巢湖藻—草—泥有机肥的重金属安全性评价-《江苏农业科学》(2017年18期).docx

龙源版权所有 巢湖藻—草—泥有机肥的重金属安全性评价作者：陈婷 韩士群 周庆来源：《江苏农业科学》2017年第18期 摘要：针对巢湖取出物蓝藻、水草和底泥作为有机肥利用可能带来的重金属安全性问题，采用高温堆肥制成有机肥，测定有机肥、盆栽土壤和大白菜体内重金属的含量；采用内梅罗污染指数法和单因子污染指数法分别评价土壤和大白菜中重金属的安全性。结果表明，有机肥、盆栽土壤和大白菜中的铅含量分别为0.16、0.24、0.05 mg/kg；铬含量分别为0.29、0.12、 关键词：大白菜；巢湖蓝藻；水草；底泥；有机肥；重金属；安全性评价；综合污染指数；清洁水平 中图分类号： X592 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）18-0251-04 收稿日期：2016-04-11 基金项目：国家水专项巢湖项目（编号：2012ZX07103-005）。 作者简介：陈 婷（1990—），女，安徽合肥人，硕士研究生，主要从事固体废弃物资源化利用。E-mail：316640108@。 通信作者：韩士群，博士，研究员，主要从事富营养化水体治理。Tel：（025E-mail：shqunh@126.com。 治理巢湖水體富营养化过程中打捞上岸的蓝藻、水草和疏浚底泥等直接堆放，不仅占用大量土地资源，同时会产生二次污染，可能造成重金属危害。目前，打捞的蓝藻及水草较为重要的资源化利用方法为通过厌氧发酵产沼气、沼液、沼渣等副产物制作为肥料；或作为堆肥原料制备固体有机肥料。而疏浚底泥除了用于生产建筑材料，也较多地应用于堆肥。 目前，关于这3类湖泊取出物的重金属研究颇多。韩士群等研究了太湖蓝藻经发酵产沼处理后，沼渣、沼气等产物中的重金属残留问题[1]。谢萍等发现，将蓝藻作为饲料喂养家禽家畜等，蓝藻体内富集的重金属会对其生长产生不利影响[2]。季俊杰等研究了静态通气堆肥后，氧化塘底泥中的重金属残留[3]。薛澄泽等发现，通过堆肥可在不同程度上减少底泥中重金属的含量[4]。吕彦等的研究结果则表明，通过快速堆肥处理，底泥中的铅、铬、镉等重金属的活性及毒性有所降低[5]。林丹妮等研究了电动修复法对底泥沉积物中重金属的去除效果[6]。国外研究者曾利用电动力学技术对海港底泥沉积物中的铬、铅、铜等多种重金属进行去除效果的研究[7-8]。 而通过堆肥法制作的有机肥料中重金属的安全性也是一个研究热点。本试验将从巢湖中打捞的蓝藻、水草及疏浚底泥等按比例混合进行堆肥，制作成藻-草-泥有机肥，再向堆肥成品中进一步添加珍珠岩、蛭石等，制备成藻-草-泥基质。此方法可有效实现湖泊取出物的资源化利用，然而由于原料的特殊性，人们通常担心蓝藻、水草和底泥中富集的重金属会伴随着肥料的施用进入土壤以及在作物中累积继而通过食物链进入人体[9]。 但是现阶段研究多局限于蓝藻、水草、底泥单独的重金属影响，而对三者共同处理后的产物及加工后的基质中所携带的重金属元素是否会在土壤及作物体内累积的相关研究较少。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 盆栽材料 藻-草-泥有机肥（将从巢湖中打捞的蓝藻、水草、疏浚底泥按质量比1 ∶ 2 ∶ 2进行配比，添加适量秸秆堆肥而成的终产物）；蛭石、珍珠岩，均购自江苏省南京市某市场；土壤，取自江苏省农业科学院试验田。 1.1.2 供试作物 供试作物为大白菜，商品名称为北京白菜，购自江苏省南京市某市场。 1.2 试验方法 1.2.1 试验设置 试验在温室大棚内进行，在等氮量条件下采用盆栽试验，每盆装11 kg土壤，每盆移栽1棵苗龄为15 d的大白菜植株。试验共设置3组处理：T1，400 g藻-草-泥有机肥；T2，400 g藻-草-泥有机肥+350 g珍珠岩；T3，400 g 藻-草-泥有机肥+350 g蛭石。以原始土壤作空白对照。每组处理设置4个重复，随机排列。 1.2.2 检测项目与方法 肥料样品中重金属测定方法参考GB/T 23349—2009《肥料中砷镉铬铅汞生态指标》[10]；土壤样品中重金属测定方法参考《土壤农业化学分析方法》[11]；大白菜中各重金属的测定方法分别参照相应的食品安全国家标准[12-16]。 1.3 重金属污染评价 1.3.1 单因子污染指数法 在我国对土壤、蔬菜重金属污染作出评价时，若想具体分析某种重金属的污染累积现状，可利用样品中某污染因子的实际测量值与标准值进行对比，即单因子污染指数法。此法计算公式如下： 其中：Pi为某种重金属i的单因子污染指数；Ci为某介质中实际测得的重金属i含量；Si为重金属i在此介质中的标准值。Pi值的大小与介质中重金属的污染程度如表1所示，两者呈正相关关系。 1.3.2 内梅罗综合污染指数法 内梅罗综合污染指数法是一种计权型多因子环境质量指