随着国民经济的发展,人民生活水平的提高,城市污水处理厂的数量将会日益增加,这导致城市污泥产量连年剧增。城市污泥仅做废物处理压力剧增,城市污泥的资源化利用已成为目前不可忽视的问题。本研究提供了一个新的思路,以污染较小、环境毒性较弱的城市污泥改良污染较重,养分贫瘠的尾矿库,种植以特征污染物耐受性较强的复垦植物--紫穗槐。铅锌尾矿库土壤保水能力差,营养极端贫瘠,相对比城市污泥,铅锌尾矿的环境毒性较强。城市污泥富含大量的氮磷等营养物质,有机质含量高达30%以上,可为复垦植物提供养分;污泥的黏结性较好,可以改良土壤的物理特性。铅锌尾矿中含有大量的铅锌镉等重金属及氰化物、浮选药剂等其他有害成分,复垦后的土地不会用于农业种植;铅锌尾矿属于一般工业固体废物,其选址远离环境敏感目标,并设计有防渗防洪等设施。城市污泥施用于尾矿库,不会造成土壤和水体的二次污染。紫穗槐是豆科紫穗槐属,生长速度快,较易成活。紫穗槐枝叶繁密,须根发达,根部有根疣,是很好的水土保持植物。紫穗槐对铅锌重金属的抗逆性较强,能够适应铅锌尾矿库的生长环境,是铅锌尾矿库生态恢复的重要植物。因此本研究采用铅锌尾矿和城市污泥依不同比例混合(污泥的体积分数分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和100%)的盆栽试验分析不同城市污泥剂量施用于铅锌尾矿条件下对紫穗槐幼苗的生长与吸收重金属的特征的影响。本文可为野外实地种植实验提供参考,可为定制城市污泥改良污染较重、养分贫瘠土壤的标准提供理论和事实依据。本文主要结论如下:1.在尾矿粉中施用城市污泥能够显著提高紫穗槐幼苗的干重、株高、地径;并且随着污泥施用体积比例的增加,紫穗槐幼苗的干重、株高、地径等生长指标始终保持着上升趋势。施用城市污泥能够有效解决尾矿库土壤养分缺乏的问题,促进尾矿库复垦中紫穗槐幼苗的生长。此外,在高浓度污泥施用比例时,增加污泥的施用比例对于紫穗槐生在的促进作用主要表现为:叶的干重、茎的增粗和根的生长,此时,株高增长不显著。2.研究结果表明,在尾矿中施加污泥可以显著提高紫穗槐幼苗各部分氮磷钾的含量,并随着污泥的施用比例的增加,紫穗槐幼苗各器官全N、全P、全K含量始终保持逐渐升高的趋势。紫穗槐幼苗各部分氮、磷、钾含量变化一般表现为:在污泥含量较低时,涨幅均不大;在污泥含量较高时,相邻处理间的氮磷钾浓度增长较大,差异性显著。3.在铅锌尾矿养分贫瘠的环境中,保持充足的水分条件下,施加城市污泥可有效的提高紫穗槐幼苗的各项光合指标,促进幼苗的生长;且随着污泥施用比例的增加各项光合指标始终保持上升趋势。气孔导度和蒸腾速率这两项光合指标的相关性较强,在污泥和尾矿混合的不同处理中,对于污泥比例的变化,均呈现出较为相似的线性规律:提高污泥的比例均可大幅提高紫穗槐叶片的气孔导度和蒸腾速率。从净光和速率来看,污泥混合比例较高时,如处理H、I、J之间的增加幅度没有污泥剂量低的处理增加幅度大,增加趋势趋于平缓。4.不同种类的重金属,在紫穗槐幼苗体内,分布规律不同。在铅锌尾矿中以不同比例施加污泥种植紫穗槐,铜、铅、锌、镉等重金属在紫穗槐幼苗体内的富集部位不相同。研究表明,铅和铜的主要吸收部位为紫穗槐幼苗的根部,锌、镉的主要吸收部位为紫穗槐幼苗的叶部。随着污泥施加比例的增加,4种重金属在紫穗槐幼苗体内各部分的含量始终表现为下降的趋势。4种重金属在紫穗槐幼苗根、茎、叶各部分的浓度变化,随污泥施加比例的增加变化表现为:高浓度污泥施加比例时重金属含量变化较小,低浓度污泥施加比例时重金属在紫穗槐体内浓度减少显著。5.初步判断城市污泥施用的最佳体积比例为70%,此时的紫穗槐幼苗长势较好,营养充足,光合作用状况良好。污泥比例较低,紫穗槐幼苗的生长受到营养不足和尾矿粉中有害物质的抑制;污泥比例较高会导致轻度肥害,新叶片颜色过深,老叶片出现枯黄现象。