堆肥污泥施用對植物生物量和污染物含量的影響.pdf

1、隨著城市化水平的加快和城市污水處理率的不斷提高，污水處理過程產(chǎn)生的污泥量急劇增加。然而，由于缺乏合理有效的管理方法和處理處置技術(shù)，大量城市污泥只能臨時堆放，由此引起的二次污染給環(huán)境帶來了巨大的危害。尋求合理的污泥處理處置途徑已成為世界各國亟待解決的熱點問題。土地利用是目前公認的最有效的污泥資源化利用方式，然而污泥中大量存在的無機和有機污染物限制了其安全土地利用。堆肥被認為是一種降低污泥中污染物含量與生物有效性并且能改善污泥質(zhì)量的有效方法

2、。然而，堆肥污泥添加對植物生長以及土壤和植物污染物含量的影響鮮見報導(dǎo)。基于此，本論文主要開展了堆肥污泥施用對土壤的理化性質(zhì)、代表性植物生長及其污染物含量的影響研究。通過研究為堆肥污泥的安全土地利用提供理論依據(jù)。 以施加堆肥污泥或污泥的土壤為基質(zhì)，通過盆栽試驗，研究對比分析了堆肥污泥添加對土壤理化性質(zhì)、污染物含量以及供試植物生物量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，施加堆肥污泥可顯著提高土壤總氮、總磷、脲酶、電導(dǎo)率和陽離子交換量。堆肥污泥添加可顯

3、著促進供試植物的生長。四種供試植物的生物量均隨著堆肥污泥添加比例的增加而顯著提高。對黑麥草和高羊茅，40％的堆肥污泥添加量最為合適；對小白菜和蘿卜，10％為最適添加量。與最佳污泥添加量相比，添加10％堆肥污泥可使小白菜產(chǎn)量在黃棕壤和紅壤中分別提高40％和73％，蘿卜的產(chǎn)量分別提高36％和40％。當堆肥污泥添加比例為40％時，黑麥草的生物量在紅壤和黃棕壤中分別可比對照提高51％和121％。實驗表明，在兩種土壤類型中黑麥草對高濃度堆肥污泥具

4、有較高的耐受性，添加堆肥污泥對提高供試植物的生物量比添加污泥更有效。然而，隨著堆肥污泥添加比例的增加，土壤DTPA提取態(tài)Cu和Zn含量也呈現(xiàn)上升趨勢。 對添加堆肥污泥后兩種草皮草及小白菜中Zn和Cu的含量進行了分析。結(jié)果表明，兩種草皮草中Zn和Cu的濃度都隨著堆肥污泥添加比例的增加而顯著提高，土壤類型對植物組織中Zn和Cu的含量影響相對次之。當堆肥污泥添加比例為80％時，紅壤和黃棕壤中生長的高羊茅Zn的濃度分別比對照提高82％

5、和79％，Cu的濃度分別提高58％和67％。在相同條件下，紅壤和黃棕壤中生長的黑麥草Zn的濃度分別比對照提高80％和77％，Cu的濃度分別提高50％左右。因此，從植物生長和Zn、Cu污染物含量角度，堆肥污泥在土壤中的添加量應(yīng)控制在40％以下，并推薦主要用于園藝綠化而非作為牧草。對于小白菜，Cu和Zn濃度的變化趨勢在兩種不同的土壤中很不相同。在黃棕壤中生長的小白菜Zn和Cu的含量隨著堆肥污泥添加比例的增加而略有增加，但在紅壤中呈顯著增加趨

6、勢。當堆肥污泥添加比例為10％時，紅壤中生長的小白菜Zn和Cu的含量分別增加了74％和77％，而黃棕壤中生長的小白菜Zn和Cu含量僅分別增加50％和19％。盡管小白菜中Zn和Cu的濃度均有所增加，但均低于食用安全限量標準。 堆肥污泥添加對四種植物中PAHs的含量影響研究結(jié)果表明，植物對PAHs的吸收隨著堆肥污泥添加比例的增加而上升，紅壤中的現(xiàn)象更為明顯。黑麥草對PAHs的吸收高于高羊茅。兩種草皮草中16種PAHs的含量在0.3

7、15-2.037 mg kg-1范圍內(nèi)。而蔬菜中的含量范圍為0.405-1.27 mg kg-1。單一類型的致癌性PAHs在兩種蔬菜中均未檢測到。植物吸收的PAHs主要為二至四環(huán)多環(huán)芳烴，其中NAPH和PHEN最多。蔬菜中16種PAHs的總量均高于國外相關(guān)報導(dǎo)，但接近中國大陸的研究結(jié)果。因此，盡管堆肥可顯著降低污泥PAHs的含量，但在實際生產(chǎn)過程中仍需注意堆肥污泥添加比例以確保食品安全。 由此可見，與污泥直接施用相比，堆肥污泥