沼氣發(fā)酵等對(duì)長(zhǎng)江下游典型規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖業(yè)污染排放特征的影響

陳梟嘉　鄒廣彬　王昭君　劉莉　趙志軍　史吉平

摘要：為了探究沼氣發(fā)酵氧化塘曝氣和堆肥發(fā)酵對(duì)長(zhǎng)江下游典型規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖業(yè)污染排放特征的影響，本研究選取長(zhǎng)江下游規(guī)?；i養(yǎng)殖場(chǎng)和奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)，采集新鮮畜類（豬/牛）糞便和尿廢液以及糞污后續(xù)處理的樣品，并進(jìn)行相應(yīng)的理化指標(biāo)檢測(cè)與分析。結(jié)果表明，畜類養(yǎng)殖場(chǎng)中的尿廢液在經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵和氧化塘處理后，化學(xué)需氧量（COD）可降低85%以上;而全氮和全磷含量在經(jīng)過(guò)同樣處理后，數(shù)值大幅下降，其中全氮含量逐漸與氨態(tài)氮含量接近;在夏季采集樣品時(shí)，多西環(huán)素和金霉素等抗生素在同樣處理?xiàng)l件下可完全降解，但在冬季氣溫降低時(shí)，沼氣發(fā)酵和氧化塘曝氣處理的效果下降，樣品中最終仍會(huì)有少量抗生素殘留;此外，Cu、Zn、Pb、CdCr、As和Hg等7種金屬含量檢測(cè)結(jié)果表明，在氧化塘液體樣品中，江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)夏季樣品中Pb.Cd、Cr、As和Hg，冬季樣品中Cr，安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)樣品中As，上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)樣品中As和Cr的含量超過(guò)了農(nóng)田灌溉水標(biāo)準(zhǔn)。表明，沼氣發(fā)酵和氧化塘曝氣處理能有效降低長(zhǎng)江下游糞污中COD、全氮全磷、抗生素和部分重金屬，但是，金霉素和多西環(huán)素在冬天處理后仍有殘留，部分液體樣品處理后個(gè)別重金屬仍然超標(biāo)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江下游;規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖;污染排放特征;沼氣發(fā)酵;氧化塘;堆肥發(fā)酵

中圖分類號(hào)：X713

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

文章編號(hào)：1000-4440（2019）02-0329-11

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平的不斷提高，人們對(duì)畜牧產(chǎn)品的需求成倍遞增，進(jìn)而推動(dòng)了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?；图s化發(fā)展。然而，畜牧業(yè)的快速發(fā)展必然伴隨著大量養(yǎng)殖糞污的產(chǎn)生與排放，相應(yīng)的環(huán)境污染問(wèn)題也日益凸顯。例如，2015年全國(guó)畜禽糞污的年產(chǎn)生量約為3.8x109t，排放的化學(xué)需氧量（COD）達(dá)到1.27x107t，排放的全氮和全磷量分別達(dá)到1.02x106t和1.60x105t，已成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來(lái)源。此外，由于能夠促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)以及預(yù)防和治療疾病，銅、鋅砷等重金屬元素和金霉素等抗生素在集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)中得到廣泛應(yīng)用[2-3]。

但值得注意的是，畜禽對(duì)這些添加劑的吸收利用率很低，進(jìn)而導(dǎo)致進(jìn)入環(huán)境的糞污中含有大量重金屬和抗生素，極易造成環(huán)境污染[4-5]。因此，化學(xué)需氧量、全氮、氨態(tài)氮、全磷仍是衡量水體污染程度的重要指標(biāo)，而隨著畜牧業(yè)的集約化發(fā)展，重金屬和抗生素同樣成為畜牧養(yǎng)殖業(yè)的特征污染指標(biāo)。

針對(duì)規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖產(chǎn)生大量糞污，進(jìn)而可能引發(fā)環(huán)境威脅的問(wèn)題，本研究分別在長(zhǎng)江下游的安徽、江蘇和上海三省市選擇了具有一定糞污處理能力的規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行樣品采集?？疾炝素i糞尿液、牛糞尿液在沼氣發(fā)酵、氧化塘曝氣過(guò)程中的COD、全氮、氨態(tài)氮和全磷等理化指標(biāo)的變化規(guī)律，以及上述液態(tài)樣品和新鮮豬糞、牛糞、有機(jī)堆肥等固態(tài)樣品中的微量重金屬和抗生素激素的鈍化與降解特點(diǎn)，進(jìn)而綜合評(píng)價(jià)分析沼氣發(fā)酵、氧化塘曝氣和堆肥發(fā)酵對(duì)長(zhǎng)江下游典型規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖業(yè)污染排放特征的影響，為今后規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)糞污的無(wú)害化以及資源化提供實(shí)踐基礎(chǔ)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

在江蘇鹽城選擇1家年出欄量達(dá)到2.0x105頭以上的規(guī)?；i養(yǎng)殖場(chǎng)（文中簡(jiǎn)稱為江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)）進(jìn)行樣品采集。分別于夏季（8月份）和冬季（2月份）采集固體和液體2種樣品，其中固體樣品有糞尿固液分離后的新鮮豬糞、新鮮豬糞混配牛糞和秸稈，進(jìn)行堆肥發(fā)酵后的有機(jī)肥樣品（簡(jiǎn)稱固體有機(jī)肥），施用液體和固體有機(jī)肥的土壤樣品（簡(jiǎn)稱施有機(jī)肥土壤）和未施用液態(tài)和固態(tài)有機(jī)肥的土壤樣品（簡(jiǎn)稱未施有機(jī)肥土壤）;液體樣品主要有糞尿固液分離后的液體樣品（簡(jiǎn)稱豬糞尿液）、經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵處理后的液體樣品（簡(jiǎn)稱沼液）、經(jīng)過(guò)氧化塘曝氣處理后的液體樣品（簡(jiǎn)稱氧化塘液）。

在安徽選擇了1家年存欄3000頭以上的奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)（文中簡(jiǎn)稱安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)）進(jìn)行樣品采集。采集時(shí)間是冬季（11月份），采集的固體樣品有牛糞、氧化塘液體灌溉的土壤（簡(jiǎn)稱灌溉有機(jī)肥土壤），未施用氧化塘液體灌溉的土壤（簡(jiǎn)稱未灌溉有機(jī)肥土壤）;液體樣品包括牛糞和牛尿混合后的牛糞尿液以及氧化塘液體。

在上海選擇了1家年存欄800頭以上的奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)（文中簡(jiǎn)稱上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)）進(jìn)行樣品采集。采集時(shí)間為春季（4月份）。采集的固體樣品有新鮮牛糞和牛糞發(fā)酵有機(jī)肥，液體樣品有固液分離后的牛糞尿液，經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵處理后的液體樣品（簡(jiǎn)稱沼液），經(jīng)過(guò)氧化塘曝氣處理后的液體樣品（簡(jiǎn)稱氧化塘液）。

以上固體樣品每種類型采集500g樣品，液體樣品采集1L，均放入冰箱冷藏，并及時(shí)進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)。

1.2 測(cè)定方法

液體樣品的COD、全氮、氨態(tài)氮、全磷的測(cè)定均采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[69]。pH值使用Sartorius pH計(jì)（PB-10）測(cè)定。

液體和固體樣品中的Cu[10]、Zn[10]、Pb[11]、Cd[12]、Cr[10]、As[13]和Hg[14]等7種重金屬含量，委托上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所測(cè)試分析。

采集樣本的抗生素檢測(cè)種類根據(jù)畜牧場(chǎng)具體使用情況而定，如表1所示。抗生素、磺胺類藥物和激素委托上海德諾產(chǎn)品檢測(cè)有限公司進(jìn)行測(cè)試分析，主要采用液質(zhì)聯(lián)用儀和高效液相色譜儀進(jìn)行測(cè)定。

文章中的檢測(cè)值均為3次平行樣品測(cè)定值的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)夏季面源污染特征

畜禽廢棄物發(fā)酵產(chǎn)沼氣作為一種重要的生物能源獲得了廣泛的發(fā)展，同時(shí)這也是畜禽廢棄物資源化利用的主要途徑。然而，中國(guó)近80%的養(yǎng)殖場(chǎng)集中分布在大中城市周圍，且隨著近年來(lái)畜牧業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，每年養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)際排放的污水已經(jīng)超過(guò)2.00x10't，相當(dāng)于全國(guó)工業(yè)和城鎮(zhèn)生活污水排放總量的一半，大量養(yǎng)殖廢棄物的產(chǎn)生與擴(kuò)散，已經(jīng)使得其污染由點(diǎn)源污染向面源污染特征所轉(zhuǎn)變，給城市周邊環(huán)境造成了巨大的壓力[24]。

2.1.1 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)夏季樣品的常規(guī)指標(biāo)如圖1所示，新鮮豬糞尿經(jīng)過(guò)固液分離后，液體中的COD高達(dá)22500mg/L，經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵后下降至11500mg/L，下降了49%;通過(guò)氧化塘曝氣處理后，COD進(jìn)一步降低至2400mg/L，總計(jì)下降了89%。以上結(jié)果表明，豬糞尿液通過(guò)傳統(tǒng)的厭氧沼氣發(fā)酵和好氧曝氣處理后，可有效降低液體中的COD。此外，經(jīng)過(guò)上述處理工序后，全氮由3060mg/L下降至1500mg/L，與氨態(tài)氮含量（1450mg/L）相近，表明氧化塘曝氣處理后液體中氮元素主要以氨態(tài)氮形式存在;而全磷含量由358mg/L下降至50mg/L，下降了86%;厭氧和耗氧處理中pH值保持在7.2～7.8。綜上所述，沼氣發(fā)酵和氧化塘曝氣處理方法仍是消減畜牧養(yǎng)殖業(yè)糞污中的COD和氮磷的有效方法，這在其他文獻(xiàn)也有類似報(bào)道，例如：卞有生等[25]對(duì)養(yǎng)殖廢水采用高效厭氧方法處理時(shí)，COD去除率可達(dá)80%～90%，采用好氧方法處理時(shí)，COD去除率可達(dá)50%～60%。

2.1.2 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)夏季樣品的抗生素與激素指標(biāo)在現(xiàn)代畜牧業(yè)中，飼用抗生素的使用可以顯著降低動(dòng)物發(fā)病率與死亡率，然而大量抗生素由于未能被畜類動(dòng)物降解而殘留在糞便和尿液中，易造成環(huán)境污染[26]。本研究中的江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)在生豬飼養(yǎng)過(guò)程中使用的抗生素有阿莫西林、氟苯尼考、多西環(huán)素、金霉素、泰樂(lè)菌素等5種飼用抗生素以及抗菌消炎磺胺類藥物（包含23種具體成分）。如表2所示，在新鮮豬糞中多西環(huán)素質(zhì)量濃度為4600μg/kg，金霉素質(zhì)量濃度為4554μg/kg;而在固液分離后的豬糞尿液中多西環(huán)素和金霉素2種抗生素的質(zhì)量濃度分別為1320μg/kg和1330μg/kg?？紤]到阿莫西林、氟苯尼考和泰樂(lè)菌素3種抗生素以及23種磺胺類藥物成分均未在新鮮豬糞及豬糞尿液中檢出，因此本研究對(duì)于在新鮮豬糞以及豬糞尿液的后續(xù)處理工序中采集的樣品僅檢測(cè)多西環(huán)素和金霉素2種抗生素。

新鮮豬糞經(jīng)過(guò)與牛糞以及秸稈搭配后堆肥發(fā)酵制得有機(jī)肥。如表3所示，在有機(jī)肥中未檢測(cè)出多西環(huán)素和金霉素，可見(jiàn)2種抗生素已被完全降解[27];而豬糞尿液經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵處理后，多西環(huán)素含量降至檢測(cè)限以下，金霉素含量則下降到126μg/kg，為沼氣發(fā)酵前的9.5%，且在經(jīng)過(guò)氧化塘曝氣處理后，金霉素含量降至檢測(cè)限以下?？梢?jiàn)夏季豬糞及豬糞尿液中殘留的抗生素通過(guò)堆肥發(fā)酵或者沼氣發(fā)酵及曝氣耗氧處理均可被完全降解。

除測(cè)定抗生素含量外，本研究還測(cè)定了新鮮豬糞及豬糞尿液2種樣品中的雌激素喹乙醇和雌酮以及雄激素睪酮和甲睪酮4種激素的含量，測(cè)定結(jié)果表明2種樣品中均不含有上述4種激素。

2.1.3 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)夏季樣品的重金屬指標(biāo)重金屬元素CuZn和As等既可以提高飼料利用率、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)和繁殖，本身也是動(dòng)物必需的養(yǎng)分，被普遍添加至飼料中。但值得注意的是，這些添加的重金屬元素在動(dòng)物體內(nèi)并不能被完全吸收利用，大部分隨動(dòng)物糞尿排泄出來(lái)。圖2顯示，江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)的所有樣品中Cu和Zn的含量是7種重金屬中含量最高的;液態(tài)樣品中，豬糞尿液中的Cu和Zn的含量分別達(dá)到9.31mg/L和40.21mg/L，但經(jīng)過(guò)沼液發(fā)酵和氧化塘處理后，其含量大幅降低至1.04mg/L和4.92mg/L，這可能是因?yàn)橛坞x的Cu和Zn在沼氣池和氧化塘中發(fā)生了絮凝作用，從而沉降至水池底物污泥中。固態(tài)樣品中新鮮豬糞的Cu和Zn的含量分別為91.50mg/L和323.38mg/L，經(jīng)過(guò)堆肥發(fā)酵后增加至206.10mg/L和102.20mg/L，這主要是由于堆肥物料中的水分含量在發(fā)酵過(guò)程中由60%～70%降至30%～40%，Cu和Zn相對(duì)含量升高。

在液態(tài)樣品中，豬糞尿液中的Pb在檢測(cè)限以下，其他4種重金屬Cd.Cr、As和Hg經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵后含量大幅下降，但經(jīng)過(guò)氧化塘處理后Pb、Cd和Cr3種重金屬又得到了累積，質(zhì)量濃度分別達(dá)到0.37mg/L、0.03mg/L.1.04mg/L。綜上所述，在沼氣池和氧化塘中的厭氧或好氧過(guò)程中游離的重金屬發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)和微生物絮凝等作用，導(dǎo)致游離重金屬的含量波動(dòng)較大。但值得注意的是，氧化塘中的Pb、Cd、Cr、As和Hg5種重金屬含量均超過(guò)了農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5084-2005）。在固態(tài)有機(jī)肥樣品中，堆肥發(fā)酵制得的有機(jī)肥中Pb、Cd、Cr和Hg4種重金屬的含量分別為：12.26mg/kg、0.63mg/kg、17.37mg/kg和0.33mg/kg，均符合生物有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)（NY884-2012）。

在土壤樣品中，使用有機(jī)肥的土壤中Cu、Zn、Pb和Cr的含量分別為5.32mg/kg、75.69mg/kg8.22mg/kg和23.56mg/kg，與未施有機(jī)肥土壤相比，分別下降了77%、30%、61%和39%;而Cd，As和Hg3種重金屬則在2種土壤中的含量相近。值得注意的是2種土壤中的7種重金屬含量均符合土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）中水田的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)冬季面源污染特征

為了考察冬季氣溫下降對(duì)生豬糞污處理工藝的影響，在2月份再次采集了江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污樣品，其中固態(tài)樣品有新鮮豬糞、堆肥發(fā)酵后的固體有機(jī)肥;液態(tài)樣品有豬糞尿液、沼液、氧化塘液體。2.2.1 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)冬季樣品的常規(guī)指標(biāo)如圖3所示，豬糞尿液的COD為14600.0mg/L，與夏季采集樣品相比，降低了33.1%;此外，豬糞尿液中的氨態(tài)氮、全氮、全磷和pH值分別為：1790.0mg/L、1747.9mg/L.39.5mg/L和6.74，同樣低于夏季的樣品值。值得注意的是，經(jīng)沼氣發(fā)酵后，沼液中的COD值反而增加至21050.0mg/L，這種異?，F(xiàn)象同樣出現(xiàn)在氨態(tài)氮、全氮和全磷指標(biāo)檢測(cè)值中，這可能與冬天氣溫大幅下降后，糞污在沼液池中出現(xiàn)累積有關(guān)。

2.2.2 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)冬季樣品的抗生素與激素指標(biāo)由于夏季采集樣品中僅檢測(cè)出了多西環(huán)素和金霉素2種抗生素，因此冬季采集的樣品中主要以這2種抗生素為檢測(cè)指標(biāo)。如表4所示，豬糞尿液中的多西環(huán)素和金霉素2種抗生素質(zhì)量濃度分別為501μug/kg和1617μg/kg，經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵及氧化塘曝氣處理后仍殘留368μg/kg和776μg/kg;固體樣品中新鮮豬糞中的多西環(huán)素和金霉素含量分別為897μg/kg和15124μg/kg，經(jīng)過(guò)堆肥發(fā)酵后的有機(jī)肥中仍分別殘留311μg/kg和1054μg/kg;而在夏季氧化塘液體樣品和固態(tài)有機(jī)肥樣品中，多西環(huán)素和金霉素均已低于檢測(cè)限。以上結(jié)果表明，當(dāng)夏季氣溫較高時(shí)，抗生素的降解比較徹底，但冬季氣溫下降時(shí)，抗生素降解受阻，液體和固態(tài)有機(jī)肥中抗生素殘留比較嚴(yán)重，可見(jiàn)溫度是影響抗生素降解的重要因素。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，Kim等[28]在研究豬糞堆肥發(fā)酵時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)堆肥溫度在30℃左右時(shí)，初始質(zhì)量濃度為20mg/kg的磺胺甲嘧啶基本不降解，當(dāng)堆溫升高到55℃，20d后磺胺甲嘧啶降到0.2mg/kg以下，同樣說(shuō)明了溫度對(duì)于降解殘留抗生素的重要性[29]。此外，在冬季的采集樣品中仍沒(méi)有檢測(cè)出喹乙醇、雌酮、睪酮和甲睪酮4種激素。

2.2.3 江蘇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)冬季樣品的重金屬指標(biāo)如圖4所示，冬季采集的樣品中Cu、Zn、Pb、CdCr、As和Hg7種金屬的含量均低于夏季采集的樣品。在7種金屬中，Cu和Zn的含量仍然是最高的，在豬糞尿液中含量分別為6.47mg/L和25.06mg/L，是夏季樣品的69%和62%;在新鮮豬糞中含量分別為84.60mg/kg和320.70mg/kg，與夏季樣品相近。

值得注意的是，夏季采集的樣品中，氧化塘液體中的Pb.CdCr、As和Hg5種重金屬含量均超過(guò)了農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但在冬季相應(yīng)樣品中僅Cr的含量超過(guò)農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5084-2005）。冬季有機(jī)肥中的Pb.CdCr、As和Hg5種重金屬含量與夏季樣品一致，均低于生物有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)（NY884-2012）。

2.3 安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)冬季面源污染特征

安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的牛糞及牛尿液采用刮板和水沖刷的方式直接進(jìn)入大型氧化塘進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生的液體有機(jī)肥灌溉至附近的農(nóng)田。此次冬季采集的固體樣品有新鮮牛糞、灌溉液體有機(jī)肥的土壤樣品和未灌溉液體有機(jī)肥的土壤樣品;液體樣品包括牛糞和牛尿混合的牛糞尿液和氧化塘液體2種樣品。2.3.1安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)冬季樣品的常規(guī)指標(biāo)由于安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)中沖洗擠奶場(chǎng)地的大量自來(lái)水與牛糞尿采用同一排污管道，因此奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)中的糞尿被稀釋了數(shù)倍，導(dǎo)致采集樣品中的各項(xiàng)理化指標(biāo)值偏低。如圖5所示，牛糞尿液中COD僅為2460.00mg/L，經(jīng)過(guò)氧化塘發(fā)酵后降至819.00mg/L;牛糞尿液中氨態(tài)氮和全氮含量接近，分別為535.20mg/L和559.10mg/L，但經(jīng)過(guò)氧化塘發(fā)酵后，分別降低至25.75mg/L和113.60mg/L，兩者含量差異增大;牛糞尿液的全磷在檢測(cè)限下，但在氧化塘中全磷積累到46.40mg/L。此外，牛糞尿液和氧化塘液體的pH均處于弱堿性。

2.3.2 安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)冬季樣品的抗生素與激素指標(biāo)安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)使用的抗生素有青霉素、四環(huán)素、氯霉素和氟喹諾酮4種飼用抗生素以及抗菌消炎磺胺類藥物。在新鮮牛糞和牛糞尿液樣品中均未檢測(cè)出4種抗生素和磺胺類藥物中的任何一種。此外，2種樣品中也沒(méi)有檢測(cè)出喹乙醇、雌酮、睪酮和甲睪酮4種激素中的任何一種。

2.3.3 安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)冬季樣品的重金屬指標(biāo)如圖6所示，液態(tài)樣品中As的含量均高于農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5084-2005），其他重金屬Pb、Cd、Cr和Hg含量均低于農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5084-2005）;對(duì)于固態(tài)樣品，牛糞中Pb、Cd、Cr、As和Hg5種重金屬的含量均低于生物有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)（NY884-2012）;灌溉有機(jī)肥土壤中除Pb和Cd2種重金屬的含量低于未灌溉有機(jī)肥土壤，其他5種金屬Cu、Zn、Cr、As和Hg的含量則高于未灌溉有機(jī)肥土壤，但2種土壤中的7種金屬含量均遠(yuǎn)低于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）中水田的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)春季面源污染特征

上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的牛糞及固液分離后，牛糞進(jìn)行堆肥發(fā)酵后制得固體有機(jī)肥，牛尿液先后進(jìn)行沼氣發(fā)酵和氧化塘曝氣處理后制得液體有機(jī)肥。

2.4.1 上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)春季樣品的常規(guī)指標(biāo)如圖7所示，上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)牛尿液中的COD為16937mg/L，遠(yuǎn)高于安徽奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)牛尿液中的COD（2460mg/L），這主要是因?yàn)?，上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)擠奶場(chǎng)地清洗用水和牛尿液分開(kāi)處理，牛尿液沒(méi)有被稀釋。牛尿液經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵后降為3324mg/L，經(jīng)過(guò)氧化塘曝氣處理后進(jìn)一步降低至1626mg/L。牛尿液全氮含量經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵和氧化塘曝氣處理后與氨態(tài)氮含量接近（410～412mg/L），表明氧化塘中氮元素仍主要以氨態(tài)氮的形式存在;牛尿液中的全磷經(jīng)過(guò)沼氣厭氧發(fā)酵和氧化塘好氧發(fā)酵后，含量從219mg/L降至13mg/L。

2.4.2 上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)春季樣品的激素指標(biāo)由于上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)抗生素使用量很少，因此僅測(cè)定了其新鮮牛糞、牛糞有機(jī)肥、牛尿液中的喹乙醇、雌酮、睪酮和甲睪酮4種激素的含量，測(cè)定結(jié)果表明，4種激素的含量均在檢測(cè)限以下。

2.4.3 上海奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)春季樣品的重金屬指標(biāo)如圖8所示，新鮮牛糞和牛糞有機(jī)肥中Cu.Zn、Pb、Cd、Cr、As和Hg7種重金屬含量均低于生物有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)（NY884-2012）;液態(tài)樣品中，牛尿液中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As和Hg7種重金屬經(jīng)過(guò)沼氣池和氧化塘處理后，最后分別降至1.260mg/kg、1.430mg/kg、0.030mg/kg、0.001mg/kg、0.190mg/kg、0.190mg/kg，而Hg則未檢出。其中Cr和As含量超過(guò)了農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5084-2005）。

3 結(jié)論

本研究選擇的3個(gè)中大型養(yǎng)殖場(chǎng)中，對(duì)于豬/牛尿液，經(jīng)過(guò)沼氣厭氧發(fā)酵和氧化塘曝氣處理后，COD、全氮和全磷消減幅度可達(dá)50%～90%。沼氣發(fā)酵和氧化塘曝氣處理方法仍是消減畜牧養(yǎng)殖業(yè)糞污中高COD值和液體糞污中減氮和降磷的有效方法。

溫度是養(yǎng)殖糞污處理工藝過(guò)程中抗生素降解的關(guān)鍵影響因素，在冬季氣溫較低時(shí)，糞污中的多西環(huán)素和金霉素降解不完全，仍有殘留。

在不同養(yǎng)殖場(chǎng)，氧化塘處理后的液體有機(jī)肥中，5種重金屬Pb、CdCr、As和Hg存在不同程度超標(biāo)現(xiàn)象，需要通過(guò)兌水稀釋處理后才可作為液體有機(jī)肥;而在豬/牛堆肥發(fā)酵后的固體有機(jī)肥中，重金屬含量均符合固體有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)。

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