不同有机物料对滩涂土壤重金属含量及有效性的影响

沿海滩涂是重要后备耕地资源,但新围垦滩涂并非农用耕地,须投入大量有机物料加以熟化改良。实施大面积滩涂土壤改良过程中,廉价有机物料的来源及其重金属含量成为新围垦滩涂土壤改良的限制因素。采用生活污泥、牛粪及中药渣3类有机物料改良新围垦滩涂土壤,对改良过程中滩涂土壤的重金属含量及黑麦草对重金属的吸收进行比较研究。结果表明,施用牛粪、中药渣对滩涂土壤全量Mn、Zn、Cu、Ni、Cd、Pb均无显著影响。施用牛粪增加了滩涂土壤有效态Cu、Zn、Ni、Cd的含量,施用中药渣使得滩涂土壤有效态Ni、Cd含量稍有上升。施用生活污泥增加了滩涂土壤全量Cu、Zn;随着污泥施用量的增加,滩涂土壤有效态Mn、Zn、Cu、Ni、Cd、Pb的含量均呈上升趋势,其中有效态Mn含量上升幅度较小,其余重金属有效态含量上升幅度均较大。施用牛粪、中药渣对黑麦草地上部和根系重金属含量均无明显影响。施用生活污泥增加了黑麦草地上部重金属(Mn、Zn、Cu、Ni、Cd和Pb)含量;随污泥施用量的增加,根系Mn、Zn、Cu、Ni含量呈先上升后下降趋势,Cd和Pb含量呈上升趋势。施用生活污泥后在滩涂土壤上种植的黑麦草植株各重金属的含量均未超标,但应用生活污泥改良滩涂土壤过程中的重金属环境安全性问题,仍值得深入研究。     

长期施用污泥对土壤-萝卜系统重金属积累及土壤养分含量的影响

为了探究不同用量污泥长期施用后对土壤-萝卜系统中重金属及土壤养分含量的影响,采用长期定位试验,研究连续10年单施化肥（CK）以及施用不同用量（4.5、9、13.5、18 t·hm^-2）污泥对土壤、萝卜叶（地上部）和萝卜（地下部）中重金属（Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn）累积情况及土壤pH、有机质及氮磷钾含量的影响。结果表明：连续施用10年后,单施化肥和不同用量污泥处理对萝卜产量影响不大,土壤、萝卜叶和萝卜中的Pb、Cd、Cr、Ni、Cu和Zn含量均随污泥施用量的增加而增加,且中高量和高量污泥处理中重金属的累积量较大,显著或极显著高于对照、低量和中量处理。中量以上污泥处理土壤的Pb、Cr、Ni和Cu超出了土壤环境质量国家标准;除高量污泥处理Pb超标外,其他处理萝卜的各重金属含量均未超过食品安全国家标准。与CK处理相比,长期施用不同用量污泥能提高土壤pH 0.58~0.71个单位,并显著或极显著地提高有机质、全量氮磷以及速效氮磷含量。研究表明,连续10年施用不同用量污泥,土壤和萝卜中Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn的含量随污泥用量的增加而增加,其中Pb、Ni、Cr和Cu出现超标现象,萝卜中的重金属含量除高量污泥处理中Pb超标外,其他处理均未超过食品安全国家标准。随着作物产地土壤中污泥施用年限增长或用量增加,食品安全应得到更多的重视。     

零价铁对滩涂土壤重金属镉形态及有效性的影响

沿海滩涂盐土是重要的后备耕地资源,但新围垦的滩涂并非农用耕地,需要投入大量的有机物料加以熟化改良,而大量有机物料的加入容易导致土壤重金属镉(Cd)污染,这成为滩涂土壤改良的重要限制因素之一。由于零价铁可以降低土壤重金属活性,研究施用零价铁对滩涂土壤镉形态变化以及植株镉累积的影响。结果表明,随着零价铁施用量的增加,滩涂土壤有效态镉含量逐渐降低,易被植株吸收的酸溶态和可还原态镉含量整体上均有所下降,而较稳定不易被植株吸收的可氧化态及残渣态镉含量都有所增加;植株体内镉累积量也在一定范围内随着零价铁施用量的增加呈下降趋势。     

施用污泥堆肥对龙葵生长及富集重金属的影响

研究了施用不同比例(0、5%、10%、15%、20%)的城市污泥堆肥对龙葵生长和重金属含量的影响以及混合土壤理化性质、重金属含量的变化,以探究城市污泥堆肥农用潜力。结果表明,城市污泥堆肥不同施用比例下,土壤氮磷钾和有机质含量均显著增加,施用污泥堆肥不同比例的龙葵植株干重从大到小顺序为5%、10%、15%、0(CK)、20%,当施用比例为5%时,龙葵的干重达最大值5.04 g,较对照不施城市污泥堆肥提高了49.81%。土壤中的重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd等含量均随污泥施用比例的增加逐渐升高,但均不超过污泥农用泥质B级标准。混合土壤中的重金属被龙葵富集,富集量随堆肥的用量逐渐升高。低浓度下(施用比例为5%)龙葵生长良好,对混合土壤有很强的耐受性,高浓度(施用比例为15%～20%)会对龙葵植株产生毒害作用,甚至导致植株凋亡。综上分析,低浓度(5%)为最适宜龙葵生长的污泥堆肥施用浓度。     

共消化污泥施用对贫瘠土壤性质和蔬菜品质的影响

将市政污泥、餐厨垃圾和果蔬垃圾的共消化污泥进行农业利用,通过分析土壤和蔬菜中营养元素和重金属含量,研究共消化污泥对土壤营养元素变化、蔬菜养分吸收、土壤重金属累积、蔬菜重金属积累的影响。结果表明,共消化污泥施用显著提高了土壤有机质、总氮、总磷含量,且提高幅度与共消化污泥的施用量呈线性关系,同时促进了蔬菜对氮、磷的吸收和利用,但土壤总钾含量和蔬菜对钾的吸收受共消化污泥施用影响较小。共消化污泥施用后,土壤中Zn、Cu和Cd含量增加,尤其是Cd含量增加较明显,并且在蔬菜中累积,但土壤重金属含量均低于土壤环境质量标准二级标准规定的限值,蔬菜可食部分中Cu、Zn、Cr和Cd含量均低于食品中污染物限量规定的限值。因此,在共消化污泥农业利用过程中,仍需重点关注重金属含量的变化和累积。     

生活污泥对新围垦滩涂土壤肥力驱动及田菁生长的影响

中国东部沿海滩涂改良后作为重要后备耕地资源,可有效缓解耕地资源紧缺的现状。符合国家农用标准(GB/T 24600—2009《城镇污水处理厂污染处置土地改良用泥质》)的生活污泥产量大且有机质含量高,可作为滩涂土壤快速改良的有机肥源。探讨了应用不同用量(0、30、75、150、300 t/hm~2)生活污泥作为"原始肥力驱动剂"对新围垦滩涂土壤理化性状的持续影响,及其对第2季绿肥植物田菁的生长、养分及重金属吸收的影响。结果表明,施用生活污泥降低了滩涂土壤盐分、pH值,提高了滩涂土壤有机质含量及N、P养分的供应,促进了绿肥植物田菁的生长,提高了其生物量及其对N、P养分的吸收。施用生活污泥增加了田菁植株地上部Cd、Mn、Zn含量及根系Cr、Zn含量。     

污泥对不同土壤全氮和有机质及重金属含量的影响

通过室内恒温培养试验,探究3种城市污泥对砖红壤、红壤和石灰性褐土全氮和有机质及重金属含量的影响。结果表明,施入污泥后,3种土壤中全氮和有机质的含量均有明显增加,砖红壤全氮和有机质含量分别增加0.03~1.00,0.43~8.06 g/kg;红壤全氮与有机质含量分别增加0.10~1.05,1.04~15.21 g/kg;石灰性褐土全氮与有机质含量分别增加0.16~1.06,1.05~13.40 g/kg;其中,红壤和石灰性褐土中全氮和有机质含量的增加量均要高于砖红壤。施用污泥后,土壤中Cu,Zn,Pb,Cr的含量也随之增加,且随着污泥施用量的增加呈持续上升的趋势,所以,施用污泥时必须控制好用量以避免对土壤造成二次污染。     

施用辐照处理的污泥对环境影响的研究

采用田间试验及土柱试验方法,研究了液态污泥辐照后直接施用于菜地对环境的影响,结果表明,土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷的含量皆随着污泥施用量的增加而增加,辐照处理还能增加速效氮的含量。田间持水量随着污泥施用量的增加而增加,而容重、pH值则下降。污泥施用对土壤盐分的增加最明显,田间试验污泥用量为80t·hm-2的土壤电导率比对照增加3倍,盆栽试验则增加24倍。施用污泥使土壤pH降低,土壤重金属的积累量增加,污泥用量为80t·hm-2时,土壤中Cu、Zn、Cd的含量皆超过二级环境质量标准。淋溶模拟试验表明,当污泥用量为80t·hm-2时,淋溶液的NO-3-N、P含量超过Ⅰ、Ⅱ类地面水标准,但用量达120t·hm-2时并未超过Ⅲ类地面水标准。施用辐照处理污泥能加剧上述趋势。     

西安市污水处理厂污泥施用于土壤中的探讨

利用黑麦幼苗法测定了西安污水厂污泥施用于土壤中重金属总量及有效性的变化 ,探讨施用于土壤的可能性。结果表明 ,除Pb、茎Cu、Ni外 ,Cd、Cu、Zn、Ni的含量均随污泥施用量的增大而增大 ,除Pb、茎Cu、Ni外 ,其余均与污泥施用量呈显著、极显著相关 ;从有效性结果可以看出 ,有效性的大小顺序为Cd>Zn>Cu>Ni>Pb,由地下部向地上部转移比例最高的是Cu ,其次为Zn>Cd>Ni>Pb ;污泥施用于土壤后,Cd、Pb、Cu、Zn、Ni的生物有效性随施用量、植物的部位的不同而不同。比较食品卫生标准 ,对西安污水厂污泥施用于土进行了讨论     

污泥蚓粪改良沿海滩涂土壤对玉米生长及重金属吸收的影响

通过盆栽试验,研究不同施用量(0、30、60、90 g·kg~(-1))污泥蚓粪的沿海滩涂土壤对玉米生长及重金属积累的影响。结果表明:随污泥蚓粪施用量的增加,玉米株高及生物量呈上升趋势;施用污泥蚓粪处理(30、60、90 g·kg~(-1))玉米生物量分别比对照增加67.4%、68.5%、82.6%;施用污泥蚓粪处理显著增加滩涂土壤全量铜和锌;随污泥蚓粪用量的增加,酸溶态和可还原态等活性态镉、铜、铅、锌的比例均呈上升趋势,玉米植株各部位锌含量、茎叶部铜含量也呈上升趋势;施用污泥蚓粪对土壤及玉米植株各部位镉、铅含量无显著影响。     

城市污泥的特性及其农业利用现状

城市污泥是一种富含有机质、高氮、高磷而低钾的有机肥，污泥的农田利用由于既能为作物提供营养成分、改良和培肥土壤，又能大量处理污泥，所以已逐渐成为一种世界趋势。但其存在的重金属是限制其农业利用的主要因素之一。武汉市目前污泥的生产量不大，但随着污水排放量的增加及污水处理率的提高，也将面临城市污泥处置的问题。     

城市污水处理厂污泥农用研究

徐州某污水处理厂主要负责处理徐州市奎河流域排放的生活污水和工业废水,采用普通活性污泥法工艺,污泥处置与利用方式为外运。笔者以该厂脱水压滤后的污泥为对象,分析了其中植物营养素(N,P,K)、重金属等含量的分布特点,并进行了污泥与稻草混合堆肥试验,观测堆肥过程中温度、pH值、有机质、氮磷钾、硝酸盐氮、氨氮及重金属含量等参数的变化情况,结果表明该厂污泥具有很好的农用前景。     

污泥好氧堆肥的试验研究

[目的]研究城市污水处理剩余污泥农用的可行性。[方法]利用自行设计的好氧堆肥装置,将某污水处理厂的剩余污泥与稻草按体积比1∶11、∶2、1∶3、1∶4进行混合堆肥,观察堆肥过程中堆肥箱内的温度、含水率、钾含量等参数的变化,评价堆肥腐熟度。[结果]污泥与稻草按体积比1∶2进行混合堆肥时,堆肥箱内的温度上升较快,含水率的下降幅度较大,有机质含量下降较快,钾含量较高,铜含量增加最少,锌含量降低最明显,堆肥腐熟度较好,各项指标均符合腐熟度要求,实现了污泥的资源化、无害化和稳定化。[结论]城市污水处理剩余污泥具有农用性,当污泥与稻草体积比为1∶2时,堆肥的效果较好。     

程桥污水厂污泥来源堆肥产品的绿地利用可行性探讨

针对上海面临的污泥处理处置难,以及土地利用难以实施的现实,以程桥污水厂污泥为原料进行堆肥产品的研制。对堆肥产品的定期监测显示,程桥污泥堆肥产品有机质、氮、磷等养分含量高,pH酸性,通气性好,基本符合上海市有关有机肥料和绿化栽培介质的质量标准,污染物符合国家有关污泥农用的污染物国家排放标准,污泥堆肥产品在绿地上使用是安全的。堆肥产品与几种土壤改良材料在黑麦草上栽培试验表明,程桥污泥堆肥产品的利用价值高,经济成本不高于其他的土壤改良材料,可以替代其他土壤改良材料应用于城市绿地;同时从污泥利用的潜在绿化市场分析也为污泥土地利用提供了广阔前景。     

核苷酸厂废水生物污泥成分分析及资源化利用初探

[目的]研究核苷酸厂污水处理生物污泥的特征与成分及其组分利用策略。[方法]以核苷酸厂污水处理生物污泥为研究对象,对污泥各种理化性质指标、营养成分以及部分有害成分进行分析测定。[结果]该生物污泥pH值为7.34,呈弱碱性,含水率达82%以上。污泥中有机质、N、P、K等营养成分丰富,挥发酚及细菌总数低于城镇污水污泥行业标准限值。重金属Zn、Cr、Ni的含量高于多种土壤施用标准限值,Zn含量最高,为5 499.98 mg/kg干重,Cu、Cd的含量低于行业标准限值;Pb含量高于园林绿化用泥质酸性土壤及农用A级泥质的施用限值,却低于土地改良用及农用泥质碱性土壤的施用限值;Cu、Zn、Pb、Ni和Cr主要分布在稳定态,Cd分布在不稳定态,但其总量低于相关标准限值,影响不大。[结论]该污泥具有资源化开发利用前景。     

施用城市生活污泥对土壤肥力长期效应的影响

利用盆栽试验,研究了一次施用不同数量城市生活污泥连续5茬种植油菜对褐土性土和石灰性褐土中有机质和速效氮、磷、钾含量的影响。结果表明,施用城市生活垃圾能够明显提高2种土壤中有机质和速效氮、磷、钾养分的含量,且随施用量增加效应的提高,其效果可持续相当长的时间。施用等量污泥对于养分相对贫瘠的褐土性土的养分提高量要大于石灰性褐土。     

城市污泥作为边坡植物生长基质的效果分析

【目的】为了研究城市污泥用于边坡植物恢复的技术与效果。【方法】将城市污泥与建筑垃圾按体积比1∶1混配基质,覆盖于模拟的煤矸石边坡上,以田园土坡面为对照,种植臭椿,调查坡面植物生长情况,分析种植基质的理化性状、重金属含量、土壤酶活性等的变化。【结果】试验结果表明:植物生长季结束后,污泥混合基质坡面植物总盖度比对照坡面高30%,臭椿株高比对照高25%;含水量和电导率是对照的2倍和2.7倍,有机质含量是对照的3.6倍,全氮和碱解氮是对照的3.8倍和8倍,全磷和速效磷是对照的6.3倍和11.9倍,全钾和速效钾是对照的1.6倍和5.4倍。根际土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性分别是对照的4.7倍、2倍、2.3倍和2.6倍。【结论】可见污泥混合基质保水性好,肥力高,能为植物生长提供充足的养分,而且重金属含量在安全使用范围内,并随着时间的推移呈下降趋势。因此,城市污泥用于边坡生态修复不仅效果良好,而且实现了污泥的资源化和无害化利用。     

花卉栽培基质中城市污泥堆肥替代腐殖土比例的研究

[目的]为了探讨花卉栽培基质中污泥堆肥替代腐殖土的可行性及最佳比例.[方法]通过盆栽试验,研究了污泥堆肥不同比例对花卉栽培基质的理化性质及凤仙花生长发育的影响.[结果]在污泥堆肥、蛭石、珍珠岩和腐殖土的混合基质中,随着污泥堆肥比例的提高,基质容重降低,孔隙度和持水率增加,基质盐分及pH、有机质、氮磷钾全量、磷钾有效量升高,有效氮含量降低,凤仙花株高增加量、最大叶长、最大叶宽、花朵数和花期、鲜重均提高,但当污泥堆肥全部替代腐殖土时,上述指标呈下降趋势.[结论]混合基质以污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠岩∶蛭石为2∶1∶1∶1时最佳,即污泥堆肥替代67％左右的腐殖土最佳.     

污泥施用对土壤及小麦生理特性的影响

以兰州市安宁区污水处理厂污泥为研究对象,采用盆栽方法研究污泥施用后对土壤pH值的影响,对土壤中重金属Cu、Zn、Pb含量的影响以及对小麦叶片叶绿素含量和脯氨酸含量特性的影响。结果表明,污泥施用后土壤的pH值显著下降,并呈递减趋势。不同污泥施加量土壤中3种重金属元素的含量均远低于我国土壤环境质量二级标准(GB15618—1995)中碱性土壤的限制性标准值。3种小麦叶片的叶绿素总含量随污泥浓度的增加而增加,污泥在混配土壤中的干重比为15%时3种小麦均达到最大值,随着污泥施加量的进一步加大出现下降。污泥施用后3种小麦叶绿素a/b值与对照相比无显著变化,小麦叶片中脯氨酸含量比对照有大幅的增加。低污泥施加量时(5%、10%和15%),3种小麦叶片中脯氨酸含量随施加量增加而增加,但高污泥施加量时(25%和35%)的脯氨酸含量无显著增加,污泥中污染物胁迫超过小麦耐受限值后,小麦生理代谢出现反常。土壤中3种重金属元素的含量与3种小麦体内脯氨酸含量均呈极显著正相关关系,土壤的pH值与3种小麦的叶绿素总含量和脯氨酸含量均呈负相关关系。综合考虑污泥施用对小麦生理特性的影响,对小麦的耕种土壤中一次性施用污泥时,污泥在混配土壤中的干重比应限量在15%以下。     

施用城市污泥堆肥对土壤和青椒重金属积累的影响

采用盆栽试验方式,将污泥堆肥与农田土按不同质量比进行混合(0:100、1:99、5:95、10:90、20:80、40:60、80:20、100:0),研究施用不同量的城市污泥堆肥对土壤以及青椒器官重金属积累的影响,为城市污泥堆肥农田利用提供参考。试验结果表明:在污泥堆肥施用量为1%~5%的条件下,青椒的总干重随堆肥施用量的增加而增加,5%的污泥堆肥施用量使青椒的总干重达2.67 g·株^-1,果实重量达0.84 g·株^-1;施用量大于5%时,青椒植株总干重与果实产量均出现下降趋势。施用不同量污泥肥后青椒果实产量(干重)的大小顺序为5%> 10%> 20%> 40%> 1%> CK(无果实);随污泥堆肥施用量的增加,基质土中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd呈显著增加趋势。在5%的施用量下,土壤及青椒果实中的重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni含量均未超过国家相关标准,表明5%的污泥堆肥是青椒的适宜施用量。