土地整治是對(duì)低效利用、不合理利用和未利用土地進(jìn)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(fù)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(yīng)用效果差等問(wèn)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,但關(guān)于底泥污染及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、底泥污染修復(fù)技術(shù)、土地利用工程工藝參數(shù)、底泥利用食品安全評(píng)價(jià)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(duì)區(qū)域性耕作層土壤缺失的問(wèn)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(jì)方法、施工工藝及應(yīng)用效果,對(duì)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(shí)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(dāng)?shù)霓r(nóng)地整理施工工藝,并應(yīng)用物理化學(xué)措施,人為構(gòu)建或培育一個(gè)完善的耕作層土壤系統(tǒng)。該方法以環(huán)境學(xué)、土壤學(xué)、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(píng)價(jià),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(fù)設(shè)計(jì),提出最優(yōu)的穩(wěn)定劑配方和施工工藝;制定修復(fù)后底泥改造土壤工程實(shí)施方案;對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估。

      (2)根據(jù)《沉積物質(zhì)量調(diào)查評(píng)估手冊(cè)》就河流底泥進(jìn)行系統(tǒng)布點(diǎn)取樣;結(jié)合底泥土地利用目標(biāo)和底泥調(diào)查檢測(cè)數(shù)據(jù),參照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995》、《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)HJT332-2006》、《全國(guó)第二次土壤普查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn):肥力指標(biāo)及評(píng)價(jià)限值》等標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行底泥環(huán)境及肥力評(píng)價(jià);底泥為輕微污染等級(jí)且肥力為二級(jí)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(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)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(fù)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(kāi)展室內(nèi)正交試驗(yàn)研究。穩(wěn)定化底泥重金屬BCR形態(tài)及浸出毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)都能達(dá)標(biāo)的試驗(yàn)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(shí)間等因素試驗(yàn),提出修復(fù)底泥效果好、成本低、易操作的穩(wěn)定劑用量水平、修復(fù)工程工藝參數(shù)供設(shè)計(jì)應(yīng)用,最后提出修復(fù)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(hù)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(fù)于一體的工程工藝與參數(shù)設(shè)計(jì),制定項(xiàng)目中底泥質(zhì)耕作層土壤構(gòu)建應(yīng)用的可行性方案。

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

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