高Cu、高Zn蚓糞農(nóng)用后Cu、Zn向土壤-植物、土壤-地下水系統(tǒng)遷移轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、飼料添加劑的大量使用導(dǎo)致畜禽糞便重金屬含量普遍超標(biāo)，畜禽糞便經(jīng)蚯蚓處理后生成的蚓糞中重金屬含量亦存在超標(biāo)現(xiàn)象。蚓糞作為一種商業(yè)生物有機(jī)肥被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)作物栽培，因此,為探討蚓糞農(nóng)用后重金屬向土壤、植物、地下水系統(tǒng)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，本研究以重金屬含量超標(biāo)的蚓糞為研究對(duì)象，模擬研究了重金屬污染蚓糞農(nóng)用后重金屬向土壤-植物系統(tǒng)、土壤-地下水系統(tǒng)遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。主要結(jié)果如下：
　　1.高Cu、高Zn蚓糞農(nóng)用均可增加潮土和紅壤中墨西哥玉米、小

2、白菜及紫花苜蓿莖葉干物重，降低墨西哥玉米、紫花苜蓿根系干物重；植物莖葉Cu、Zn含量和根系Cu、Zn含量均明顯增加，且在同種植物生長(zhǎng)情況下，紅壤中紫花苜蓿莖葉Cu、Zn含量和根系Cu、Zn含量均顯著高于潮土中；高Cu、高Zn蚓糞農(nóng)用可降低潮土pH，而紅壤pH則顯著增加；兩種土壤EC及有效態(tài)Cu、Zn含量顯著提高，潮土和紅壤中交換態(tài)、鐵錳態(tài)Cu和Zn含量也顯著增加，且在同種植物生長(zhǎng)情況下，紅壤中鐵錳態(tài)Cu、Zn含量均顯著高于潮土中；兩種土

3、壤中脲酶和磷酸酶活性顯著增加，過(guò)氧化氫酶活性的變化則因土壤類(lèi)型而異，潮土中顯著抑制，紅壤中顯著增加；相關(guān)分析表明，植物莖葉和根系Cu、Zn含量與其生長(zhǎng)土壤中有效態(tài)Cu、Zn含量間、墨西哥玉米和小白菜的莖葉干物重與其生長(zhǎng)土壤中脲酶和磷酸酶活性間均存在顯著正相關(guān)性。
　　2.不同蚯蚓處理期高Cu、高Zn豬糞堆制物農(nóng)用對(duì)墨西哥玉米莖葉和根系干物重的影響因土壤類(lèi)型而異。潮土和紅壤中分別以VM處理組和PM0、PM30處理組對(duì)墨西哥玉米莖葉生

4、長(zhǎng)具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，而兩種土壤中PM30處理組對(duì)墨西哥玉米的根系生長(zhǎng)均具有較強(qiáng)抑制效應(yīng)；兩種土壤中墨西哥玉米莖葉和根系中Cu、Zn含量顯著增加，且處理組之間相比，PM0處理組根系Cu含量最高，VM處理組根系Zn含量最高；不同蚯蚓處理期高Cu、高Zn豬糞堆制物農(nóng)用均降低潮土pH而顯著增加紅壤pH，處理組間差異不顯著；兩種土壤EC顯著增加，處理組間相比，PM30處理組土壤EC最高；潮土和紅壤中有效態(tài)Cu、Zn含量顯著增加，其中，PM0處理

5、組中有效態(tài)Cu含量最高，VM處理組中有效態(tài)Zn含量最高；兩種土壤中交換態(tài)和鐵錳態(tài)Cu、Zn含量也顯著增加，以PM0處理組含量最高；不同蚯蚓處理期高Cu、高Zn豬糞堆制物農(nóng)用均可明顯增加潮土和紅壤中脲酶、磷酸酶活性，且處理組間相比，PM0、PM30處理組兩種土壤脲酶、磷酸酶活性均顯著高于 VM處理組，過(guò)氧化氫酶活性的影響則因土壤類(lèi)型而異，紅壤中，PM0、PM30、VM處理組活性均顯著增加，且以PM0處理組土壤過(guò)氧化氫酶活性最強(qiáng)，顯著高于P

6、M30、VM處理。
　　3.不同蚯蚓處理期豬糞堆制物農(nóng)用均可提高淋濾液平均pH值，在潮土土柱中，VM處理下淋濾液平均pH值最高，而紅壤土柱中，PM30處理下淋濾液平均pH值最高；不同蚯蚓處理期豬糞堆制物農(nóng)用均改變土柱淋濾液EC，其中，潮土土柱中，VM、PM30處理提高淋濾液平均EC值，而PM0處理降低淋濾液EC值，而紅壤土柱中，VM、PM0、PM30處理均降低淋濾液平均EC值，但處理間相比，此降低作用以PM0處理最強(qiáng)，PM30處理

7、次之，VM處理最弱；潮土土柱中，不同蚯蚓處理期豬糞堆制物農(nóng)用均提高淋濾液中平均Cu、Zn濃度，且均以PM30處理淋濾液中平均Cu、Zn濃度最高，而紅壤土柱中，除VM、PM0處理增加淋濾液中平均Cu濃度外，不同蚯蚓處理期豬糞堆制物農(nóng)用均降低淋濾液中平均Cu、Zn濃度；與國(guó)家Ⅲ類(lèi)地下水Cu（1mg/L）、Zn（1mg/L）允許標(biāo)準(zhǔn)相比，十次淋濾過(guò)程中，淋濾液中Cu、Zn濃度均低于此標(biāo)準(zhǔn)；10次淋濾后，不同蚯蚓處理期豬糞堆制物農(nóng)用均增加土柱各

8、層土壤全Cu、全Zn含量，尤以農(nóng)用土層中增加顯著，且處理間相比，PM0處理下農(nóng)用土層中全Cu、全Zn含量最高，但隨土層深度增加，各土層中全Cu、全Zn含量逐漸降低，逐漸趨同于CK處理土層中全Cu、全Zn含量。
　　4.高Cu、高Zn蚓糞農(nóng)用后，相同溶液淋濾不同處理土柱情況下，各處理土柱淋濾液平均pH值間差異不顯著，而VM、PM處理組均顯著增加淋濾液平均EC值，且增加作用主要發(fā)生在淋濾初期；VM、PM處理亦顯著增加淋濾液中平均 Cu

9、、Zn濃度，但與國(guó)家Ⅲ類(lèi)地下水Cu、Zn允許標(biāo)準(zhǔn)相比，十次淋濾過(guò)程中，淋濾液中Cu、Zn濃度均低于此標(biāo)準(zhǔn)；此外，十次淋濾后，VM、PM處理亦增加土柱各層全Cu、Zn含量，尤以農(nóng)用土層增加顯著，且此增加作用PM處理強(qiáng)于 VM處理。而相同處理土柱在不同溶液淋濾情況下，淋濾液中平均pH值以SDS溶液淋濾下最大，EDTA-Na2溶液次之，而Ca(NO3)2溶液淋濾下最小；淋濾液中平均EC值以Ca(NO3)2溶液淋濾下最大，SDS溶液淋濾下最??；