發(fā)酵床熟化墊料重金屬含量、形態(tài)及農(nóng)用潛在風(fēng)險(xiǎn)分析

張霞 李健 潘孝青 邵樂(lè) 秦楓 顧洪如 翟頻 楊杰

摘要：通過(guò)測(cè)定4種使用4年的不同原料組成（稻殼-木屑、酒糟-木屑、菌糠-木屑、棉花秸稈-稻殼-木屑）的發(fā)酵床熟化墊料的不同重金屬（鉻、銅、鋅、砷、鎘、鉛）含量及形態(tài)組成等指標(biāo)，評(píng)價(jià)發(fā)酵床生態(tài)養(yǎng)殖熟化墊料的資源化利用價(jià)值及潛力。結(jié)果表明，4種發(fā)酵床熟化墊料的鉻、鎘、鉛含量均低于有機(jī)肥料農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T3442-2019《畜禽糞便堆肥技術(shù)規(guī)范》）中相應(yīng)重金屬的含量限值，僅菌糠-木屑熟化墊料中的砷含量略高于標(biāo)準(zhǔn)中砷含量的限值要求。重金屬形態(tài)分析結(jié)果表明，發(fā)酵床熟化墊料中可交換態(tài)鉻、可交換態(tài)銅、可交換態(tài)鋅、可交換態(tài)砷、可交換態(tài)鎘及可交換態(tài)鉛的比例均較低，鉻、鎘、鉛以殘?jiān)鼞B(tài)與有機(jī)結(jié)合態(tài)為主，鋅、砷以殘?jiān)鼞B(tài)與鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)為主，銅以有機(jī)結(jié)合態(tài)與鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)為主。由研究結(jié)果可以看出，在施用發(fā)酵床熟化墊料的土壤中，鋅的年輸入總量相對(duì)較高，其次是銅、鉻、鉛。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵床;墊料;重金屬;潛在風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類號(hào)：S817.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4440（2020）05-1212-06

Abstract：The resource utilization value and potential of spent fermented litter in bio-beds were evaluated by detecting indices such as contents of different heavy metals （Cr， Cu， Zn， As， Cd， Pb） and morphology composition of four spent fermented litters in bio-beds used for four years with different raw materials （rice hull-wood flour， vinasse-wood flour， mushroom substrate-wood flour， cotton straw-rice hull-wood flour）. The results showed that the contents of Cr， Cd and Pb in four spent fermented litters of bio-beds were all lower than the limiting contents of corresponding heavy metals according to the agricultural industry standard for organic fertilizers， only the content of As in the spent mushroom substrate-wood flour litter was slightly higher than the requirements of the standard. The results of heavy metal speciation analysis showed that the proportions of exchangeable? Cr， exchangeable Cu， exchangeable Zn， exchangeable As， exchangeable Cd， exchangeable Pb were relatively low， Cr， Cd and Pb were mainly in the forms of residues and organic bounds， Zn and As were mainly composed of residues and iron-manganese oxides forms， Cu was mostly composed of organic bounds and iron-manganese oxides forms. It can be seen from the results that the annual input of Zn in the soils applying spent fermented litter is relatively high， followed by Cu， Cr， Pb.

Key words：bio-beds;spent fermented litter;heavy metal;potential risks

發(fā)酵床生態(tài)養(yǎng)殖模式的建立基于畜禽糞便排放與污染的控制，主要是將鋸末、稻殼、菌糠等不同材料混合后接種菌種堆積發(fā)酵用作墊料，在厚墊料上養(yǎng)殖畜禽，使畜禽糞污分解達(dá)到降低養(yǎng)殖舍內(nèi)有害氣體濃度和減少養(yǎng)殖污染排放的標(biāo)準(zhǔn)[1-5]。如何處理養(yǎng)殖后的發(fā)酵床熟化墊料也是學(xué)者關(guān)注的內(nèi)容之一，因?yàn)轲B(yǎng)殖后的發(fā)酵床熟化墊料中含有大量有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)與氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，并且由于在飼喂過(guò)程中添加了含有重金屬的飼料添加劑，使得發(fā)酵床熟化墊料中含有一定的重金屬等[4-9]。高重金屬含量有機(jī)肥的長(zhǎng)期大量農(nóng)用，會(huì)導(dǎo)致重金屬在土壤及植物中積累，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類產(chǎn)生危害[10]。由此可見(jiàn)，墊料中的重金屬含量將直接影響其作為有機(jī)肥施用時(shí)對(duì)環(huán)境的污染程度以及是否適合長(zhǎng)期大量資源化利用。

重金屬總量是評(píng)價(jià)有機(jī)肥或堆肥重金屬生物有效性和環(huán)境效應(yīng)的重要指標(biāo)，重金屬的生物有效性不僅與其總量相關(guān)，也與其化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)，不同形態(tài)重金屬的生物毒性以及在土壤中的移動(dòng)性均不同[11-12]?，F(xiàn)有的相關(guān)研究主要集中在短期、長(zhǎng)期發(fā)酵床養(yǎng)殖周期內(nèi)墊料中重金屬元素的累積量及其變化趨勢(shì)方面[6，13]。國(guó)內(nèi)外對(duì)有機(jī)肥中重金屬形態(tài)的研究主要是針對(duì)不同糞便在堆肥過(guò)程中重金屬形態(tài)變化進(jìn)行的，對(duì)發(fā)酵床墊料中重金屬形態(tài)的研究?jī)H見(jiàn)對(duì)墊料內(nèi)水溶性重金屬含量變化的報(bào)道[14]。

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（責(zé)任編輯：徐艷）