随着科学技术的发展和居民生活水平的提高,生活垃圾的产生量与日俱增,其处理成为当今世界关注的主要问题之一。目前,垃圾的处理及资源化方式主要有三种:卫生填埋、高温堆肥和焚烧发电。其中,卫生填埋因处理成本低、技术简单、运行管理方便等特点,一直是世界各国城市垃圾的主要处置手段。但由于填埋方式存在占地大和造成二次环境污染等问题,使其再建设和选址面临越来越大的压力。延长填埋场的使用寿命,实现一定程度上的可持续填埋是解决上述问题的最佳途径。矿化垃圾的开采和资源化利用可有效解决这一问题。矿化垃圾是生活垃圾卫生填埋过程中,经生化作用稳定后形成的一种类腐殖质的颗粒状物质。其疏松多空,微生物、有机质、氮、磷、钾含量丰富,可作为生物反应床吸附材料,日覆盖材料,建筑材料和土壤改良剂等进行资源化利用。面对中国土地资源缺乏的现状,我们更关注矿化垃圾作为土地资源的利用潜力。到目前为止,国内外对矿化垃圾的土地利用研究较少,尤其是矿化垃圾作为土地利用的报道更为少见。本课题以太原东山新沟垃圾卫生填埋场矿化垃圾为试验对象,在分析矿化垃圾理化性质的基础上,采用生物检测技术,考察矿化垃圾对玉米生长发育、遗传稳定性和生理生化水平的影响,探讨矿化垃圾作为种植土资源化利用的潜能。研究结果表明:所采垃圾矿化度较为完全,由一组非均匀颗粒组成,粒径质量分布呈现两极分化(中位粒径d₅₀=500μm,众径d_d=105μm);有机物(以COD_Cr为代表)含量较低,为44.75 mg/L;可生化性很差,BOD₅/COD_Cr仅为0.07,远小于0.3;营养物质含量丰富,有机质高达9.97%,速效氮、磷含量分别为100.1mg/kg、40.51 mg/kg;重金属含量较高,尤其是铬（Cr）、铁（Fe）、锌（Zn）和锰（Mn）,其含量与矿化垃圾粒径分布呈负相关,且高温（31℃）强酸（pH＜5）条件会增加铁的浸出量。玉米的生长实验表明,矿化垃圾可显著抑制玉米种子的萌发及幼根幼芽的生长发育,其中,对幼根生长发育的抑制作用最大。矿化垃圾处理7天后,根的生长率为对照组的46%,小粒径（d_p 90-0μm）处理组抑制效应最为显著,仅为对照组的40%;萌发率和幼芽生长率均为对照组的70%左右。在处理期间,叶绿素a和b的含量比对照组略高。细胞周期及遗传稳定性实验表明,矿化垃圾可导致玉米根尖细胞遗传损伤,抑制根尖细胞的有丝分裂,为对照组的47%;诱导微核率和异常细胞发生率的升高,分别为对照组的200%和289%;且这些指标的变化在最小粒径（90-0μm）处理组最为显著,有丝分裂抑制率为对照组的32%,微核发生率为对照组的287%,变异细胞率为对照组的311%。玉米的氧化损伤实验表明,矿化垃圾可改变抗氧化系统酶（SOD、CAT和POD）的活性,加剧脂质过氧化和蛋白氧化损伤。矿化垃圾对玉米的氧化损伤显著,处理15天后,丙二醛（脂质过氧化产物）和蛋白羰基（蛋白氧化产物）含量分别为对照组的287%和218%。大粒径（d_p 900-300,300-150,150-105μm）对其氧化损伤不明显,而小粒径（d_p＜105μm）可诱发丙二醛和蛋白羰基含量升高,最小粒径（d_p 90-0μm）处理组效应最为显著,分别为对照组的178%和267%;同时,矿化垃圾显著诱导SOD的活性,抑制POD的活性,而CAT则表现出短时被诱导,长期被抑制的特点,小粒径（d_p 90-0μm）处理后变化尤为显著。综上所诉,玉米生理生化指标的变化与矿化垃圾中重金属的含量呈正相关,与粒径分布呈负相关,即粒径越小,重金属含量越高,对玉米的生长毒性越大。结果提示,矿化垃圾会影响植物的生长发育,造成遗传和氧化损伤,尤其是沉积有较多污染物的小粒径处理组引发的损伤效应最为显著,因此,矿化垃圾土地利用的关键是分析其粒径分布,并探索其最佳粒径配比。