wěn)定化時間等因素試驗,提出修復底泥效果好、成本低、易操作的穩(wěn)定劑用量水平、修復工程工藝參數(shù)供設(shè)計應用,最后提出修復工程技術(shù)方案。

      (4)底泥改造土壤工程是充分結(jié)合待整治土地區(qū)域的具體地形、地貌等自然條件、灌溉排水系統(tǒng)、田間道路、農(nóng)田防護等工程布局因素,提出融合底泥鋪設(shè)、土地平整、底泥穩(wěn)定化修復于一體的工程工藝與參數(shù)設(shè)計,制定項目中底泥質(zhì)耕作層土壤構(gòu)建應用的可行性方案。

      (5)污染底泥修復后大田種植空心菜試驗表明:重金屬含量可達到無公害蔬菜安全標準、Cd降低率為38.61%~85.69%,穩(wěn)定化修復顯著降低蔬菜重金屬含量;底泥質(zhì)耕層土壤適宜開展種植,可提蔬菜高產(chǎn)量8.7%~13%,增加土壤有機質(zhì)含量0.95~2.18倍。

       綜上所述,該文所提出的是實現(xiàn)以“底泥”替代“客土”的新方法,開創(chuàng)了土地生態(tài)整治客土新模式。