生活垃圾堆肥对土壤重金属含量及玉米产量、品质的影响

[目的]评估一定时期内施入生活垃圾堆肥对土壤重金属及玉米产量、品质的影响.[方法]以玉米为供试作物,施用化学肥料为对照,通过施用不同量的生活垃圾堆肥和化肥配合,研究连续两年施入垃圾堆肥对土壤和玉米籽粒重金属累积的影响.[结果]通过连续两年试验,土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾随施肥量的增加而增加,土壤肥力明显提高;而Cd、Pb、As、Hg等4种重金属含量随垃圾堆肥用量的增加而增加,Cr含量基本不变;玉米籽粒中Cr、Cd含量随垃圾堆肥用量的增加而增加.各处理土壤5种重金属Hg、Cd、Cr、As、Pb含量均未超出《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)的二级标准.玉米籽粒中Hg、Cd、Cr、As、Pb含量未超出国家食品卫生标准的标准值.当施肥量为30 000 kg/hm2时,玉米产量较对照有明显增加(P＜0.05).[结论]一定时期内,适量垃圾堆肥农用短期内能提高土壤肥力,并且不会引起土壤重金属污染,也不影响玉米籽粒的食用,使用多年后应及时监测.     

污泥堆肥部分替代化肥对铬污染耕地玉米生长的影响

为探索污泥堆肥在铬污染耕地上的资源化合理利用,本研究通过田间试验,设置了空白对照、常规施肥、单施污泥堆肥以及不同比例污泥堆肥替代化肥配施处理,并将其与有机肥替代化肥进行效果对比,从玉米生物量、铬吸收、土壤铬含量及其有效性等方面探讨污泥堆肥施用对作物生长和土壤铬累积的影响。结果表明:相比于对照,不同用量污泥堆肥均能促进玉米生长,显著提高玉米产量,增产范围为15.24%~36.65%,其中污泥堆肥替代20%化肥配施对玉米的增产效果最好,相较于常规施肥增产了7.16%。各替代化肥处理下玉米籽粒中重金属铬含量均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2022)中的限值,其中污泥堆肥30%替代化肥处理玉米籽粒降铬效果最好。污泥堆肥施用量在750~1 500 kg·hm^-2时玉米地上部分对铬的携出量大于污泥铬的携入量。当季施用污泥堆肥对土壤总铬含量无显著影响,且各替代化肥处理下土壤有效态铬含量相较对照降幅为5.59%~12.68%。施用污泥堆肥不会对作物产生盐害并且能够缓解土壤酸化、提高土壤有机质、全氮以及速效氮磷钾含量。综合来看,在铬污染耕地,污泥堆肥替代化肥施用不仅有利于提高玉米产量,还能显著降低籽粒铬含量,并且施用量为1 500 kg·hm^-2时即能保障玉米安全、高产,且不会对土壤造成富集铬的风险,并能有效提高土壤各养分指标。     

设施高肥力蔬菜地氮素调控下磷素特征研究

设施蔬菜种植中存在不合理施肥现象,土壤养分严重失调。为了解设施蔬菜地高氮肥力水平下不同氮素水平对磷素的养分吸收影响,2004—2007年在山东寿光进行不同氮素水平调控和秸秆还田试验,并于2007年冬春季进行裂区淋滤试验。结果表明,不同水平的氮素调控影响磷素含量变化,空白(NN)、有机肥(MN)、有机肥+秸秆(MN+S)供氮水平下土壤全磷含量逐年下降,降幅NN>MN>MN+S,全磷增幅传统氮素(CN)>传统氮素+秸秆(CN+S)>氮素优化+秸秆(SN+S)>氮素优化(SN)。CN、CN+S供氮水平下土壤速效磷含量达到213.7、225.4 mg·kg^-1,增长了17.1%、23.5%,磷素累积明显;其他供氮水平下速效磷含量逐年下降,降幅NN>MN>MN+S>SN+S>SN>CN>CN+S,减少氮素供应有利于减缓磷素累积,促进磷的吸收利用。除NN供氮水平下土壤有机磷含量下降外,其他处理均不同程度增加,CN、CN+S供氮水平下土壤有机磷含量累积明显(308.4、331.4 mg·kg^-1),分别增长了28.5%、38.2%。SN+S供氮水平下磷的吸收系数(P2O5,mg·100 g^-1)达到了1 571,增长了143.6%;CN、CN+S供氮水平下磷的吸收系数出现了负增长,CN供氮水平下达到了416(P2O5,mg·100 g^-1),下降了35.5%。添加小麦秸秆极大地提高了磷的吸收能力,在一定程度上能减缓土壤速效磷的累积。淋溶液中全磷含量SN>SN+S,有机磷含量SN>SN+S,秸秆还田对阻控有机磷素淋溶有一定的作用,但整个冬春生长季渗滤液中全磷含量在2.6~12.0 mg·L^-1,有机磷含量在0.42~4.1 mg·L^-1,淋出液水质仍超过了国家安全水质标准。因此,在高肥力水平下进行氮素调控,优化氮素供应量,促进了磷素的吸收利用,对农民在高肥力水平下施肥具有指导意义。建议农民在以后的种植中减少氮肥供应量及添加高碳源秸秆进行还田,以提高肥料的利用率,减少氮磷对土壤及水体的污染。     

通风量对厨余垃圾堆肥过程中H2S和NH3排放的影响

厨余垃圾堆肥过程中H₂S和NH₃的排放不但会引发臭气污染,而且会降低堆肥产品的养分含量。通风量是影响这2种恶臭气体排放的重要因素。以大类粗分后的厨余垃圾为研究对象,玉米秸秆作为调理剂,设置4个水平的通风量,分别为每立方米物料0.5、1.0、2.2、3.2 m³·h^-1,研究通风量对厨余垃圾堆肥过程中H₂S和NH₃ 排放的影响。结果表明,4个处理均满足无害化和堆肥腐熟的要求,NH₃的排放量随通风量的增加而增加,H₂S的排放量随通风量的增加而减少,但过大的通风量会增加H₂S的吹脱,使其排放量增大。综合厨余垃圾堆肥的无害化指标、H₂S和NH₃的排放以及最终堆肥产品的毒性检验结果,实验条件下每立方米物料的通风量为2.2 m³·h^-1的持续通风处理,既能有效控制H₂S和NH₃的排放,又能保证堆肥的无害化和堆肥产品的腐熟。     

化肥减量配施腐殖酸对土壤特性、玉米植株养分含量及其干物质积累的影响

化肥减量配施腐殖酸肥是缓解土壤肥力下降、提高化肥利用率的有效途径,对提高土壤质量及改善生态系统具有重要意义。为了调节土壤酶活性、活化土壤养分、促进玉米养分吸收,研究未施化肥(CK)、1/2全量化肥(1/2CF)、3/4全量化肥(3/4CF)和全量化肥(CF)分别配施0 mg/kg腐殖酸(HA0)、250 mg/kg腐殖酸(HA250)、500 mg/kg腐殖酸(HA500)对土壤养分含量、酶活性及玉米植株矿质营养含量的影响,为化肥减量施用应用于玉米实际生产中提供理论依据。结果表明,化肥减量配施腐殖酸对土壤酶活性、土壤养分含量及玉米植株矿质营养含量均有明显的影响。在玉米抽雄期、成熟期,3/4CF+HA250处理的土壤酶活性较CF+HA0处理明显增强。而在玉米拔节期和抽雄期,3/4CF+HA250处理植株干质量较CF+HA0用量分别显著提高110.7%和154.6%,抽雄期3/4CF+HA250处理的玉米植株全氮含量较CF+HA0处理提高36.6%。1/2CF+HA250和3/4CF+HA250处理的玉米植株全磷含量较CF+HA0处理增加38.0%和74.8%。与CF+HA0处理相比,化肥...     

猪粪型有机肥对春玉米地土壤养分含量及产量的影响

采用田间小区试验,研究了猪粪型有机肥配施无机肥对春玉米地土壤养分含量和春玉米产量的影响.结果表明:与等养分含量的无机肥相比,猪粪型有机肥配施无机肥可以提高春玉米生长期土壤速效氮、速效磷的含量,但对速效K含量影响不明显;猪粪型有机肥可以提高春玉米百粒重、产量和植株地上部干物质量.其中以化肥和猪粪堆肥配合施用(化肥N占90%,有机肥N占10%)处理效果最好.     

城市生活垃圾工厂化堆肥过程中理化指标的变化研究

以马家楼转运站前处理垃圾和南宫堆肥厂堆肥过程中的垃圾堆肥为研究对象,对其物理组成、营养元素及重金属等理化指标的变化进行了研究。结果表明,混合收集垃圾经马家楼转运站前处理后,只能达到粒径分选,不能使无机组分和有机组分、硬物料和轻物料分选,>60mm、<15mm和15～60mm各部分中各种垃圾组分依然存在;15～60mm的堆肥原料中,可堆腐物质含量为68.3%～82.72%。堆肥过程中,总氮呈下降趋势;钾的含量稳中有降;磷和其它营养元素(Ca、Mg、Na、Fe、Mn)含量呈增加趋势。垃圾堆肥过程中重金属的含量呈增加趋势,但腐熟堆肥中重金属Cd、Pb、Cr的含量均远远低于垃圾农用卫生标准(GB8172—87)。     

施用污泥堆肥对土壤环境及高羊茅生长的影响

以上海曲阳水质净化厂潮汛堆肥为研究对象,采用盆栽和土柱模拟的方法研究了污泥堆肥土地利用对土壤环境和植物生长的影响.结果表明,污泥堆肥和滩涂土混配后可降低土壤pH值,提高土壤养分含量,增加高羊生物量,同时也增加了土Pd、 Cu 和Zn 3种重金属元素含量,但各混合土壤中重金属含量均远低于土壤环境质量Ⅱ类标准.另外以,污泥配土壤基本不存在病原菌散的风险;土柱渣滓试验表明,污泥堆肥用比例只要控制在10%时,不会导致地下水NO3-N和重金属含量超过地下水Ⅱ类标准.综上,污泥堆肥施用比例只要控制在10%以内,可安全进行土地利用.     

城市生活垃圾污泥有机-无机复混肥对油菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了不同养分含量污泥垃圾有机-无机复混肥对土壤养分含量及油菜产量的影响.结果表明:施用污泥垃圾有机-无机复混肥,油菜产量和质量都明显高于施用化学复混肥;在施用同等养分水平条件下,施用养分含量为20%的有机-无机复混肥的土壤速氮、速磷、速钾明显高于40%的有机-无机复混肥,而40%的高于30%的,同时,施用污泥垃圾有机-无机复混肥的土壤和植株各相对应养分含量均高于施用化学复混肥.这说明污泥、垃圾作为复混肥料的原料对土壤养分供应水平和作物产量的提高都有明显的作用.     

辅料配比及通风速率对污泥气流膜堆肥过程氮素迁移的影响

为探究污泥堆肥演变规律并优化污泥气流膜堆肥工艺参数,以园林垃圾和玉米秸秆作为辅料,通过对堆肥过程中的理化指标及可溶性有机物的三维荧光光谱等进行分析,分别研究了3种不同辅料配比、3档通风速率对气流膜堆肥过程氮素变化的影响。结果表明：与其他堆体相比,在辅料配比为7∶3∶1 （污泥∶园林垃圾∶玉米秸秆）、通气速率为0.9 m³·h-1的条件下,堆体总氮含量相对上升了9.65%,腐植酸类物质的荧光强度相对百分含量增加了76.62%,此条件下堆体内氮素向稳定的可利用含氮物质中迁移最多,堆肥效果最佳。研究表明,辅料添加量越大,高温阶段持续越长,无害化处理效果越好,但腐熟效果不佳;通风速率对堆肥过程中氮素的稳定化转移影响较大,合适的通风速率能使氮素向有利的方向迁移。     

城市垃圾堆肥及其复混肥对草坪草生长及土壤环境的影响

采用盆栽试验，研究比较了城市垃圾堆肥及其不同种类复混肥在不同施肥水平施用下对草坪草及土壤环境的影响。结果表明，施用垃圾堆肥及复混肥能够改善土壤的理化性质，增加土壤有机质和养分含量，其中以复混肥1的各施肥处理效果最明显，与其他相应施肥量处理相比差异显著；草坪获得良好的生长响应，草坪生物量增加，绿期延长；土壤重金属含量增加，除了垃圾堆肥高量施肥处理时Cu的含量超过了土壤环境一级标准外，其余都小于土壤环境质量一级标准，不会造成土壤重金属污染；按照《地下水质量标准》，对不同雨强、覆盖状况、时段条件下渗滤液中重金属元素浓度进行评价，得出所有渗滤液均达到了国家规定的三类水质，部分甚至达到一类水质，不会对人类饮用水造成污染。     

规模化养殖场猪配合饲料和粪便中重金属含量研究

对广西规模化养殖场10个猪配合饲料和12个猪粪样品进行Cu、Zn、Cr和Cd含量测定分析。结果表明,猪配合饲料与猪粪中的重金属含量差异较大,猪配合饲料中Cu、Zn、Cr和Cd的平均含量分别为153.4、194.9、5.6、0 mg/kg,猪粪中的Cu、Zn、Cr和Cd含量分别为760.7、1042.6、18.9和1.3 mg/kg。按照中国猪饲养标准和德国腐熟堆肥中重金属限量标准,猪配合饲料和猪粪中的Cu、Zn含量严重超标。猪粪与猪配合饲料中的Cu、Zn、Cr含量呈正相关或极显著正相关。因此,须严格控制猪配合饲料中重金属的含量,减少猪粪有机肥的重金属含量,降低土壤重金属污染,增加农产品质量安全。     

混合淋洗剂对污染土壤中重金属的去除及植物生长的影响

以重金属污染水稻田土壤为研究对象,采用盆栽试验,研究EDTA和混合试剂(EDTA、GLDA、柠檬酸)7次淋洗后土壤理化性质、重金属含量、赋存形态等的变化,并在淋洗后的土壤中种植三季作物。通过分析各季作物生物量以及地上部和地下部重金属含量,评价其农用价值,以期达到多种重金属污染农田土壤的修复及安全农用目的。结果表明:与EDTA处理相比,混合试剂(MC)对土壤中Cd、Pb、Cu和Zn也有较好的去除率,分别为44.30%、28.78%、26.44%和11.49%,且第二次淋洗土壤中重金属去除率最高;此后重金属的去除率随着淋洗次数的增加持续降低。淋洗处理降低了小白菜生物量,提高了小白菜地上部和地下部重金属含量。与对照相比,淋洗处理玉米的生物量差异不显著,然而玉米地上部Cd、Pb和Zn含量显著降低,所有处理两季玉米地上部重金属含量均低于国家饲料卫生标准。研究表明,与EDTA处理相比,MC处理土壤重金属乙酸铵提取态含量较低,对植物生长影响较小,是一种修复多种重金属污染土壤的较为温和的淋洗剂。     

城市污泥及其堆肥对土壤重金属的影响

对比城市污泥和堆肥处理,两组试验导致土壤耕层中的重金属总量和有效态含量与对照相比均有明显增加。比较重金属总量的浓度系数(K)c和有效态重金属浓度系数可看出,堆肥及配合石灰处理的土壤,以及配合化学肥料处理的土壤影响有效态重金属Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的Kc较对重金属总量Kc影响大。施用城市污泥及其堆肥的不同处理土壤表现为轻度污染(Zc<10.0)。     

生态与常规种植对土壤养分、微生物及重金属的影响

为探讨生态种植模式对土壤环境的影响,以四川成都府南河上游地区安龙村生态农业和传统农业为研究对象,比较分析了生态种植与常规种植模式对土壤养分、微生物及重金属的影响。结果表明：除细菌含量外,生态种植的土壤中微生物碳含量及真菌、放线菌数量均高于常规种植,生态种植改善了土壤中微生物群落结构;生态种植土壤中重金属Cr、Pb、Hg和As含量均低于常规种植,Cd含量相差不大,生态种植带入的重金属较少;生态种植土壤中总氮、总磷、有效氮及有效钾的含量均高于常规种植,但总钾和有效磷的含量低于常规种植,这与两种种植方式下农业投入品不同密切相关。研究表明,生态种植能一定程度提升土壤养分,改善土壤微生物群落结构,并有效减少种植带入的重金属。     

堆肥工艺钝化粪肥中重金属及其形态变化的研究进展

随着我国规模化养殖业迅猛发展,集约化养殖场产生的粪肥对农田土壤造成了巨大的环境压力,其中,饲料中的重金属元素是环境压力的重要来源之一。堆肥钝化粪便中的重金属是有效的处理措施,通过在堆肥中添加无机、有机和生物钝化剂可以固定重金属并降低其生物有效性。目前研究涉及的钝化材料及其钝化机理有待深入探究,而堆肥施用于土壤后重金属的迁移转化过程及其与土壤的交互影响仍不十分明晰。本文通过分析重金属在粪肥中赋存状态、堆肥过程中的形态转变和钝化剂的钝化机制,探讨了粪肥钝化重金属在土壤中的转化机制。     

城市生活垃圾堆肥对春小麦生长和土壤的影响

利用垃圾堆肥作为肥料 ,采用大田试验对春小麦生长和土壤的影响进行了试验研究。结果表明 ,堆肥用量的春小麦试验中 ,每公顷施150t最好 ,产量增幅达25 %。施堆肥提高土壤有机质和养分供应力 ,土壤容重下降 ,偏碱性土壤pH向中性点靠拢。土壤重金属Cu、Zn全量 ,随堆肥用量而递增。作物体内Cu、Zn浓度有增加的趋势 ,表现为根系>籽粒>茎叶。