广西集约化养殖猪饲料Cu和Zn含量及粪便Cu和Zn残留特性研究

[目的]研究广西集约化养殖场猪饲料重金属Cu、Zn含量及其猪粪便Cu、Zn残留特性,为猪粪有机肥的安全合理使用提供理论依据。[方法]采集广西集约化养殖场35个猪饲料和47个猪粪便样品,对其Cu和Zn含量进行了测定。[结果]Cu和Zn含量在猪饲料中分别为159.4和238.2 mg/kg,在猪粪便中分别为828.0和1 330.2 mg/kg。猪粪便与猪饲料中Cu、Zn含量呈极显著正相关。猪粪便中交换态、碳酸盐结合态Cu、Zn所占比例分别为34.3%、18.6%、8.6%和6.5%。[结论]按照我国猪饲养标准和德国腐熟堆肥中重金属限量标准,猪饲料和猪粪便中Cu、Zn含量严重超标,高Cu、Zn含量的畜禽粪便在土地上利用时可能会带来农产品和土壤污染风险。     

畜禽粪便中铜和锌污染现状及风险分析

为研究我国畜禽粪便中重金属Cu和Zn的现状及对土壤的污染风险,对数据库和课题组已有的数据进行整理,分析了我国畜禽粪便中Cu、Zn的现状,建立土壤中畜禽粪便重金属Cu和Zn的风险评估模型,预测施用畜禽粪便后土壤Cu、Zn的污染情况,并推算畜禽粪便Cu、Zn的阈值。研究发现,不同畜禽粪便中Cu、Zn含量差异较大,且Zn的含量均高于Cu含量。猪粪中Cu、Zn含量最高,中位值分别为406.9 mg·kg~(-1)和671.3 mg·kg~(-1),羊粪中Cu、Zn含量最低,中位值分别为28.7 mg·kg~(-1)和101.1 mg·kg~(-1)。施用猪粪的土壤中Cu和Zn的积累速率分别为12 080.0 g·hm~(-2)·a~(-1)和18 928.4 g·hm~(-2)·a~(-1);家禽粪的影响其次,Cu和Zn的积累速率分别为1 396.4 g·hm~(-2)·a~(-1)和7 978.1 g·hm~(-2)·a~(-1);牛粪和羊粪的污染风险较低。根据模型计算的阈值中,粪肥中Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～2 256.6 mg·kg~(-1)和1 322.4～20 040.9 mg·kg~(-1);粪肥污染风险与阈值呈负相关,污染风险最高的猪粪,阈值最低,其Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～163.2 mg·kg~(-1)和1 322.4～1 972.8 mg·kg~(-1)。     

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...     

我国主要畜禽粪便养分含量及变化分析

取样并分析了我国20个省(市)主要畜禽粪便的养分含量.结果表明.畜禽粪便中养分含量变异很大,鸡粪和(N)、磷(P2O5)、锌(Zn)、铜(Cu)含量明显高于牛粪和羊粪,而钾素(K2O)含量相当.鸡粪中N、P20,、K:O、Zn、Cu平均含量分别为3.53%、2.38%、306.6 mg·kg-1和78.2 mg-kg-1;猪粪中分别为2.28%、3.97%、2.09%、663.3 mg·kg-1和488.1 mg·kg";牛粪为1.56%、1.49%、1.96%、138.6 mg·k-1和48.5 mg-kg-1;羊粪中分别为1.3l%、1.03%、2.40%、88.9 mg·kg-23.5 mg·kg-1.按照德堆肥的标准,鸡粪中Zn、Cu的超标率分别为27.1%和15.3%;猪粪中Zn、Cu的超标率分别为62.5%和70.0%;牛粪中Zn、Cu的超标率分别为3.8%和9.6%;羊粪中Zn、cu不超标.与上世纪90年代相比,鸡粪、猪粪、牛粪中P2O5的平均含量分别增加65.7%、93.7%和52.0%;鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪K2O的平均含量分别增加138.7%、54.8%、71.9%、50.9%;鸡粪和猪粪中zn的平均含量分别增加92.1%和383.5%,猪粪含Cu量增加近12倍.畜禽粪便的电导率(EC)值主要集中在50～150 mg·cm-1,pH主要集中在7.0～8.0.这一研究为畜禽粪便的安全合理施用提供了参考.     

山东省规模化猪场猪粪及配合饲料中重金属含量研究

对山东省21家规模化猪场夏、冬两季共126个猪粪样品及18个配合饲料样品中多种重金属(Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb)的含量进行了检测.结果表明,猪粪中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb的平均检出值分别为12.3、472.8、1 908.6、36.5、0.9、2.9 mg·kg-1.不同猪群粪便中重金属含量存在一定差异,小猪猪粪中Cu、Zn、Cd含量最高,而Cr、As分别在种猪猪粪及育肥猪猪粪中的含量最高.除Cr外,其他5种重金属在冬季样品中的含量均高于夏季样品.猪配合饲料中As、Cu、Zn的最大检出值分别为34.1、211.9、2 883.1mg·kg-1,超过国家标准规定最高添加量的17～35倍,是猪粪中重金属的主要来源.参考相关腐熟堆肥中重金属的限量标准,所调查的猪粪样品若用于堆肥,将导致堆肥产品重金属含量严重超标.因此,必须严格控制猪配合饲料中重金属的添加,以减少猪粪中的重金属含量,降低使用猪粪作为肥料带来的生态环境危害及农产品安全风险.     

嘉兴市主要生猪规模化养殖饲料和粪便重金属污染特征

对27家规模生猪养殖场饲料和对应粪便样品重金属含量进行分析研究,结果猪饲料中Cr,Cu,Zn,Pb,As含量加权平均值分别为4.6,123.4,370.7,0.69和6.9 mg·kg-1,参照《饲料添加剂安全使用规范》和《农业部1224号公告》,超标率分别为5.36%,62.5%,19.64%,3.57%和37.5%。猪饲料重金属含量排序为仔猪中猪大猪母猪,但饲料重金属超标率排序为:大猪母猪中猪仔猪,大猪饲料超标率超过95%。参照《有机肥料》(NY 525—2012)和《污泥农用污染物控制标准》(GB 4284—84),猪粪Cu,Zn,As超标,超标率分别为71.9%,78.9%和42.1%。仔猪粪便Cu和Zn超标率均达到100%。生猪饲料和对应粪便重金属含量呈较强的正相关,猪饲料与对应粪便中Hg,Cu,As含量的相关系数R20.8,对应Cr相关系数R20.6。     

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。     

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。     

规模化猪场配合饲料和猪粪中矿物质元素含量特征

随着我国畜禽养殖业的快速发展和饲料添加剂的广泛使用,畜禽粪污资源化利用和污染控制已经成为环境污染防控过程中面临的主要问题之一。为了掌握山东省规模化猪场配合饲料和猪粪中矿物质元素含量水平,本研究对山东省16地市部分规模化猪场的配合饲料和猪粪中矿物质元素含量进行了测定,分析了二者的相关性并对猪粪中残留的Zn、Cu进行了超标评价。结果显示,不同生产阶段猪饲料中矿物质元素Fe、Mn、Ca、Zn和Cu的平均添加量范围分别为90.95～106.91、21.41～25.09、3 003.42～4 073.24、195.72～1 498.63 mg/kg和27.89～144.27 mg/kg;Fe、Mn和Cu的平均添加量均符合《饲料添加剂安全使用规范》(农业部1224号公告),仅有少数养猪场的最高检测值超过规范中的最高限制值;猪粪中Zn、Cu残留量均超过国内外堆肥参考标准;配合饲料与猪粪中Zn含量存在显著相关关系,除了保育期和生长前期,Cu含量在其他生产阶段均存在相关关系,表明饲料中矿物质元素的过量添加是导致猪粪中Zn、Cu元素残留量增加的主要原因;山东省规模化养猪场猪粪中Zn、Cu具有潜在超标风险,应予以高度重视。     

浙江省商品有机肥及其原料中的铜、锌含量调查

于2019年对浙江省商品有机肥及其原料中的Cu、Zn含量进行调查。结果表明,调查的商品有机肥中Cu、Zn含量差异很大,分别为1.3~1 047.1、13.9~2 083.9 mg·kg^-1,平均值分别为143.9、556.2 mg·kg^-1。不同种类的商品有机肥原料中Cu、Zn含量均差异很大,但均以猪粪中最高(平均值分别为498.3、1 295.4 mg·kg^-1)。非粪便类原料(渣类)中的Cu、Zn含量仅分别为41.2、78.3 mg·kg^-1,远小于畜禽粪便类原料。     

雅安市耕地土壤重金属健康风险评价

通过采样分析探究了雅安市耕地土壤重金属的分布,并利用国家土壤环境质量一级标准和健康风险评价模型对雅安市耕地土壤中Pb、Zn、Cu、Cd的含量进行健康风险评价。结果表明,雅安耕地土壤Pb、Zn、Cu、Cd的含量范围分别为:38.25~127 mg.kg-1Pb、32.91~156.4 mg.kg-1Zn、7.479~82.73 mg.kg-1Cu、1.667~7.949 mg.kg-1Cd,其中Cd超标最为严重,Pb和Zn次之,Cu最小。土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Cd的含量所引起的成人与儿童平均个人风险均表现为Cd>Pb>Cu>Zn,其中宝兴县五龙乡东风村人体总的健康危害风险最大,在实际生产生活中应加强相应预防和控制。     

广西雅长兰科植物分布区土壤理化性质

为了更好地繁殖和保存兰科植物的优良基因,在广西雅长兰科植物自然保护区,按兰科植物的水平分布及垂直分布状况,选择代表性的地段设置样地22个,分别取样测定土壤(0~20 cm)理化性质。结果表明,土壤密度为0.530~1.012 g.cm-3,平均值为0.794 g.cm-3;土壤总孔隙度为39.7%~62.9%,平均值为54.1%;土壤通气度为16.7%~34.4%,平均值为25.1%。土壤pH值为5.33~8.03;有机质质量分数为30.55~98.32 g.kg-1;全氮及水解氮质量分数分别为1.46~7.38 g.kg-1和191.40~713.40 mg.kg-1;全磷及有效磷质量分数分别为0.72~1.77 g.kg-1和0.80~6.30 mg.kg-1;全钾及速效钾质量分数分别为1.32~9.88 g.kg-1和25.30~99.80 mg.kg-1。从而充分表明,广西雅长兰科植物分布区土壤较疏松、通气性及透气性能良好。土壤中氮、磷、钾主要养分质量分数丰富。     

镉铜胁迫下紫苏的生长响应和富集特征研究

通过盆栽试验,分析了紫苏(Perilla frutescens(L.)Britt.)在Cd、Cu胁迫下生长响应及其对Cd、Cu的耐性、吸收和累积特征.结果表明,在Cd处理浓度≤60mg·kg~(-1)和Cu处理浓度为≤600mg·kg~(-1)时,紫苏株高和根长均随处理浓度提高而增加,此后则随处理浓度增加胁迫作用渐趋明显.植株地上部和根部Cd的最高含量分别是331.51和991.14 mg·kg~(-1),Cu的最高含量分别为228.65和2 030.63 mg·kg~(-1).植株地上部Cd和Cu的最大富集量分别为66.70和36.52 μg·plant~(-1).植株Cd、Cu富集系数分别为2.59～15.42和0.14～1.24,迁移系数分别为0.35～1.44和0.07～0.56.因此,该植物可用于Cd、Cu污染土壤的修复.     

丘北辣椒种植区土壤中砷和磷的含量及其相互关系

通过大田调查的方法,研究云南省丘北县天星乡和树皮乡土壤砷和磷含量及其相关关系。结果表明:(1)总砷含量平均值为36.76 mg.kg-1(12.81~94.08 mg.kg-1),42%的土壤样品超过国家土壤环境质量二级标准,有效砷含量平均值为3.67 mg.kg-1(2.01~5.38 mg.kg-1)。天星乡土壤总砷和有效态砷含量都高于树皮乡。(2)土壤全磷含量平均值为0.46 g.kg-1(0.22~0.92 g.kg-1),速磷含量平均值为18.79 mg.kg-1(1.20~70.59 mg.kg-1)。(3)丘北辣椒主产区土壤总砷和有效砷均与全磷和速效磷呈极显著负相关关系,土壤中砷的含量随磷含量的升高而降低。     

福建铁观音茶园土壤中的砷及其向茶叶转移的规律

供试茶叶和土壤样品各144个,采自福建省铁观音茶叶主产区安溪、华安、永春.茶园表层土壤(0-25 cm)的全砷含量为0.33-53.41 mg.kg-1,平均7.39 mg.kg-1,土壤母质和土壤对全砷含量均有一定的影响;土壤有效砷含量为0.006-2.059 mg.kg-1,平均0.177 mg.kg-1;砷的平均有效度为2.38%,土壤砷的有效度与0.002 mm土壤粘粒含量(r=-0.268**)和有机质含量(r=-0.274**)间均呈极显著线性负相关(n=144,P0.01(150)=0.208);土壤有效砷含量与全砷含量间呈极显著线性正相关(r=0.862**);茶叶砷含量为0.001-0.346 mg.kg-1,平均0.062 mg.kg-1;茶叶砷含量均与土壤全砷(r=0.350**)和有效砷含量((r=0.349**)间呈极显著正相关(n=144,P0.01(150)=0.208);砷的转移系数与土壤全砷或有效砷含量间均呈极显著线性、乘幂、指数、对数相关.     

污泥农用对痕量元素在小麦－玉米轮作体系中的积累及转运的影响

利用田间试验初步研究了污泥农用对小麦、玉米大田作物及土壤环境影响以及污泥中痕量元素在土壤与植物可食部分之间转移规律.结果表明,施用污泥后,尤其是36t·hm~(-2)施用量时,土壤中Zn、Cu、Cd、Pb、As和Hg的含量均显著增加,但是施用污泥4.5至36 t·hm~(-2)后,除小麦籽粒中Zn、Cu含量和玉米籽粒中Zn、Cr含量显著增加外,其他痕量元素在小麦和玉米籽粒中的含量没有显著增加.作物籽粒中Zn含量与土壤中污泥施加量之间存在着显著的线性回归关系,土壤中增施1t·hm~(-2)污泥,小麦和玉米籽粒中Zn的含量分别增加0.570和0.118 mg·kg~(-1).小麦和玉米籽粒除Ni和Pb的富集系数相近外,对其他痕量元素而言,小麦籽粒的富集系数显著高于玉米籽粒.从痕量元素的累积速率和现行土壤环境质量标准考虑,北京污泥中Hg是优先考虑控制的元素,但是污泥中Hg对食品安全的影响还需要进行长期的大田实验研究.     

基于GIS和GPS的沱江中游土壤镉和铅空间变异研究

采用ArcGIS9.0和GPS技术对沱江中游314个土壤样点的耕层中(0～20 cm)镉和铅含量空间变异分布特征及影响因素进行了研究.结果表明,该区土壤镉和铅呈对数正态分布,土壤镉平均含量为(0.11±0.13)mg·kg~(-1),铅平均含量为(30.03±9.82)mg·kg~(-1).土壤镉空间分布是以赵家镇为高值区(0.15～0.30 mg·kg~(-1)),并向东南和西北两侧条带状递减,东南部土壤镉含量主要为0.06～0.15 mg·kg~(-1);土壤铅空间分布以西北部钦北-关帝庙(35～38 mg·kg~(-1))和东南部广兴-带(>38 mg·kg~(-1))两个高值中心分别向两侧逐渐减少.影响因素研究表明,不同质地间土壤镉含量差异不显著,但粘土的铅含量显著高于其他质地土壤.pH与土壤镉含量呈显著正相关,与铅含量呈极显著正相关;酸性、中性土壤镉和铅含量均极显著少于碱性和强碱性土壤.有机质与土壤镉和铅含量均呈极显著相关性,林地、旱地、果园、宅基地林盘和水田5种土地利用方式中镉和铅含量依次增加.土壤镉和铅含量与坡度的相关性关系,表现出土壤镉和铅含量与坡度呈正相关渐变的过程.     

乌梁素海和岱海的水-沉积物系统中有机磷分布特征

以乌梁素海和岱海2个不同类型湖泊为研究对象,系统探讨了2个湖泊上覆水和沉积物中有机磷(Or-P)的地球化学特征。结果表明,乌梁素海和岱海上覆水中溶解性有机磷(DOP)的含量范围分别为0.02～0.12mg·L-1和0.01～0.03mg·L-1,2个湖泊上覆水中DOP均占TDP的60%以上,是上覆水中TDP的重要组成部分和主要存在形态;乌梁素海和岱海沉积物中有机磷(Or-P)的平均含量分别为19.25～69.40mg·kg-1和168.21～178.41mg·kg-1;2个湖泊上覆水中DOP含量明显高于英格兰Tamar河口区,2个湖泊沉积物中Or-P的含量低于长江中下游浅水湖泊。据估算,乌梁素海和岱海上覆水中的DOP库分别达到12t和10t;这2个湖泊沉积物中Or-P的差异性反映了湖泊环境及生态类型对Or-P生物有效性的重要影响,揭示有机磷库是不容忽视的潜在生物有效磷源。     

不同叶龄桑叶中微量元素含量分析

桑叶作为桑茶和蚕饲料有着十分重要的价值。采用原子吸收光谱法对不同叶龄的桑叶中微量元素进行测定。结果表明,铁的含量随叶龄的变化不是很明显,最高含量为316.5 mg.kg-1,最低含量为291.0 mg.kg-1;新叶中铜含量相对老叶中要高,最高含量为12.32 mg.kg-1,最低含量为7.40 mg.kg-1;锰的含量变化没有明显的规律;镉、铅的含量随着叶龄越长呈明显的上升趋势,最高含量分别达到0.406 9和5.807 5 mg.kg-1;而锌随着叶龄的增长呈明显的下降趋势,最高含量为391.5 mg.kg-1,最低含量为268.3 mg.kg-1。