發(fā)布時間：2020-11-22 05:02

　　 本文以武漢城市污水處理廠的2個脫水污泥樣品(SA、SB)為研究對象,經(jīng)過皂角苷和檸檬酸聯(lián)合淋洗后,分析污泥中有機質(zhì)和營養(yǎng)元素(N、P、K)及重金屬(Cd、Cu、Ni、Pb、Zn、Cr)的變化;研究淋洗前后污泥以不同比例(5%、10%、20%、50%)添加到土壤中對蘿卜、小白菜、生菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根伸長的影響,以及對小白菜植株生長的影響。并探討添加污泥的土壤種植小白菜前后其營養(yǎng)元素、酶活性(脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶、蔗糖酶)、重金屬及其形態(tài)的變化;通過土壤肥力指數(shù)(IFI)來分析施用污泥后土壤的肥力水平,運用地積累指數(shù)(I_(geo))評價重金屬的污染程度,為污泥的合理農(nóng)用提供科學(xué)的理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:淋洗后污泥中的有機質(zhì)、氮磷鉀均有不同程度的下降,其中以磷的變化幅度最大,與原污泥相比,淋洗污泥中全磷減少63.0%-68.0%,速效磷減少80.0%-84.4%。鉀的變化不大。污泥淋洗后Cd、Cu、Ni、Pb、Zn、Cr含量均降低,其中對Cu的去除效果較好,可達30%以上,對Ni的去除效果較差,兩種污泥均低于20%。兩種污泥SA、SB中的重金屬去除效果各不相同,SA中重金屬去除率大小為ZnCdCuCrNiPb;SB中重金屬去除大小為CuPbCdCrZnNi。隨污泥添加量(5%-50%)的增加,蘿卜、小白菜、生菜種子的發(fā)芽率降低。污泥添加量為5%時,三種蔬菜種子的發(fā)芽率高于對照(CK);污泥添加量為50%時,蘿卜種子的發(fā)芽率低于50%。淋洗后污泥對種子的毒害作用減小,淋洗污泥添加量為50%時,三種蔬菜的發(fā)芽率均在90%以上。淋洗污泥即使在高添加量(50%)下對種子發(fā)芽指數(shù)有良好的影響,蘿卜種子在淋洗污泥添加量為50%時的發(fā)芽指數(shù)可達29.55,是未淋洗污泥處理的3倍。污泥對三種蔬菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響從大到小為:蘿卜生菜小白菜。污泥對根長的影響要遠大于發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù),其中對小白菜根長的不良影響最為顯著,污泥添加量為5%時,小白菜的根伸長抑制率已達40%。與未淋洗污泥相比,添加淋洗污泥后,三種蔬菜的根伸長抑制率增大。添加污泥后,土壤中的有機質(zhì)、堿解N、速效磷、速效K均顯著增加,與未淋洗污泥相比,添加淋洗后污泥的土壤中各養(yǎng)分較低,但仍遠高于CK。種植小白菜后各養(yǎng)分含量降低。添加污泥增加了土壤中Cd、Cu、Ni、Pb、Zn、Cr的含量,其中Cd含量變化較大,最大的增幅為48.3%。而添加淋洗后污泥的土壤中各重金屬含量多數(shù)在我國土壤標準限值內(nèi)。污泥添加量為2%的處理中,小白菜體內(nèi)的Ni、Cr含量超過我國的蔬菜重金屬含量標準,而添加淋洗后污泥的小白菜中各重金屬含量均未超標,且富集系數(shù)1。與未淋洗污泥相比,添加淋洗后污泥的土壤中各重金屬的形態(tài)變化不大,多為可還原態(tài)減少、殘渣態(tài)增加。添加污泥增加了土壤中脲酶、過氧化氫酶和蔗糖酶的活性,但磷酸酶的活性有所降低。污泥對脲酶活性的影響最大,添加5%SB污泥處理的土壤中脲酶活性可達CK的6.4倍。與未淋洗污泥相比,添加淋洗污泥的各處理土壤中,四種酶活性均降低。添加污泥后,土壤中的各養(yǎng)分增加,土壤肥力從貧瘠(IFI為0.32)上升到一般-肥沃水平(IFI為1.16-1.66)。未淋洗污泥中的重金屬含量較高,其中Cd的地積累指數(shù)最大,屬于極嚴重污染水平;淋洗后污泥中的重金屬地積累指數(shù)降低。淋洗污泥添加量為2%的處理中,六種重金屬的地積累指數(shù)均小于0,為無污染水平;淋洗污泥添加量為5%處理的Cd與Cu的Igeo值大于0,但相對風(fēng)險較低。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S63;S153
【部分圖文】：

圖 1 添加淋洗前后污泥的三種蔬菜的根伸長抑制率Fig.1 Root elongation inhibition rate added with sludge before and after leaching洗前后污泥對小白菜的影響 小白菜的長勢察小白菜生長情況發(fā)現(xiàn)，SB 污泥中 2%處理與淋洗污泥 LSB 中，LSB-2%理的小白菜最先發(fā)芽。盆栽 10d，污泥添加量為 5%處理的發(fā)芽，10%處理淋洗污泥中，LSB-5%處理的長勢與 CK 相比略差，LSB-10%處理的小白小苗期，且葉片微黃，葉面積較小，莖短且細。SB-2%與 LSB-2%處理的 15 天，SB-5%處理的小白葉片開始發(fā)黃，出現(xiàn)嚴重滯長，部分出現(xiàn)死亡，LSB-5%與 LSB-10%的盆內(nèi)小白菜葉片發(fā)黃，出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象。盆栽 20d，淋洗污泥 LSB 中 LSB-5%、LSB-10%處理的小白菜均死亡，而 SB-2%與 L

圖 2 添加淋洗前后污泥 SB 后小白菜的生物量ig.2 The biomass of Cabbage added with sludge SB before and after leac中的重金屬含量后重金屬在小白菜中的積累情況見表 11。SB-2%與 LSB- Cd 與 Pb 含量較低，均未檢出。SB-2%處理的小白菜干植家食品中污染物限量標準（GB15618-2017），Cu 的含量達LSB-2%處理的盆栽小白菜中 Cd、Cu、Ni、Pb、Zn、Cr 含量標準內(nèi)。各重金屬元素在小白菜中富集能力大小順序為 和 Zn 的富集要遠大于其他重金屬，這與于瑞蓮（2011）與同。表 11 添加污泥 SB 前后重金屬在小白菜中的積累（mg/kg）Table 11Accumulation of heavy metals in cabbage after adding sludge

淋洗后污泥對蔬菜種子生長及土壤化學(xué)性質(zhì)的影響處理的降低幅度最大，約 42.0%。盆栽后各處理速效 K 含量的變化同盆栽前。種植小白菜后，各處理的速效 K 含量均顯著降低。整體來看，添加污泥后土壤中的養(yǎng)分均顯著增加，且隨污泥添加量的增加而增大。污泥淋洗后會造成養(yǎng)分的損失，但仍高于 CK。與盆栽前相比，對照土中的養(yǎng)分變化不顯著（速效 K 除外），而添加污泥 SB-5%與 LSB-5%處理的則顯著下降，說明添加適量污泥可以促進小白菜對養(yǎng)分的吸收。
【參考文獻】

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本文編號：2894165