污泥及污泥堆肥对改善土壤物理性质的探讨

污泥堆肥因本身密度小及能增加土壤的孔隙度而显著减少土壤的容重。施用污泥对土壤主要物理性质具有正面影响。污泥可增加土壤总的孔隙容积并改善孔隙大小的分布 ,减少土壤地面冲刷 ,减少田间径流引起的植物养分损失 ,增加土壤的持水能力从而提高土壤水分含量 ,还可增加土壤的透水性及防止土壤表面板结。施用污泥能改良土壤结构 ,使土壤疏松 ,给土壤水分和空气以快速进出的通道。粘重的土壤施入污泥堆肥后 ,可有利于团粒的形成及提高团粒的水稳性。国内外关于污泥堆肥应用于农业中的研究报道较多 ,但是关于污泥及污泥堆肥施用对土壤物理性质的影响的研究仍未见综合性报道 ,本文旨在此方面加以综述 ,为污泥堆肥在农业中的利用提供参考依据。     

施用污泥堆肥对凤仙花生长和土壤的影响

以金华市某污水处理厂污泥为研究对象,研究污泥堆肥对凤仙花生长及土壤的影响。结果表明,污泥堆肥不同处理与对照相比,污泥堆肥60%+园土20%+炉渣20%,施用效果最好。污泥土地利用提高了土壤中N、P及有机质含量,土壤理化性质有明显改善,但同时也增加了土壤中Cd元素的含量,土壤Pb、Cu、Zn含量变化甚微。     

城市污泥堆肥对菠菜生长和土壤环境的影响

[目的]探讨城市污泥堆肥施加于菠菜地的可行性及其施加控制量。[方法]以北京市庞各庄污泥堆肥厂的污泥堆肥作为蔬菜地施用的有机肥源,采用自制土柱试验装置,研究不同用量污泥堆肥施用后菠菜的生长情况及对土壤的影响。试验设4个处理,污泥堆肥施用量分别为0（ck）、2、4、和6 kg/m2。[结果]壤土和沙土上不同用量污泥堆肥施用后,菠菜的株高、冠幅和叶面积都有一定的增加,对菠菜生长有促进作用,以4 kg/m2处理的效果最好。污泥堆肥施用后对菠菜重金属含量有显著影响,明显提高了菠菜地土壤中养分及有机质含量,污泥堆肥用量与污泥中重金属含量之间呈显著相关关系。[结论]城市污泥堆肥可以施加于蔬菜地,施加量以4 kg/m2为宜。     

污泥堆肥部分替代化肥对铬污染耕地玉米生长的影响

为探索污泥堆肥在铬污染耕地上的资源化合理利用,本研究通过田间试验,设置了空白对照、常规施肥、单施污泥堆肥以及不同比例污泥堆肥替代化肥配施处理,并将其与有机肥替代化肥进行效果对比,从玉米生物量、铬吸收、土壤铬含量及其有效性等方面探讨污泥堆肥施用对作物生长和土壤铬累积的影响。结果表明:相比于对照,不同用量污泥堆肥均能促进玉米生长,显著提高玉米产量,增产范围为15.24%~36.65%,其中污泥堆肥替代20%化肥配施对玉米的增产效果最好,相较于常规施肥增产了7.16%。各替代化肥处理下玉米籽粒中重金属铬含量均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022)中的限值,其中污泥堆肥30%替代化肥处理玉米籽粒降铬效果最好。污泥堆肥施用量在750~1 500 kg·hm^-2时玉米地上部分对铬的携出量大于污泥铬的携入量。当季施用污泥堆肥对土壤总铬含量无显著影响,且各替代化肥处理下土壤有效态铬含量相较对照降幅为5.59%~12.68%。施用污泥堆肥不会对作物产生盐害并且能够缓解土壤酸化、提高土壤有机质、全氮以及速效氮磷钾含量。综合来看,在铬污染耕地,污泥堆肥替代化肥施用不仅有利于提高玉米产量,还能显著降低籽粒铬含量,并且施用量为1 500 kg·hm^-2时即能保障玉米安全、高产,且不会对土壤造成富集铬的风险,并能有效提高土壤各养分指标。     

施用城市污泥堆肥对土壤理化性质及白三叶生长的影响

通过盆栽试验研究了不同比例城市污泥堆肥对土壤理化性质及白三叶生长的影响。结果表明:施加城市污泥堆肥土壤的pH值相对稳定,比不施肥土壤的变化小,城市污泥堆肥有一定的缓冲作用;施肥土壤的有机质含量比不施肥增加了76.69%～204.80%,施肥土壤的总磷含量比不施肥土壤略有升高,施肥质量分数分别为5%、10%、15%和20%时,土壤中无机氮含量分别是不施肥土壤中的5.6、10.0、5.1和4.5倍,施肥质量分数为10%时,无机氮含量最大,表明城市污泥堆肥土地利用可以提高土壤养分含量;种植白三叶的土壤中施加污泥堆肥后,白三叶地上部分及根的干质量比不施肥分别增加了82.42%～229.95%和10.21%～58.23%,表明污泥堆肥能够促进白三叶的生长;在上述施肥比例下营养元素的利用率不同,氮元素的利用率依次为4.3%、5.8%、2.6%和3.5%,磷元素的利用率依次为1.27%、1.64%、1.21%和1.60%。研究结果说明,施用污泥堆肥可提高土壤有机质含量,改善土壤理化性质,促进白三叶的生长,施肥质量分数为10%时,土壤中无机氮含量最高,总氮和总磷的利用率最高,10%为最佳的施肥比例。      

施用污泥堆肥对土壤和青菜（Brassicachinensis）重金属积累特性的影响

在温室中研究施用污泥堆肥对土壤和青菜中重金属的积累状况的影响,污泥堆肥与土壤比例分别为０,５,１０,２５和５０％。研究表明,随着污泥堆肥施用量增加,土壤ＰＨ略有上升,ＥＣ和土壤水溶态Ｋ,Ｃａ,Ｍｇ,ＮＨ＾＋４和ＰＯ＾３－４含量显著增加。     

几种草本植物对污泥堆肥的生长响应

３种花卉（旱荷花、美人蕉及龟背竹）和５种草坪草（黑麦草、紫羊茅、葡枝翦股颖、马尼拉草及白三叶）施用污泥堆肥后，花卉的开花时间提前、花期延长，开花量增加；草坪草的生物量增大，绿色期延长等；土壤理化性质有明显改善。长期施用该污泥堆肥，不会造成Ｃｄ、Ｈｇ对园林植物的毒害；法污泥堆肥施用量小于９ｋｇ／ｍ＾２时，无ＮＯ３＾－－Ｎ淋溶及地面径流造成的环境问题。     

长期施用污泥对农田土壤和农作物影响的研究

调查监测结果表明，北京朝阳区高碑店乡多年施用污泥的农田，土壤有机质含量明显增加；土壤酸碱度无变化；土壤Ｈｇ、Ｃｄ污染严重，已引起小麦、玉米污染，而蔬菜Ｈｇ、Ｃｄ含量并未超标。由此对高碑店乡及北京东南郊污泥的施用提出建议。     

施用城市污泥堆肥对土壤和大豆器官重金属积累的影响

重金属在土壤中易积累造成污染,因此污泥中重金属含量成为其农用的限制因素,重金属在作物中的富集问题也备受关注。以东北黑土为供试土壤,大豆为供试作物,采用随机区组设计,通过施入不同水平的城市污泥堆肥的农田小区试验,研究污泥堆肥对土壤和大豆不同器官的重金属积累的影响,为污泥堆肥农用的安全性提供科学依据。试验结果表明,随着污泥堆肥施入量的增加,土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量及大豆不同器官中Cu、Zn、Cd的含量均逐渐增加,但在大豆各器官中均未检出Pb。Cu、Zn在大豆各器官的含量和富集系数大小顺序均为籽粒根豆荚茎,而Cd为茎根豆荚籽粒。在本试验污泥堆肥施入量的范围内,土壤和大豆籽粒中重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量均未超过国家相关标准。从富集系数看,除污泥堆肥施入量超过12 t·hm-2时大豆茎对Cd有富集作用外,其他均未达到富集程度;各处理的大豆干物重和产量的总体规律是污泥堆肥施用量24 t·hm-2施用量18 t·hm-2施用量30 t·hm-2施用量12 t·hm-2施用量6 t·hm-2CK,其中污泥堆肥施用量为24 t·hm-2增产效果最好,增产率为12.65%。     

无害化污泥堆肥施用量对沙质潮土土壤活性有机碳组分的影响

无害化污泥堆肥是指城市生活污水处理过程中产生并经无害化处理最终符合《城镇污水处理厂污泥处理土地改良用泥质》(GB/T 24600—2009)土地利用标准的堆肥产品(以下简称为污泥堆肥)。以河南省小麦-玉米轮作区沙质潮土为研究对象,通过2013—2016年田间连续定位试验,研究了污泥堆肥不同施用梯度对土壤活性有机碳组分含量和活性有机碳组分在土壤有机碳(SOC)中分配比例的影响,试验处理设置为不施污泥堆肥(CK)、15 t·hm~(-2)污泥堆肥(SW1)、30 t·hm~(-2)污泥堆肥(SW2)和45 t·hm~(-2)污泥堆肥(SW3)。结果表明,较CK处理,施用污泥堆肥处理土壤SOC、全氮(TN)含量和土壤综合肥力指数(IFI)均显著升高,尤其是施用量为45 t·hm~(-2)时效果最显著(P0.05),分别增加了265.83%、284.31%和55.51%。施用污泥堆肥处理各活性碳组分含量均显著提高,且与其施用量呈正比,施用污泥堆肥处理中活性碳库各组分含量呈现:颗粒态有机碳(POC)轻组有机碳(LFOC)溶解性有机碳(DOC)微生物量碳(SMBC)。施用污泥堆肥处理促进微生物量碳分配比例(SMBC/SOC),其中SW3处理促进效果最为显著,较CK增加了256.84%(P0.05)。主成分分析结果与以上结果基本一致,表明污泥堆肥主要是通过施入量的不同影响土壤中活性碳组分及其分配比例。冗余分析结果进一步发现,土壤肥力水平、速效养分、pH和土壤水分对土壤活性碳组分含量及其分配产生影响,其中土壤综合肥力IFI指数显著影响土壤活性有机碳组分含量及其分配率(P0.05),解释率达64.3%。综上可知,连续施用4年污泥堆肥能提高沙质潮土土壤肥力,改善土壤质量,施入量为45 t·hm~(-2)时效果最为显著。     

几种草本植物对污泥堆肥的生长响应

３种花卉（旱荷花、美人蕉及龟背竹）和５种草坪草（黑麦草、紫羊茅、葡枝翦股颖、马尼拉草及白三叶）施用污泥堆肥后，花卉的开花时间提前、花期延长，开花量增加；草坪草的生物量增大，绿色期延长等；土壤理化性质有明显改善。长期施用该污泥堆肥，不会造成Ｃｄ、Ｈｇ对园林植物的毒害；当污泥堆肥施用量小于９ｋｇ／ｍ￣２时，无ＮＯ￣3－Ｎ淋溶及地面径流造成的环境问题。     

污泥与园林废弃物混合堆肥施用量对林地土壤重金属质量分数及微生物活性的影响

  目的  研究了城市污泥与园林废弃物混合堆肥在人工林地施用2 a后重金属质量分数和土壤微生物活性的变化,以期为城市污泥产品在林业上的资源化利用提供科学依据。  方法  在榆树Ulmus pumila林地设计随机区组试验,根据堆肥中污泥含量设置4种混合堆肥施加量水平(0、15、30、60 t·hm?2),施用2 a后采集土样测定其中铬、铅、铜、锌、镉和镍等7种重金属指标(总量及形态)、土壤微生物碳氮质量分数、土壤呼吸强度及4种土壤酶活性等7种土壤微生物指标,分析不同施肥量对林地土壤质量的影响。  结果  污泥堆肥施用2 a后,6种重金属总量有一定的增加趋势,但各施加量之间差异不显著,同时不同形态的质量分数变化较小,表明土壤中重金属总体污染风险较低;土壤酶和微生物碳氮随施加量增加无明显变化趋势,但施肥样地的土壤酶指数和土壤呼吸强度都比对照样地高,表明施污泥堆肥提高了土壤微生物活性。  结论  污泥堆肥的施加量低于30 t·hm?2时,榆树林生态系统可承受其增加的重金属风险并提高土壤微生物活性,改善土壤质量。图1表4参22     

施用污泥堆肥对土壤环境及高羊茅生长的影响

以上海曲阳水质净化厂潮汛堆肥为研究对象,采用盆栽和土柱模拟的方法研究了污泥堆肥土地利用对土壤环境和植物生长的影响.结果表明,污泥堆肥和滩涂土混配后可降低土壤pH值,提高土壤养分含量,增加高羊生物量,同时也增加了土Pd、 Cu 和Zn 3种重金属元素含量,但各混合土壤中重金属含量均远低于土壤环境质量Ⅱ类标准.另外以,污泥配土壤基本不存在病原菌散的风险;土柱渣滓试验表明,污泥堆肥用比例只要控制在10%时,不会导致地下水NO3-N和重金属含量超过地下水Ⅱ类标准.综上,污泥堆肥施用比例只要控制在10%以内,可安全进行土地利用.     

城市污泥和污泥垃圾堆肥作为肥源对作物重金属积累的影响

本文利用太原市污泥和污泥堆肥分别对谷子、玉米和白菜进行了两年的盆栽和田间试验。结果表明：每公顷施污泥７．５万公斤和污泥堆肥２４万公斤时，植物可食部分和茎秆中的铅、镉、汞、砷等重金属元素的含量均未超过国家食品卫生标准。影响污泥与污泥堆肥的重金属向植物体转移、积累的主要因素是：可供植物直接吸收利用的重金属形态、有机质及ｐＨ值。在一般情况下，污泥及土壤中的可给态重金属元素含量愈低，有机质和ＰＨ值愈高，其重金属元素越不易向植物体内转移与积累。     

城市污泥及其堆肥对土壤农化性质的影响

通过对城市污泥及其堆制的有机肥田间对比试验,探讨了城市污泥及其堆肥对土壤农业化学性质的作用时效与作用后效。结果表明,施用城市污泥及其堆制的有机堆肥导致土壤的水解酸下降,盐基饱和度增加。城市污泥及其堆肥处理相应提高了土壤速效磷的含量2.9～7.9倍和3.1～6.5倍。在作用后效方面,水解酸随着施入的有机肥剂量增加而降低。城市污泥及其堆肥在作用后效方面与上年相比,盐基饱和度相应降低了21%～33%和12%～13%,土壤中速效磷含量增加10%～26%,对于有机堆肥,土壤中速效磷含量降低了16%～32%。     

施用不同污泥堆肥对土壤理化性质及微生物活性的影响

使用污泥园林废弃物混合堆肥、污泥好氧堆肥和污泥热水解堆肥3种污泥产品进行林地施肥试验,连续5个月(6—10月)监测人工林地3种施肥处理方式和空白对照(CK)的土壤酶活性、养分、重金属3类指标随采样时间推移的变化.结果表明:经过5个月的采样监测发现,施用污泥可提高土壤酶活性,其中碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性最大可分别提高39％、8％,随着采样时间的变化,这2种酶均出现先上升后下降的趋势;蔗糖酶、脱氢酶、脲酶活性随采样时间推移不断下降,但是经过施肥处理的土壤酶活性均高于对照.3种堆肥处理的土壤微生物氮均高于对照,最大可提高126％.污泥好氧堆肥、污泥热水解堆肥处理的土壤微生物碳高于对照,最大可提高118％,表明施用污泥堆肥可提高土壤微生物碳、氮.施用污泥堆肥明显提高土壤中氮(N)、钾(K)、总有机碳(TOC).3种污泥产品施用量均为30 t·hm-2,且施用污泥堆肥后,土壤中8种重金属质量分数均未超过国家农用地污染标准,表明按现有污泥产品施用量,林地土壤不存在重金属污染风险.     

城市污泥对大麦生长发育和土壤肥力的影响

文章研究了城市污泥和污泥混合堆肥对作物生长发育、轮作中作物产量和土壤肥力的影响。结果表明,城市污泥混合堆肥对大麦生长有较大影响,与对照相较,苗期株高差别不明显。分蘖期、拔节期和抽穗期的株高分别比对照高86%、117%和29.7%。产量数据表明,施用城市污泥的处理增产172%～272%,施用城市污泥-羽扇豆混合堆肥(简称混合堆肥)的处理增产236%～292%。土壤肥力明显提高,单独施用城市污泥15、30和60t·hm-2的土壤,速效氮含量分别增加32%、128%和213%,施用混合堆肥的土壤速效氮含量分别增加47%、242%和345%,城市污泥和混合堆肥中全磷的高含量使该元素在土壤中明显增加。耕层0～20cm中速效磷含量随着施用量的增加分别成比例地增加了3.0、4.7和7.1倍,K2О的含量仅在施用了含钾的化学肥料时发现增长。     

城市污泥改善沙质化土壤的研究进展

城市污泥可以改善沙质化土壤结构,提高沙质化土壤理化性质。针对目前土壤沙化和荒漠化的生态问题,结合城市污泥有机质含量、微生物含量高等特性,本文概述了目前城市污泥改良沙质化土壤的研究现状,其对土壤理化性质、微生物活性的影响,以及采用城市污泥进行沙质化土壤修复对种植植物的影响和对生态环境的潜在风险。并对今后开展城市污泥改善沙质化土壤的研究进行展望,以利于更好地促进城市污泥堆肥在沙质化等贫瘠土壤中的应用,实现城市污泥资源化利用的同时还可促进沙化土壤生态可持续发展。城市污泥含有丰富的有机质、微生物等养分同时也富含重金属等有害成分,利用其改良沙质化土壤时,如何选择城市污泥衍生物、如何确定施入量、施入时间等城市污泥施用的相关安全性研究可能会成为未来研究的重点。     

城市污泥堆肥林地应用研究进展

介绍了发达国家将城市污泥堆肥应用于林地改善土壤的微生物活动和数量,提高土壤的可利用性氮、磷、钾、有机质的含量以及促进林木的生长的研究状况,但污泥林地利用也存在污染地下水、增加土壤重金属和有害化学物质等环境风险。目前我国利用污泥方面的研究还比较少。同时建议,根据黑龙江省的实际情况,开展污泥堆肥应用于不同林地土壤条件下,对不同树种、林龄速生丰产林的施用量等方面的研究,为污泥在优质速生丰产林定向培育方面的应用,提供科学依据和技术支撑。     

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。