城市污泥施用对沙地油菜的影响及效果评价

针对京郊沙质土壤贫瘠,植被生长缺乏营养物质等问题,采用盆栽实验研究了污泥添加量对油菜长势及沙质土壤理化性质的影响,测定了油菜长势、营养成分的含量以及重金属的有效浓度,并采用层次分析法构建了污泥改良沙质土壤方案选取分析模型,确立了最佳污泥添加量。结果表明,适量的污泥可有效改善沙质土壤中有机质、全氮和有效磷的含量;且有利于油菜的生长,油菜的发芽率、株高和生物量的增加率分别达到10%、131.55%和58.84%。重金属风险评价结果表明,当污泥浓度低于20%时,土壤处于清洁状态。分析模型评价结果表明3%为污泥的最佳添加量,为今后污泥的资源化利用以及京郊沙质土壤的改良提供了一定的理论依据。     

污泥对油菜生长响应及土壤理化性质研究

在脱水污泥施用量为栽培基质的0,10%,20%,40%,60%,80%和100%时,对油菜生长情况的影响进行了研究,同时研究了污泥的施用和油菜的种植对土壤中重金属含量的影响。结果表明:当污泥的施用量为80%～100%时,油菜无法生长;当污泥的施用量在10%～40%时,油菜获得了良好的生长响应,污泥的施用使土壤中重金属含量增加,但当污泥施用量为20%以下时,油菜的重金属含量是安全的,说明合理施用污泥,不会造成油菜重金属的污染;污泥的施用还增加了土壤中营养物质的含量,能够改良贫瘠土壤。     

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。     

植物对城市污泥改良土壤中重金属的富集

通过室内盆栽试验、现场小区试验,研究利用城市污泥改良土壤后,油麦菜、黄婵2种植物的生长状况及它们对土壤中重金属元素的富集作用。结果表明:利用污泥改良土壤后,试验组植株的各项生长指标均优于对照,盆栽试验中土壤与污泥混合比为5∶2、5∶3(干质量比)时试验组植株长势较好,小区试验中土壤与污泥混合比为8∶2、7∶3(干质量比)时试验组植物长势较佳;2组试验中重金属元素在植物中均有不同程度累积,黄婵中重金属元素累积量高于油麦菜,且大部分重金属含量已经超过食品中重金属含量标准值。因此在利用污泥改良红壤时,要控制污泥施用量,避免对土壤环境及种植作物造成重金属污染。     

秸秆改良材料对沙质土壤钾素抗淋溶的效应

通过淋溶试验,研究了沙质土壤在加入不同施加量和配比的秸秆改良材料后钾素的淋溶状况.结果表明:秸秆改良材料对沙质土壤钾素的淋溶有明显的抑制作用.在一定范围内,施加量大和配方中聚丙烯酰胺(PAM)含量高的处理效果最好,添加秸秆∶膨润土∶PAM为900∶100∶30的改良材料(处理T10-3)的土壤钾素累积淋溶量较CK减少了48%.此外,施用秸秆改良材料能有效抑制沙质土壤钾素的垂直迁移,处理T10-3上层土壤中速效钾的含量较CK提高了102%,下层则降低了58%,说明沙质土壤中施用秸秆改良材料具有抗钾素淋失的效应.     

生物炭对污泥混合基质性质和植物生长的影响

为探讨不同原料生物炭对污泥-土壤混合基质理化性质和在该基质中种植的园林植物生长的影响，采用盆栽试验，以污泥和土壤（质量比1∶1）混合物为栽培基质（CK），研究污泥生物炭（SB）、凋落物生物炭（LB）和水稻秸秆生物炭（RB）添加（按照基质质量的4.5%添加）对基质理化性质、有效态重金属含量以及蓝花草（Ruellia simplex）生长的影响。结果表明：与CK（基质中不添加生物炭）相比，3种生物炭均降低基质容重，提高总孔隙度和毛管持水量，对基质pH影响不显著。SB显著增加基质全P含量，降低速效P含量，LB显著提高有机质、全N、全P、碱解N、速效K含量，降低速效P含量，RB显著提高全P、全K、速效P、速效K含量。对于有效态重金属，SB显著降低有效态Cd、Pb、Cu、Zn、Ni含量，而LB和RB仅显著降低有效态Cu含量。3种生物炭均显著促进蓝花草根系生长及对N、K的吸收，SB还显著提高蓝花草地上部生物量及对P的吸收。模糊隶属函数显示，对基质改良和植物生长影响的综合评价排序为SB>LB>RB>CK。综上，在污泥园林利用中添加污泥生物炭、凋落物生物炭和水稻秸秆生物炭均可有效提升土壤质量，促进园林植物生长，其中污泥生物炭的综合改良效果最佳。     

城市堆肥污泥对2种草本植物生长的影响

为探讨不同配比的城市堆肥污泥基质对高羊茅和紫花苜蓿2种草本植物生长的促进作用,用盆栽对比试验,将其与砂质土壤按不同比例混合,作为高羊茅和紫花苜蓿的生长基质,比较不同配比城市堆肥污泥对高羊茅和紫花苜蓿生长的影响。结果表明:堆肥污泥的添加改善了土壤的理化性质,显著提高了高羊茅和紫花苜蓿的出苗率、株高、生物量以及氮肥、钾肥的表观利用率。20%比例的污泥对高羊茅生长的促进效果最佳,30%比例的污泥对紫花苜蓿促进效果最佳。将污泥堆肥化后以一定比例添加入矿区土壤可促进当地植被的恢复,建议堆肥污泥的添加比例以20%~30%为宜。     

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。     

城市污泥改良矿山废弃地土壤理化性质的研究

应用土柱淋溶试验研究不同污泥施用量及施用方式对矿山废弃地土壤渗入能力、p H值、有机质,以及N、P、K和重金属元素含量的影响。结果表明,随施用污泥量的增加,土壤有机质、总氮(TN)、碱解氮(AN)、总磷(TP)、有效磷(AP)、总钾(TK)和速效钾(AK)含量随之增加;土壤和污泥重量比大于5∶3时,施用污泥对红壤AN、AP含量的增加有极显著效果;2 cm污泥层位于土壤剖面16~18 cm处和土壤与污泥重量比5∶1的处理,基质渗入率明显高于其它土柱,且不同土壤与污泥重量比的处理基质渗入率均随时间呈不同程度的降低;方差分析显示,金属Cu、Zn、As、Cr(+6)、Ni含量与城市污泥的施加量呈正相关关系,相关系数r分别为0.995、0.953、0.931、0.975和0.916。城市污泥改良矿山废弃地土壤的最佳污泥施用量为土泥重量比为5∶3。     

污泥及强化措施对稀土矿区废弃地土壤的改良

【目的】探究添加城市污泥对稀土矿废弃地土壤的改良作用,以及在添加污泥基础上添加蔗渣和土壤调理剂的强化效果,以期为稀土矿区土壤改良提供理论依据,也为城市污泥资源化利用提供新思路。【方法】以稀土矿区土壤为研究对象,设置3个处理:添加污泥(T1)、添加污泥+蔗渣(T2)、添加污泥+蔗渣+土壤调理剂(T3),矿区土壤作为对照(CK),以剑豆Canavalia gladiata为种植材料,通过盆栽试验验证土壤改良效果;测定土壤理化性质和剑豆生长指标,运用主成分分析和模糊隶属函数分析方法综合分析不同处理的土壤改良效果。【结果】与对照相比,3种处理均极大地改善了矿区土壤的理化性质,促进了剑豆生长和氮、磷、钾养分元素吸收。其中,T1处理使土壤容重降低27.64%,总孔隙度提高23.91%,毛管持水量提高42.41%,有机质含量提高11.01倍,全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量大幅增加;T2处理的土壤物理性质优于T1,有机质含量提高25.9%,pH提高0.32;T3处理的土壤pH(7.22)最高,较T2提高49.17%,速效磷、速效钾含量分别提高0.46%和11.05%。T2和T3处理植株的总生物量显著高于T1和CK,且T2和T3处理之间无显著差异;单株氮、磷、钾的积累量均在T2处理达到最大值,分别为934.43、172.07、931.35 mg,且与其他处理差异显著。CK、 T1、 T2、 T3的隶属函数平均值分别为0.06、 0.56、 0.83、 0.90,土壤改良效果排序为T3T2T1。【结论】添加污泥显著改良矿区土壤,在添加污泥基础上加入蔗渣和土壤调理剂的改良效果显著增强。     

城市污泥用于尾矿废弃地土壤改良的可行性研究

通过对城市污泥和尾矿废弃地理化性质以及重金属含量的分析,结合污泥土地利用的有利因素和限制性因素,讨论城市污泥用于尾矿废弃地土壤改良的可行性,提出城市污泥可以作为提高尾矿废弃地土壤肥力、改良土壤理化性质、促进植被恢复生长的土壤改良剂,从而实现尾矿废弃地生态恢复的目的。     

城市剩余污泥在铁矿尾矿库生态修复中的试验

针对陕西省略阳县铁尾矿库废弃地的复垦,以城市剩余污泥作为改良剂,选用4种短期生长叶类植物进行35 d盆栽试验,研究植物在以尾矿和剩余污泥按4种不同质量配比所得的盆栽基质中的生长情况。盆栽基质是以尾矿与剩余污泥按质量100∶0、80∶20、60∶40、50∶50混合而成,分别标记为T_(100)、T_(80)、T_(60)、T_(50),T_0为正常土壤对照。结果表明,尾矿与剩余污泥比例为60∶40的土壤改良组植物在发芽率、地面以上部分株高和鲜质量方面最高;在同一改良土壤组中,茼蒿生长高度、发芽率、地上鲜质量最高;植物地上茎叶中重金属含量随剩余污泥在混合基质中比例的升高而增长,同一土壤改良组中茼蒿茎叶重金属含量最高。     

污泥对生菜、萝卜产量及有害物质积累的影响

用盆栽试验,研究了污泥对生菜、萝卜产量和重金属、硝酸盐和亚硝酸盐积累的影响.结果表明,污泥可明显增加生菜和萝卜产量;当污泥施用量为土壤干重的1%时,生菜和萝卜中重金属Zn、Cd、Cr、Cu、Pb含量及硝酸盐和亚硝酸盐含量均符合国家食品卫生标准;当污泥施用量为土壤干重的3%时,生菜中重金属Cd含量超标,萝卜中亚硝酸盐含量超标,超标率分别达20%、15%.     

凹凸棒石-污泥共热解生物炭对玉米苗期生长特性和重金属富集效应的影响

利用凹凸棒石和污泥制备7种不同比例(0、5%、10%、15%、20%、25%、30%)的凹凸棒石-污泥共热解生物炭。通过盆栽试验调查凹凸棒石-污泥共热解生物炭对玉米生长和土壤中重金属(Cu、Zn、Pb、Ni、Cd)富集的影响。结果表明:凹凸棒石添加量为15%的凹凸棒石-污泥共热解生物炭显著促进了玉米的出苗率和株高,分别增加了55.87%和24.35%,凹凸棒石添加量为20%时,根长、鲜质量和干质量分别增加了65.57%、79.85%和76.84%。凹凸棒石-污泥共热解生物炭对重金属的富集有显著抑制作用,凹凸棒石添加量为15%时,显著抑制了玉米对Cu、Zn、Ni、Cd的富集,分别减少了55.01%、49.27%、54.87%、41.99%,凹凸棒石添加量为20%时,使重金属Pb的富集量减少了34.01%。凹凸棒石的添加增强了污泥生物炭的钝化功能,为污泥安全利用提供了一种新方法。     

污泥堆肥农用对蔬菜生长状况及重金属吸收的影响

[目的]为污泥堆肥农用提供理论依据。[方法]采用盆栽试验研究土壤中施入不同比例污泥堆肥（0、5％、10％、15％、20％）及分别添加40g/盆粉煤灰和3g/盆石灰对小白菜和萝卜生长发育及吸收重金属的影响。[结果]混合土壤中重金属的含量随污泥堆肥施入量的增大而升高,堆肥施入量为10％时,Cu含量超标,施入量为15％时,Zn含量超标。堆肥施入量低于10％时,可促进小白菜和萝卜生长,施入量达到15％时,小白菜和萝卜生长受到抑制。粉煤灰抑制小白菜吸收重金属的效果优于石灰。[结论]土壤中污泥堆肥施入量小于10％时,能促进蔬菜生长。粉煤灰和石灰能降低蔬菜对重金属的吸收。     

秸秆还田对镉污染农田土壤中镉生物有效性的影响

通过温室盆栽试验和土壤培养试验,研究了重金属镉污染水稻土和人为模拟镉污染土壤上不同种类和不同量的作物秸秆还田后,土壤中可提取态镉的动态变化规律以及对白菜生长和吸收重金属镉的影响.结果表明,秸秆还田显著提高了2 种镉污染土壤的pH值.镉污染水稻土上还田玉米和菜豆秸秆显著提高了土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA 提取态镉含量,秸秆还田后2 周时醋酸铵提取态镉含量增加了17%～33%,随时间延长,土壤中可提取态镉增加变的不明显.模拟镉污染土壤上还田玉米和菜豆秸秆对土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA 提取态镉含量影响不明显.镉污染水稻土上秸秆还田量2%时显著降低了白菜体内镉含量,还田菜豆秸秆和玉米秸秆白菜体内镉含量分别降低了18%和27%.还田玉米秸秆影响了白菜生长,降低了白菜的产量;模拟镉污染土壤上还田菜豆秸秆对白菜生长和镉含量影响不明显,但还田2%玉米秸秆降低了白菜生物量,增加了白菜镉含量.     

蚯蚓粪改良红壤的效果及对不结球白菜生长的影响

采用江西鹰潭红壤为材料进行模拟培养试验,探讨添加蚯蚓粪对贫瘠红壤的快速改良培肥效果,旨在为经济、高效创制高肥力、多用途人造新成土开辟新途径。试验设置5个处理,分别添加质量比为0%(CK)、5%(T1)、10%(T2)、15%(T3)、20%(T4)的蚯蚓粪至红壤中。混合物培养一段时间待性质基本稳定后进行不结球白菜试验,观测不同处理条件下不结球白菜(Brassica rapa L.chinensis)幼苗的生长状况及体内营养成分,分析得出蚯蚓粪改良红壤的适宜比例及改良效果。结果表明,(1)适量的蚯蚓粪可以改善红壤的p H值、硝态氮含量和速效磷含量等性质,为不结球白菜提供良好的生长环境;(2)蚯蚓粪用量为5%~10%时会促进不结球白菜幼苗生长,但添加20%以上的蚯蚓粪反而会抑制不结球白菜幼苗的生长;(3)蚯蚓粪添加量为5%~10%时,不结球白菜幼苗地上部和根系生长状况最佳。     

稻壳炭钝化污泥对萝卜种子发芽和幼苗生长的影响

以稻壳炭钝化后的城市污泥为对象,研究对萝卜种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,与单独施加污泥相比,稻壳炭钝化污泥促进了萝卜种子的发芽,减轻了污泥对种子根伸长的抑制,提高了发芽指数;与对照土壤相比,稻壳炭钝化污泥的施用显著促进了萝卜幼苗生物量的提高,增加了幼苗对钾的吸收,且幼苗钾含量与基质中稻壳炭含量呈显著正相关,但对幼苗氮磷含量无显著影响;稻壳炭钝化污泥的施用使萝卜幼苗中Zn、Pb和Cu含量显著上升,而对Cd含量没有显著影响,回归分析结果,萝卜幼苗中的Zn、Pb、Cu含量与基质中污泥含量呈显著正相关,Zn、Pb含量与稻壳炭含量呈显著负相关,表明稻壳炭抑制了萝卜幼苗对污泥中重金属的吸收。     

干化剩余污泥作草坪基质对草坪生长和土壤环境的影响

将干化剩余污泥和土壤按不同质量比例混合（干化剩余污泥添加比例分别为0,10%,25%,50%,75%和100%）后作为草坪基质进行马尼拉草坪盆栽试验,分析干化剩余污泥作基质对草坪生长和土壤环境的影响。结果表明,马尼拉的生长势随基质中干化剩余污泥添加比例的提高而增强;马尼拉中Hg的含量与草坪基质的Hg含量存在较高相关性;各处理草坪基质的Cr,Cd和Hg含量随干化剩余污泥添加比例的提高而显著提高,但均未超过污泥园林绿化泥质标准。     

利用蚯蚓粪改良果园底层土壤的效果

采用果园底土(30~60 cm)为材料进行盆栽试验,探讨添加蚯蚓粪对底土的改良效果。混合物培养一段时间待性质基本稳定后进行白菜栽培试验,观测不同处理条件下白菜幼苗的生长状况及营养成分。结果表明:添加适量的蚯蚓粪可以改善底土的p H值、有机质、硝态氮、速效磷含量等理化性质,为白菜提供良好的生长环境;添加5%、10%的蚯蚓粪会促进白菜幼苗生长,但添加15%以上的蚯蚓粪则会抑制白菜幼苗的生长;在蚯蚓粪添加量为5%时,白菜幼苗地上部和根系生长状况最佳。