為了合理利用牛糞及其蚓糞,并防控重金屬污染風(fēng)險(xiǎn),本研究選取了3個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)牛糞(C_1、C_2、C_3)及其蚓糞(V_1、V_2、V_3),分析了牛糞及其蚓糞的理化性狀,進(jìn)一步對(duì)銅(Cu)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、鎘(Cd)總量及其形態(tài)分布差異進(jìn)行了研究.理化性狀調(diào)查分析表明,蚓糞較之牛糞具有較低的pH、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和較高的電導(dǎo)率、陽離子交換量含量和灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù).與牛糞相比,蚓糞具有較高的比表面積、較大的孔隙體積和較多的細(xì)小孔隙.牛糞及其蚓糞的XRD(X-Ray Diffraction)圖譜比較表明,蚓糞較之牛糞中含有較多種類的無機(jī)組分,且其特征峰強(qiáng)度略高于牛糞.較之牛糞,蚓糞中存在較高的全量磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)含量,而其全量氮(N)含量相對(duì)較低.牛糞及其蚓糞中重金屬形態(tài)分布差異表明,所調(diào)查牛糞及蚓糞中Cu、Zn、Pb、Cd總量均無超標(biāo)現(xiàn)象,但牛糞中的Cu、Zn、Cd總量高于蚓糞,蚓糞中的Pb總量高于牛糞,且牛糞及其蚓糞中Cu、Zn、Cd、Pb的存在形態(tài)均以殘余態(tài)為主.
【部分圖文】：

牛糞、蚓糞的XRD圖譜如圖1所示,根據(jù)komnitsas等研究表明[21],牛糞中主要為鈉鹽(NaCl,特征峰H)的結(jié)晶體和少量石英鹽(SiO2,特征峰C),而蚓糞中除了增加了特征峰H和C外,還增加了重碳酸鉀(KHCO3,特征峰K)結(jié)晶體和碳酸鈣(CaCO3,特征峰P)結(jié)晶體的特征峰.進(jìn)一步比較牛糞與蚓糞中無機(jī)組分峰強(qiáng)度.可見,蚓糞無機(jī)組分峰強(qiáng)度高于牛糞,說明無機(jī)組分含量高.因此,牛糞、蚓糞中由不同的礦物組成,蚓糞中晶體礦物種類更加豐富.2.5 牛糞、蚓糞中重金屬形態(tài)分布差異

2.5.2.1 Cu的形態(tài)分級(jí)牛糞、蚓糞中Cu的形態(tài)分級(jí)如圖2所示,牛糞中EXCH-Cu、FeMnOX-Cu、OM-Cu、RESD-Cu的含量范圍分別為3.78-6.04、1.29-3.19、17.22-84.53、51.94-58.55 mg/kg,平均含量分別為4.88±0.92、2.08±0.81、47.83±24.09、55.27±2.34 mg/kg;蚓糞中EXCH-Cu、FeMnOX-Cu、OM-Cu、RESD-Cu的含量范圍分別為3.14-5.53、0.47-2.45、23.19-40.81、50.11-65.09 mg/kg,平均含量分別為4.22±0.99、1.39±0.81、30.64±7.45、57.64±6.11 mg/kg.可見,牛糞及其蚓糞中Cu存在形態(tài)大小順序?yàn)?殘余態(tài)>有機(jī)結(jié)合態(tài)>交換態(tài)>鐵錳態(tài),主要存在形態(tài)為殘余態(tài),且牛糞中有機(jī)結(jié)合、鐵錳態(tài)和交換態(tài)Cu含量均相對(duì)高于蚓糞.這與李明等[25]研究高溫堆肥與蚯蚓堆肥對(duì)城市污泥重金屬形態(tài)變化具有一致性.王麗平等[26]認(rèn)為,重金屬主要以殘余態(tài)形式存在較為穩(wěn)定,釋放較緩慢.因此,蚓糞較之牛糞重金屬形態(tài)較為穩(wěn)定.

牛糞、蚓糞中Zn的形態(tài)分級(jí)如圖3所示,牛糞中EXCH-Zn、FeMnOX-Zn、OM-Zn、RESD-Zn的含量范圍分別為44.86-109.29、74.45-160.98、40.13-73.74、0-395.30 mg/kg,平均含量分別為71.14±27.61、109.93±37.00、55.23±13.93、131.77±186.35 mg/kg;蚓糞中EXCH-Zn、FeMnOX-Zn、OM-Zn、RESD-Zn的含量范圍分別為74.11-91.83、61.93-142.86、35.43-65.26、192.21-259.71 mg/kg,平均含量分別為83.95±7.37、94.44±34.90、46.81±13.16、225.44±27.57 mg/kg,即牛糞及其蚓糞中Zn存在形態(tài)大小順序?yàn)?殘余態(tài)>鐵錳態(tài)>交換態(tài)>有機(jī)結(jié)合態(tài).可見,牛糞及其蚓糞重金屬Zn化學(xué)形態(tài)分布均以殘余態(tài)為主,但蚓糞中殘余態(tài)和交換態(tài)Zn含量高于牛糞.Zheng等[27]報(bào)道污泥經(jīng)堆肥后重金屬Zn形態(tài)較蚯蚓堆肥前交換態(tài)升高,而鐵錳態(tài)降低,這與本研究結(jié)果一致.2.5.2.3 Pb的形態(tài)分級(jí)
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