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污泥堆肥为研究对象,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,增加高羊茅生物量,同时也增加了土壤Ph、Cu和Zn3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,污泥堆肥混配土壤基本不存在病原菌扩散的风险;土柱淋溶试验表明,污泥堆肥施用比例为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。     

草甘膦对重金属污染土壤中铜、锌淋溶的研究

草甘膦分子结构中含有膦酸基、羧基和胺基等,具有强的络合重金属离子的能力,从而影响重金属在土壤中的环境化学行为.本文采用土柱淋溶方法,研究了不同浓度草甘膦溶液( 0、5 、20 和 50 mg/L)对污染土壤中重金属溶出的影响.草甘膦的存在降低了淋滤液的pH,增加了淋滤液中Cu和Zn的含量.逐层采样并分析了土壤中重金属的生物有效性含量,发现草甘膦的存在增加了土柱下层土壤重金属的生物有效性浓度.大量使用草甘膦会导致污染土壤中重金属的溶出,进而污染地下水.     

兰州市城市污泥施用对小麦生长和重金属富集的影响

以兰州市安宁区污水处理厂污泥为研究对象,采用盆栽的方法研究污泥土地利用后对土壤中重金属含量以及对3种小麦生长和重金属富集的影响。结果表明,污泥施用后使污泥混合土壤中重金属Pb、Cu、Zn含量显著增加,但3种重金属含量均未超过我国土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)中的限制性标准值。污泥土地施用后,小麦获得了良好的生长响应。污泥低施入量(污泥在混配土壤中的干重比为5%、10%、15%)时不同程度的促进了小麦的生长发育,使3种小麦出苗率提高,植株更高,生物量增加。污泥高施入量(污泥在混配土壤中的干重比为25%、35%)时,小麦的出苗率和根长受抑制明显。污泥的施用使小麦籽实中的Pb、Cu、Zn的含量显著升高,呈现递增趋势,污泥在混配土壤中的干重比超过25%时,籽实中Cu和Pb含量相对国家无公害食品标准有超标现象。综合考虑污泥对小麦生长和重金属富集的影响及土壤中重金属含量的变化,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25%以下。     

施用有机物料土壤中氮、磷及重金属的短期淋失规律

通过土柱培养试验,研究土壤中氮、磷、重金属在污泥堆肥、猪粪堆肥土地利用后30天内的淋失规律。研究发现,混合土层与土壤底层中硝氮及磷酸盐在添加有机物料后30天内不断溶出,而氨氮在有机物料施用后的5～10天内溶出风险最大;有机物料的施入显著提高了土壤中重金属Cu和Zn的水溶性,混合土层Cu、Zn的淋失含量分别在施用有机物料后第2天与第5天达到峰值,并逐渐向下迁移,使土壤底层Cu的溶出量逐渐升高,Zn的溶出量在5～10天达到最高,其中污泥堆肥处理最明显。土壤溶解性有机碳含量也在施用有机物料后短期内有明显的增加,并显著影响土壤中氮、磷、重金属的短期淋失量。以上结果表明,土壤中氮、磷、重金属在施用有机物料后短时间内就有淋失风险,对地下水造成较大威胁。因此,应该特别关注有机物料土地利用后污染物在短期内的排放及其控制措施,减轻对土壤生态系统的短期冲击,减少对环境污染的风险。     

污泥堆肥对盐碱土土壤环境和作物生长的影响

以城市污水处理厂污泥堆肥为研究对象,采用盆栽试验方法研究不同用量(0%,5%,10%,20%)污泥堆肥施入盐碱土后,对玉米、大豆生长情况及土壤环境的影响。结果表明,施用污泥堆肥可降低盐碱土pH值和总盐含量,提高土壤养分及酶活,增加土壤微生物量碳、微生物量氮,同时施用污泥堆肥土壤重金属Zn、Cu含量增加,当施用量为20%时,土壤Zn含量超标。另外,玉米和大豆在污泥堆肥施用比例分别为10%和5%时长势最佳,且作物籽粒中重金属含量在国家食品卫生标准范围内。     

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。     

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。     

煤矿区矸石山周边土壤重金属污染特征与规律

以山东某矿区为例,通过淋溶模拟实验,研究了煤矸石中重金属的淋溶规律,并探讨了煤矸石山周边土壤重金属污染特征.结果表明:风化矸石淋滤液中的Zn、Pb、Cr和Cu浓度较高,并很快稳定;新鲜矸石在淋溶初期检出Zn,其它重金属元素没有检出;风化矸石淋滤液中重金属的含量要高于未风化矸石.矸石山周边表层土壤中的Zn、pb、Cr和Cu较高,且浓度高出矸石淋溶液许多倍,表明煤矸石中重金属淋滤具有长期性,矿区土壤对重金属具有迁移性和富集性.表层土壤重金属含量随着距煤矸石堆的距离增加而呈明显的下降趋势,充分表明矸石山对周边土壤造成了严重的重金属污染,而且在土壤剖面上,重金属含量表现出随土壤深度的增加而降低的趋势.     

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。     

两种复配改良剂对钒污染土壤的改良效果

选用聚丙烯酰胺(PAM)),海泡石,堆肥污泥作为土壤改良剂进行复配得到2种复配改良剂(1:0.02%PAM+1%海泡石+1%堆肥污泥;2:0.1%PAM+1%堆肥污泥),采用蔊菜作为指示植物进行盆栽实验,并测定植物株高、生物量干重以及植物组织中钒(V)、铬(Cr)的浓度,研究两种复配改良剂对钒污染土壤的改良效果。结果表明,两种复配改良剂均能促进植物生长,蔊菜生物量干重提高了14.75~22.18倍,而且两种复配改良剂均可降低植物组织中V/Cr浓度和植物对V/Cr的转移系数。两种复配改良剂处理后污染土壤有机质含量提高了75%以上,污染土壤碱解氮含量提高了23.44%~32.74%,污染土壤阳离子交换量提高了10.98%~37.06%。因此,两种复配改良剂均可作为重金属污染土壤的改良剂,使得改良后的土壤既适于植物生长又能降低植物组织中重金属含量。     

污泥与施污土壤重金属生物活性及生态风险评价

将城市污泥以不同质量比施于土壤中构成污泥混合土壤,研究各污泥配比土壤中重金属的生物活性,并采用三种重金属评价方法(地累积指数法、潜在生态风险指数法、综合毒性指数模型)和黑麦草对重金属的吸收富集效果来对施污土壤中重金属具有的生态风险性进行评价。结果表明:污泥的添加使土壤中生物活性态Cd、Cu和Zn含量显著增加,对三种重金属具有活化作用,但对Pb却起到钝化作用。生态风险评价结果表明:污泥的添加使土壤中Pb呈现无污染和低生态风险;Cu和Zn呈现中度污染和低生态风险;Cd达到强度污染和重度生态风险,重金属潜在生态风险(RI)总体处于强度生态风险水平。当污泥添加比例大于6:10(污泥S3处理)时,施污土壤中重金属的综合毒性指数高于土壤对照。黑麦草对Cd、Pb、Cu和Zn的富集浓度与施污土壤中对应重金属的生物活性态含量存在显著正幂指数关系,同时黑麦草对施污土壤中Cd、Cu和Pb的富集能力大小与地累积指数法和潜在生态风险指数法对三种重金属具有的生态风险性的评价结果具有一致性。     

生活污泥对滩涂土壤性质和苏丹草生长及重金属累积的影响

滩涂盐土农业利用的主要障碍是盐分含量过高和缺乏有机质。施用生活污泥可快速提高滩涂土壤有机质含量,加快土壤熟化,但由于担心污泥含有一定量的重金属,其施用受到一定的限制。采用盆栽苏丹草的试验方法,研究滩涂盐土施用不同量的生活污泥后对土壤性质、植物生长和对重金属累积的影响。结果表明,生活污泥施用于滩涂盐土后降低了土壤pH值,提高了EC值和总盐含量;苏丹草的出苗率、株高和鲜重增加;施用污泥提高了苏丹草植株中全氮、全磷及叶绿素的含量,且随施用量的增加而增大,但对植株中全钾的含量无显著影响;苏丹草中Zn、Cd含量随着污泥施用量增加呈增长的趋势,但Pb、Ni、Cu含量变化不大。在试验条件下,所施用污泥中重金属向苏丹草体内转移的比例介于0.13%-13.44%之间。就该种土壤而言,要更为注意含Pb量较高的污泥施用,而Cu则是最为安全的。总体考虑,一次性施用干污泥应控制在8t·667m^-2以下。     

城市污泥与湖泊底泥土地利用对土壤-植物系统中养分及重金属Cd、Pb的影响

采用田间小区试验，探讨了城市污泥与湖泊底泥土地利用对土壤-植物系统中养分及重金属Cd、Pb的影响。结果表明，城市污泥与湖泊底泥能有效增加土壤养分含量；重金属Cd、Pb仅累积在土壤耕层，难以向下迁移；随施用量的增加，小麦籽粒产量及其对养分的吸收量均随之增加，但仍有大量养分存留在土壤中；植株对重金属的富集顺序表现为根系〉茎叶〉籽粒，Cd〉Pb，其中，籽粒中重金属Cd、Pb含量均未超出我国食品中重金属限量的卫生标准；如果该污泥、底泥分别以100，200t／hm^2的施用量施入土壤，可以连续施月5a和6a     

Transport of zinc,copper, and lead in a sewage sludge amended calcareous soil

The application of sewage sludge on farmland is practised in many countries since sludge is rich in macro- and micro- nutrients. However, increasing use of sewage sludge on farmland has raised concerns about the potential transport of heavy metals into food chains and groundwater. This study determined for a calcareous soil the effects of sludge application on soil physical properties and transport of zinc (Zn), copper (Cu), and lead (Pb). Secondary anaerobic digested sewage sludge was applied at rates of 0, 25, 50, and 100 t/ha (on a dried weight basis) for four consecutive years and mixed in the top 20-cm of soil. Corn (Zea mays L.) was planted as a spring crop, followed by wheat (Triticum aestivum) as a winter crop. Sludge application increased the dissolved organic matter content and modified the soil structure, increased the soil infiltration rate, saturated hydraulic conductivity, and aggregate stability, and decreased the bulk density. Sludge application greatly increased DTPA (diethylenetriamine pentaacetic acid)-extractable soil metal concentrations to 50 cm depth and significantly to 1 m. In the plots that received four application of 100 t/ha sewage sludge, the mean concentrations of Zn, Cu, and Pb in subsoil increased by 1600, 7, and 4.5 times, respectively, compared with the control. The results indicate that a combination of enhanced soil physical properties, heavy and inefficient irrigation and high organic matter content with heavy metals cause significant metal mobility. High sludge applications pose risks of groundwater and food chain contamination and rates are best restricted to those reflecting the nutrient demand of crops (20 t/ha every 4 to 5 yr or an average of 4 to 5 t/ha/yr).     

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.     

蚯蚓活动对城市生活污泥重金属的影响

采用塑料温棚内垄式堆积污泥培养蚯蚓方式,研究了蚯蚓处理对污泥重金属的影响。结果表明,污泥经蚯蚓处理后,理化性质发生了显著的变化,污泥的pH值、有机质、总氮和总磷都有不同程度的降低;蚯蚓能吸收富集污泥中的重金属,其中对重金属Cd有较强的富集能力;蚯蚓处理使污泥中重金属含量均出现不同程度的下降,重金属Cr、Zn、Pb、Cd、Cu、Ni分别减少27.98%、31.46%、32.81%、13.85%、23.86%和22.92%。利用盆栽试验,研究了污泥施用于土壤后生菜体内重金属积累的情况,结果表明,生菜体内重金属Zn、Cu、Pb和Ni的含量为污泥处理高于蚓粪处理;Cr和Cd则分别为差异不显著和略有降低。