土地沙化是中国当前面临的最为严重的生态环境问题之一。根据第三次中国荒漠化和沙化状况公报：截止2004年，全国沙化土地面积173.97万平方公里，占国土总面积的18.12％。土地沙质荒漠化过程最直接的后果是土壤肥力和植被的退化，土地质量和农作物生长受到严重影响，从而导致生态环境恶化，表现出环境和经济两方面危害。 另一方面，随着社会经济不断发展，污泥和粉煤灰的堆积日益增多，这些废弃物不但占用大量土地，同时也造成周边大气、水体污染。污泥和粉煤灰的妥善处理和资源化利用已经引起广泛关注。 根据已有的研究，污泥和粉煤灰是可以利用的资源，能够运用于多种领域。本文将污泥和粉煤灰进行合理配施，在沙地展开大田种植改良试验，试验效果明显。主要研究工作及所取得成果如下： 实地调查试验田土质退化状况及成因，制定选用当地污泥及粉煤灰进行生态改良的具体方案。首先对试验用物料(原始沙土、污泥与粉煤灰)取样进行室内测试分析，得出各物料基础特征(农化特征、质地特征、矿物组合、物理性质)数据。采用室内盆栽的方法，对粉煤灰、污泥及沙土三种物料进行多因素、多水平正交耦合，根据盆栽试验结果和课题组以往研究经验，沙河最终优选出两个配比方案(污泥：粉煤灰：沙土=1：2：7和1：1：3)；哈大冷最终决定出一个配方(污泥：粉煤灰：沙土=3：2：5)进行野外大田种植试验，并对种植树苗生长量情况展开跟踪监测。根据近两年时间观察，沙河试验田总体生长情况良好，树苗成活率约为96％，树高平均总增量6.38米，胸径平均总增量53.96毫米。较之改良前光秃贫瘠沙地，改良后试验田树木葱绿茂盛，显现速生丰产效果。另外，根据对比种植发现：施加废弃物土壤与未施加废弃物土壤对于树苗长势差异明显。 采集种植后成土样品，比较污泥、粉煤灰施加前后土壤特征变化，发现：(1)除Mg元素外，改良后土壤有机质及各有效营养元素含量均有提高，完全满足植物生长要求，尤其是有机质含量为改良前土壤的7～9倍。虽然个别有害元素含量在改良后土壤中略有增加，但均低于国家环境控制标准，基本上对植物和环境不造成危害和污染。此外，pH值及全盐含量亦明显降低；(2)土壤类型由原先紧砂土转变为沙壤土，长石、石英等原生矿物开始壤化为粘土矿物，土壤团粒明显增加，粗粉粒比例提高，而砂粒比例减小；(3)土壤孔隙率提高显著，毛管孔隙数量增加，通气孔隙所占比例下降，孔隙整体结构趋于合理，土壤含水率提高，保水保肥能力增强。 对污泥与粉煤灰配施后土壤变化机理进行探讨。总结污泥与粉煤灰的各项物化性质，并将改良前后沙土物化性质进行比较，可以将二者改良沙土机理归结为三点：其一，污泥和粉煤灰中的有机质和微生物，以及有益营养元素全面补充沙土养分。其二，物理结构方面，污泥与粉煤灰的某些特性可与优质土壤相当，施加入沙土能够有效弥补沙土质地、物性上的不足，从而提高其保水保肥能力。其三，污泥和粉煤灰中的养分相互补充和作用，促使土壤中养分平衡，并且具有长效缓释的特点。总体而言，污泥与粉煤灰的配施不是简单加合，而是土壤、固体废弃物与微生物相互间物理、化学作用的结果。因此，针对退化贫瘠沙土，将污泥与粉煤灰合理配比，能够取长补短．互相促进，起到全面改良沙土作用。目前，利用污泥与粉煤灰配施改良沙土是一项全新的课题，在我国尚处于起步阶段，存在许多不足：污泥与粉煤灰的成分复杂，利用不合理可能带来危害，因此需要经过反复的测试与试验以决定最佳配比；研究方面，目前还不够全面和系统，许多改良机理还有待深入探讨。