规模化养殖场畜禽粪便重金属含量评价研究

选择苏南某市有代表性的规模化养殖场,定期监测猪粪、牛粪和鸡粪中重金属Cu、Zn、Cd的含量。结果表明:畜禽粪便中猪粪的Cu、Zn、Cd含量较高,鸡粪中Zn和Cd含量较高。根据德国腐熟堆肥重金属限量标准及中国农用污泥中污染物控制标准,猪粪中Cu的超标率分别为96.15%、53.84%,Zn的超标率分别为100.00%、96.15%。根据德国腐熟堆肥中重金属限量标准和农业部有机肥料行业标准,猪粪中Cd的超标率分别为34.61%和15.38%。鸡粪中存在不同程度的Zn和Cd超标,而牛粪中Cu、Zn、Cd含量未出现超标。     

晋北地区规模化养殖场畜禽粪便中养分和重金属含量分析

为了解畜禽粪便中的养分、重金属含量及分布情况,对山西省北部地区6个不同规模养殖场采集的65份畜禽粪便样品中氮(TN)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)以及铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、汞(Hg)含量进行室内试验分析。结果表明,畜禽粪便中的养分和重金属含量变化范围较大,鸡粪和猪粪中的TN、P_2O_5含量显著高于牛粪,而牛粪中的K_2O含量显著高于鸡粪。畜禽粪便电导率(EC)为2.64～2.81 mS/cm,pH值为7.82～8.85。Cu、Zn、Cd、Ni、As在猪粪中含量最高,鸡粪次之,牛粪最少,而Pb和Cr在鸡粪中含量最高;3种畜禽粪便中重金属平均含量的分布规律基本呈现出ZnCuCrNiPbAsCdHg的趋势。依照我国《农用污泥中污染物控制标准》进行判断,猪粪中Cu、Zn超标率均为100%,鸡粪中Zn超标率为21.05%,而As、Pb、Cd、Cr、Ni、Hg均未超标;依照《畜禽粪便安全使用准则标准(蔬菜)》进行判断,猪粪中Cu、Zn超标率分别为100%和76.19%;依照《德国腐熟堆肥中部分重金属限量标准》进行判断,猪粪中Cu、Zn超标率均为100%,鸡粪中Cu、Zn超标率分别为31.58%、36.84%。因此,将畜禽粪便用于农业生产之前,必须对其重金属含量进行严格控制。     

陕西省潼关县农田重金属污染分析与评价

为掌握潼关县的农田重金属污染状况,于2015年采集当地土壤样品、畜禽粪便样品、有机肥料样品、过磷酸钙肥料样品以及玉米籽粒样品,测定分析各样品的Pb、Cd、Cr、As和Hg质量分数,并采用单因子污染指数法和综合污染指数法对污染现状进行评价。结果显示,该县土壤存在一定程度的污染,Pb、Cd和Hg超标率分别达到16.0%、56.0%和80.0%;另外,鸡粪中Cr质量分数超标率为8.3%,猪粪中Cd超标率为5.0%,牛粪和生物有机肥中5种重金属元素均未超标,P_2O_5≥16%磷肥中As超标率为12.5%,玉米籽粒中Pb、Cd和Hg超标率分别为8.3%、8.3%和16.7%;相关分析显示,牛粪、P_2O_5≥16%磷肥以及玉米籽粒与土壤重金属质量分数呈正相关。说明,施用牛粪和重金属元素质量分数较高的磷肥对该地区土壤重金属污染有一定影响,且农作物籽粒重金属污染受土壤污染影响明显。     

基于畜禽粪便的有机肥中雌激素污染特征

为了解基于畜禽粪便的有机肥中残留雌激素的污染特征,防控有机肥生产中的污染风险。采集了市面上基于鸡粪、猪粪、牛粪制备的17种有机肥,测定了其有机质、氮、磷和钾含量;采用SPE-HPLC/FLD法检测了样品中雌三醇（E3）、17β-雌二醇（17β-E2）、双酚A（BPA）、炔雌醇（EE2）四种雌激素的含量,并将结果与新鲜鸡粪、猪粪、牛粪中四种雌激素含量进行对比。结果表明,鸡粪、猪粪和牛粪有机肥中均存在有机质含量偏低的样品;鸡粪有机肥中E3、17β-E2、BPA均值（干质量计）分别为270.22、2.71、87.93 μg·kg^-1;猪粪有机肥中E3、17β-E2、BPA、EE2均值为609.71、41.84、32.69、46.74 μg·kg^-1;牛粪有机肥中E3均值为50.96μg·kg^-1。畜禽粪便有机肥存在雌激素污染风险,且E3风险最大。所检测的三种畜禽粪便制备的有机肥中,牛粪有机肥雌激素含量、检出率均最低。有机肥中E3、17β-E2、BPA、EE2检出率分别为47.06%、11.76%、17.65%、5.88%,四种雌激素在新鲜粪便中检出率则为67.74%、70.97%、70.97%、58.06%,有机肥中雌激素检出率低于新鲜畜禽粪便。综上可见,基于畜禽粪便的有机肥中仍会有雌激素残留,应引起重视。     

浙江省畜禽有机肥重金属及养分含量特征研究

浙江省有机肥施用量有逐年增大的趋势,为避免有机肥施用带来的重金属污染等负面效应,在浙江省区域采集2013年春夏两季有机肥料,对畜禽有机肥重金属和养分含量进行研究。结果表明,有机肥中重金属超标现象比较普遍,重金属含量与原料来源和季节有密切的关系。猪粪、牛粪、鸡粪、混合粪便春季样品重金属合格率分别为34.88%,85.00%,78.57%,53.85%;夏季样品分别为67.57%,100%,93.33%,83.33%。不同原料制得的有机肥中,以猪粪有机肥重金属超标最为严重,各重金属元素中又以砷元素超标最为严重,春夏季有机肥的砷超标率分别为58.14%和24.32%。不同季节的有机肥中重金属含量也存在较大差异,春季有机肥的重金属含量高于夏季,其合格率均低于夏季。不同原料的有机肥总养分和有机质含量存在明显差别,以猪粪为原料的有机肥总养分含量最高,以牛粪为原料的有机肥有机质含量最高,夏季有机肥的总养分和有机质含量均高于春季有机肥。春夏两季的有机肥基本都偏碱性。有机肥的重金属和养分含量受畜禽粪便来源、季节变化等因素的影响,长期不合理大量施用可能会带来土壤重金属污染风险,需合理控制施用量和施用时间。     

微生态调节剂CHM-2对禽畜粪便高温堆肥的影响

利用自行研制的微生态调节剂CHM-2对鸡粪、猪粪、牛粪等禽畜粪便进行高温好氧堆肥化处理,探讨该制剂对堆肥过程温度和种子发芽指数的影响。结果表明:应用该制剂在猪粪、鸡粪、牛粪堆肥化处理中,最高温度分别达到61.6℃、65℃、56.5℃,且持续时间达到无害化的要求;在种子发芽指数试验中,猪粪、鸡粪、牛粪堆肥到达GI>50%时间分别为15 d、15 d、10 d,均较EM对照组和空白组提早。     

不同类型畜禽粪便Zn的形态分布及冻融作用对畜禽粪便Zn活性的影响

畜禽粪便中重金属的活性与形态分布密切相关,冻融作用可通过影响畜禽粪便理化性质而影响粪便中重金属的形态分布和活性,进而影响畜禽粪便中重金属的环境效应。通过实验室模拟,研究了不同养殖场的鸡粪、猪粪和牛粪中重金属Zn的形态分布规律,以及冻融作用对鸡粪、猪粪和牛粪中重金属Zn活性的影响。结果表明：不同采样点鸡、猪、牛粪中Zn的平均含量分别为225.07、334.00、214.19 mg·kg-1, Zn的含量高低顺序为猪粪>鸡粪>牛粪;未经冻融处理的3种类型粪便Zn的形态分布规律为残渣态?垌有机结合态?垌铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态、可交换态。残渣态与有机结合态之和占粪便中Zn总量的90%以上,而碳酸盐结合态与可交换态之和所占比例不足10%;冻融处理后,不同类型粪便中Zn的可交换态与碳酸盐结合态含量显著增加,冻融作用增加了畜禽粪便中重金属Zn的活性。     

福建省规模化养殖场畜禽粪便中的重金属含量

分析测定了福建省有代表性的规模化养殖场猪粪、牛粪、鸡粪和鸭粪中重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和As)的含量.结果表明,Cu、Zn和As的超标主要出现在猪粪中.参照我国农用污泥中污染物控制标准和德国腐熟堆肥中重金属限量标准,猪粪中Cu、Zn的超标率分别为93.56%、91.94%和98.39%、95.16%;参照农业部有机肥料行业标准,猪粪中As的超标率达38.17%;参照德国腐熟肥堆肥中重金属限量标准和农业部有机肥料行业标准,猪粪、牛粪、鸡粪和鸭粪中Cd的超标率分别为50.00%、42.86%、90.00%、80.00%和11.29%、7.14%、10.00%、10.00%;此外,鸡粪和猪粪还存在不同程度Cr和Pb的超标.     

吉林省畜禽粪便自然堆放条件下粪便/土壤体系中Ｃｕ、Ｚｎ的分布规律

本文通过对不同养殖场鸡、猪、牛粪便自然堆放条件下粪便和土壤样品的采集和实验室分析,研究了吉林省部分养殖场不同类型畜禽粪便Cu、Zn含量,以及粪便自然堆放对土壤Cu、Zn含量的影响。结果表明,鸡粪、猪粪和牛粪中Cu的含量范围和均值分别为7.12～26.04mg·kg-(1风干样,下同)(均值18.24mg·kg-1)、87.99～463.7mg·kg-(1均值243.6mg·kg-1)、3.95～27.63mg·kg-(1均值12.28mg·kg-1);Zn的含量范围和均值分别为179.2～340.8mg·kg-(1均值276.9mg·kg-1)、140.5～455.8mg·kg-(1均值381.8mg·kg-1)、150.5～292.3mg·kg-(1均值188.1mg·kg-1)。不同类型粪便中Cu、Zn含量均是猪粪>鸡粪>牛粪,但不论是哪种类型的畜禽粪便重金属含量均是Zn>Cu。在自然堆放条件下,鸡粪和猪粪中的Cu可从粪便向底土迁移,迁移量随粪便中Cu含量的增加而增加,并主要积累在土壤表层,而牛粪在自然堆放过程中对底土的Cu含量影响不显著,粪底土Cu含量分布规律为猪粪底土>鸡粪底土>牛粪底土;鸡粪、猪粪和...     

利用畜禽废弃物生产的商品有机肥重金属含量分析

为了安全施用畜禽废弃物生产的有机肥料,对5种分别以牛粪、鸡粪和猪粪为原料堆制的商品有机肥中的重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg含量进行了分析。结果表明,牛粪加少量鸡粪生产的有机肥重金属含量最低,均在商品有机肥无害化指标以下;鸡粪有机肥Cu、Zn含量是牛粪有机肥的1.9倍和1.4倍,Hg含量高的达到4.6mg.kg-1,接近限定指标;猪粪堆制的有机肥样品间含量差异较大,As含量超过和接近限定指标,含量高的超标9.8mg.kg-1,Cu和Zn含量高的达到1 454 mg.kg-1和1 763 mg.kg-1,Cu含量分别是牛粪有机肥、鸡粪有机肥的20倍和11倍,Zn含量分别是牛粪有机肥和鸡粪有机肥的6.7倍和4.4倍。     

我国部分城市畜禽粪便中重金属含量及形态分布

通过对部分城市集约化养殖场的畜禽粪便取样调查,分析了其中重金属含量状况及其形态分布。结果表明,畜禽粪便中重金属Cu、Zn、Cd、As、Ni、Cr、Pb和Hg含量分布差异较大,其平均值分别为377.5、1 610.4、0.72、7.79、9.77、22.51、6.31 mg·kg-1和0.06mg·kg-1。不同类型畜禽粪便比较,猪粪中Cu、Zn、Cd、As含量显著高于鸡粪、鸭粪和牛粪,而鸡粪中Cr含量则高于猪粪和牛粪。参照国家农用污泥污染物控制标准,猪粪中Cu、Zn的超标率分别达59.84%和95.08%,As超标率为3.28%,而Cd、Ni、Cr、Pb和Hg的含量则均低于控制标准。根据畜禽粪便安全使用准则中在蔬菜地使用限量标准,猪粪中Zn、Cu、As超标率分别为78.69%、74.59%和9.84%,鸡粪、鸭粪中Zn、Cu、As含量也存在超标现象。对乳猪粪、育肥猪粪和种猪粪的重金属含量和形态分析发现:乳猪粪中Cu和Zn含量高于育肥猪粪,而种猪粪则较低;育肥猪粪中As含量高于乳猪粪和种猪粪;种猪粪的Cd含量高于乳猪粪和育肥猪粪。猪粪中Cu、As水溶态含量分别占总量的30.47%和12.19%,EDTA提取态Cu、Zn含量分别占总量的35.96%和48.93%,猪粪中Cu、Zn、As较高的活性会在一定程度上增加其向环境中流失的风险。     

利用畜禽废弃物生产的商品有机肥重金属含量分析

为了安全施用畜禽废弃物生产的有机肥料,对5种分别以牛粪、鸡粪和猪粪为原料堆制的商品有机肥中的重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg含量进行了分析。结果表明,牛粪加少量鸡粪生产的有机肥重金属含量最低,均在商品有机肥无害化指标以下;鸡粪有机肥Cu、Zn含量是牛粪有机肥的1.9倍和1.4倍,Hg含量高的达到4.6mg.kg-1,接近限定指标;猪粪堆制的有机肥样品间含量差异较大,As含量超过和接近限定指标,含量高的超标9.8mg.kg-1,Cu和Zn含量高的达到1 454 mg.kg-1和1 763 mg.kg-1,Cu含量分别是牛粪有机肥、鸡粪有机肥的20倍和11倍,Zn含量分别是牛粪有机肥和鸡粪有机肥的6.7倍和4.4倍。     

畜禽粪便生物炭固碳量、养分量的估算及田间施用潜在风险预测

为了探讨畜禽粪便转化为生物炭后固碳量、养分量及田间施用潜在风险,选取了牛粪、猪粪和鸡粪为主要畜禽粪便原料制备生物炭,通过对其产率、碳含量、养分含量及重金属含量的分析,结合畜禽粪便产量数据,估算了畜禽粪便转化生物炭后固定碳的量和养分的量,并对其田间施用潜在的重金属污染风险进行预测。结果发现:我国2015年主要畜禽粪便总产量达到1.90×109t,其全部转化为生物炭后,固碳量达到3.51×10~8t,相当于我国约17.2%的碳排放量;此外,固定的总养分量为1.73×108t,氮、磷(P_2O_5)和钾(K_2O)分别占总养分的32.6%、46.8%和20.6%。然而,畜禽粪便生物炭中Cu、Zn和Cd的含量超标严重,特别是猪粪生物炭中Cd的含量高达34.36 mg·kg~(-1),超标极其严重不能直接还田。研究表明,畜禽粪便转化为生物炭是一种有效固定碳和养分的方法,但也存在重金属污染的潜在环境风险,需对其作进一步评估。     

长期施用猪粪土壤的重金属含量及风险评价

【目的】为了解规模化养猪场周边土壤重金属含量及安全风险。【方法】以贵阳地区某养猪场周边长期施用猪粪的土壤为研究对象,随机采集土壤样品45个,测定土壤Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu和Zn等7种重金属的含量,采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤环境质量及潜在风险进行评价。【结果】研究区土壤中Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu、Zn平均含量分别为0.30、34.22、68.43、25.47、0.29、40.23和184.93 mg/kg。重金属Cd、As、Hg、Cu、Zn超过土壤环境质量二级标准;Pb、As、Hg、Cu、Zn超过贵州土壤背景值。土壤重金属的单项污染指数为CdHgZnCuAsPbCr,内梅罗综合污染指数为1.01。土壤潜在生态风险指数为AsHgCdPbCuZnCr,潜在生态风险值为109.88。【结论】从内梅罗综合评价结果看,长期施用猪粪土壤为轻度污染,污染较突出的重金属是Cd、Hg和Zn;从潜在生态危害评价结果看,潜在生态风险处于轻微生态危害程度,土壤潜在生态危害程度较低。     

有机肥对生菜生长及其Cd含量的影响

为了比较不同有机肥及其用量对土壤Cd的钝化效果和叶菜Cd含量的影响,选择猪粪、牛粪、鸡粪和花生麸,分别以0.5％、1％、2％、4％的用量施入重金属污染土壤,通过种植3茬生菜的盆栽试验研究有机肥对重金属污染土壤上生菜(Lactuca sativa L.)生长及其Cd含量的影响.结果表明,与对照相比,4种有机肥显著提高生菜的生物量,其中鸡粪和花生麸的肥效较高,牛粪和猪粪的肥效较低.猪粪、牛粪和鸡粪有降低生菜Cd含量的趋势,而花生麸由于降低土壤pH值,提高土壤DTPA-Cd含量,因而具有提高生菜地上部Cd含量的趋势.     

畜禽粪便堆肥过程中雌激素降解特征

为探究畜禽粪便堆肥过程中雌激素降解特征,测定了南京附近养殖场的鸡粪、猪粪、牛粪中天然雌激素雌三醇（E3）、17β-雌二醇（17β-E2）和人工合成雌激素炔雌醇（EE2）、双酚A（BPA）含量。对三种粪便进行堆肥实验,测定了堆肥0、2、4、8、16 d和32 d时四种雌激素的浓度;并以牛粪为代表,对堆体进行不翻堆、两日一翻堆和一日两翻堆处理,研究了翻堆对堆肥过程中雌激素降解的影响。结果表明,三种畜禽粪便均含有较高浓度的天然雌激素,鸡粪和牛粪还含有人工合成雌激素,而鸡粪、猪粪、牛粪中雌激素的活性当量浓度EEQ值分别为3 595.86、268.84、1 207.12 μg·kg^-1,存在较大的雌激素污染风险;在堆肥32 d,鸡粪、猪粪、牛粪的EEQ残留率分别为10.1%、10.6%、0,堆肥处理很大程度上降低了雌激素污染风险。当畜禽粪便中多种雌激素共存时,雌激素降解受初始浓度影响显著,浓度高者具有较大的降解速率。雌激素降解速率随堆体内微生物活动发生改变,堆肥中期微生物活动最为活跃,雌激素降解速率高于堆肥前期和后期。对牛粪堆肥进行翻堆处理,增加了堆体内氧气含量,雌激素降解明显加快,翻堆有利于提高堆肥效果。而两日一翻和一日两翻堆肥中雌激素降解无明显差异,增加翻堆次数并不能显著提高堆肥效果。     

焦化厂周边土壤—玉米系统重金属污染风险评价

为了解焦化厂周边土壤重金属污染现状,在太谷县某焦化厂周边采集土壤样品和玉米样品各30份,分析测定土壤和玉米籽粒中重金属元素的含量以及土壤pH值,并进行生态风险评价及健康风险评价。结果表明,该地区潜在生态风险指数最高的是Hg元素,其污染达到了中等危害水平,其他重金属元素的污染均处于轻度危害水平;焦化厂附近居民经玉米途径摄入的单一污染元素对人体健康的损害风险并不大;Pb、As、Hg、Cr、Cd这5种重金属污染叠加后对成人和儿童的总危害指数分别是0.001 7和0.001 0,5种重金属元素中As的贡献率最高,达到70.4%。     

4种畜禽粪中磷的形态与有效性研究

[目的]为了解规模化养殖场产生的畜禽粪便中磷的生物有效性.[方法]对采自杭州市规模化养殖场的牛粪、猪粪、鸭粪和鸡粪等4种畜禽粪的12个样品中磷进行化学形态分析.[结果]磷素含量大小一般是猪粪＞鸡粪＞鸭粪＞牛粪;畜禽粪中磷主要以可提取态形式存在,无机态比例较高.规模化养殖场畜禽粪中磷的水溶性和生物有效性均高于3种无机磷肥,说明畜禽粪中的磷有较高的生物有效性和流失风险.[结论]在利用畜禽粪改良土壤时,应根据其磷素含量和有效性高低,控制施用量,防止磷素在农田土壤中过量积累和产生农业面源污染.     

畜禽粪便水分特征研究

本研究采集了牛粪、猪粪、鸡粪等鲜样,对其水分特征、固体形态等性质进行了分析。结果表明:单位重量牛粪样品吸水能力最强,可达7.14 g.g-1干重,其中,以吸附与毛细管形态水比例最高,占总水量的61.8%;猪粪与鸡粪单位重量吸水量分别为:3.36g.g-1干重、4.62 g.g-1干重。牛粪样品纤维、胶体含量分别为51.6%、3.4%,明显高于猪粪与鸡粪,牛粪样品CECv最高,达到28.74 mg当量.100 g-1;分别对牛粪进行纤维素酶处理(降低纤维含量)、酸处理(改变CECv)、去除胶体,测定水分特征曲线,结果表明纤维含量、胶体含量及CECv与吸水能力有一定的正相关性。如何破坏纤维与胶体等物质形成的蓄水结构,将不易去除的吸附水、毛细管水转为易去除的重力水是粪便生物脱水重点研究方向。     

有机无机配施对生菜生长及其Cd Pb含量的影响

为了比较等氮水平下不同有机肥及其与无机肥配施对土壤重金属的钝化效果,通过在0.2g·kg-1氮水平下单施商品有机肥、猪粪、牛粪、鸡粪和花生麸,及5种有机肥分别与无机肥(尿素+磷酸二氢钙+硫酸钾)配施(N:N=1:1)的盆栽试验,研究它们对重金属污染土壤上生菜(Lactuca sativa)生长及其Cd、Pb含量的影响。结果表明,与CK相比,有机肥可提高生菜的生物量(商品有机肥单施除外),有机肥单施时,鸡粪处理生菜的鲜重最高,配施时牛粪和鸡粪处理生菜的生物量最大。无论单施或配施,花生麸和鸡粪处理降低生菜地上部Cd含量的效果最好,且鸡粪较好地降低了生菜地上部Pb含量。牛粪和花生麸配施的Pb含量显著低于单施,猪粪和商品有机肥单施的Pb含量显著低于配施,其余单施和配施之间没有显著差异。因此,鸡粪是5种有机肥中较适合施用于重金属污染菜地土壤的有机肥。