污泥制有机营养土养分释放规律及对国槐的效应

为探究污泥制有机营养土养分释放特征及其施用后对国槐的养分作用效果,以污泥制有机营养土为试验材料,采用尼龙网袋法,对土壤深度(h)为0<h≤20 cm和20 cm<h≤40 cm的2个土层取样,定期监测袋内物质及成分的变化。同时,以国槐人工林为对象,采用完全随机区组试验设计,选设6个施用量水平(CK(0)、T1(15 kg·株^(-1))、T2(30 kg·株^(-1))、T3(45 kg·株^(-1))、T4(60 kg·株^(-1))、T5(75 kg·株^(-1))),监测国槐生长效果。结果表明:污泥制有机营养土在2个土层分解速率规律均为先快后慢,埋放在20 cm<h≤40 cm土层的污泥制有机营养土分解速率更快。0<h≤20 cm和20 cm<h≤40 cm土层的污泥制有机营养土有机质经过6个月的分解后,残留率分别为26.72%和23.53%。N元素在污泥制有机营养土埋放后的6个月内大量释放,释放规律为先快后慢;P元素残留率在最初的1.5个月大幅度上升,半年的生长期内P元素残留率均高于初始;K元素释放最为彻底,1.5个月时分解了约70.00%。T3、T4处理对国槐胸径、材积生长促进效果比较明显;T4、T5处理有利于国槐叶片叶绿素的合成。施用污泥制有机营养土1 a后,国槐叶片的氮、磷、钾元素质量分数没有明显上升,N元素和K元素质量分数甚至均低于对照。2个土层的污泥制有机营养土分解速率均为先快后慢,埋放在20 cm<h≤40 cm土层的污泥制有机营养土分解速率更快。适量施用污泥制有机营养土有利于国槐胸径、材积生长和叶绿素积累,但对叶片养分元素积累无促进作用。

施用污泥制有机营养土对沙地苗圃土壤微生物的影响

采用磷脂脂肪酸标记法(PLFA),按照不同污泥制有机营养土施用量设置4个处理梯度,分别为0(CK)、3 kg·m^(-2)(T1)、6 kg·m^(-2)(T2)、9 kg·m^(-2)(T3),再对土壤微生物数量及微生物多样性进行监测和分析。结果表明:施用污泥制有机营养土可以增加土壤中微生物数量,当有机营养土施用量为6~9 kg·m^(-2)时,最利于土壤微生物的生存与繁衍。当施用量为9 kg·m^(-2)时,能显著提高土壤深度(h)为0<h≤20 cm土层的微生物多样性指数、均匀度指数、优势度指数。不同施用量对深层土壤微生物的生存与繁殖无显著影响。

不同污泥肥料对水稻和大豆的肥效实验研究

为探讨城市生活污泥农用效果,以莆田市城市生活污水处理厂的鲜污泥为材料,制成干污泥、有机肥及生物肥等3种不同有机肥料品种,将这3种肥料在水稻、大豆上进行肥效盆栽试验,测定作物产量,并分析不同施肥处理其土壤N、P、K养分供应能力及作物对N、P、K养分的吸收情况。试验结果表明,污泥作为肥料施用能提高土壤速效N、P、K养分供应水平和水稻、大豆对N、P、K的吸收量,并且有明显的增产效果;3种污泥肥料品种的供肥能力从高到低的顺序为生物肥、有机肥、干污泥;并就污泥农用资源化提出看法。

寒冷干旱地区施用污泥有机肥对紫花苜蓿草生长和土壤理化性质的影响

采用污泥有机肥对紫花苜蓿草进行施肥作用,研究其对紫花苜蓿草生长和土壤理化性质改变的影响。实验结果表明,相比未施肥对照小区,污泥有机肥对紫花苜蓿草的生长,如株高,茎粗,叶面积,分枝数和茎叶比均有较好的促进作用(P<0.01)。通过对紫花苜蓿草进行分析,发现与未施肥作物相比,叶子中营养元素和微量元素(N、P、K、Zn、Fe、Cu、Mn)含量均有所提高,且未对作物产生毒害作用,同时与土壤中相关元素呈正相关性,在叶子中未发现重金属元素(Pb、As、Cd、Cr)。污泥有机肥施用后,土壤中营养元素,微量元素和重金属元素含量有所增加,其中除重金属Cd含量外(临近标准值),其他元素含量均低于土壤环境质量标准(GB15618―1995)的二级标准。同时土壤中pH、电导率、CaCO3、有机质等指标与未施肥土壤相比也有所提高。试验结果表明,污泥有机肥可以为作物提供充足的营养元素和微量元素,促进作物生长;同时在施用污泥有机肥过程中需要注意土壤中重金属元素Cd的富集情况。

施用污泥制有机营养土对沙地国槐榆树林土壤理化性质的影响

为探究城市排水污泥经厌氧消化后制成的有机营养土施入林地土壤后对其理化性质的影响。本文以北京平原沙地国槐和榆树生态林为试验对象,采用随机区组试验设计,选择0 kg/株(CK)、15 kg/株(T1)、30 kg/株(T2)、45 kg/株(T3)、60 kg/株(T4)、75 kg/株(T5)6个施用量进行对比试验,分别测定土壤容重、孔隙度、有机质、速效钾、碱解氮等理化性质指标的变化情况。与CK相比,T3-T5显著降低了榆树种植区0-20 cm土层的土壤容重,T5显著降低了榆树种植区20-40 cm土层的土壤容重,T4、T5显著降低了国槐种植区0-20 cm土层的土壤容重;T4、T5显著增加了榆树种植区0-20 cm土层的土壤孔隙度,T5显著增加了榆树种植区0-20 cm土层和国槐种植区20-40 cm土层的土壤孔隙度;T5显著提高了榆树种植区0-20 cm土层的土壤阳离子交换量及有机质、碱解氮、速效钾的含量,同时也提高了榆树种植区20-40 cm土层的速效钾含量。通过主成分分析表明,榆树种植区0-20 cm土层各个施用量下土壤肥力状况为T5>T4>T3>T1>T2>CK,20-40 cm土层为T5>T1>T2>T3>T4>CK,国槐种植区0-20 cm土层为T5>T4>T3>T1>T2>CK,20-40 cm土层为T2>T4>T3>T3>CK>T5。施用污泥制有机营养土可以改良北京平原沙地土壤的物理性质,使其容重显著减小,孔隙度显著上升,且均在60 kg/株或75 kg/株的高施用量下效果最好;施用污泥制有机营养土后国槐和榆树林地土壤电导率均在正常范围内,对林木生长不会产生负面效应。施用污泥制有机营养土对于国槐和榆树试验林地土壤pH值没有明显的影响;75 kg/株施用量会显著增加土壤中的阳离子交换量,提高土壤的缓冲能力和保肥能力;施有机营养土对于北京平原沙地土壤养分积累有影响,施后土壤中有机质、速效钾及碱解氮含量有所增长,并且在单株施用量75 kg时达到最大。主分量分析表明,施用污泥制有机营养土可以提高北京平原沙地的土壤肥力状况,并且在60 kg/株或75 kg/株的高施用量下效果最好。

城镇生活污泥产品施用对小白菜肥效和土壤质量的影响

为促进污泥产品土地利用资源化科学发展及应用,设置0、9、18、27 t/hm^(2)共4个施肥水平,通过单季小白菜农用,研究生物碳土(好氧堆肥)和有机营养土(高级厌氧消化工艺)两种北京城市生活污泥产品对植物肥效和土壤质量的影响。结果表明:有机营养土和生物碳土均能提升小白菜的养分吸收,施肥量越高,全氮吸收量越高,有机营养土、生物碳土的T3处理较CK分别提升23.7%、14.2%;对小白菜重金属吸收的影响很小,未表现出明显的植物重金属富集特征,均满足《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2017)限值标准;对小白菜的生长具有显著促进作用,在0~27 t/hm^(2)范围内,产量随着施肥梯度不断增加,肥料贡献率不断升高,同施肥梯度下,生物碳土的增产效果优于有机营养土,两种产品最佳施用量均在18~27 t/hm^(2),可维持较高的肥料利用率;有机营养土和生物碳土对土壤全氮、NH_(3)-N、NO^(3-)-N、全磷、有效磷、有机质的提升效果尤为明显,均能对土壤质量的改善起到积极效果;从土壤环境影响来看,在本试验施肥梯度下,除全镉和全铬,其它重金属指标均在各施肥处理土壤中无显著差异,未出现土壤重金属明显累积趋势,满足《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB 15618-2018)要求,土壤环境良好。

北京平原沙地油松银杏林施用污泥有机营养土重金属污染风险评价

针对城市排水污泥制有机营养土施入林地后对土壤中重金属含量的影响这一制约污泥在林地资源化利用的敏感问题,选取北京大兴永定河冲积平原上营造的油松和银杏人工生态林,在抚育管理中施入经过厌氧消化板框脱水处理工艺制成的有机营养土后对林地土壤重金属的监测结果,采用单因子指数法、内梅罗综合指数评价法和潜在生态危害指数法分别对不同施用量处理下的土壤重金属影响进行评价,旨在确定油松银杏林地施用污泥有机营养土后的重金属污染来源因子,并为确定合理的有机营养土施用量提供依据。结果表明:(1)采用不同方法评价林地施入污泥制有机营养土后的土壤重金属风险,尽管存在一定的差异,但是基本趋势一致,铜、锌、镍、铬、铅、汞均表现为无污染风险,但采用单因子指数法评价镉的污染状况为轻度污染风险,而砷表现为油松林轻度至中度污染风险,银杏林地均为轻度污染;利用内梅罗综合指数法评价,油松和银杏林地均表现为镉为警戒级至轻污染,砷为轻污染到中污染。(2)利用潜在生态危害指数法评价油松和银杏人工林施用污泥制有机营养土后8种重金属污染的生态风险,无论是单独作用还是共同作用均为低生态风险。(3)除砷在银杏林地20-40 cm土层的积累随施用量的增加在施用量达到60 kg/株以上具有显著的增加外,其余油松和银杏林地的重金属在土壤中随施用量的增加,在不同土层均无显著的积累变化。(4)以重金属镉、砷可能的生态风险为参照,在油松林地施入污泥制有机营养土施用量应控制在45 kg/株以下,银杏林应控制在60 kg/株以下。

施用排水污泥制有机营养土对国槐和刺槐种子萌发的影响

[目的]探究城市排水污泥制有机营养土对国槐和刺槐播种育苗及林下自然更新的影响,为其在国槐和刺槐林人工培育中的应用提供科学依据。[方法]将污泥制有机营养土产品与苗圃沙土按不同比例混合,加入蒸馏水浸泡不同天数后并制成浸提液,用作种子发芽试验过程中的营养液,在实验室的人工气候箱中进行种子萌发试验。[结果]添加适量污泥浸提液对国槐种子的发芽率、发芽进程、发芽效率和萌发潜力都有促进作用,大多以污泥产品占比20%影响更为显著,污泥用量过多反而会抑制国槐种子的萌发,总体表现为添加少量污泥促进萌发、过量污泥抑制萌发的效果;与国槐种子的结果相似,当污泥产品占比为20%时,刺槐种子的大多数指标都表现为对种子萌发有促进作用,但污泥施入对刺槐的发芽指数有抑制作用。并且浸提时间越长,对国槐和刺槐种子的萌发更加有益。[结论]城市排水污泥制有机营养土适量用作国槐和刺槐播种育苗的基肥和种肥是可取的,但仍需在实际生产中进行完善,充分考虑其合理用量并应用推广。

城镇排水污泥制成的有机营养土对油松种子萌发的影响

为促进资源的合理利用和可持续发展,本研究使用高级厌氧消化技术处理城镇排水污泥,将其制成有机营养土,通过实验室种子萌发试验,将城镇排水污泥制成的有机营养土与取自北京市大兴区黄垡苗圃的表层沙土进行不同比例的混合后,用蒸馏水浸提制成营养液,作为油松种子萌发的供给水分。结果表明:油松种子发芽率、日均发芽率和发芽指数在污泥占比60%最高,发芽势、发芽值和发芽峰值在污泥占比80%时最高,平均发芽时间在污泥占比40%时最短,平均发芽系数在污泥占比20%时最高。整体来看,所有指标均随着污泥占比减少呈先促进萌发后抑制萌发的趋势,即添加适量的污泥制有机营养土对油松种子萌发有促进作用。因此,采用城镇排水污泥制成的有机营养土作为油松播种育苗的基肥和种肥是可取的,同时在油松林林下施用污泥制有机营养土对油松的实生天然更新具有促进作用,可以考虑其应用推广,但需要合理控制污泥的用量。

堆肥污泥施用于杨树后土壤理化性质及土壤污染风险

污泥可作为一种土壤改良剂应用于树木,特别是杨树。采用田间实验,探讨堆肥污泥施用于杨树后的土壤理化性质和土壤污染风险,以期为污泥的合理利用提供科学依据。通过2年的田间实验研究了不同堆肥污泥用量对土壤营养成分和重金属污染的影响,实验设置4个处理:对照、低量、中量和高量。结果表明,随着污泥用量的增加,土壤营养成分和重金属的质量分数均有所提高,而且堆肥污泥可显著降低土壤pH,高量污泥可使土壤碱性降为中性。污泥累计施用后,除了低量对K、Na、Cd和Pb质量分数影响不显著外,污泥处理均对土壤营养成分和重金属的质量分数影响显著;中量和高量污泥处理使土壤有机质增加1.2和1.6倍,有效氮增加1.2和1.9倍,N、P及K质量分数分别增加2.7和2.9倍、2.8和4.3倍及0.6和0.7倍。土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Hg和Pb质量分数均没有超出我国农用地土壤污染风险筛选值和管制值范围(GB 15618-2018);Cd质量分数超过了土壤污染风险筛选值,但也远低于土壤污染风险管制值。本研究可为将堆肥污泥作为土壤改良剂应用于杨树提供参考。