生态环境学报 ):
Ecology and Environmental Sciences E-mail: 施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响辛涛 ，白莉萍 *，宋金洪 ，卢振兰 ，伏亚萍1,2
2 3 1 21. 吉林农业大学资源与环境学院，吉林，长春 130118； 2. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所//国家林业局森林生态环境重点实验室，北京 100091； 3. 吉林省环境监测中心站，吉林 长春 130011摘要：采用温室盆栽方法，研究城市污泥对杨树土壤化学特性、金属含量的影响。实验设置 6 个处理：4 个不同用量的污泥 处理：30(S1)、60(S2)、90(S3)和 120 t·hm-2(S4)，以及对照(Control：不施加污泥和肥料)和无机复合肥处理(F：1.5 t·hm-2)。结 果表明，施用污泥后，土壤有机质、全氮及全磷均提高，且随污泥施用量的增加而增加。S1~S4 处理的土壤有机质、全氮及 全磷较 Control 处理分别提高了 32.50%~52.05%、 32.00%~95.30%及 75.43%~236.25%； F 处理分别提高了 47.60%~69.37%、 较 35.04%~99.70%及 77.10%~239.46%。但污泥施用降低土壤 pH 和全钾质量分数，土壤 pH 较 Control 和 F 处理分别下降了 0.11~0.42 和 0.01~0.32，但仍呈弱碱性；土壤全钾质量分数较 Control 和 F 处理分别降低了 1.65%~21.51%和 1.19%~21.14%。 随污泥施用量的增加，土壤 Cu、Zn、Ca 和 Na 质量分数呈增加趋势，而 Mn、Fe、Al、Mg 质量分数呈降低趋势，其中 Cu 和 Zn 增加明显，并较 Control 处理分别增加了 31.89%~104.36%和 38.93%~358.02%，较 F 处理分别增加了 23.10%~90.75% 和 37.88%~354.55%。总体而言，污泥施用于杨树后，可明显改善土壤的化学特性，但污泥施用量越大，土壤重金属 Cu 和 Zn 的质量分数残留越多。 关键词：杨树幼苗；城市污泥；土壤化学特性；土壤有机质；金属质量分数 中图分类号：X705 文献标志码：A 文章编号：（2-06随着人口迅速增长和城市化进程的加快，城市 污水处理的伴生物——城市污泥成为了困扰环境 治理的一个巨大难题。以往污泥的处置方式主要为 焚烧、填埋和投海，20世纪90年代以来，世界各国 在污泥处置利用方面的发展趋势为弃用投海、减少 填埋，大力增加农林土地利用及能源回收[1]。城市 污泥含有植物生长需要的多种营养元素，是重要的 国际上已经把垃圾和污泥称为二次原 有机肥源[1-3]， 使 料肥料。林地由于其远离人类食物链的特性[4-5]， 污泥在林地利用的可行性提高，这不仅避免了污泥 中的寄生虫卵、病原微生物及金属通过食物链危害 人类安全，而且为城市污泥提供了一条资源化、相 对安全无害的回收利用途径。目前，国外对污泥资 源化利用进行了众多研究，并已广泛应用到了不同 土地类型。我国污泥土地利用方面的研究起步较 晚，而且大多研究集中于污泥应用于农田和草地， 对污泥应用于林地的研究还处于摸索、 探讨阶段[6]。 大量研究表明，污泥施用到农田、草地均可改善土 壤化学特性[7-15]。城市污泥经过稳定化处理后，施 用到林地上可增加树木的株高和地径、茎干生物 量、树木材积等[6,16-20]。然而，目前关于城市污泥 应用于杨树的文献报道在国内外尚不多见，特别是基金项目：北京市自然科学基金项目（5082019）土壤环境效应如何变化的研究仍相当缺乏。因此， 本研究选择一年生欧美杨108为试验树种，施用不 同用量的污泥对其进行盆栽试验，研究土壤化学特 性和金属质量分数的变化，从而为污泥在杨树上的 应用提供一定的理论依据。1 材料与方法1.1 试验材料 试 验 树 种 为 欧 美 杨 108(Populus canadensis Moench 108)。在中国林业科学院自动化大型温室 进行，玻璃温室的透光率约为70%。供试土壤类型 为褐土，质地为轻壤土。污泥取自北京市高碑店、 卢沟桥及吴家村污水处理厂的混合生活污泥， 在北 京城市排水集团大兴污泥转运站进行条垛式堆肥 处理，堆肥温度50~60 ℃，进行自然脱水，经过约 25~30 d，有效去除病原体、寄生虫卵和杂草种子， 基本完成腐熟成为干污泥。 然后， 再进行污泥盆栽 前的处理，即风干、碾碎及过筛，把污泥中的大块 物体等进行细化，经过筛选使之粒度达到60~80 目，备用。 1.2 试验设计 采用温室盆栽实验的方法，于日 先采用草炭土对欧美杨108进行扦插育苗，于4月26作者简介：辛涛（1986 年生），男，硕士研究生，主要从事污泥应用于林地的研究。E-mail:
*通讯作者：白莉萍。E-mail:
收稿日期：辛涛等：施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响2723表 2 供试土壤与污泥的化学特性及金属质量分数 Table 2 The basic physicochemical properties and metal contents in soil and sewage sludge 项目 w(有机质)/(g·kg-1) w(全氮)//(g·kg-1) w(全磷)/(g·kg ) w(全钾)/(g·kg-1) w(速效氮)/(g·kg-1) w(速效磷)/(g·kg-1) w(速效钾)/(g·kg ) pH 值 w(Al)/(g·kg-1) w(Ca)/(g·kg-1) w(Cu)/(g·kg-1) w(Fe)/(g·kg ) w(Mg)/(g·kg-1) w(Mn)/(g·kg-1) w(Na)/(g·kg ) w(Zn)/(g·kg-1) w(As)/(g·kg-1) w(Cd)/(g·kg-1) w(Cr)/(g·kg ) w(Pb)/(g·kg )-1 -1 -1 -1 -1 -1日选择叶片数量、株高及健康程度一致的扦插苗移 栽入花盆(口径30 cm，底径20 cm，高24 cm)，每盆 栽1株，每盆装土约6 kg，并将无机复合肥或污泥与 土壤充分混合后同时装盆栽苗，至9月30日收获。 试验共设6个处理，每个处理设12个重复(见表1)。 CK代表对照处理(不施用污泥和无机复合肥)，F代 表施用无机复合肥的处理， 1~S4分别代表施用不同 S 用量的污泥处理。试验期间，盆栽苗均采用常规管 理，生长良好。表 1 杨树盆栽每种处理不同用量的污泥处理 Table 1 处理 CK F S1 S2 S3 S4 Different levels of Sewage sludge treatments 实际用量/(g·盆-1) 0 2.1+2.8+2.1=7.00 135.70 271.30 407.00 542.60 折合用量/(t·hm-2) 0 0.45+0.6+0.45=1.50 30.00 60.00 90.00 120.00供试土壤 29.570 1.770 0.860 2.820 2.050 1.840 1.210 7.500 14.74 19.68 0.030 21.27 8.840 0.420 0.290 0.160 —— —— —— —— ——污泥 244.200 18.840 17.300 3.990 1.210 3.820 1.870 6.910 17.70 62.48 0.240 25.46 12.40 0.370 1.300 1.300 0.017 0.003 0.080 0.010 0.041无机复合肥处理(F)在 4 月份移栽时施入 2.10 g(0.45 t·hm-2)，在 6 月和 7 月分别追肥 1 次， 追肥量分别为 2.80 g(0.60 t·hm-2)和 2.10 g(0.45 t·hm-2)1.3 测定项目及方法 1.3.1 供试土壤和污泥的化学特性和金属质量分 数测定 土壤和污泥的化学性状测定均采用常规方法[21]： 土壤有机质质量分数采用重铬酸钾氧化-外加 热法测定。 土壤全氮采用凯氏定氮法测定，即准确称取土 壤样品(风干，过100目筛)2.0~5.0 g于300 mL消化管 中， 加入2 g混合加速剂[m(硫酸钾):m(硫酸铜)=10:1] 和15 mL浓硫酸，在DK20凯氏消化炉中消解，使用 UK152全自动凯氏定氮仪定量；土壤全磷的测定采 用碱熔-钼锑抗比色法，土壤全钾测定采用碱熔-火 焰光度法。 土壤速效氮采用碱解-扩散法。 土壤金属、速效磷和速效钾均采用等离子发射 光谱法，即准确称取土壤样品(风干，过 100 目 筛)0.0~0.2 g 于微波消解罐中消解，定容 50 mL，使 用等离子发射光谱仪(IRIS IntrepidⅡ XSP ，美国 Thermo WLWCTRON CORPORATION)测定。 土壤pH值采用pH酸度计法测定。 以上测定均在国家林业局森林生态环境重点 实验室测定(见表2)。 1.3.2 收获期土壤化学特性和金属质量分数测定 在收获期(9月30日） ，土壤样品取自表层0~10 cm。方法同上，每个处理至少测定3~4个重复，取 其平均值。w(B)/(g·kg-1)1.4 数据处理方法 数据处理采用Microsoft office的Excel 2003版 采用单 软件和SPSS 11.5版统计分析软件进行分析。 因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan多范围检 验法(p=0.05)比较不同数据组间的差异。2 结果2.1 不同用量的污泥对土壤pH的影响 土壤的酸、碱状况直接影响土壤养分的存在形 态、转入和有效性。杨树施用污泥后对土壤pH的影 S 响显著， 如图1-A所示， 污泥S1~S4各处理之间、 1~S4 与CK处理之间以及S2~S4与F处理之间的土壤pH差 异显著(p&0.05)。 各污泥处理的土壤pH为7.16~7.47， 并较CK和F处理分别下降了0.11~0.42和0.01~0.32， 且随污泥施用量的增加，土壤pH呈现降低趋势。 2.2 不同用量的污泥对土壤有机质的影响 土壤有机质直接影响土壤的理化性状，是土壤 最重要的基础成分，其含量是土壤肥力高低的重要 指标之一。施用污泥对土壤有机质的影响显著，如 图1-B中所示，污泥S1~S4处理与CK和F处理之间的 土壤有机质差异显著(p&0.05)，但S1~S4处理之间则 差异不显著(p&0.05)。各处理的土壤有机质质量分 数大小排序为：S4&S2&S3&S1&CK&F。S1~S4处理的 土 壤 有 机 质 较 CK 和 F 处 理 分 别 增 加 了 32.50%~52.05%和47.60%~69.37%， 并随污泥施用量 的增加，土壤有机质质量分数基本呈现增加态势。27247.7土壤pH soil pH value生态环境学报a bA Table 3第 19 卷第 11 期（2010 年 11 月）表 3 不同用量污泥对土壤全氮、全磷、全钾质量分数的影响 Effects of different levels of composted sewage sludge on total-nitrogen content in soil Different letters indicate significant7.5 7.3 7.1 6.9 6.7bc d efghdifferences (p&0.05) according to Duncan’s multiple range test g·kg-1 处理 CK w(全氮) 1.696±0.015 g 1.663±0.012 g 2.245±0.016 f 2.633±0.004 de 3.013±0.034 bc 3.320±0.025 ab w(全磷) 0.900±0.044 d 0.900±0.011 d 1.590±0.064 c 2.089±0.449 b 2.838±0.162 a 3.038±0.393 a w(全钾) 0.432±0.238 a 0.430±0.079 a 0.425±0.348 a 0.416±0.162 a 0.362±0.330 b 0.339±0.146 bCK 土壤有机质(×103)/(mg·kg-1) 土 壤 有 机 质 /10 m g?kg-1 soil org anic m atterFS1S2S3S4F S1 S2 S3 S480 60 40 20 0CKBef fbcbcbcab不同小写字母表示差异显著(p&0.05)FS1S2S3S4不同小写字母表示差异显著(p&0.05) 图 1 不同用量污泥对土壤 pH、有机质的影响 Fig.1 Effects of different levels of sewage sludge on soil pH and organic carbon content2.3 不同用量的污泥对土壤全氮 （TN） 全磷 、 （TP） 及全钾（TK）的影响 土壤全氮(TN)是土壤基础肥力的主要指标，常 用于衡量土壤氮素供应状况，而土壤全磷(TP)是土 壤有效磷的基础，具有补给作物磷素营养的能力， 常被视为土壤潜在肥力的一项指标。杨树施用污泥 对土壤TN和TP的影响均为显著，如表3所示，污泥 各 处 理 的 TN 和 TP 与 CK 、 F 处 理 之 间 差 异 显 著 (p&0.05)，除S3与S4之间差异不显著外，污泥其他处 理之间均差异显著(p&0.05)。TN和TP大小排序均 为：S4&S3&S2&S1&F&CK，S1~S4处理的TN质量分数较 CK 与 F 处 理 分 别 增 加 了 32.00%~95.30% 和 35.04%~99.70% ， TP 质 量 分 数 则 分 别 增 加 了 75.43%~236.25%和77.10%~239.46%。 随污泥施用量 的增加，土壤TN、TP均呈现升高的趋势。 钾素是植物生长所需要的养分之一，测定土壤 全钾(TK)质量分数对于判断土壤肥力有重要意义。 杨树施用污泥对土壤TK的影响显著，如表3所示， S3 、S4 与CK、F、S1 及S2 处理之间的TK差异显著 (p&0.05)。TK质量分数大小排序为：CK&F&S1&S2& S3&S4，S1~S4处理的TK质量分数较CK与F处理分别 降低了1.65%~21.51%和1.19%~21.14%， 且随污泥施 用量的增加，土壤TK呈现降低的趋势。 2.4 不同用量的污泥对土壤金属质量分数的影响 如表4所示，施用不同用量的污泥对土壤8种金 属质量分数的影响显著(p&0.05)，并因金属种类不 同而影响各异。土壤中Cu、Zn、Ca、Na质量分数 均随污泥施用量的增加基本呈现增加趋势，其中， S1~S4 处理的Cu质量分数较CK和F处理分别增加了 31.89%~104.36%和23.10%~90.75%；Zn质量分数分表 4 不同用量污泥对收获期土壤金属残留的影响 Table 4 Effects of different levels of composted sewage sludge on metal residues in soil in harvest time Different letters indicate significant differences (p&0.05) according to Duncan’s multiple range test 处理 CK F S1 S2 S3 S4 处理 CK F S1 S2 S3 S4 w(Cu) 0.036±0.001 e 0.039±0.000 de 0.047±0.001 cde 0.050±0.001 bcd 0.062±0.001 b 0.074±0.001 a w(Ca) 19.346±0.006 d 19.159±0.023 d 21.198±0.019 c 21.855±0.071 bc 23.350±0.077 ab 24.688±0.182 a w(Zn) 0.131±0.001 c 0.132±0.001 c 0.214±0.011 bc 0.182±0.004 c 0.334±0.006 b 0.600±0.014 a w(Na) 0.376±0.003 b 0.425±0.001 ab 0.426±0.004 ab 0.410±0.004 ab 0.458±0.006 a 0.477±0.001 a w(Mn) 0.462±0.001 a 0.453±0.001 a 0.451±0.001 a 0.426±0.002 b 0.413±0.000 c 0.398±0.001 c w(Al) 15.921±0.036 cd 16.274±0.013 bc 17.053±0.032 a 16.802±0.027 ab 15.795±0.048 cd 15.282±0.049d w(Fe) 22.085±0.027 abc 22.145±0.018 ab 22.552±0.019 a 21.964±0.020 bc 21.624±0.019 cd 21.415±0.042 d w(Mg) 9.349±0.016 ab 9.228±0.005 b 9.490±0.004 a 9.322±0.020 ab 9.308±0.013 ab 9.298±0.015 ab g·kg-1不同小写字母表示差异显著(p&0.05)辛涛等：施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响2725别增加了38.93%~358.02%和37.88%~354.55%，且 Cu、Zn质量分数较Ca、Na质量分数增加明显。随 污泥施用量的增加，土壤中金属Mn、Fe、Al、Mg 质量分数则基本呈现降低趋势，其中S1~S4 处理的 Mn 质 量 分 数 较 CK 和 F 处 理 分 别 降 低 了 2.38%~13.85%和0.44%~12.14%，而Fe、Al、Mg质 量分数的降幅则相对较小。3 讨论已有研究证明，城市污泥是一种低成本的植物 营养来源[22-24]，且施用污泥可改善农田土壤的化学 性质[13]，提高土壤肥力，促进植物生长[25-27]。而污 泥用于林地，由于避免了污水处理过程中产生的大 量污泥而带来的环境威胁[28]，而且污泥作为一种廉 价的肥源可以在一定程度上替代无机复合肥的使 用，因此林地具有较大的环境容量并远离食物链， 被认为是污泥土地利用最具竞争力的一个方向，前 景十分广阔[5-6,29-30]。 (1)土壤pH和土壤有机质。 研究表明， 施用污泥 后降低了土壤pH， 并随污泥施用量的增加呈降低的 趋势，但降幅普遍较小，仍呈弱碱性，为7.16~7.47。 即污泥应用降低 此与Antolin等[31]的研究结果一致， 了农田土壤pH。研究表明，适当降低土壤pH有利 于植物生长[10,31-32]。尽管有研究表明，土壤pH值降 低，将显著增加森林土壤金属微量元素的有效性， 但本研究的结果呈现出施用污泥后仍呈弱碱性，对 土壤重金属有效态质量分数的影响不大[33]。另外， 一般情形下，土壤pH的大小影响金属的迁移，如在 酸性土壤中，Zn的迁移率较高 [34] ，而且当土壤 pH&6.5时，可较大程度地减少金属向下淋溶，从而 降低对地下水污染的威胁[35]。 已有研究表明，在草地[14-15]和园林及林地[36-37] 施用污泥后，可提高土壤有机质质量分数，并利于 改善土壤肥力，促进植物生长发育，且土壤中有机 质质量分数均随污泥用量增加而增加[36]。本研究得 出，污泥应用于杨树后提高土壤有机质质量分数， 与上述结论一致。当土壤有机质质量分数较高时， 可能增强土壤金属的滞留[33]，减少金属向下淋溶； 而且污泥中高有机质质量分数， 可能利于金属-有机 质的络合，从而减少重金属迁移以及危害植物的毒 性[38]，而高的土壤有机质质量分数也可降低植物对 Cd的吸收[39]。因此，来自北京地区的生活混合污泥 经过堆肥应用于杨树后，造成地下水污染的风险将 降低。 (2)土壤全氮、全磷及全钾质量分数。本研究表 明，杨树施用污泥后，有效增加土壤全氮、全磷质 量分数，并随污泥施用量的增加呈现增加的趋势。 与其他研究结果一致，即林地、草地施用污泥后，主要增加土壤N、P养分，提高土壤肥力[14-15,37]。不 过本研究施用污泥后，土壤的全钾质量分数有一定 程度的下降。目前，仅有的研究表明，即施用污泥 对草地土壤速效钾的质量分数无显著性影响[15]。另 外，本研究供试污泥中钾素质量分数相对氮、磷质 量分数较少，可能污水处理过程中绝大多数的钾经 由污水处理设备流出，并随着流出物排出[11]，而且 污泥的施用增加了N、P质量分数，改善土壤养分条 件，促进杨树生长，使更多的K转移到植物体。因 此，施用污泥后土壤中钾质量分数进一步下降，则 意味着杨树施用北京地区的堆肥污泥，须适当补充 钾肥，以便利于植物更好地生长。 (3)土壤金属质量分数。众多研究表明，城市 污泥的施用会增加土壤中金属质量分数 [32,40-41]， 且土壤金属质量分数的增加可能会造成地下水和 食物链的污染 [22-24,41]。重金属对环境的危害不仅 与其总量有关，更大程度上由其形态分布所决定 [42] ，Pb和Cd在污泥中主要以残渣态存在，相对比 较稳定；Zn则主要以可交换态和可还原态存在， 具有较强的潜在生物有效性 [43-44]。不过，也有研 究表明，污泥投入土壤后，土壤中重金属的化学 形态受到了明显的影响，可交换态和碳酸盐结合 态的质量分数大大降低，一定程度上抑制了重金 属的活性，降低了污泥土地利用的风险 [45]。而且， 不同的植物施用污泥后造成的影响也有所差异， 譬如杨树可吸收较多的Zn，从而降低土壤金属Zn 污染的风险 [46]。即使施用富含金属的污泥，单次 施用对于土壤和地下水的金属污染风险较低 [33]。 本研究表明， 污泥对土壤八种金属质量分数的影响 不同，特别是随污泥用量的增加，Cu和Zn的质量 分数增加最为明显， 而且施用高量污泥时， 土壤中 金属Cu和Zn的残留会相对增多。由此说明，土壤 重金属质量分数的大小与污泥施用量密切相关， 污 泥的用量是值得关注的一个问题。 综上所述，污泥施用于杨树后，基本改善土壤 的化学性状，增加树木生长所需要的多种养分如有 机质、全氮、全磷以及一些微、中量元素的质量分 数，但污泥用量过多，也会增加一些土壤重金属的 质量分数，由此污泥中含有的金属将可能对植物生 长有所抑制。毋庸置疑，今后污泥应用于林地或树 木，对于土壤改良、防治沙漠化以及增强土壤营养 物循环等方面都有重要意义[33]。特别是由于污泥林 地应用受到气候、土壤性质、植物种类、污泥性状 和用量等众多因子的影响，系统较为多元且很复 杂。因此，今后须进一步加强众多因子的综合影响 和长期环境监测等方面的研究，以便确保污泥的安 全施用。2726生态环境学报第 19 卷第 11 期（2010 年 11 月）参考文献：[1] 王新, 周启星. 污泥堆肥土地利用对树木生长和土壤环境的影响 [J]. 农业环境科学学报, ): 174-177. WANG Xin, ZHOU Qixing. Effects of Land Utilization of Sewage Sludge Compost on Trees Growth and Soil Environment[J]. Journal of Agro-Environment Science, ): 174-177. [2] 姜应和, 周莉菊. 污泥在森林及园林绿地的利用研究概况[J]. 草原 与草坪, -11. JIANG Yinghe, ZHOU Liju. The general situation of studies on forest application of sludge[J]. Grassland and Turf, -11. [3] 李季, 彭生平. 堆肥工程实用手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005. LI Ji, PENG Shengping. Compost engineering practical manual[M]. Beijing: Chemical industry press, 2005. [4] 谭启玲, 胡承孝, 赵斌等. 城市污泥的特性及其农业利用现状[J]. 华中农业大学学报, ): 587-592. TAN Qiling, HU Chengxiao, ZHAO Bin, et al. Recent avance in agricultural disposal of sewage sludge[J]. Journal of Huazhong Agricultural University, ): 587-592. [5] 马娜, 陈玲, 何培松, 等. 城市污泥资源化利用研究[J]. 生态学杂 志, ): 86-89. MA Na, CHEN Ling, HE Peisong, et al. Study on resource reuse of municipal sewage sludge [J]. Chinese Journal of Ecology, ): 86-89. [6] 毕君, 高曙海, 王彦芝, 等. 城市污泥稳定无害化处理及其在林地 上的应用研究[J]. 河北林业科技, 2007, (3): 37-39. BI Jun, GAO Shuhai, WANG Yanzhi, et al. Research on Municipal sludge stability and innocuous disposal as well as application in forestry[J]. The Journal of Hebei Forestry Science and Technology, 2007, (3): 37-39. [7] 李慧君, 殷宪强, 谷胜意, 等. 污泥及污泥堆肥对改善土壤物理性 质的探讨[J]. 陕西农业科学, 2004, (1): 29-31. LI Huijun, YIN Xianqiang, GU Shengyi, et al. Effect of Sewage and Sludge and its Compost on soil Physical Properties[J]. Shanxi Journal of Agricultural Sciences, 2004, (1): 29-31. [8] 陈凌霞, 黄杰, 魏峰, 等. 生活污泥长期施用对土壤化学性状的影 响[J]. 上海农业科技, 2005, (2): 27-28. CHEN Lingxia, HUANG Jie, WEI Feng, et al. Long-term application of sewage sludge effects on soil chemical properties[J]. Shanghai Agricultural Science and Technology, 2005, (2): 27-28. [9] 刘国顺, 刘韶松, 贾新成, 等. 烟田施用有机肥对土壤化学性状和 烟叶香气成分含量的影响[J]. 中国烟草学报, ): 29-33. Liu Guoshun, Liu Shaosong, Jia Xincheng, et al. Influence of physico-chemical property of soil and the tobacco aroma composition by using organic fertilizer in the tobacco farmland[J]. Acta Tabacaria Sinica , ): 29-33. [10] 唐银健, 陈玲, 程五良, 等. 施用污泥堆肥对滩涂土壤化学性质的 影响[J]. 四川环境, ): 13-16. TANG Yinjian , CHEN Ling , CHENG Wuliang, et al. Effects of Sludge Compost Application on Soil Physical and Chemical Properties[J]. Sichuan Environment, ): 13-16. [11] WARMAN P R, TERMEER W C. Evaluation of sewage sludge, septic waste and sludge compost applications to corn and forage: yields and N, P and K content of crops and soils[J]. Bioresource Technology, 5-961. [12] GAVALDA D, SCHEINER J D, REVEL J C, et al. Agronomic and environmental impacts of a single application of heat-dried sludge on an Alfisol[J]. Science of the Total Environment, : 97-109. [13] SINGH R P, AGRAWAL M. Potential benefits and risks of land application of sewage sludge[J]. Waste Management, 7-358. [14] 陈涛, 王新, 等. 污泥草地利用的初步研究[J] . 应用生态学报, ) :463-466. CHEN Tao, WANG Xin, et al. Sewage sludge as fertilizer for grassland[J] . Chinese Journal of Applied Ecology, ): 463-466. [15] 李艳霞, 赵莉, 陈同斌. 城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长 的影响[J]. 生态学报, ): 797-801.LI Yanxia, ZHAO Li, CHEN Tongbin. The Municipal Sewage Sludge Compost Used as Lawn Medium[J] . Acta Ecologica Sinica, ): 797-801. [16] CALDERON F J, MCCARTY G W, VAN K, et al. Carbon and nitrogen dynamics during incubation of manured soil[J]. Soil Science Society of America Journal, 92-1599. [17] NAHER U A, HASHEM M A, UDDIN M K, et al. Carbon mineralization and carbon dioxide evolution rate of cow dung and poultry manure along with rice straw and lime under covered condition in the tropical environment[J]. Pakistan Journal of Biological Sciences, 5-158. [18] PARNAUDEAU V, NICOLARDOT B, PAGES J. Relevance of organic matter fractions as predictors of waste sludge mineralization in soil[J]. Journal of Environmental Quality, 85-1894. [19] KIDD P S, DOMINGUEZ-RODRIGUEZ M J, DIEZ J, et al. Bioavailability and plant accumulation of heavy metals and phosphorus in agricultural soils amended by long-term application of sewage sludge[J]. Chemosphere, 58-1467. [20] ELIZABETH R, DENYS Y, GLENN F, et al. A bioeconomic model of afforestation in Southern Ontario: Integration of fiber, carbon and municipal biosolids values[J]. Journal of Environmental Management, 33-1843. [21] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 0. BAO Shidan. Analysis of soil characteristics[M]. Beijing: China Agriculture Press, . [22] MCGRATH S P, ZHAO F J, DUNHAM F J, et al. Long-term changes in the extractability and bioavailability of zinc and cadmium after sludge application[J]. Environmental Quality, 5–883. [23] MBILA M O, THOMPSON M L, MBAGWU J S C, et al. Distribution and movement of sludge-derived trace metals in selected Nigerian soils[J]. Environmental Quality 67-1674. [24] KELLER C, MCGRATH S P, DUNHAM S J. Trace metal leaching through a soil–grassland system after sewage sludge application[J]. Environmental Quality, 50-1560. [25] AKDENIZ H, YILMAZ I, BOZKURT M A, et al. The effects of sewage sludge and nitrogen applications on grain sorghum grown (Sorghum vulgare L.) in Van-Turkey. Pol.[J]. Environmental Study, -26. [26] BOZKURT M A, AKDENIZ H, KESKIN B, et al. Possibilities of using sewage sludge as nitrogen fertilizer for maize[J]. Acta Agriculture Scand, 3-149. [27] UYANOZ R, CETIN U, KARAARSLAN E. Effect of organic materials on yields and nutrient accumulation of wheat[J]. Plant Nutrition, 9-974. [28] ALBIACH R, CANET R, POMARES F, et al. Organic matter components aggregate stability and biological activity in a horticultural soil fertilized with different rates of two sewage sludges during ten years[J]. Bioresour Technology, 9-114. [29] CANET R, POMARES F, TARAZONA F, et al. Sequential fraction and plant availability of heavy metals as affected by sewage sludge applications to soil[J]. Communication in Soil Science and Plant Analysis, /6): 697-716. [30] PINAMONTI F, STRINGARI G, GASPERI F, et al. The use of composted-Its effects on heavy metal levels in soil and plants[J]. Resource Conservation Recysle, 1997, b, 21: 129. [31] ANTOLIN M C, PASCAUL I, GARCIA C, et al. Growth, yield and solute content of barley in soils treated with sewage sludge under semiarid Mediterranean conditions[J]. Field Crops Research, 4-237. [32] MANTOVI P, BALDONI G, TODERI G, et al. Reuse of liquid, dewatered and composted sewage sludge on agricultural land: effects of long-term application on soil and crop[J]. Water Research, 9-296. [33] ROMKENS P, SALOMON W. Cd, Cu and Zn solubility in arable and forest soils: consequences of land use changes for metal mobility and risk assessment[J]. Soil Scienceence, : 859-871. [34] MONTSE T, JOAN R. Leaching of heavy metals (Cu, Ni and Zn) and organic matter after sewage sludge application to Mediterranean forest辛涛等：施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响soils[J]. Science of the Total Environment, : 11-21. [35] 李梦红, 刘家弟, 黄现民. 污泥对地下水质影响的模拟研究[J]. 山 东理工大学学报, ) : 104-107. LI Menghong, LIU Jiadi, HUANGXianmin. Simulation on Effect of Sludge on Underground Water Quality[J]. Journal of Shandong Unirersity of Technology, ): 104-107. [36] 张天红, 薛澄泽, 王秀琴. 市政污泥用于城市绿化的可行性研究[J]. 环境杂志, ): 44-46. ZHANG Tianhong, XUE Chenqing, WANG Xiuqin. Feasibility study of municipal sludge for urban greening[J]. Environment, ): 44-46. [37] 李贵宝, 尹澄清, 林永标, 等. 城市污泥对退化森林生态系统土壤 的人工熟化研究[J]. 应用生态学报, ): 159-162. LI Guibao, YIN Chenqing, LIN Yongbiao, et al. Artifical improvement of soil fertility in a regraded forest ecosystem by using municipal sewage sludge[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, ): 159-162. [38] UDOM B E, MBAGWU J S C, Adesodun J K, et al. Distributions of zinc, copper, cadmium and lead in a tropical ultisol after long-terra disposal of sewage sludge[J]. Environment International, 7-470. [39] CHAUDRI A, MC GRATH S, GIBBS P, et al. Cadmium availability to wheat grain in soils treated with Sewage sludge or metal salts[J]. Chemosphere, 15-1423. [40] BERGKVIST P, JARVIS N, BERGGREN D, et al. Long-term effects of sewage sludge applications on soil properties, cadmium availability and distribution in arable soil[J]. Agriculture Ecosystems & Environment , 7-179.2727[41] EGIARTE G, PINTO M, RUIZ-ROMERA E, et al. Monitoring heavy metal concentrations in leachates from a forest soil subjected to repeated applications of sewage sludge[J]. Environmental Pollution, : 840-848. [42] 刘清, 王子健, 汤鸿霄. 重金属形态与生物毒性及生物有效性关系 的研究进展[J]. 环境科学, ): 25-29. LIU Qing, WANG Zijian, TANG Hongxiao. Research progress in heavy metal speciation and toxicity and bioavailability of heavy metals[J]. Environmental Science , ): 25-29. [43] 李晓晨, 马海涛, 冯士龙. 污泥中重金属的形态及在小麦幼苗中的 富集[J].环境科学与技术, ): 1-3, 6. LI Xiaochen, MA Haitao, FENG Shilong. Fraction distribution of heavy metals in sludge and their enrichment in wheat seeding[J]. Environmental Science and Technology, ): 1–3, 6. [44] 朱萍, 李晓晨, 马海涛, 等. 污泥中重金属形态分布与可浸出性的 相关性研究[J], 河海大学学报(自然科学版), ): 121-124. ZHU Ping, LI Xiaochen, MA Haitao, et al. Correlation between chemical forms and leachability of heavy metals in sludge samples[J]. Journal of Hehai University, ): 121-124. [45] 陈秋丽, 张朝升, 张可方, 等. 城市污水处理厂的污泥农用对土壤 的重金属影响[J]. 污染防治技术, ): 23-25. CHEN Qiuli, ZHANG Chaosheng, ZHANG Kefang, et al. Effects of Sewage Sludge Application to Farming on Heavy Metals in Soil[J]. Pollution Control Technology, ): 23-25. [46] MERTENS J, NEVEL L V, SCHRIJVER A D, et al. Tree species effect on the redistribution of soil metals[J]. Environmental Pollution, : 173-181.Effects of municipal sewage sludge applications on chemical properties and metal contents in poplar soilXIN Tao1,2, BAI Liping2*, SONG Jinhong3, LU Zhenlan1, FU Yaping21. College of Resources and Environment, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, C 2. Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry//Key Laboratory of Forest Ecology and Environment, State Forestry Administration, Beijing 100091, C 3. Environment Monitoring Center of Jilin Province, Changchun 130011, ChinaAbstract: An experiment using pots in greenhouse was conducted to study the effects of municipal sewage sludge (MSS) on soil chemical properties and metal contents in the soil with the poplar seedlings (Populus×euramericana‘Guariento’). We made six treatments, i.e., four different dosage MSS as follows: 30 t·hm-2(LS), 60 t·hm-2(MS), 90 t·hm-2(HS), 120 t·hm-2(SS), and inorganic compound fertilizer 1.5t·hm-2 (F) and Control (no application of sewage sludge and inorganic fertilizer).The results showed that the soil organic matter, total nitrogen, and total phosphorus contents increased with the increase of MSS dosage. Treatments S1～S4 led to increases in the soil organic matter, total nitrogen, and total phosphorus contents by 32.50%-52.05%, 32.00%-95.30%, and 75.43%-236.25%, respectively, compared with C and by 47.60%-69.37%, 35.04%-99.70%, and 77.10%-239.46%, respectively, compared with F treatment. The application of MSS caused decrease in the soil pH and total potassium content, with the soil pH being 0.11-0.42 and 0.01-0.32 lower than those of Control and F treatments, and the total potassium contents was decreased by 1.65%-21.51% and 1.19%-21.14%, respectively, compared with Control and F treatments. With the increase of MSS dosage，the copper, zinc, calciumand, and sodium contents were increased, but the manganese, iron, aluminium, and magnesium contents were decreased, and the copper and zinc contents were obviously increased by 31.89%-104.36%, and 38.93%-358.02%, respectively, compared with C and by 23.10%-90.75%, and 37.88%-354.55%, respectively, compared with F treatment. Our results indicated that the application of MSS can obviously improve soil chemical properties, but it could increase the copper and zinc contents in soil with the increase of MSS dosage. Key words: mun soil metal contents
施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响 - 生态环境学报-是一个在线免费学习平台、通过收集整理大量专业知识，职业资料、考试资料,考试复习指导,试题资料等给大家分享;同时提供学习互动交流;更好的帮助大家学习。
相关文档：
猜你喜欢：
搜索更多：“”
All rights reserved Powered by
copyright &copyright 。非常超级学习网内容来自网络，如有侵犯请联系客服。|