污泥土地施用研究I.施用污泥土壤中重金属的化学浸提性研究

本研究了施用污泥的太湖水稻土和江西第四纪红壤性水稻土中重金属的化学提取性。结果表明，随着污泥施用量的增加，土壤中Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ的醋酸，醋酸铵，ＥＤＴＡ３种提取形态的浓度都明显增加，有很好的相关性，各提取态浓度在各施用量之间存在显差异。污泥施用没有增加Ｐｂ含量，这可能与污泥本身含Ｐｂ量低有关。     

施用污泥的土壤重金属元素有效性的影响因素

污泥农用是解决城市污泥出路较为合理的途径,但由于含较高量的重金属,它的应用受到限制,研究发现,进入土壤的重金属在不同的土壤类型不同的土上,形态分布各不相同,而不同形态的重金属对植物的有效性和毒性也不相同,本文试图对土壤中影响重金属形态分布的因素及机制作一综述。     

污泥污水在棉花上的施用: Ⅰ.对土壤性质的影响

A field experiment with cotton was conducted on a well drained,calcareous,clay loamy Typic Xerochreph to investigate the utility of sewage sludge as a partial substitute for fertilizers and the influence of tis application on the basic soil properties and heavy metal concentrations.The experimental design was completely randomized blocks with five treatments replicated four times each.Sewage sludge came from the treatment plant of the municipality of Volos,Central Greece,with the following characteristics:organic matter content 36.6%,pH(H2O1:5)6.89,CaCO3 53.4g kg^-1,total N 265.g kg^-1,ttal P33.5g kg^-1,and total K 968mg kg^-1 soil.Heavy metal concentrations were Cd 5.24,Pb 442,Ni38,Cu 224,Zn1812,and Mn 260mgkg^-1 dry weight,respectively.The soil was high in potassium(K)and poor in available phosphorus(P).The results showed that sewage sludge application increased cotton yield and K and P concentrations in cotton leaves,Soil pH was reduced in the case of higher sewage sludge rate.Electrical conductivity,organic matter content,totalN,and avaiable P were significantly increased.Total concentrations of Zn,Pb,and Cu were slightly increased.DTPA-extractable Zn,Cu,and Mn were also significantly increased.Available forms of all heavy metals,except Cd,were significantly correlated with organic matter content in a positive way and negatively with soil pH.     

施用生活污泥改良滩涂土壤理化性状的探讨

采用符合土地改良用标准的生活污泥为材料,通过田间小区随机区组试验,研究了生活污泥的不同施用量（0、75、150、300、600 t/hm2）对滩涂土壤部分理化性质的影响。结果表明,施用生活污泥可显著改善滩涂土壤的理化性状。随着污泥施用量的提高,滩涂土壤的容重、密度、pH值逐渐下降,有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、CEC均呈上升趋势,全钾、速效钾无显著变化。滩涂土壤的细菌、放线菌数量随污泥施用量的提高呈上升趋势。     

重庆市城市污泥中的重金属及其农用环境容量

城市污泥农用的环境风险取决于城市污泥中的污染物含量及土壤理化性质。该文分析了重庆市10个城市污水处理厂污泥中的Cu,Zn,Pb和Cd含量及形态,根据土壤环境容量及氮肥施用量计算了重庆主要旱地土壤的最大施用量和年施用量。结果表明,重庆市城市污泥中的Zn、Cu、Pb和Cd含量分别为362.12～725.32mg/kg,69.84～170.22mg/kg,21.25～107.24mg/kg和1.26～4.25mg/kg。污泥中不稳定态Zn、Cu、Pb和Cd的比例分别为42.89%～44.74%,2.69%～9.45%,0.95%～12.06%和61.05%～79.91%。根据土壤重金属的静态容量,计算出重庆主要旱地土壤紫色土和黄壤城市污泥的一次性最高施用量分别为384.62t/hm2和98.90t/hm2。根据土壤重金属动态容量,以15、20、50为年限,计算出的城市污泥的年施用量,紫色土为66.10,60.91和55.71t/(hm2·a),黄壤为30.32,28.99和27.53t/(hm2·a)。根据作物的需氮量计算城市污泥的年施用量为3.04～6.40t/(hm2·a),该施用量低于根据土壤环境的动态容量计算的施用量,按此用量施用城市污泥更安全。     

施用污泥堆肥对作物和土壤的影响

污泥中的有机质、营养成分可为农业生产提供重要的有机肥源,但污泥中重金属是制约污泥农用的重要因素,为检验污泥堆肥施用后对作物及土壤的影响,文章对污泥与稻草或木屑堆肥的产品进行了盆栽试验研究。结果表明,污泥与稻草或木屑的堆肥作为肥料施用于萝卜（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）和菜心（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｐａｒａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）,产量明显提高,部分堆肥产品增产效果优于化肥,且后效明显。堆肥施用使土壤中有机质、各养分含量增加,微生物活动增强、数量增加,然而作物和土壤中的重金属含量也有不同程度的提高。     

长期施用污泥对农田土壤和农作物影响的研究

调查监测结果表明，北京朝阳区高碑店乡多年施用污泥的农田，土壤有机质含量明显增加，土壤酸碱度无变化，土壤Ｈｇ，Ｃｄ污染严重，已引起小麦，玉米污染，而蔬菜Ｈｇ，Ｃｄ含量并未超标，由此对高碑店乡及北京东南郊污泥的施用提出建议。     

城市污泥和污泥与垃圾堆肥的农田施用对土壤性质的影响

本利用太原市污泥和污泥堆肥分别作肥源进行了二年的盆栽试验和田间试验，结果表明：每公顷施污泥７５ｔ和污泥堆肥２４０ｔ时，土壤中的Ｃｕ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｎｉ等有害金属含量未超过土壤的安全控制标准，随着污泥及污泥堆肥用量的增加，土壤中可供植物吸附的氮，磷，有机质等营养成分相应递增。污泥和污泥堆肥的施用不同程度的提高了土壤水分含量，田间持水量和阳离子代换量等，从而改善了土壤的物理性质     

替代黑麦幼苗测定土壤中重金属生物有效性的研究

采用室内培养实验方法，对用于土壤中重金属生物有效性测定的黑麦的替代植物进行了研究，结果表明，小麦由于结果和黑麦比较接近，而且种子易于得到，因此是黑麦的较佳替代植物。经试验小麦幼苗的生长期为14d。     

污泥生物炭对杨树人工林土壤环境质量的影响

通过田间实验,研究污泥生物炭(SSBC)施用对杨树人工林土壤理化性质、重金属含量、土壤微生物生物量碳氮以及土壤酶活性的影响。试验设置4个处理:对照 (CK: 0 t·hm-2)、低量(LS: 15 t·hm-2)、中量(MS: 30 t·hm-2)及高量(HS: 60 t·hm-2)。结果表明:SSBC的施用可降低土壤pH,增加土壤EC值;随着SSBC用量的增加,土壤营养成分和重金属含量均呈现增加趋势,其中SOC增加18.4~47.9%、全N含量增加20.4~46.5%、全P含量增加27.9~74.9%、有效氮增加4.2~23.1%及有效磷增加16.3~ 28.3%,且重金属污染可控。SSBC提高微生物生物量碳氮含量,并使土壤 β-葡糖苷酶(BG)、N-乙酰-葡糖苷酶(NAG)和蛋白酶(LAP)活性显著增加,即BG、NAG和LAP分别增加17.1%~35.3%、18.1~36.8%及29.3~70.3%,其中MS处理的增幅最大。总体而言,SSBC的应用不仅显著增加土壤营养成分,而且改善部分微生物环境,致使土壤环境质量一定程度上有所改善。     

污泥农用对土壤和作物重金属累积及作物产量的影响

以3 a定位试验为基础,比较3种不同处理的污泥肥料（消化污泥、污泥堆肥及污泥复混肥）农田施用下土壤养分、土壤和作物籽粒中Mn、Cu、Zn、Pb、Cd 5种重金属的积累以及作物产量的变化情况,以阐明污泥农用对土壤及作物的影响。研究表明,3种污泥肥料提高了土壤中氮素和有机质的含量;与空白和普通化肥处理相比,3种污泥肥料增加了土壤中Mn和Cu的含量,而对土壤交换态重金属含量没有显著影响;3种污泥处理均增加了小麦籽粒中Zn的含量;相对普通化肥处理,3种污泥肥料处理对小麦和玉米产量均无显著影响。合理施用污泥肥料可以有效地提高作物产量;污泥肥料施用对土壤重金属有一定累积效应,但短期施用对土壤比较安全。     

长江三角洲地区污水污泥与健康安全风险研究Ⅴ.污泥施用对土壤微生物群落功能多样性的影响

利用BIOLOG测试方法对长江三角洲地区施污泥土壤的微生物群落功能多样性进行了初步探讨。研究结果表明,施用污泥后土壤微生物群落代谢剖面、多样性指数、动力学参数均发生了变化,说明微生物对单一碳源底物的利用能力发生了改变。微生物群落功能多样性动力学研究结果发现,供试土壤的微生物群落代谢剖面(AWCD)与培养时间之间呈非线性关系,其变化过程符合微生物种群生长动态模型(S型)。除滩潮土的杭州新鲜消化污泥和杭州风干污泥处理外,其他污泥处理均使土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值降低,S值增大。土壤微生物群落功能多样性特征的变化可以较好地显示施用污泥后土壤微生物群落对碳源利用能力和模式的差异,反映施用污泥特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化。     

长江三角洲地区污水污泥与健康安全风险研究V．污泥施用对土壤微生物群落功能多样性的影响

利用BIOLOG测试方法对长江三角洲地区施污泥土壤的微生物群落功能多样性进行了初步探讨。研究结果表明,施用污泥后土壤微生物群落代谢剖面、多样性指数、动力学参数均发生了变化,说明微生物对单一碳源底物的利用能力发生了改变。微生物群落功能多样性动力学研究结果发现,供试土壤的微生物群落代谢剖面（AWCD）与培养时间之间呈非线性关系,其变化过程符合微生物种群生长动态模型（S型）。除滩潮土的杭州新鲜消化污泥和杭州风干污泥处理外,其他污泥处理均使土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值降低,S值增大。土壤微生物群落功能多样性特征的变化可以较好地显示施用污泥后土壤微生物群落对碳源利用能力和模式的差异,反映施用污泥特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化。     

污泥施用对土壤及小麦生理特性的影响

以兰州市安宁区污水处理厂污泥为研究对象,采用盆栽方法研究污泥施用后对土壤pH值的影响,对土壤中重金属Cu、Zn、Pb含量的影响以及对小麦叶片叶绿素含量和脯氨酸含量特性的影响。结果表明,污泥施用后土壤的pH值显著下降,并呈递减趋势。不同污泥施加量土壤中3种重金属元素的含量均远低于我国土壤环境质量二级标准（GB15618—1995）中碱性土壤的限制性标准值。3种小麦叶片的叶绿素总含量随污泥浓度的增加而增加,污泥在混配土壤中的干重比为15%时3种小麦均达到最大值,随着污泥施加量的进一步加大出现下降。污泥施用后3种小麦叶绿素a/b值与对照相比无显著变化,小麦叶片中脯氨酸含量比对照有大幅的增加。低污泥施加量时（5%、10%和15%）,3种小麦叶片中脯氨酸含量随施加量增加而增加,但高污泥施加量时（25%和35%）的脯氨酸含量无显著增加,污泥中污染物胁迫超过小麦耐受限值后,小麦生理代谢出现反常。土壤中3种重金属元素的含量与3种小麦体内脯氨酸含量均呈极显著正相关关系,土壤的pH值与3种小麦的叶绿素总含量和脯氨酸含量均呈负相关关系。综合考虑污泥施用对小麦生理特性的影响,对小麦的耕种土壤中一次性施用污泥时,污泥在混配土壤中的干重比应限量在15%以下。     

土壤中汞生物有效性的研究

小麦思苗实验表明,小麦幼苗根主要吸收土壤中小分子有机质结合的汞（ＦＡ结合态汞）,并在根部累积,其他开矿汞可以结合为ＦＡ结合态,表现为间接作用,残渣态汞是植物根吸收的库源。在实验条件下,小麦幼苗叶片可以很快吸收土壤中挥发出来的汞,并在茎叶中积累,土壤汞植物利用率氏,可被带出土主汞量有限。     

土壤／沉积物中微量重金属的化学萃取方法研究进展

用化学萃取法，包括连续萃取法和单一萃取法，研究土壤／沉积物中的微量重金属的活动性和生物可利用性是环境土壤化学领域内的热点问题之一。这里我们将对近年来该方法所取得的一些进展、存在的问题进行详细评述。     

太原市污水污泥农业利用研究

太原市污水污泥中含有丰富的植物营养成分，杨家堡，北郊，镇城底，古交等污水厂污泥可供农作物安全施用。殷家堡污水厂污泥适用于园林，苗圃应用。试验证明：太原市污水污泥肥效，相当于优质的农家肥，合理施用不会造成对土壤和作物的污染。     

化肥施用对土壤中重金属生物有效性的影响研究

本研究综述了化学肥料施用对土壤中重金属生物有效性的影响,土壤施肥能改变土壤理化性质如pH、溶液中的离子组成、阳离子交换量等,或直接与重金属离子发生反应,影响重金属的生物有效性。故施用化肥时要考虑到所施化肥的种类和施用量可能会导致重金属的植物可利用性发生改变,从而对人体健康产生影响。     

共消化污泥施用对贫瘠土壤性质和蔬菜品质的影响

将市政污泥、餐厨垃圾和果蔬垃圾的共消化污泥进行农业利用,通过分析土壤和蔬菜中营养元素和重金属含量,研究共消化污泥对土壤营养元素变化、蔬菜养分吸收、土壤重金属累积、蔬菜重金属积累的影响。结果表明,共消化污泥施用显著提高了土壤有机质、总氮、总磷含量,且提高幅度与共消化污泥的施用量呈线性关系,同时促进了蔬菜对氮、磷的吸收和利用,但土壤总钾含量和蔬菜对钾的吸收受共消化污泥施用影响较小。共消化污泥施用后,土壤中Zn、Cu和Cd含量增加,尤其是Cd含量增加较明显,并且在蔬菜中累积,但土壤重金属含量均低于土壤环境质量标准二级标准规定的限值,蔬菜可食部分中Cu、Zn、Cr和Cd含量均低于食品中污染物限量规定的限值。因此,在共消化污泥农业利用过程中,仍需重点关注重金属含量的变化和累积。