随着目前污水处理厂污泥产量逐年加大,污泥处理处置问题与日俱增,现阶段,我国污水厂污泥大多得不到合理的处理处置,造成环境二次污染问题日趋严峻。与此同时,我国荒漠化土地所占比例相对较高,治理荒漠化任务艰巨。传统治理荒漠化手段效率不高,受自然条件、经济条件等因素限制较大。研究发现,将污泥合理的应用于沙漠化土壤的治理,对污泥处置出路的选择及沙漠化土壤的治理具有重要意义。本研究应用“以废治荒,泥沙共治”的理念,结合课题组前期研究成果,在污泥最佳掺混比(20%)的条件下,通过开展恒定降雨强度下的土柱模拟实验,分析了不同氮素的淋失风险以及泥-沙复合介质氮素的迁移转化规律,采用PAM的投加方式进行土壤保氮,优选出PAM最佳投加量来减少氮素的流失。1)改良沙土淋出液水质分析结果表明,当将泥沙掺混复合介质施用于沙土表面后,土壤中可被植物吸收利用的氮素含量会随着模拟降雨的淋洗而逐渐减少,即土壤中氮素具有较高的淋出风险,氮素的淋失形式主要是硝态氮,且该风险具有一定的持续性;随淋洗的进行,淋出液p H有一定程度的降低,说明土壤内部发生了一定程度的水解酸化反应。在相关性分析发现,淋出液的p H与COD随淋洗次数的动态变化呈负相关,亚硝态氮与COD随淋洗次数的动态变化存在较为显著的正相关性。NH4-N含量随模拟降雨的淋洗不断降低。经分析发现土壤溶液中持续发生硝化及反硝化作用。通过计算氮素淋失量发现,硝态氮为氮素的主要淋失形式,淋失量约占总投加量的3.63%,氨态氮次之,淋失加转化共损失了1.32%,亚硝态氮淋失量最低,为0.499%。2)改良沙土各层土壤理化性质分析结果表明,污泥掺混量为20%的泥沙复合介质有发生水解酸化反应的风险,会在一定程度上降低各土层的p H值,污泥的掺混可以较大增加土壤有机质含量,其中表层(1-2#)土壤有机质含量随着降雨次数的增加而逐渐呈下降趋势;在各层土壤氮素分析中发现,污泥的掺入可有效增加下层土壤的氮素含量。综合实验结果分析可初步判断,20～30cm土层中的p H受污泥的影响较小,并且其内部有机质、氮素的含量相对较高,即第三层土壤为最佳的种植土层。3)聚丙烯酰胺对泥沙复合介质改土保肥研究结果表明,与其他保氮材料相比较,聚丙烯酰胺具有良好的保氮效果,且施用量少。在探究聚丙烯酰胺对氮素保持能力中,不同PAM投加量组氮素累积淋失量规律为:CK>0.1%PAM>0.075%PAM>0.01%PAM>0.025%PAM,当PAM投加量过少,即投加量小于0.025%时,并没有起到良好的保氮效果。当PAM投加量大于0.025%时氮素淋失量反而会增加,说明过量的PAM会在一定程度上抑制土壤的氮素保持能力。因此,保氮过程中PAM的最佳投加量为0.025%,与参照样相比,总氮淋失量降低了约38%。氮的淋出量和淋洗次数符合对数曲线,(R~2>0.99)均,该模拟曲线对于预测未来氮素淋出量具有一定意义。