发酵床养猪垫料重金属含量变化

本研究利用新型复合菌种制备发酵床进行生长猪饲养试验,在对比不同菌种发酵床养猪饲料矿物质元素消化率基础上,对垫料N、P含量及重金属元素含量变化进行测定分析,旨在为发酵床养猪废弃垫料能否作为肥料用于种植业提供理论依据.研究结果表明,无论是生长期矿物质元素的表观消化率,还是育肥期矿物质元素的表观消化率,各个试验组之间均无显著差异(P＞0.05).随着饲养天数的延长,垫料中N、P、Cu、Zn含量及重金属As、Pb的含量逐渐增加,饲养3个周期后,垫料中N、P含量分别为2.28％、1.65％左右,Cu、Zn富集量分别达到266mg/kg、93.3mg/kg,重金属元素As、Pb富集量分别达到2.86mg/kg、0.92mg/kg;饲养过程中Cu元素的富集量要明显高于Zn元素的富集量,砷元素的富集量要明显高于铅元素的富集量.各个试验组间N、P、Cu、Zn含量及重金属As、Pb的含量变化没有显著差异(P＞0.05).结果提示,发酵床生态养猪废弃垫料中N、P含量较高,适合于种植业肥料,但矿物质元素Cu、Zn及重金属元素As、Pb的富集量较高,其肥效有待进一步验证.     

猪发酵床不同原料垫料重金属元素累积特性研究

2011年7月至10月,在江苏省农业科学院六合动物科学基地猪发酵床养殖场,选择两种不同垫料,一栋使用已饲养2批猪的木屑与稻壳并按比例添加部分木屑与稻壳为垫料,一栋以发酵猪粪、果树枝、菌糠及中药渣为主并配以少部分木屑为垫料,监测在育肥猪一个生长周期不同垫料内重金属Cu、Zn、As、Cr等的积累变化情况.结果表明,在一个养殖周期内,不同垫料内重金属元素As、Zn、Cr、Cu含量随时间增加而显著增加,Cu、Zn、Cr等元素在不同垫料内的积累差异显著;经过约一个养殖周期,发酵猪粪、果树枝、菌糠、中药渣垫料内As、Zn、Cu元素含量由浅层(0～20 cm)到深层(20～40、40～60 cm)呈降低趋势.以发酵猪粪为主的垫料内重金属元素含量均显著高于果树枝、菌糠、中药渣成分为主的垫料,其他材料为主的垫料对垫料内重金属元素积累影响则不明显.     

养猪发酵床熟化垫料组分及重金属含量评估

为评价猪发酵床废弃垫料的资源化利用价值及潜力,测定4种使用了3～4年的猪发酵床废弃垫料的基本理化性质、盐分及重金属含量等指标。结果表明,垫料富含有机质及氮磷钾营养物质,有机质含量在37.11%～50.73%之间,全氮含量为13.62～18.99 mg/g,全磷(P_2O_5)含量为23.04～55.32 mg/g,全钾(K_2O)含量为40.37～51.74 mg/g,且部分垫料之间差异显著。总腐殖酸含量较高,在35.36～43.60 g/kg之间。废弃垫料pH值在6.72～7.58之间,电导率为1.06～2.60 mS/cm,可溶性总盐含量为1.28%～3.77%,电导率、可溶性总盐含量及Na~+、NO_3~+-N含量不同垫料间差异显著,电导率与无机氮含量、可溶性总盐含量呈极显著正相关,pH值与NO_3~+-N含量、可溶性总盐含量呈极显著负相关。垫料Cr、Cd、Pb含量均低于有机肥料农业行业标准(NY 884—2012《生物有机肥》)的要求;菌糠垫料As元素含量高于有机肥农业行业标准(As含量≤15 mg/kg)。Cu、Zn含量超过了《农用污泥中污染物控制标准》(GB 4284—1984)控制范围。总之,使用了3～4年的废弃垫料有机质、氮、磷、钾、腐殖酸含量丰富,盐含量相对较高,超标的重金属以Cu、Zn、As为主。     

猪发酵床垫料有机质降解特性研究

发酵床垫料的选择是发酵床养殖推广的重要环节,垫料原料的选择、管理等直接关系到垫料的有效利用,为此连续采集南京六合发酵床养殖基地4个月的垫料样品,对其中有机质、纤维素、半纤维素、木质素及C/N等进行了测定。结果发现,C/N受垫料组成成分的影响,以稻壳和木屑为原料的垫料中分别添加酒糟(垫料Ⅱ)、菌糠(垫料Ⅲ),其C/N下降要快于以稻壳和木屑为原料的垫料(垫料Ⅰ)。经117 d的使用,垫料Ⅰ的纤维素、半纤维素、木质素的降幅分别为36.12%、25.12%、18.35%,均小于垫料Ⅱ的48.37%、48.16%、31.66%和垫料Ⅲ的49.42%、56.6%、32.69%;垫料Ⅰ、垫料Ⅱ、垫料Ⅲ的纤维素占对应有机质的百分比分别下降1.77%、3.11%、2.19%;垫料Ⅰ的半纤维素占有机质的百分比上升0.66%,而垫料Ⅱ和垫料Ⅲ的半纤维素分别下降2.57%和3.38%;木质素占有机质的百分比分别上升5.36%、5.26%和3.88%。     

不同猪发酵床垫料内腐殖质变化特性研究

通过测定果树枝、菌糠、中药渣、发酵猪粪垫料以及稻壳/木屑不同配比垫料内腐殖质及其组分含量,研究育肥猪一个生长周期内猪发酵床垫料中腐殖质及其主要组分胡敏酸、富里酸的形态变化特性.结果表明:初始中药渣垫料内胡敏酸与富里酸总碳量及富里酸含量最高,初始菌糠垫料内胡敏酸含量、胡/富比及胡敏酸E₄/E₆比值最高.在育肥猪一个生长周期内,除中药渣垫料外,包括稻壳/木屑不同配比的其他垫料内胡敏酸与富里酸总量表现为前三个月增加而后降低,富里酸表现为前两个月增加而后下降;除菌糠垫料外,包括稻壳/木屑不同配比的其他垫料胡敏酸均表现为持续增加,所有垫料内胡敏酸E₄/E₆值均下降.饲养三批猪的稻壳/木屑垫料内腐殖质及其不同组分含量以及胡敏酸E₄/E₆值均相对较低.中药渣、菌糠、果树枝与发酵猪粪垫料同一取样时期垫料内胡敏酸与富里酸总量、胡敏酸以及富里酸含量差异显著,稻壳/木屑垫料不同配比同一取样时期垫料内胡敏酸与富里酸总量、胡敏酸以及富里酸含量差异不显著.不同垫料间胡敏酸E4/E6差异显著,表现为发酵猪粪>果树枝>菌糠>中药渣(初始期除外),稻壳/木屑配比为60/40时胡敏酸E₄/E₆值较低.     

猪发酵床不同垫料中As、Hg累积规律

为研究在发酵床养猪过程中不同组成垫料的As、Hg累积规律,本文以木屑、稻壳和秸秆为原料,配制成3种垫料处理,分别为木屑（S）、木屑+稻壳（SR）和木屑+稻壳+秸秆段（SRS）,在一年半的时间里,测定了4批育肥猪养殖结束时不同层次垫料中As、Hg含量,分析了长期使用后不同发酵床垫料中As、Hg累积情况,为发酵床废弃垫料的后续农用提供理论依据。结果表明,随着猪养殖批次的延长,3种处理及其不同层次垫料As、Hg含量均存在不同程度增加。4批猪养殖结束时,As累积量最大的是SRS处理的发酵床,为1921.7 mg·栏^-1,Hg累积量最大的也是SRS处理的发酵床,为21.1 mg·栏^-1。S、SR、SRS处理的As、Hg含量分别为2.921、2.190、2.621 mg·kg^-1和0.048、0.036、0.042 mg·kg^-1,均符合《农业行业标准有机肥料》（NY 525-2012）、《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T 332-2006）的标准限值。     

发酵床养猪对土壤重金属含量的影响

重金属已成为影响土壤健康的限制因素,通过对发酵床垫料、垫料下土壤、发酵床外土壤和传统猪场的土壤样品进行连续定点测定,评价发酵床养殖方式对土壤环境中重金属含量的影响。结果表明,5个月的发酵床养殖,Cu、Zn、Cr、Pb在垫料层0～40 cm累积明显,分别增加了41.23、51.73、13.52 mg·kg-1和5.23 mg·kg-1,垫料下方土壤Cr增加14.30 mg·kg-1,累积量较Cu、Zn、Pb显著升高;传统猪场土壤中的Cu、Zn、Cr较发酵床养殖方式累积更明显,主要集中在20 cm以下的土壤中,分别达22.77、41.83、5.50 mg·kg-1;与传统养殖方式相比,发酵床养殖对周边土壤重金属污染较小。     

养猪发酵床垫料管理的技术要点

以厚垫料为主要特征的发酵床养猪技术在缓解环境污染、提高经济效益等方面效果显著,应通过合理建造猪舍、科学控制密度、适时调节湿度、正确进行疏粪、定期翻动垫料、谨慎使用消毒剂、做好降温工作和提高利用效率等途径做好垫料的日常管理工作。     

养猪舍不同发酵床垫料重金属Zn累积特征初探

为了研究养猪舍不同发酵床垫料及发酵床底部表层土壤中重金属Zn的累积特征与活性大小,以节约经济成本和适宜猪生长发育为前提选取3种发酵床垫料组合:FJ(40%稻壳+60%菌糠)、FD(40%稻壳+60%锯木屑)、FW(40%稻壳+60%酒糟),采用物质流分析(MFA)和潜在生态危害评价的方法进行研究。结果表明,一个在养猪周期过后,重金属Zn在垫料FD中累积量较大;而不同垫料对Zn活性大小的影响不同,FD中有效态Zn活性显著高于其他2种,所占比例高达25.01%,其次是FJ>FW(P<0.05);表层土壤中,有效态Zn活性高低差异不显著(P>0.05)。所选取的3种垫料中,尽管Zn在FJ中累积量最小,渗漏到土壤中的全量Zn与有效态活性与其他2种垫料无明显差异,然而其潜在生态风险最小,因此从控制Zn污染角度出发,该配比垫料优于FD与FW。经过潜在生态危害评价分析,3种垫料在养殖结束后其潜在生态危害均未超过轻微生态危害临界值(Ei r≤40),在不断补充垫料的前提下发酵床可以使用约10年。     

生态养猪垫料对新植蔗产量及品质的影响

[目的]探讨生态养猪垫料代替化肥对甘蔗生长、产量及品质的影响,以期为废弃生态养猪垫料的资源化利用提供科学依据.[方法]以甘蔗品种新台糖22号为材料,生态养猪垫料和化肥配施,以生态养猪垫料养分占总施肥量的25％、50％、100％设3个处理,另设不施用生态养猪垫料处理作对照进行田间试验.测定各处理土壤有机质含量、甘蔗生长性状及产量,分析各处理的经济效益.[结果]土壤有机质含量随着施用生态养猪垫料比例的增加而增加,施用生态养猪垫料占总施肥量25％、50％处理的＋1叶全N、P、K含量与仅施用化肥的处理相当.施用生态养猪垫料的处理,甘蔗的出苗率及有效茎数均随着生态养猪垫料施用比例的增加而增加.化肥配合施25％和50％生态养猪垫料后,甘蔗的产量、蔗糖含量分别比对照高7.48％～15.80％和0.11％～0.68％,甘蔗生产的经济效益分别提高4041和8249元/ha.仅施用生态养猪垫料处理的产量、理论产糖量及经济效益均显著低于50％的处理.[结论]化肥配合施用生态养猪垫料有利于甘蔗的生长、产量及品质的提高,适宜的垫料与化肥配比为1：1.     

水生植物对氮磷及重金属污染水体的净化作用

为了治理氮、磷浓度过高造成的水体富营养化和工业过程中产生的重金属污染问题,水生植物有去除效果较显著、易于获得、有良好景观改善作用等优势而被广泛地应用于水体净化中。通过文献查阅和野外调查,综述了不同生活型水生植物的常见种类,阐释了其对氮、磷及重金属等消减作用的机制和差异性表现。在此基础上,分析了水生植物在水体净化研究中存在的问题,并提出了研究展望。文章对于农业面源污染防治中水生植物的应用具有一定的指导意义和理论价值。     

广东东源客家炒青绿茶矿物及重金属元素的ICP-MS 测定

采用微波消解法进行前处理、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定广东东源客家炒青绿茶(金萱品种)产品中的硼(B)、铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)、镉(Cd)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、钙(Ca)、镁(Mg)共10种矿物质及重金属元素的含量,并进行相应的分析。结果表明,东源客家炒青绿茶产品含有丰富的矿物元素,Ca、Mg整体含量很高,其次是Fe、Zn、Mn含量;同年种植的金萱样品的元素含量因季节不同而异,其中暑茶和秋茶的Ca含量显著高于春茶和夏茶,Mg含量趋势与Ca含量类似;重金属检测结果表明,所有样品中Pb都未超出国家标准,其中2012年生产样品重金属含量比其他年份的样品含量高。     

总磷、总氮联合消化的测定方法

采用过硫酸钾-硼酸-氢氧化钠作为消化剂,对海水、淡水中总磷、总氮联合消化测定的操作条件进行研究。结果表明:消化剂浓度为K2S2O87.5 g/L、H3BO34.5 g/L、NaOH 2.1 g/L时,10mL水样加10 mL消化剂,在(125±1)℃蒸汽压力锅中恒温消化30 m in,可同时将水样中的总磷、总氮分别转化为活性磷酸盐和硝酸盐。用紫外分光光度法测定总氮,并采用校正吸光度ΔA=A220 nm-2A275 nm对其进行定量;用钼-锑-抗作显色剂,在波长700~720 nm下对总磷进行比色定量。该方法适用于海水和淡水中总磷、总氮的定量测定。工作曲线直线范围,淡水、海水中总磷均为0~4.0mg/L,检出限为0.017 mg/L;淡水总氮为0~4.0 mg/L,海水总氮为0~8.0 mg/L,检出限为0.029mg/L;总氮的测定回收率为95.4%~114.0%,总磷为93.7%~108.0%。     

金华市郊杂草对土壤重金属元素的吸收与富集作用(Ⅰ)-6种重金属元素在杂草和土壤中的含量分析

对金华市郊土壤 -杂草中 Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和 Zn6种重金属元素含量测定和统计表明 :(1 )杂草不同器官内 6种重金属元素的平均含量由高到低分别为根 >叶 >茎 >花果 ,元素在植物体内的含量由高到低分别为 Zn>Mn>Pb>Cu>Cr>Cd,富集系数由大到小分别为 Cd>pb>Zn>Mn>Cu>Cr;(2 )空心莲子草 (Alternanthera philoxeroides)、光风轮(Clinopodium confinis)、水苦荬 (Veronica undulata)、石龙芮 (Ranunculusjaponicus)、水蓼 (Polygonum hydropiper)和水芹(Onanthe ajvanica)等能够耐较强的重金属污染 ,其中空心莲子草根、茎、叶中 Zn的含量可高达 1 699.2 8mg/kg、1 1 0 8.77mg/kg和 75 3 .0 8mg/kg,根中 Mn含量达 1 2 68.48mg/kg,水蓼叶中 Mn的含量可达 1 61 6.71 mg/kg;(3 )在重金属严重污染的环境中生长的杂草 ,不仅体内重金属含量上升 ,而且对重金属的富集系数也增高。     

红树林生态系统对重金属污染的净化作用研究

摘要：红树林生态系统是位于海陆交界处的一种特殊的生态系统。随着近年来沿海地区城市化进程的不断加快,越来越多的城市生活垃圾、工业废水等污染物直接排放入海。重金属元素是造成近海海域污染的主要污染物之一。大量研究表明,位于潮间带或淡水与海水交界处的红树林生态系统具有吸附、沉积固定重金属元素特性。本文从沿海红树林生态系统的结构特点出发,对重金属元素在沿海红树林生态系统中的累积与迁移及重金属污染的净化作用的研究成果进行了综述,提出了利用红树林生态系统治理沿海水域重金属污染的可能途径,为红树林生态系统的保护以及生态效益的评估提供科学依据。     

Spatial variability of soil total nitrogen,phosphorus and potassium in Renshou County of Sichuan Basin,China

Understanding soil nutrient distributions and the factors affecting them are crucial for fertilizer management and environmental protection in vulnerable ecological regions.Based on 555 soil samples collected in 2012 in Renshou County,located in the purple soil hilly area of Sichuan Basin,China,the spatial variability of soil total nitrogen(TN),total phosphorus(TP)and total potassium(TK)was studied with geostatistical analysis and the relative roles of the affecting factors were quantified using regression analysis.The means of TN,TP and TK contents were 1.12,0.82 and 9.64 g kg~(–1),respectively.The coefficients of variation ranged from 30.56 to 38.75%and the nugget/sill ratios ranged from 0.45 to 0.61,indicating that the three soil nutrients had moderate variability and spatial dependence.Two distribution patterns were observed.TP and TK were associated with patterns of obvious spatial distribution trends while the spatial distribution of TN was characterized by higher variability.Soil group,land use type and topographic factors explained 26.5,35.6 and 8.4%of TN variability,respectively,with land use being the dominant factor.Parent material,soil group,land use type and topographic factors explained 17.5,10.7,12.0 and 5.0%of TP variability,respectively,and both parent material and land use type played important roles.Only parent material and soil type contributed to TK variability and could explain 25.1 and 13.7%of TK variability,respectively.More attention should focus on adopting reasonable land use types for the purposes of fertilizer management and consider the different roles of the affecting factors at the landscape scale in this purple soil hilly area.     

土壤样品中重金属消解方法的探讨

运用原子吸收光谱法测定了土壤样品中铜(Cu)、锌(Zn)、铬(Cr)、铅(Pb)和镉(Cd)5种重金属在不同消解方法中的结果,以求获得最佳消解方法。结果表明,采用微波消解硝酸-盐酸-氢氟酸三酸消化体系消解土壤样品,质控样的结果都在标示值范围以内。微波消解作为土壤前处理技术,具有操作简单、快速、污染少、效率高等优点。     

东北典型湖泊沉积物氮磷和重金属分布特征及其污染评价研究

以东北典型湖泊山口湖为研究对象,采用有机指数、有机氮、潜在生态风险指数及地累积指数评价研究区域沉积物氮磷和重金属污染状况,并对沉积物的生态风险进行评估。结果表明:丰水期和枯水期沉积物TN含量均值分别为3968 mg·kg~(-1)和5780mg·kg~(-1),TP含量均值分别为1557 mg·kg~(-1)和1787 mg·kg~(-1),丰水期沉积物中TN、TP含量低于枯水期。丰水期沉积物C/N均值为20.76,说明沉积物中污染物主要来自外源性颗粒态有机物的输入;枯水期沉积物C/N均值为8.91,说明水体中藻类、水生动植物是沉积物中有机物的主要来源。无论是枯水期还是丰水期,山口湖沉积物氮污染处于Ⅳ级水平,受到一定的有机污染,丰水期沉积物TN、TP含量较高的区域位于上游湖叉入湖口,枯水期沉积物TN、TP含量较高的区域位于山口湖主河道及下游。不同水期沉积物中Cd的污染水平相对较高,而Cu、Ni、As、Zn基本未受到污染或污染水平相对较低,枯水期沉积物中重金属具有高生态风险,丰水期沉积物中重金属具有很高生态风险。     

氮磷减量对棉花—油菜轮作系统作物产量及氮、磷流失的影响

长期不合理施用化肥导致土壤酸化、大气污染等一系列环境问题,化肥合理减施将有利于提高肥料利用率、促进耕地健康发展。本试验采用田间试验,以常规施肥（棉花季N：390 kg/hm2,P2O5：105 kg/hm2;油菜季N：180 kg/hm2,P2O5：54 kg/hm2）为对照,研究洞庭湖区域旱地棉花—油菜轮作下氮磷肥减量（10%、20%、30%）对作物产量及氮磷养分流失的影响。结果表明：与常规施肥相比,氮磷肥减量10%、20%对作物产量影响不显著,但明显提高肥料利用率,显著减少旱地氮磷径流损失;养分流失以棉花季为主,且棉花花铃期为关键时期。氮磷肥减量20%处理氮、磷肥利用率较常规施肥处理分别提高了5.41、12.23个百分点（棉花季）和10.91、11.91个百分点（油菜季）;氮磷肥减量处理总氮、总磷流失量分别为0.69～5.48 kg/hm2、0.08～0.24 kg/hm2（棉花季）和0.17～0.34 kg/hm2、0.05～0.11 kg/hm2（油菜季）,较常规施肥处理分别降低了5.94%～31.20%、12.80%～44.02%（棉花季）和18.88%～37.61%、10.18%～24.85%（油菜季）。综上,在本研究所设肥料减量范围内,氮磷肥减量20%处理能稳定作物产量、提高肥料利用率,降低氮磷流失。