生物炭和腐植酸类对猪粪堆肥重金属的钝化效果

• 作者: 候月卿 孟海波 沈玉君 程红胜 赵立欣
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 堆肥 钝化 重金属 猪粪 生物炭 腐植酸
• 年，卷（期）: 2014,（11）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 205-215
• 页数: 11页
• 分类号: S141.4
• 字数: 7090字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.11.026

摘要

为深入了解农业固体废弃物资源化、无害化利用的发展前景，探讨不同钝化材料对畜禽粪便堆肥过程中重金属钝化效果的影响规律，该文利用猪粪和秸秆进行高温好氧堆肥，研究生物炭（木屑炭、玉米秸秆炭、花生壳炭）和腐植酸（福建（fujian，FJ）生物腐植酸、嘉博文（jiabowen，JBW）生物腐植酸、草炭）等不同钝化材料对猪粪堆肥发酵效果及重金属Cu、Pb、Zn、Cd形态的影响。试验结果表明：添加花生壳炭、玉米秸秆炭、JBW腐植酸以及木屑炭分别对重金属 Cu、Pb、Zn 和 Cd 表现为相对较好的钝化能力。添加花生壳炭（F3）对重金属Cu的钝化效果为65.79%；添加玉米秸秆炭处理（F2）对重金属Pb的钝化效果为57.2%；添加JBW生物腐植酸处理（F5）对重金属Zn的钝化效果为64.94%；添加木屑炭处理（F1）对Cd的钝化效果为94.67%；并且，针对不同重金属的钝化效果，此4个处理均明显高于不添加钝化材料的对照处理（P＜0.05）。添加花生壳炭虽然对重金属Cu具有较好的钝化效果，但其堆肥物料的最高发酵温度仅为45.14°C、pH值为5.41、电导率为9.48 mS/cm、种子发芽率指数为0.47%，无法达到堆肥无害化标准。基于以上试验结果，综合考虑堆肥发酵效果及重金属钝化效果认为，木屑炭、JBW生物腐植酸是2种较理想的钝化材料，该研究结果为畜禽粪便堆肥过程中重金属钝化技术研发、生物炭和腐植酸改良土壤结构的特性推广及有机肥规模化应用提供参考。