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1、河北农业大学硕士学位论文养殖污水在蔬菜上的应用及其环境效应姓名：马英申请学位级别：硕士专业：土壤学指导教师：王殿武;董红敏20060611攘要猪场污承作为灌溉水回用予农业，不仅可敬增秀噩农麓求源，减少纯怒用量，而且对于减少污水深度处理投入也县有重要意义。本文采用油菜土壤盆栽和番茄基质栽培试骏，透过灌溉不豳稀释倍数的猪场厌氧污承，从油菜和番茄的产蹙及晶埂安全入手，探讨该污水用于蔬菜栽培的可能性；另外，从土、水、气三方面对厌氧污水利用的环境安全性进彳予研究，为污本合理有效的利用提供基础数据。试验结果表明：1 污水浇灌油菜达翻增产效果，稷瓣氮投入求乎下，灌溉污水毙铡增加，油菜产量增加，与单施化肥氮差
2、异达显著水平；单就污水灌溉提高油菜产最而言，污水灌溉带入觞养分霹班部分或全部代替化耱，铱据本试验施肥方案，至少节约化肥5 3 3 ，节约灌溉清水1 6 7 。对污水灌溉影响油菜对氮素的吸收利用分析表明，污水养分更利于浊菜吸收，污水灌溉氮的利用效率高予滂水灌溉氮的利用效率。污水对油菜c u 、z n 含量也略有影响，并曼在一定程度上提高了油菜体内硝酸盐、亚硝酸盐禽量，对蔬菜安垒生产可能不利，应进一步加强研究。2 污水灌溉番茄，混灌和轮灌适当浓度的污水，对其产量没有明显不良影响，缀来稀释静污承浇灌降低番茄产壁达2 2 ，且对品覆邈有不铡影晌；轮灌对登茄v c 、还原糖、可溶性固形物有明显的改善作用
3、；厌氧污水灌溉对番茄果实金属c u 、z n 含量窍影响；亚硝酸盐含量也窍增翘，但均来超过中华人民共和国农渡行业标准( N Y 5 0 0 5 2 0 0 l 无公害食晶茄采类蔬菜) 的标准。3 污水灌溉或污承灌溉配合箍腮在改良土壤艟力方西均有一定效果，潋有枫质和全氮含蹙的增加最为明显，氮、磷、钾的有效浓度也增加，盟利于植物吸收；污永灌溉瓒热0 l O c m 朦中斡鞘态氮残警，且隧灌溉澎承汔铡的增觏掰明显增麴污水灌溉和施肥降低土壤p H 值，特别是O 1 0 c m 土层，氮投入量越多灌溉污水比绸越大，主壤p H 僵洚低趋势越瞬显，露E C 僮交纯烩与p H 篷棚反：该试验条 牛下， 污水没
4、有使c u 、Z n 在土壤中累积，而建给予遗当补充，有益予蔬菜的生长。4 污水养分经过壤和漓菜静截获屠，浓度明显下降。渗邂液中憨氮的浓度随化肥氮用照的增加而升商，随灌溉污水比例的增加而降低，其中渗出液中的氮以硝 酸盐氮为主，铵氮含量小予1 O O 删L 。试验期闻务处理鬻渗出液损失的繇在O 。4 8 4 ，1 0 之间，氮损失总攮和化肥氮施用量呈显蔷的正相关关系，相关系数达甜=O 9 3 2 7 。备处理土壤渗文液静憨磷含量均，j 、予l 。m g ，L ，但是污承灌溉使壤渗出液中含磷的浓度略有增加。5 污水灌溉4 8h 内，氨挥发损失量不大，即使在污水灌量最大时，也仅占每次灌溉氮总用量的O
5、 3 4 O 8 2 ：厌氧污水的使用增加了N 2 0 的排放，灌溉后N 2 0的排放峰值出现在灌溉1 2h 之后，可能会对环境造成一定的影响；污水灌溉也增加了土壤一植物系统C 0 2 向大气环境的排放量，但是其排放与灌溉污水比例之间没有规律性的变化。关键词：养猪污水；灌溉；产量；品质；土壤环境；气体挥发v e g e 协b l 髓P r o d u “i o na n dE n v i r o n m e n t a lE f 托c t sb yU s i 窖A n a e r o b i cE 册H e n tf 如mS w 瓤eF a r I n sA 程t h o r ：S u p e
6、 i s O r 糖o r ：M a n gP r o 强N GD i 锄- w nP r o D o N GH o n 争m i nS 西lS e i e n c eA b 8 t l 曩c tS a 叠够u t i l i z a t i o no fa n a e r o b i ce 越u e n ti si m p o f t a n tt oc o n 舡o lt 1 1 ep o l l u t i o no fw 粕糖w a t e r 王 o ms 诵n o 蠡黜s T h ep 啊p o s eo f 锚ss 粕d yw a s 沁鑫s s e s s 氆ee l 狳c t
7、 i v e n e s so fi 嫩g a t i n g 协e a t e de f f l u e n t 舶mU A s Bd i g e s t e ro nr 印ea n dt o m a t oy i e l da n dq u a l 时b y糙迅gd i 擞船n tm e 珏l o d s ，m o e f o w Bt oa s s e s s 赫矗s ko fs o l l ，w a 把r 勰da 主rp o l l u t i o n 弱er e s u l t so b t a i n e d 、v e r es u r r l m a r i z e da sf
8、o l l o w s ：1 T h er a p ep o te x p o r i m e n ti r r i g a t i n ga n a e r o b ce m u e n tw a 8c a 哺e 畦o u t 溉t 王l eg 羚e 曲o u s e 。T ke x p 出n t 啪sc o n d u c t e db a s e do n ：a ) 濂g a t i o n 悄ml ，2 s h 啪t e r丑工l d l 忍e f f l u e n t ，d e s i g l l a t e da sQ l W l N O ；b ) i r r i 9 8 t i
9、 o nw i 也2 ，3f k 娥w a t e ra n d l ，3e 趣u e n 专，d e s 远n a t c da sQ 2 W 1 N O ；c ) i r r i g a t i o n 谢m3 4f h s hw a t e ra I l d1 4e m u e n ta n dc h e m i c a l 觚谶z e rd e 或赞a t 醴a sQ 3 W l N 6 0 ；国i 螨g a l i o n 旗饿4 巧触s hw a 鼢a 越l 巧e 爨珏e n ta n d c h e m i c a l 黼i l i z e rd e s i g n a t e
10、da sQ 5 W 1 N 1 4 0 ；e ) i r r i g a t i o n 谢廿l 疗e 8 hw a t e ra n dc h e n l i c a l惫娃壤z e rd e s i g n a 铽a s 睹3 0 0 ；0i r r i g 躐i o a 诵饿髓巍钺埔c r 黥dn o 鹅o fe h e 聪c a lf m i l i z e rd e s i 印a t e da SQ N O T h or e s m t ss h o w e dm a td i I u t e de 舒u e n ti r r i g a t i o ni 粥r e a s c dt
11、 晒每e l do ff 8 p e a n dt h ey i e l do f 豫筘w e r ei 芏1 懿e a s e dw i t hi n c f e a s i n gt h op e f c e n t a g eo fe 掰u e n ta tt h e8 a m en i 椭g e nu s 。dl e v e l ，趾dd i 虢撑n c ew e r es 鲥螽c a n t ( P 中N H 4 + N 的浓度要小缛多，随使用量的增加地表径流中N 琢+ 堪豹浓度会增加，4 年试验期阕，总N 王 4 + 州和N 0 ，一- N 的流失不是很明显，乎均可溶牲氮在径流中浓
12、度为1 4 m L ，N H 4 + 悄的最高浓度峰值大于3 0m g L 【5 6 】。B a k h S h 等在玉米与豆类作物轮作系统中，通过地下排水系统研究液体猪粪的使用的N 0 3 一_ N 流失，试验进行了6 年，缩果寝明，施用粪水的N 0 3 一N 流失詹高于艨素，且季节性降雨和作物生长差异对N 0 3 一忒浓度产生显著差异 5 7 J 。氨挥发环境超破坏作用，也减少了植物对氮盼吸收。在英国，施甭牲畜粪便弓l 怒豹氨损失大约每年7 0 0 0 t ，占英国农拽氨挥发憨量豹3 0 ；欧溯的畜禽粪便氨挥发占想量匏7 4 。翻 蠲来自液体粪污慈用的氮挥发占撬N 熊O 嗡O ，这撵发现象
13、受缀多趿素影响，太麓辘射、天气状况( 温度、风速、酶水等) 、施用方法、粪水中的于物质含量，还有污水中的N H 4 + 离予和污水、土壤的阳离子代换的相互作用等【9 l 】。H l l i i s m a n s 等对荷兰2 5 个试验区，5 8 个试验点的氮挥发数据进行分析，主要考虑粪污的施入方式、天气情况、粪污性质、土壤类掇、含水蓬等影响因素，采用微气象学质量平衡法进行氨挥发测定，连续测定9 6 个小时，结论是，挥发会在施用詹的前几个小 时迅速发生，表面撒麓的损失眈倒占鞭K 韵3 4 1 0 0 ，表藏蓐混入壤损失院倒3 4 9 ，注入壤损失O 5 ；氨挥发隧气滚升嵩两增加，风速热大也热
14、强氯的教失率，那么对于注入主中的粪承，风速对此无影响；粪污中强N 含量高，氨捧发量大，在此试验中，土壤类型、含水量和粪水于物质台量均无显蔫影响【6 0 J 。综上所述，资源化利用养猪污水，一方面为农业生产开辟新的灌溉水源，节约化肥，另一方面也挣化污水，减少进行深度处理的投资，但是鉴予生活污永和工渡废水农业利用过程中融现静问题和国外养猪污水利用的经验，本研究意在通过灌溉养猪厌氧污永秭植蔬菜，从产嚣和晶葳安全入手，探讨该污水用于蔬菜栽培豹可能经；另外，获主、承、气兰方瑟对厌羲污水剽用豹环境安全性进行研究，为澎承台理有效魏烈惩提供基础数擐。河北农业大学硕士学位论文2 1 试验概况2 材料与方法试验于
15、2 0 0 5 年2 月2 5 日至2 0 0 5 年1 2 月6 日在中国农业科学院蔬菜花卉研究所的温室中进行。番茄试验为栽培槽基质栽培试验，试验期处于春夏之季，气温逐渐升高，尤其盛果期，室内气温很高，通风时间也长，相对湿度小；油菜为盆栽土壤栽培试验，试验期处于秋冬季节，气温逐渐降低，变幅也较大，温室的相对湿度前期普遍较低，在7 0 左右，1 1 月中旬以后，外界温度降低，通过人为加温，而且通风量减少，温室内相对湿度维持在9 0 左右。2 2 供试材料2 2 1 供试土壤供试土壤采自北京市大兴区安定镇的O 2 0c m 农田表土，基本理化性质如表1 。土壤风干过筛后装盆，试验用盆选用5 0c
16、 m 5 0c m ，高4 0c m 的水泥槽，槽底部用砖头架起，并留有出水孔接软管，以供渗出液留出，内装干土1 0 0 蚝，土层约厚3 0表1 供试土壤的理化性质! ! ! ! ! ：! ：! 婪! ：i ! ! ! 竺i 业! 翌! ! ! ! ! 竺兰! ! 型! ! ! ! ：! i ! ! ! ! ：! ! 竺! 苎质I I l蔓塑璺全璺全堂全竺壁竺墨望堡堡!全塑竺堡，H质地一一p H轻壤9 8 51 2 40 7 2 42 4 3 85 2 5 l6 5 21 2 2 7 22 7 8 68 4 3 28 8 l2 2 2 供试污水试验污水取自北京市顺义北郎中猪场经u A s B 工艺处理的厌氧出水，污水的基本性质如表2 所示：表2 供试污水水质! ! ! 生：! ! 璧g ! ! ! i 堡! ! 竺竺! ! ! ! ! ! ! ：! ! 坐! 竺! ! ：型!
