浙江省商品有机肥中重金属含量变化趋势及风险管控对策

  【目的】  有机肥是农业生产的重要肥源,了解有机肥质量安全现状,可为有机肥合理施用和管控提供参考。  【方法】  于2017年采集浙江省96家有机肥生产企业共99个商品有机肥样品,研究分析其Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni 8种重金属含量、分布特征、污染成因及施用风险。并与2013年文献进行比较,分析重金属含量的变化。  【结果】  1) 商品有机肥中Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为0.17、5.5、0.63、17.3、33.2、213.8、660.5、17.7 mg/kg,变异系数为54.9%～151.3%,含量差异较大。相比2013年,Cd、Pb、Cr、Hg和As含量在2017年均有所降低,降幅为23.0%～72.7%,其中Hg和As含量大体呈逐年下降趋势,2017年较2009年平均含量分别下降74.2%和51.8%,Cr和Pb平均含量较2010年分别下降74.9%和54.4%,Cd平均含量在近4年降幅明显,2017年较2013年下降72.7%。但商品有机肥中As仍有8.1%超标,Cu、Zn含量偏高,Ni含量有增加趋势。Cu、Zn、Ni是浙江省商品有机肥主要风险因子。2) 主成分和相关性分析表明,Cu-Zn、Cr-Ni-Hg、Cd-Pb重金属污染来源具有同源性。Cu、Zn、As以饲料添加来源为主,Cr、Hg、Ni主要来源于饲料原料本身,Cd、Pb则以饲料原料本身、生产粘结剂或生产环境来源为主。3) 商品有机肥成分配方复杂,猪粪原料占比较大,其次为鸡粪和牛粪。根据NY 525—2012有机肥重金属限量标准,以猪粪为主要原料的有机肥As超标率9.6%,以鸡粪、羊粪为主要原料的有机肥未出现重金属超标,根据德国腐熟堆肥重金属限量标准,以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥Cu、Zn超标样品较多,Ni只在以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥中出现超标。4) 长期施用含重金属商品有机肥,存在土壤重金属积累风险。按有机肥年施肥量30 t/hm2推算,Cu、Zn和Cd风险相对较大,安全使用年限分别为14、18、34 年。  【结论】  浙江省商品有机肥总体质量安全程度较高,有机肥中Cr、Pb、Hg、As、Cd含量近年来得到较好的控制,但Cu、Zn、Ni含量偏高,部分As含量超标,长期施用条件下存在土壤重金属累积风险,因此需加强对有机肥中重金属的管控,制定商品有机肥中Cu、Zn、Ni限量标准,以保障土壤长期可持续利用。     

我国商品有机肥和有机废弃物中重金属、养分和盐分状况

【目的】 分析我国主要菜区商品有机肥和有机废弃物的重金属、养分和盐分状况,为蔬菜高效安全施肥和菜田土壤质量改善提供一定的理论依据。【方法】 针对全国主要菜区包括北方6省（市）和南方12省（市）典型商品有机肥和有机废弃物展开调查,取样时间是2014年1月上旬,共采取商品有机肥样品126个和有机废弃物样品255个,对3类商品有机肥和5类有机废弃物中重金属、养分和盐分状况进行了研究。【结果】 1）按照我国现有的NY525-2012有机肥料中重金属限量标准,商品鸡粪中Cd、Pb和Cr超标率分别为10.3%、17.2%和17.2%,商品猪粪中Cd和As超标率分别为20.0%和6.7%,其它商品有机肥中Cr、Cd、As和Hg超标率分别为13.4%、2.4%、2.4%和2.4%;鸡粪中Cd、As和Hg超标率分别为2.4%、7.1%和2.4%,猪粪中Cd、Pb、As和Hg超标率分别为1.5%、3.1%、15.4%和1.5%,牛粪中Cd和Hg超标率分别为1.7%和1.7%,羊粪中Cd超标率为12.5%,其它有机废弃物中Cr和As超标率分别为4.5%和13.6%。现在的畜禽粪便与传统有机肥已经大不相同,尤其是鸡粪和猪粪中Cu、Zn含量远高于上个世纪90年代初,分别增加1.5~16.2倍和1.3~4.7倍。2）商品有机肥中全氮含量、全钾含量和氮磷钾总含量较有机废弃物平均分别高出51.2%、32.0%和15.0%,有机废弃物中全磷含量、有机质含量、C/N比值和C/P比值较商品有机肥平均分别高出23.7%、41.5%、22.7%和15.2%。商品有机肥中,商品猪粪的全磷含量、有机质含量和C/N比值均相对较高,其它商品有机肥的全氮含量、全钾含量、氮磷钾总含量和C/P比值均相对较高;有机废弃物中,鸡粪和猪粪的全氮含量、全磷含量和氮磷钾总含量均相对较高,鸡粪、羊粪和其它有机废弃物的全钾含量相对较高,猪粪、牛粪和羊粪的有机质含量相对较高,牛粪的C/N比值相对较高,牛粪和羊粪的C/P比值相对较高。3）商品有机肥的EC值（平均23.5 mS/cm,n=126）较有机废弃物（平均7.7 mS/cm,n=255）高出2.1倍。商品有机肥中其它商品有机肥的EC值很高,其次是商品猪粪,商品鸡粪的EC值相对较低;有机废弃物中鸡粪和其它有机废弃物的EC值相对较高,其次是羊粪,猪粪和牛粪的EC值相对较低。【结论】 商品鸡粪以Cd、Pb和Cr超标为主,商品猪粪以Cd和As超标为主,其它商品有机肥以Cr超标为主;猪粪、鸡粪和其它有机废弃物以As超标为主,羊粪以Cd超标为主。商品有机肥中全氮含量、全钾含量和氮磷钾总含量均高于有机废弃物,有机废弃物中全磷含量、有机质含量、C/N比值和C/P比值均高于商品有机肥。商品有机肥的EC值远高于有机废弃物。     

商品有机肥对土壤-青菜体系重金属收支平衡的影响

以青菜(Brassica chinensis L.)为试材,通过田间试验研究等养分条件下,以猪粪为原料的商品有机肥与化肥配施对青菜产量、可食部重金属含量以及土壤-青菜体系重金属(Cu、Zn、Cd、Pb)收支平衡状况的影响。试验设置化肥(CK)、低量有机肥配施化肥(LOM,有机肥施用量2250 kg hm-2)、中量有机肥配施化肥(MOM,有机肥施用量4500 kg hm-2)、高量有机肥配施化肥(HOM,有机肥施用量6750 kg hm-2)4个处理。结果表明,不同比例畜禽商品有机肥配施化肥对青菜的产量没有显著的影响。过磷酸钙和有机肥是土壤-青菜体系重金属输入的主要来源,从收支平衡来看,所有处理的Cu、Zn、Cd和Pb的输入量均大于输出量,表现为盈余,盈余量随有机肥施用比例的增加而增加;4个处理青菜可食部的Cd、Pb含量均低于国家的食品限量指标。说明适量畜禽商品有机肥配施化肥可取得与单施化肥相当的产量,同时也不会造成青菜Cd和Pb的超标,可视为废弃物资源化利用的途径之一,但长期施用会给农产品带来一定的重金属安全风险。     

畜禽商品有机肥与化肥配施对土壤-萝卜系统重金属平衡影响

采用田间试验方法,研究了在等养分条件下畜禽商品有机肥与化肥配施对萝卜产量、重金属含量、积累量以及土壤-萝卜系统重金属平衡的影响。试验结果表明,中量有机肥与化肥配施(T3)可明显提高萝卜地上部生物量和肉质根的干鲜重。与单施化肥相比,配施商品有机肥能显著地降低萝卜植株体内污染元素铅含量和积累量,各处理收获物的铜、锌、镉、铅含量均低于食品中污染物限量标准(GB18406.1-2001)。单施化肥或有机肥配施比例较低(T2、T3)时易引起土壤中锌的亏缺,只有高量有机肥与化肥配施处理(T4)基本达到锌平衡。适量有机肥与化肥配合施用可保持农田生态系统铜和锌等微量营养元素的平衡,也能有效地降低重金属污染风险,是建立可持续农业的有效途径。     

华北地区畜禽粪便有机肥中重金属含量及溯源分析

为了揭示商品有机肥普遍存在的重金属超标的原因,该研究以华北农产品产地为研究范围,通过对畜禽粪便为原料的商品有机肥进行调查取样和分析测试,获得了华北地区畜禽粪便有机肥中重金属污染现状,利用主成分分析法对重金属溯源进行了初步探讨,明确了影响华北地区商品有机肥重金属污染的重要因素。结果表明,华北农产品产地商品有机肥中重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、As、Hg质量分数的平均值分别为0.21、45.42、69.22、87.40、274.58、16.50、3.21、0.33 mg/kg。按照中国有机肥行业标准,Pb的超标率高达80.56%,其他不超标;按照德国腐熟堆肥标准,大部分重金属超标,Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、Hg的超标率分别为8.33%、13.89%、16.67%、19.44%、2.78%、11.11%,但Cd不超标。主成分分析结果表明,前3个主成分的贡献率分别为34.7%、16.6%、13.0%,可以解释总变量的64.3%,能够基本反映大部分数据信息。结合商品有机肥生产原料及工艺特点分析发现,华北农产品产地商品有机肥中重金属污染的主要来源为高Pb、高Hg饲料添加剂的使用;磷肥的添加;高Cu、高Zn饲料添加剂的使用。华北地区养殖场饲料中重金属含量测定及饲料-有机肥中重金属含量的相关性分析也进一步证实了上述观点。该文为评价华北地区有机肥重金属污染状况提供依据。     

三明市郊蔬菜基地土壤养分及重金属含量状况

通过实地调查,取样分析了市郊蔬菜基地土壤中有效养分、pH值及砷、汞、铅、铬含量,与全国第二次土壤普查值相比,结果表明菜园土壤中碱解氮、有效磷、有效钾增加幅度大。土壤中重金属元素砷、铅、铬,符合福建省无公害蔬菜生产环境要求,4个样点土壤中汞含量超过二级标准,污染指数Si=1.27,汞是主要的污染因子。     

我国有机肥原料及商品有机肥中四环素类抗生素的检出率及含量

[目的]畜禽粪便等有机肥是抗生素污染农田土壤的重要源头之一.本研究通过调查分析我国有机肥原料及商品有机肥中四环素类抗生素的检出率及含量,为有机肥的安全施用提供依据.[方法]在全国采集有机肥生产的主要原料和辅料样品180个及商品有机肥样品244个,进行土霉素(OTC)、四环素(TTC)、金霉素(CTC)和强力霉素(DXC...     

江苏省商品有机肥推广应用补贴方式调查与分析研究

概述了我国有机肥产业发展及财政补贴现状。以江苏省商品有机肥推广应用补贴方式为例,探讨了地方政府通过实施企业招标、资格认证、评分审核等措施,扶持有机肥生产企业建设,在实现农业循环经济发展的同时保护生态环境,提高农民和企业参与的积极性。最后提出了借鉴江苏补贴模式,从经济上加大有机肥产业扶持力度,加强质量保证及服务保障体系建设,加强科技支撑、促进行业发展的政策建议。     

长期施用有机肥对稻田土壤重金属含量及其有效性的影响

以湖南省7个稻田长期定位试验为基础,分析了无肥对照（CK）、化肥（NPK）、中量有机肥＋化肥（MOM）和高量有机肥＋化肥（HOM）4个处理下0～20cm土壤重金属Zn,Cu,Cd和Pb全量及其有效态含量的变化。结果表明：长期施用有机肥加大了稻田土壤受重金属污染的风险。仅施化肥对土壤Zn,Cu,Cd和Pb全量、有效态含量及活化率的影响均较小,而中、高量有机肥处理明显提高了土壤Zn,Cu,Cd的全量、有效态含量及活化率,只对土壤Pb的影响较小。且高量有机肥处理下其增幅最大,土壤Zn,Cu,CA全量分别比对照增加了6．1％,18．7％和8．3％,有效态含量分别比对照增加了87．3％,65．8％和41．4％,活化率分别比对照增加了77．5％,32．0％和29．8oA。有机肥的“激活”效应是导致土壤有效态重金属含量大幅提高的主要机制。各试验点土壤全Cd含量均大大超出了土壤环境质量二级标准（0．30mg／kg）,表明各试验点稻田土壤都存在着不同程度的Cd污染问题。     

肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响

本文对肥料中重金属的含量状况以及施肥对土壤和农作物重金属累积影响的研究进展进行了系统分析和总结。过磷酸钙中锌（Zn）、 铜（Cu）、 镉（Cd）、 铅（Pb）含量高于氮肥、 钾肥和三元复合肥,有机-无机复混肥料中的Pb含量高于其他化肥。有机肥如畜禽粪便、 污泥及其堆肥中的重金属含量高于化肥,猪粪中的Cu、 Zn、 砷（As）、 Cd含量明显高于其他有机废弃物,鸡粪中铬（Cr）含量高;污泥和垃圾堆肥中Pb或汞（Hg）含量高。商品有机肥Zn、 Pb和镍（Ni）含量高于堆肥,Hg含量高于畜禽粪便。多数研究表明,氮磷钾配施与不施肥相比土壤Cd和Pb含量增加,施用有机肥比不施肥提高土壤Cu、 Zn、 Pb、 Cd含量。施用化肥对农作物重金属富集的影响不明确,而施用有机肥可提高作物可食部位Cu、 Zn、 Cd、 Pb 的含量,影响大小与有机肥种类、 用量、 土壤类型和pH以及作物种类等有很大关系。在今后的研究中应着重以下几个方面, 1）典型种植体系下土壤重金属的投入/产出平衡; 2）不同种植体系下长期不同施肥措施对土壤重金属含量、 有效性影响的动态趋势; 3）典型种植体系和施肥措施下土壤对重金属的最高承载年限; 4）现有施肥措施下肥料中重金属的最高限量标准。     

福建农田常用商品肥重金属含量分析及评价

为研究福建省农田常用商品肥中重金属的含量及其风险,采集福建省农田常用商品肥样品,用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和原子荧光光谱法（AFS）测定了11种重金属（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Tl、Ni、Co、V、Cu和Zn）含量,对比分析不同商品肥中重金属含量分布并依据国家标准限值进行评价。结果表明：氮肥中Tl和Co未检出,而氮肥中其他9种重金属以及其他商品肥中11种重金属均有检出。不同商品肥中重金属含量的差异性较大,Tl和Cr表现为中等变异,其他重金属均表现为强变异。磷肥、有机肥和有机-无机复混肥中的各重金属含量相对较高。有机-无机复混肥中40%样品的As含量超出《肥料中有毒有害物质的限量要求》（GB38400—2019）规定的限值,而有机-无机复混肥中其他重金属以及其他商品肥中各重金属含量均在限值之内。不同种类商品肥受生产原料的影响使重金属含量差异较大,应从源头上进行严格控制。所研究的商品肥中重金属含量整体上处于安全水平,但商品肥中重金属可能对农田系统产生的风险不可忽视。考虑到重金属的蓄积性,应从重金属含量、施肥方式及施肥时长等方面重点关注Cd、Hg、As和Pb的潜在污染。     

商品有机肥推广应用中存在的问题及对策建议——以江苏省响水县为例

以江苏省响水县2011—2012年商品有机肥推广工作为例,阐述了商品有机肥存在养分含量低、施肥用工成本大、推广工作无经费保障等问题,并据此提出应大力推广应用有机-无机复混肥、政府要加大支持力度、相关部门加大技术研发及宣传推广力度等对策建议。     

京郊有机肥产品质量调查与分析

为更好了解北京郊区生产的有机肥产品的质量现状,摸清有机肥原料的养分及重金属含量范围,选取当地14家有机肥厂生产的有机肥成品及其原料作为研究对象,对采集样品的主要养分、重金属含量进行了检测分析.结果表明:北京市郊区有机肥产品仍存在养分含量不达标,重金属含量超标等质量问题.所检测的14个有机肥样品中,21％的样品总养分含量...     

大同县耕地土壤重金属含量状况及质量评价

大同县位于山西省北部,大同盆地东北缘,全县耕地面积4.65万hm2。2009年,在完成大同县耕地资源评价与利用的工作中,系统地对大同县耕地土壤的重金属含量状况进行了分析,并参照国家标准进行了认真的质量评价。     

湖南省商品有机肥料质量与重金属污染程度分析

通过检测湖南省2013～2017年的663个商品有机肥料样品,分析与研究湖南省有机肥料的质量和重金属含量状况。结果表明,663个样品的有机质质量分数、总养分、水分、酸碱度和重金属5项指标的总体合格率为75.9%,产品出现不合格指标的分布较为分散,导致不合格产品率较高,建议加强对商品有机肥料质量的监督管理。按照现行NY 525-2012有机肥料中重金属限量标准,663个样品中5种重金属As、Hg、Pb、Cd、Cr含量总体超标状况为CdPbAsCrHg,超标率较低,均在5.0%以内。663个有机肥样品质量受Cd、Pb和As污染的风险较大,相关生产企业及监管部门应加强对肥料中Cd、Pb、As的监测。663个有机肥样品中重金属的单因子污染指数和内梅罗综合污染指数P综均在安全级别范围。可见,所检测的663个商品有机肥样品中重金属污染程度发展趋势良好,可以在农业生产中安全使用。     

不同商品有机肥大量及中微量养分释放规律研究

  目的  探讨不同有机肥中多种养分的释放规律,有利于合理利用有机肥资源和培肥土壤。  方法  本研究采用恒温静水培养法,研究了以牛粪（COM）、猪粪（PM）、鸡粪（CHM）、秸秆（SC）和中药渣（CMR）为主要原料制作的5种商品有机肥以及生物质炭（BC）共6种有机物料的大量和中微量养分释放规律。并通过Langmuir方程拟合养分释放曲线。  结果  各处理在静水中养分的释放速率具有阶段性,整体表现为前期快、后期慢。培养至28 d时,CHM和BC中的氮累积释放率较高,分别为75%和58%;各处理的速效磷累积释放率较低,只有20% ~ 30%;速效钾的累积释放率普遍较高（54% ~ 91%）,其中CHM最高。各处理的中微量元素释放差异明显。BC处理同时具有最高的Mg和Mn累积释放量,CHM处理下的Cu、Zn和B累积释放量显著高于其他处理,而COM处理下的Ca累积释放量是所有处理中最高的。Langmuir方程能较好地拟合养分释放曲线（预测值与观测值显著正相关性;P < 0.05）,拟合结果进一步证实了上述养分释放规律。  结论  有机肥种类影响不同养分的释放,CHM是较好的培肥选择,针对特定的养分需求,需要选择合适的有机物料,研究结果可为土壤培肥选择合适的有机肥料提供参考。     

长期施用有机肥对稻田土壤重金属含量及其有效性的影响

以湖南省7个稻田长期定位试验为基础,分析了无肥对照(CK)、化肥(NPK)、中量有机肥 化肥(MOM)和高量有机肥 化肥(HOM)4个处理下0~20 cm土壤重金属Zn,Cu,Cd和Pb全量及其有效态含量的变化。结果表明:长期施用有机肥加大了稻田土壤受重金属污染的风险。仅施化肥对土壤Zn,Cu,Cd和Pb全量、有效态含量及活化率的影响均较小,而中、高量有机肥处理明显提高了土壤Zn,Cu,Cd的全量、有效态含量及活化率,只对土壤Pb的影响较小。且高量有机肥处理下其增幅最大,土壤Zn,Cu,Cd全量分别比对照增加了6.1%,18.7%和8.3%,有效态含量分别比对照增加了87.3%,65.8%和41.4%,活化率分别比对照增加了77.5%,32.0%和29.8%。有机肥的"激活"效应是导致土壤有效态重金属含量大幅提高的主要机制。各试验点土壤全Cd含量均大大超出了土壤环境质量二级标准(0.30 mg/kg),表明各试验点稻田土壤都存在着不同程度的Cd污染问题。     

用机械组成估测土壤中重金属的含量

采用逐步回归分析的方法,建立了天津地区土壤粒级含量与土壤重金属元素含量的数学模型,并用部分实测资料对预测模型进行了验证;效果比较理想。因此,在土壤母质来源相同的地区可以利用已建立的数学模型预测土壤中重金属元素的含量。