【摘要】：沼氣工程是實現(xiàn)規(guī)模化養(yǎng)豬場糞便資源化、無害化的有效途徑,而沼液過量或不恰當施用會引起次生土壤環(huán)境污染。本研究選取涪江流域20個規(guī)模化養(yǎng)豬場為研究對象,分析沼氣工程處理前后豬糞水及沼液的主要養(yǎng)分及重金屬的變化,結合大田采樣和盆栽實驗,研究沼液長期和短期施用對土壤肥力質(zhì)量和重金屬累積的影響。主要研究結果和結論如下:(1)規(guī)�；B(yǎng)豬場豬糞水及沼液成分分析研究選取20個規(guī)�；B(yǎng)豬場豬糞水和沼液養(yǎng)分濃度較高,其中沼液中COD、TN、TP及NH4+-N的濃度均值分別為3875.1 mg/L、1932.7 mg/L、38.8 mg/L、804.2 mg/L。豬糞水和沼液中主要重金屬污染物Zn、Cu、Mn、As、Cr濃度較高,沼液電導率均值為8.38mS/cm。豬糞水和沼液直接農(nóng)用可能會造成重金屬污染風險及土壤鹽漬化問題。(2)長期施用沼液對土壤肥力質(zhì)量的影響規(guī)模化養(yǎng)豬場周邊農(nóng)田連續(xù)施用沼液樣地與對照樣地對比顯示:長期施用沼液引起土壤中0.25 mm機械性大團聚體含量提高,2 mm機械性團聚體比例介于73.99%～88.03%,蔬菜地中2 mm和0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量高于水田、小麥地;0.25 mm團聚體有機質(zhì)含量顯著增加。隨著長年連續(xù)農(nóng)田沼液施用,表層土中有機質(zhì)、速效氮、速效磷含量均增加。(3)施用3季沼液對土壤肥力和蔬菜生物量的影響大棚盆栽實驗表明:施用3季沼液后,2 mm土壤機械性團聚體和水穩(wěn)性團聚體含量呈增加趨勢;蔬菜最大葉長、鮮重及根重均提高;土壤有機質(zhì)、速效氮和速效磷的含量與沼液濃度和施用量呈正相關。葉菜類蔬菜以稀釋沼液2～5倍為宜,根莖類以稀釋沼液1～2倍為宜,單次施用沼液500 mL/盆較為合適。(4)施用沼液對土壤重金屬累積的影響大棚盆栽實驗與大田實驗比對研究表明:大田長期施用沼液后土壤(0～10cm)重金屬Zn、Cu、Cr、As濃度較高,累積現(xiàn)象明顯;室內(nèi)盆栽施用3季沼液后,蔬菜土壤中Zn、Cu、Pb、Cr累積不明顯,而重金屬As和Cd含量較高,根莖類蔬菜地比葉菜類更易累積重金屬As和Cd。大棚盆栽實驗結果顯示:第3季蔬菜土壤中Zn和Cu有效態(tài)含量占重金屬全量比率分別為1.08%～2.12%、2.31%～5.65%;As和Cd的有效態(tài)含量占重金屬全量的比率分別為0.67%～5.99%、1.24%～60.00%,這說明土壤中As和Cd累積應高度關注。第3季蔬菜可食部分的重金屬As、Cd、Cr、Pb含量較高,根莖類蔬菜中Pb含量顯著高于葉菜類;每季沼液容許消納量為134.44～191.05 m3/hm2。
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S158;X713
【圖文】：

圖 1-1 基于 CNKI 數(shù)據(jù)庫以“沼液”和“土壤”關鍵詞可視化圖譜Fig. 1-1 Visualized map analysis of biogas slurry and soil based on CNKI databas SCI 文獻圖譜分析中，基于 WebofScience 核心合集數(shù)據(jù)庫以“TS=bio soil”為檢索式共檢索到 90 條文獻，采用文獻計量學軟件 Citespace 軟文獻進行關鍵詞圖譜分析，其結果如圖 1-2 所示。主要研究內(nèi)容側重于，圍繞關鍵詞“沼液”，進行了有機肥、厭氧發(fā)酵、風險評估、植物等，圍繞“土壤”，關于土壤鹽分、容許消納量、土壤重金屬、土壤微生究內(nèi)容較多。SCI 文獻關鍵詞圖譜分析結果表明，國內(nèi)對沼氣工程、沼較多，而其他國家的研究側重于沼液施用后對土壤影響的機理性研究，利用沼液提供了理論參考。

4（b）關鍵詞 timeline 圖譜分析圖 1-2 基于“web of science”數(shù)據(jù)庫關鍵詞可視化分析圖譜Fig. 1-2 Visualized map analysis of keywords based on web of science database1.2.2 規(guī)�；笄蒺B(yǎng)殖場畜禽糞便污染現(xiàn)狀分析21 世紀以來，在科技革命、經(jīng)濟增長和人民生活需求提高的帶動下，規(guī)�；笄蒺B(yǎng)殖已成養(yǎng)殖業(yè)主要形式。我國規(guī)�；笄蒺B(yǎng)殖場主要集中分布在東北、西南、華中地區(qū)及兩廣地區(qū)。宣夢等[16]根據(jù)我國養(yǎng)殖分布，分為 6 個大區(qū)，分區(qū)研究規(guī)�；笄蒺B(yǎng)殖治污模式，結合地理位置、地形氣候等特征有不同的治污模式，東北平原區(qū)以生物發(fā)酵床養(yǎng)殖為主，有機肥和污水均儲存利用；中部平原區(qū)需對沼氣工程產(chǎn)生的沼液

2 實驗設計與研究方法況支流嘉陵江的右岸最大支流，發(fā)源于四川省松潘縣與平流經(jīng)綿陽市、遂寧市、重慶市等區(qū)域，匯入嘉陵江，全長平方千米。涪江流域地勢西北高、東南低，屬亞熱帶溫雨量多，涪江中游人口眾多，城鎮(zhèn)密集，交通發(fā)達，耕業(yè)生產(chǎn)區(qū)之一，主產(chǎn)玉米、小麥、中藥材等。規(guī)�；B(yǎng)豬場集中在丘陵區(qū)，分布在涪江周邊，寬廣的取涪江流域內(nèi)的 20 個規(guī)�；B(yǎng)豬場調(diào)研，采樣點集中油市、三臺縣、鹽亭縣共 16 個規(guī)�；B(yǎng)豬場，以及遂寧化養(yǎng)豬場。

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本文編號：2745089