【摘要】：沼氣工程是實(shí)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(dāng)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)�；B(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(jié)合大田采樣和盆栽實(shí)驗(yàn),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(jié)果和結(jié)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)模化養(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(dǎo)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(fēng)險(xiǎn)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(jī)械性大團(tuán)聚體含量提高,2 mm機(jī)械性團(tuán)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(tuán)聚體含量高于水田、小麥地;0.25 mm團(tuán)聚體有機(jī)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(jī)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(shí)驗(yàn)表明:施用3季沼液后,2 mm土壤機(jī)械性團(tuán)聚體和水穩(wěn)性團(tuán)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(jī)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(guān)。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(shí)驗(yàn)與大田實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(yīng)高度關(guān)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(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(guān)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(xiàn)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(xiàn)，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)軟件 Citespace 軟文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞圖譜分析，其結(jié)果如圖 1-2 所示。主要研究內(nèi)容側(cè)重于，圍繞關(guān)鍵詞“沼液”，進(jìn)行了有機(jī)肥、厭氧發(fā)酵、風(fēng)險(xiǎn)評估、植物等，圍繞“土壤”，關(guān)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(xiàn)關(guān)鍵詞圖譜分析結(jié)果表明，國內(nèi)對沼氣工程、沼較多，而其他國家的研究側(cè)重于沼液施用后對土壤影響的機(jī)理性研究，利用沼液提供了理論參考。

4（b）關(guān)鍵詞 timeline 圖譜分析圖 1-2 基于“web of science”數(shù)據(jù)庫關(guān)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)模化畜禽養(yǎng)殖場畜禽糞便污染現(xiàn)狀分析21 世紀(jì)以來，在科技革命、經(jīng)濟(jì)增長和人民生活需求提高的帶動下，規(guī)模化畜禽養(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)模化畜禽養(yǎng)殖治污模式，結(jié)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(jī)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(dá)，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)模化養(yǎng)豬場調(diào)研，采樣點(diǎn)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