畜禽粪便中重金属残留及对青菜与萝卜的影响

摘要

在规模化畜禽养殖过程中，金属微量元素添加剂如Cu、Zn、Se、Mn、As等被广泛大量使用以防止动物疾病，促进畜禽生长。这些重金属元素生物效价低，大部分随畜禽粪便排出体外，势必会造成区域性重金属污染，并具有使农产品重金属超标的风险，最终通过生物链可能影响人类的健康。本研究通过对江苏部分地区畜禽粪便重金属含量的调查，分析畜禽粪便中部分重金属的含量。通过盆栽试验研究污染土壤对青菜、萝卜生长和重金属残留的影响及研究表层土壤中重金属含量的动态变化。以期评价畜禽粪便作为有机肥对蔬菜质量和土壤环境的风险，为畜禽粪便安全合理使用提供理论依据。 对采自江苏地区的72份畜禽粪便的Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni含量进行检测，结果表明：猪粪中Cu、Zn含量均很高，平均值高达571.3mg/kg和578.3mg/kg。鸡粪和鸭粪的Zn含量较高，平均值高达453.2me/kg和365.3mg/kg。参照德国腐熟堆肥中部分重金属的限量标准，鸡粪中Cu、Zn、Cd、Ni的超标率分别为44.4％、61.1％、66.7％、66.7％；猪粪中Cu、Zn、Cd、Ni的超标率分别为76.9％、69.2％、57.7％、38.5％；鹅粪中Cd和Ni的超标率分别为37.5％和37.5％；鸭粪Cd的超标率为40％；牛粪未有重金属超标。 通过盆栽试验，模拟土壤经畜禽粪便重金属污染后对蔬菜的生长及其残留的影响。盆栽试验剂量设计分别为：Cu，0、50、150、500、750mg/kg；Zn，0、100、250、500、750、1000mg/kg：Pb，0、2、10、50、100、150mg/kg；Cr，0、10、50、100、200、300mg/kg。结果表明低浓度的Cu、Zn、Pb处理对蔬菜有一定的促生长作用，高浓度的Cu、Zn显著抑制蔬菜的生长(P<0.05)，其中Cu对蔬菜的抑制作用最强。Cu 150mg/kg、Zn 500mg/kg、Pb 100mg/kg处理组及更高浓度处理组影响青菜的产量。Cu 150mg/kg、Zn 250mg/kg、Pb 150mg/kg处理组及更高浓度处理组影响萝卜的产量。 蔬菜中重金属的含量随着土壤中重金属浓度的升高而增加，尤其是Cu和Zn。青菜地下部分Cu、Pb、Cr浓度均大于地上部分，但Zn处理组地上部分和地下部分Zn含量接近。萝卜地下部分Cu、Cr浓度大于地上部分，地上部分Zn、Pb浓度大于地下部分。根据我国食品卫生标准，Zn 500 mg/kg以上处理组和Cr 100 mg/kg以上处理组青菜中Zn和Cr的含量超标。Zn 500 mg/kg以上处理组和Cr 50 mg/kg以上处理组萝卜地上部分Zn和Cr含量超标。Cu 500 mg/kg以上处理组和Cr 50 mg/kg以上处理组萝卜地下部分Cu和Cr含量超标。通过测定污染土壤中重金属总量及NH4OAc提取态含量的变化发现：各处理组土壤重金属浓度随时间延长变化幅度都较小。Cu和Zn处理组浓度减少幅度相对较大，Pb和Cr处理组浓度变化很小，土壤Pb含量在试验期内几乎无变化。土壤中Cu、zn、Pb、Cr的NH4OAc可提取态含量与土壤重金属浓度呈正相关。Pb、Cr提取态含量占土壤中重金属总量的比例非常小，Cu、Zn提取态含量占土壤中重金属重量的比例相对较大。 畜禽粪便中重金属残留影响到有机肥的安全性。施用重金属残留较高的畜禽粪便，对植物生长和农产品质量可能存在着长期潜在风险。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

文献综述

1畜禽粪便中的重金属

1.1直接来源

1.2间接来源

2畜禽粪便中的重金属残留

3畜禽粪便中重金属的形态分布

4畜禽粪便中重金属对土壤、水环境和作物的影响

4.1畜禽粪便对土壤中重金属积累的影响

4.2畜禽粪便重金属对水环境的影响

4.3畜禽粪便对植物生长及重金属积累的影响

5研究的目的和意义

实验部分

第一章江苏省部分地区畜禽粪便重金属含量调查

1材料与方法

2结果

3讨论

4小结

第二章不同重金属对土壤中蔬菜生长和残留的影响

1材料与方法

2结果

3讨论

4小结

第三章畜禽粪便中的重金属在土壤中的动态变化

1材料与方法

2结果

3讨论

4小结

全文小结

参考文献

致谢

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