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（Kc）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）。     

城市污泥及其堆肥对草甸灰化壤的影响

研究了城市污泥堆肥对草甸灰化壤性质的影响.第一组试验中,在作用时效方面,施入城市污泥及其堆肥的土壤,耕层中水解性酸分别降低了5.4%和8.5%,可吸收阳离子总量增加8.5%和7.5%,速效磷含量增加2.93和3.82倍.在作用后效方面,有机堆肥与对照相比,速效磷含量增加了4.46倍.对于城市污泥处理的土壤,速效磷含量只增加2.5倍.第二组试验中,有机堆肥处理,钾含量分别增加39%和50%,土壤石灰处理导致土壤中交换性钾含量分别下降2%和3%.在作用后效方面,与石灰配合施用的处理,土壤交换性钾含量增加52%-86%.对于两组实验,城市污泥和堆肥处理,导致土壤耕层中的重金属总量和有效态含量与对照相比有明显增加.施用城市污泥及其堆肥的不同处理土壤表现为轻度污染.     

脱水污泥堆肥过程中养分、有机质与重金属的变化特征

对城市脱水污泥在堆肥过程中的氮、磷等主要养分、不同有机物以及铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)4种重金属的变化特性开展研究,分析不同有机物与有效态重金属之间的相关关系。结果表明:堆肥结束时,总氮、铵态氮含量分别降低了18.57%、13.93%,硝态氮含量增加了7.69%,速效磷含量增加了100.35%。堆肥期间不同有机物含量的变化趋势不同,堆肥结束时污泥有机质、溶解性有机物含量分别下降了50.92%、12.11%,而腐殖酸、富里酸、胡敏酸的含量分别增加了59.77%、30.85%、218.66%,胡敏酸、富里酸的比值从0.10上升到0.24。在堆肥结束时4种重金属总量都高于堆肥开始时的含量。有效态重金属含量在堆肥结束时最低,此时分别占重金属总量的28.13%、23.76%、11.08%、25.33%。污泥堆肥过程中不同有效态重金属和不同参数之间的相关性存在明显差异。     

不同辅料配比对城市污泥堆肥效果及重金属形态转化的影响

采用高温好氧堆肥工艺,研究蘑菇渣、废白土为辅料的不同配比对城市污泥堆肥效果的影响。通过测定堆肥过程中温度、含水率、pH值、电导率、有机质含量、总氮含量、总磷含量、总钾含量、种子发芽率、重金属含量以及重金属各形态分布等指标,在确保堆肥产品达到安全农用要求的前提下,探讨不同辅料配比对污泥堆肥中重金属迁移转化的影响。结果表明,经过26 d的堆肥,各处理的污泥均达到腐熟程度,有机质含量、总养分含量、种子发芽率及重金属含量均符合园林绿化用泥质和农用泥质的各项指标;不同辅料配比对污泥堆肥效果影响明显,重金属镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)、铅(Pb)的形态分布总体上呈易迁移态向难迁移态转化,堆肥过程对Zn、Cu的形态转化影响最明显,其中以处理C(污泥∶蘑菇渣∶废白土=12∶10∶3)对污泥堆肥中重金属钝化的处理效果最佳。     

施用污泥堆肥对龙葵生长及富集重金属的影响

研究了施用不同比例(0、5%、10%、15%、20%)的城市污泥堆肥对龙葵生长和重金属含量的影响以及混合土壤理化性质、重金属含量的变化,以探究城市污泥堆肥农用潜力。结果表明,城市污泥堆肥不同施用比例下,土壤氮磷钾和有机质含量均显著增加,施用污泥堆肥不同比例的龙葵植株干重从大到小顺序为5%、10%、15%、0(CK)、20%,当施用比例为5%时,龙葵的干重达最大值5.04 g,较对照不施城市污泥堆肥提高了49.81%。土壤中的重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd等含量均随污泥施用比例的增加逐渐升高,但均不超过污泥农用泥质B级标准。混合土壤中的重金属被龙葵富集,富集量随堆肥的用量逐渐升高。低浓度下(施用比例为5%)龙葵生长良好,对混合土壤有很强的耐受性,高浓度(施用比例为15%～20%)会对龙葵植株产生毒害作用,甚至导致植株凋亡。综上分析,低浓度(5%)为最适宜龙葵生长的污泥堆肥施用浓度。     

城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素之一,研究污泥堆肥过程中重金属形态及其生物迁移规律具有重要意义。用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究堆肥过程中不同形态重金属的变化规律以及主要影响因素。结果表明:除Zn、Cd外,城市污泥中Cu、Ni、Cr、Pb主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低;堆肥处理改变了重金属的形态分布,使污泥中的酸溶态及可还原态的重金属向更稳定的可氧化态及残渣态转变,显著降低了重金属的生物有效性;堆肥结束时Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、Pb六种重金属残渣态含量比堆肥初始均有所增加,增幅分别达6.3%、6.7%、22.0%、15.2%、11.0%、40.5%;不同形态重金属含量与DOC含量相关性显著,而与OM相关性不强;pH主要影响可还原态及生物有效态重金属的分布,与其他形态相关性不强。     

污泥生物炭基堆肥对锰污染土壤性质及其修复的影响

城镇化快速发展迫切要求对日益增加的城市污泥进行有效处理,为此尝试将其通过热解工艺制成生物炭,作为有机肥料添加剂来改善有机肥品质,通过考察污泥生物炭对猪粪堆肥的影响,并在锰污染土中施加肥料栽培白菜,重点探究500℃热解污泥生物炭肥料对土壤物理化学和微生物性质以及白菜产量的影响。结果表明,热解能增加污泥生物炭的比表面积和提高p H;生物炭的添加能加快堆肥速度,提高堆肥品质;生物炭肥料在盆栽过程中能有效改善土壤性质(如提高p H和电导率,增加细菌和真菌群落总数,使脱氢酶和脲酶活性增强,提高氨氧化古菌和氨氧化细菌的浓度),增加白菜产量,同时降低重金属锰的有效性,将部分酸溶态锰转化为残渣态。     

污泥堆肥前后重金属Ni和Cd形态变化研究

[目的]研究堆肥化处理对污泥中重金属Ni和Cd的含量及形态的影响。[方法]通过添加木屑调节城市污泥的C／N比,进行堆肥化处理,研究堆肥前后重金属M和Cd的总量及形态分布变化。[结果]堆肥化处理后,明显改变了Ni和Cd的形态分布,明显降低了Ni的不稳定态含量,在一定程度上降低了Cd的生物有效性,起到一定的钝化作用,但使Ni和Cd的总量浓度略有上升。[结论]该研究为重金属的活性控制提供理论依据,从而提高污泥土地利用率。     

污泥堆肥中重金属的生物有效性研究

通过高羊茅盆栽土培实验,研究了施加污泥堆肥对土壤中有效态重金属含量的影响以及重金属的生物有效性和土壤中有效态含量之间的关系。结果表明,土壤中有效态重金属的含量随污泥施入量的增加而升高,在相似的土壤成分和性质条件下,Zn、Cu的生物有效性较高,其次是Cr、Ni,Pb,Cd最低。Zn的生物有效性随其在土壤中的有效态含量增加而显著升高,当混配土中有效态Zn的浓度由14.5升高到61.2mg.kg-1时,Zn的生物有效性升高近6倍。     

污泥与园林废弃物混合堆肥施用量对林地土壤重金属质量分数及微生物活性的影响

  目的  研究了城市污泥与园林废弃物混合堆肥在人工林地施用2 a后重金属质量分数和土壤微生物活性的变化,以期为城市污泥产品在林业上的资源化利用提供科学依据。  方法  在榆树Ulmus pumila林地设计随机区组试验,根据堆肥中污泥含量设置4种混合堆肥施加量水平(0、15、30、60 t·hm?2),施用2 a后采集土样测定其中铬、铅、铜、锌、镉和镍等7种重金属指标(总量及形态)、土壤微生物碳氮质量分数、土壤呼吸强度及4种土壤酶活性等7种土壤微生物指标,分析不同施肥量对林地土壤质量的影响。  结果  污泥堆肥施用2 a后,6种重金属总量有一定的增加趋势,但各施加量之间差异不显著,同时不同形态的质量分数变化较小,表明土壤中重金属总体污染风险较低;土壤酶和微生物碳氮随施加量增加无明显变化趋势,但施肥样地的土壤酶指数和土壤呼吸强度都比对照样地高,表明施污泥堆肥提高了土壤微生物活性。  结论  污泥堆肥的施加量低于30 t·hm?2时,榆树林生态系统可承受其增加的重金属风险并提高土壤微生物活性,改善土壤质量。图1表4参22     

施用城市污泥堆肥对土壤和青椒重金属积累的影响

采用盆栽试验方式,将污泥堆肥与农田土按不同质量比进行混合(0:100、1:99、5:95、10:90、20:80、40:60、80:20、100:0),研究施用不同量的城市污泥堆肥对土壤以及青椒器官重金属积累的影响,为城市污泥堆肥农田利用提供参考。试验结果表明:在污泥堆肥施用量为1%~5%的条件下,青椒的总干重随堆肥施用量的增加而增加,5%的污泥堆肥施用量使青椒的总干重达2.67 g·株^-1,果实重量达0.84 g·株^-1;施用量大于5%时,青椒植株总干重与果实产量均出现下降趋势。施用不同量污泥肥后青椒果实产量(干重)的大小顺序为5%> 10%> 20%> 40%> 1%> CK(无果实);随污泥堆肥施用量的增加,基质土中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd呈显著增加趋势。在5%的施用量下,土壤及青椒果实中的重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni含量均未超过国家相关标准,表明5%的污泥堆肥是青椒的适宜施用量。     

木屑调理剂对城市污泥蚯蚓堆肥效果的影响

为提高城市污泥蚯蚓堆肥效果,以木屑作为污泥膨胀剂,采用单因素试验研究木屑不同添加量对城市污泥蚯蚓堆肥过程中蚯蚓生长状况、重金属总量及堆肥物料N、P等营养物质含量的影响。结果表明:木屑添加量较多不利于堆肥物料减量化;堆肥物料中有机质和速效氮含量随着木屑添加量增加而增加;木屑添加量对堆肥物料中速效磷的降低没有明显影响;蚯蚓在堆肥过程中可富集Cu、Fe、Pb和Zn,对Cr无富集作用;堆肥物料中的Cu、Fe、Pb、Zn和Cr在堆肥过程中均呈下降趋势,但堆肥物料木屑添加量对重金属含量的下降并无直接影响。可通过提高木屑添加量来提高堆肥物料有机质和速效氮含量。     

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。     

污泥堆肥农用对蔬菜生长状况及重金属吸收的影响

[目的]为污泥堆肥农用提供理论依据。[方法]采用盆栽试验研究土壤中施入不同比例污泥堆肥（0、5％、10％、15％、20％）及分别添加40g/盆粉煤灰和3g/盆石灰对小白菜和萝卜生长发育及吸收重金属的影响。[结果]混合土壤中重金属的含量随污泥堆肥施入量的增大而升高,堆肥施入量为10％时,Cu含量超标,施入量为15％时,Zn含量超标。堆肥施入量低于10％时,可促进小白菜和萝卜生长,施入量达到15％时,小白菜和萝卜生长受到抑制。粉煤灰抑制小白菜吸收重金属的效果优于石灰。[结论]土壤中污泥堆肥施入量小于10％时,能促进蔬菜生长。粉煤灰和石灰能降低蔬菜对重金属的吸收。     

城市污泥及其堆肥对土壤农化性质的影响

通过对城市污泥及其堆制的有机肥田间对比试验,探讨了城市污泥及其堆肥对土壤农业化学性质的作用时效与作用后效。结果表明,施用城市污泥及其堆制的有机堆肥导致土壤的水解酸下降,盐基饱和度增加。城市污泥及其堆肥处理相应提高了土壤速效磷的含量2.9～7.9倍和3.1～6.5倍。在作用后效方面,水解酸随着施入的有机肥剂量增加而降低。城市污泥及其堆肥在作用后效方面与上年相比,盐基饱和度相应降低了21%～33%和12%～13%,土壤中速效磷含量增加10%～26%,对于有机堆肥,土壤中速效磷含量降低了16%～32%。     

施用污泥堆肥对玉米产量及土壤性质的影响

采用污泥堆肥用于农作物方法,研究污泥农用对作物及土壤环境的影响。在田间施用消化污泥、污泥堆肥与污泥肥料1年。结果表明,各处理玉米均比对照显著增产,并且使土壤养分情况得到改善,对土壤和作物没有明显的重金属影响,说明消化污泥、污泥堆肥、污泥肥料与化肥和其他有机肥一样,是一种常效肥,但对土壤和地下水的长期影响应作进一步的研究。     

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。     

施用污泥堆肥对木槿生长的影响研究

以城市污水处理厂堆肥污泥为研究对象,采用田间小区实验方法开展了污泥土地利用对土壤环境和植物影响的研究。结果表明,污泥土地利用可显著提高土壤中氮、磷及有机质的含量,污泥用量为10%、30%和50%时均不同程度地促进了木槿的生长发育,地上生物量比对照分别提高12.8%～200.8%、23.9%～134.1%和16.4%～112.3%,地下生物量分别提高13.7%～253.9%、16.4%～132.2%和9.3%～123.5%。污泥施用量只要控制在10%以内,污泥中重金属不会对土壤环境产生不良的影响。     

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。