畜禽粪便中磷释放运移特征

随着畜禽粪便农田施用量的增加,畜禽粪便中磷流失也越来越引起人们的重视.采用取样分析和室内土柱模拟的方法,研究了猪粪和鸡粪中磷在水、0.5 mol·L-1 NaHCO3和土体中的释放运移特点.结果表明,猪粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中无机磷(Pi)占猪粪全磷(TP)的21.58%,NaHCO3提取液中Pi占猪粪TP的28.92%;鸡粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中Pi占鸡粪TP的18.09%,NaHCO3提取液中Pi占鸡粪TP的17.88%;施用猪粪和鸡粪处理土柱淋溶液中水溶性总磷(TDP)、水溶性无机磷(DRP)和水溶性有机磷(DOP)浓度均随着淋溶次数的增加呈先上升后降低的趋势,施用猪粪处理磷释放速率比施用鸡粪处理快;大量施用猪粪和鸡粪后,0～30cm土体中土壤全磷(TP)和0～60cm土体中土壤速效磷(Olsen-P)的含量显著增加.     

水肥比和振荡时间对畜禽肥水溶性磷含量测定的影响

本文以6种畜禽有机肥为研究对象,研究了水肥比、振荡时间以及有机肥种类对有机肥水溶性磷含量的影响.研究结果表明:在水肥比为10～250∶ 1的范围下,有机肥水溶性含量随水肥比的增加而增加.水肥比为250∶ 1时提取的有机肥水溶性无机磷(WEPi)和水溶性总磷(WEPt)含量分别是水肥比为10∶ 1时的1.9～5.8倍、2.0～5.4倍.震荡时间从0.5 h增加到24 h,有机肥水溶性含量随之增加.震荡1 h提取的WEPi和WEPt含量分别是振荡24 h的58 %～92 %、55 %～91 %,平均值均为73 %.水溶性总磷占总磷的比例范围为10 %～25 %.猪粪经储存或腐熟一定时间,可显著提高猪粪水溶性磷的含量.在振荡1 h、水肥比100条件下,水溶性总磷占总磷的比例由11 %提高到25 %.有机肥水溶性无机磷是水溶性总磷的主要形态,前者占后者的90 %～96 %.根据本研究的结果,建议测定畜禽有机肥水溶性磷含量时振荡时间1 h,水肥比100∶ 1.     

畜禽粪中有效磷提取方法的研究

比较了不同提取条件下用去离子水和0.5 mol·L^-1NaHCO3提取的磷量,提出了适合畜禽粪中水溶性磷和植物有效态磷的提取方法。水溶性磷用去离子水提取,适宜的粪液比为1∶250,提取时间为2 h。植物有效态磷用0.5 mol.L NaHCO3-1提取,适宜的粪液比为1∶200,提取时间为1 h。用提出的方法检测了10个猪粪和10个鸡粪样中的水溶性磷和植物有效态磷,结果表明,重复之间水溶性磷提取量的变异系数在1.83%～4.03%,平均为3.36%;重复之间植物有效态磷提取量的变异系数在0.98%～3.16%,平均为2.24%,结果有较好的重现性。     

单养模式下罗非鱼亲本培育塘的沉积物产污系数初探

采用试验塘养殖方法研究了单养模式下罗非鱼(Oreochromis niloticus)亲本培育塘的沉积物污染物含量及沉积物产污系数.结果表明,单养模式下罗非鱼亲本培育塘的沉积物含水率、总有机质、TN、TP和有效磷的含量以及表层沉积物的氮磷比分别在61.07%～68.87%、5.42%～6.82%、2.12～3.18 mg·g-1、0.34-0.45 mg·g-1g、15.39～24.92μg·g-1和5.74～7.85之间,上述指标在池塘水平分布上没有表现出变化的规律性.面积法和产量法计算得到的湿泥、干泥、总氮、总磷、有效磷、有机质的产污系数分别变化在5.60～15.13 kg·m-2、1.81～5.08 kg·m-2、7.24～23.86 g·m-2、1.13～3.08 g·m-2、0.06～0.18 g·m-2、161.76～526.85 g·m-2和7.89～30.35 kg·kg-1、2.55～10.19 kg·kg-1、10.43～47.86 g·kg-1、1.59-6.18 g·kg-1、0.08-0.36 g·kg-1、256.37～1 004.69 g·kg-1.同时,面积法计算显示,两试验塘的湿泥、干泥、总氮、总磷、有效磷、有机质的产污系数均差异不显著(P>0.05);而产量法计算显示,除底泥有效磷的产污系数差异不显著外(P>0.05),两试验塘的湿泥、干泥、总氮、总磷、有机质的产污系数均差异显著(P<0.05).这表明,当养殖模式、养殖技术、放养密度、投喂饲料等要素基本一致时,用面积法测定的沉积物产污系数比用产量法测定的稳定.     

德州引黄灌区主要河流沉积物各形态磷分布研究

对河流沉积物中各形态磷(P)的研究有助于认识沉积物中P的行为特征、水-沉积物界面上P的迁移、转化、可利用性以及水体营养状态.以德州引黄灌区为例,采用改进的Ruttenberg SEDEX分级连续提取方法,分析了漳卫新河、马颊河和德惠新河表层沉积物中主要赋存形态磷的含量,以期为评价该地区水环境质量,探究水体污染来源以及制定相应的治理措施提供科学依据.结果表明,河流表层沉积物中总磷(TP)的含量为437.4～1197.0 mg·kg-1,无机磷(IP)的含量为373.8～1136.4 mg·kg-1,占TP的64.3％～98.5％.IP又分为弱吸附态磷(Lsor-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷和碎屑磷(Au-P&De-P),含量分别为264～415.2 nmg· kg-1、6.3～331.2mg·kg-1和302.3～563.6 mg· kg-1,分别占TP的5.2％～54.3％、0.8％～31.5％、35.7％～80.9％.有机磷(OP)的含量为9.0～413.4 mg· kg-1,占TP含量的1.55％～35.68％.三条河流沉积物中不同形态P含量的变化趋势不同,空间变异性大;从上游到下游,漳卫新河底泥中的TP呈下降趋势,马颊河底泥中TP变化幅度不大,德惠新河底泥中TP呈现出先增高后降低的趋势,变化幅度较大.相关分析表明黄河下游引黄灌区沉积物中部分形态P之间存在显著的相关性,表明这些形态的P可能来源相同或者在某些特定的条件下会相互转化.最后,提出了控制P排放来源、加强污水处理、提高农业P的利用效率以及加强相关的研究等建议.     

巴丹吉林沙漠沙样中磷形态的分析研究

采用7步连续浸提法对巴丹吉林沙漠西北部黑风口沙样中磷的各种形态进行了分析测定.并对沙样进行了分级形态研究.结果表明,在各种不同粒度的黑风口沙样中总磷(TP)含量范围为184.95～338.66μg·g-1,平均含量254.34μg·g-1,其主要组成为无机磷(IP),平均含量为246.60 μg·g-1,平均占TP的96.96%;而有机磷(Or-P)含量范围为2.85～18.72 μg·g-1,平均占TP的3.04%.在所有不同粒度的沙样中,自生钙结合磷(Ca-P)含量最高,平均含量为174.52μg·g-1,占TP含量的68.62%,其次是原生碎屑磷(De-P),占TP含量的23.25%,二者占TP含量的绝大部分;其他各形态磷含量的高低顺序依次为:有机磷(Or-P)、铁结合态磷(Fe-P)、铝结合磷(Al-P)、交换态磷(Ex-P)、闭蓄态磷(Obs-P).在所取沙漠颗粒物样中TP、Ca-P、De-P、Fe-P、Obs-P各自含量都随沙样粒度的减小而增大,而Or-P的含量变化则相反;Ex-P、Al-P含量受颗粒物粒度变化的影响趋势不明显.     

渭河水体磷素富营养化状况研究

对渭河(杨凌段)水体的营养水平(主要是以磷为主)进行了调查研究。结果表明,渭河水体TP浓度为0.18￣1.47 mg.kg-1;平均为0.63 mg.kg-1,说明渭河水体TP已经开始富集了。在TP中,PP和DOP占TP的百分数明显比MRP所占的分值高。渭河水体的PP含量为0.056￣1.28 mg.kg-1,平均0.37 mg.kg-1,占TP的10.92%￣87.34%;DOP含量为0.033￣0.33 mg.kg-1,平均为0.15 mg.kg-1,占TP的2.25%￣62.64%;MRP含量为0.017￣0.39 mg.kg-1,平均为0.12 mg.kg-1,占总磷的3.17%￣60.75%。     

湿地填料的磷吸附特性及潜流人工湿地除磷效果研究

采用现场采样及室内试验方法,研究了钢渣、页岩、砾石和棕色土壤等湿地填料对磷的等温吸附特性及由页岩和钢渣构建的潜流湿地对磷的去除效果。结果表明,用Langm uir方程能很好地描述钢渣、页岩、棕色土壤和砾石对磷的等温吸附过程。钢渣、页岩、棕色土壤和砾石的磷最大吸附量分别为2500.00、666.67、2.55和0.54m g·kg-1,按吸附量大小依次为钢渣>页岩>棕色土壤>砾石。钢渣在0～20、0～50、0～100、0～150、0～300m g·L-1起始磷浓度系列内的吸附常数(a)和最大吸附量(b)差异较大,钢渣的最大磷吸附量提高了6.5倍(从384.62m g·kg-1到2500m g·kg-1),同时吸附常数减小了32.5倍(从2.6到0.08)。当潜流湿地水力停留时间(H RT)为0.95d运行时,湿地平均进水总磷浓度为2.774m g·kg-1,平均出水总磷浓度为0.211m g·kg-1,平均磷去除率为91.52%。     

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。     

巢湖典型小流域表土磷的空间分异特征及影响因素分析

研究了巢湖北部的烔炀河-岐阳河小流域土壤、富磷地质区岩石风化碎屑及烔炀河沉积物等表土物质中总磷(TP)含量,以及NaOH提取态磷(NaOH-P)、HCl提取态磷(HCl-P)、有机磷(OP)等形态组成特征,探讨了富磷地质区岩源性磷及人为污染对表土磷空间分异的影响。结果表明,土壤中TP平均含量为436.8mg·kg-1,其形态组成以OP和NaOH-P为主,分别占到TP含量的41.6%和32.0%,HCl-P平均百分含量为11.8%;富磷地质区岩石风化碎屑中TP平均含量4539.5mg·kg-1,其形态组成以HCl-P为主,NaOH-P、HCl-P、OP分别占到TP含量的0.5%、74.9%、3.5%;烔炀河沉积物中TP平均含量为683.0mg·kg-1,NaOH-P、HCl-P、OP分别占到TP含量的45.0%、20.6%、24.9%。空间上,HCl-P含量在流域上游的富磷地质区最高;NaOH-P含量在流域上游地区较低,而在流域中游-下游地区逐渐增加。烔炀河-岐阳河小流域表土中总磷含量与形态组成空间分异受到富磷地质区岩源性磷及人为污染的共同影响,其中岩源性磷对流域上游地区影响较大,而在中下游地区受到生活污水及化肥施用等人类活动的影响程度较大。