污泥生物脫毒后土地利用對作物生長發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的影響研究.pdf

1、制革污泥是富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷等植物營養(yǎng)元素的有機(jī)廢棄物，土地利用是有潛力的處置與利用途徑。但是其含高量有毒金屬Cr(1％～4％)，是制約制革污泥土地利用的主要障礙。在過去的兩年里，本課題組成功利用生物瀝浸技術(shù)去除了制革污泥中的鉻，中試工程研究去除率達(dá)到90％以上?？紤]到污泥土地利用的安全性和風(fēng)險(xiǎn)性，制革污泥不能直接施用到土地上，土地利用前必須脫除制革污泥含有的大量Cr才能保證土地利用的安全。 本文采用實(shí)驗(yàn)室分析、盆栽實(shí)驗(yàn)、田間

2、實(shí)驗(yàn)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究了制革污泥脫毒前后土地利用對作物生長發(fā)育以及生態(tài)環(huán)境的影響。盆栽實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著原始制革污泥施用量的增加，黑麥草的生物量、葉綠素、株高也隨之增加，但當(dāng)施用量達(dá)到土壤總量的25％時(shí)，卻開始下降；但是與對照處理比較仍然有促進(jìn)作用。人工調(diào)劑土壤中的總鉻含量達(dá)到2000mg.kg<'-1>時(shí)，黑麥草的生長開始受到抑止，達(dá)到4000mg.kg<'-1>時(shí)，抑止黑麥草的生長十分明顯，黑麥草幾乎不再生長。隨著原始制

3、革污泥施用量的增加，黑麥草中鉻含量的增加不明顯；隨著人工添加鉻量的增加，黑麥草中鉻含量增加明顯。而脫毒污泥對黑麥草的生長一直起到促進(jìn)作用；對于原始制革污泥處理，第三茬黑麥草的生物量均有下降；而且隨著施用量的增加，下降的幅度在增大。黑麥草的株高、葉綠素、根系活力等與黑麥草生物量有相同的變化趨勢。從黑麥草鉻的含量上看出，脫毒污泥在施用量上和施用時(shí)間上對黑麥草鉻的含量影響不明顯，而施用原始污泥的各個(gè)處理卻十分的明顯。同時(shí)脫毒污泥對黑麥草N、P

4、、K的吸收有促進(jìn)作用，原始制革污泥在后期對植物養(yǎng)分的吸收起到抑止作用。施加污泥的各個(gè)處理對土壤理化性質(zhì)的影響基本是一樣的，但是原始制革污泥對土壤中總鉻含量增加的幅度非常明顯。隨著污泥施用量的增加，大量的三價(jià)鉻進(jìn)入土壤，但是土壤中有效態(tài)的鉻卻很少，25％的原始制革污泥使用量在四個(gè)多月時(shí)間后土壤中的有效態(tài)的鉻含量僅僅為4.62mg.kg<'-1>，但依然比同等施用量的脫毒制革污泥高出52.98％。并且土壤中沒有檢測出六價(jià)鉻的存在。

5、 田間實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，原始制革污泥對水稻的生長有明顯的抑制作用，產(chǎn)量與對照比較下降了27.10％；而經(jīng)脫毒后的污泥對水稻的生長與對照比較有明顯的促進(jìn)作用，分蘗明顯，水稻苗期葉綠素含量、生物量(鮮重)和產(chǎn)量分別增加了17.3％、17.96％、16.95％；其中污泥和化肥的混合施用處理水稻增產(chǎn)20.02％。脫毒污泥的施用同時(shí)提高了土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，增幅達(dá)到30％，全N的含量提高了20％。施用生物脫毒污泥后土壤中的重金屬鉻有所增加，對作物而言，重

6、金屬鉻主要富集在水稻根部，子粒中鉻的含量并沒有超過食品安全的標(biāo)準(zhǔn)。在培養(yǎng)的情況下，脫毒污泥的礦化隨著時(shí)間的延長礦化率也在增大，但是到第九周以后污泥的礦化率就基本不再變化，在第六到第八周的時(shí)間達(dá)到最大礦化率。同樣培養(yǎng)條件下，脫毒污泥施用量不同其礦化的程度也不同。 本文研究表明，原始制革污泥中的三價(jià)鉻隨污泥入土壤后，絕大部分被土壤吸附固定，但是與脫毒制革污泥比較，對作物的生長依然有較為明顯的抑制作用；而且土壤中的有效態(tài)鉻的含量也高