畜禽粪便中铜和锌污染现状及风险分析

作者：袁凯1，熊苏雅1，梁静2，李彦明1，乔玉辉1*，李花粉1，陈清1

单位：1.中国农业大学资源与环境学院;2. 山东威海市土壤与固体废物污染防治中心

摘 要

为研究我国畜禽粪便中重金属Cu 和Zn 的现状及对土壤的污染风险，对数据库和课题组已有的数据进行整理，分析了我国畜禽粪便中Cu、Zn 的现状，建立土壤中畜禽粪便重金属Cu 和Zn 的风险评估模型，预测施用畜禽粪便后土壤Cu、Zn 的污染情况，并推算畜禽粪便Cu、Zn 的阈值。

研究发现，不同畜禽粪便中Cu、Zn 含量差异较大，且Zn 的含量均高于Cu 含量。猪粪中Cu、Zn 含量最高，中位值分别为406.9 mg·kg-1 和671.3 mg·kg-1，羊粪中Cu、Zn 含量最低，中位值分别为28.7 mg·kg-1 和101.1 mg·kg-1。施用猪粪的土壤中Cu 和Zn 的积累速率分别为12 080.0 g·hm-2·a-1和18 928.4 g·hm-2·a-1;家禽粪的影响其次，Cu 和Zn 的积累速率分 别为1 396.4 g·hm-2·a-1和7 978.1 g·hm-2·a-1;牛粪和羊粪的污染风险较低。根据模型计算的阈值中，粪肥中Cu 和Zn 的阈值范围分别为80.8~2 256.6 mg·kg-1 和 1 322.4~20 040.9 mg·kg-1;粪肥污染风险与阈值呈负相关，污染风险最高的猪粪，阈值最低，其Cu 和Zn 的阈值范围分别为80.8~163.2 mg·kg-1 和1 322.4~1 972.8 mg·kg-1。

结 论：

(1)不同畜禽粪便中重金属含量差异较大，Zn 的含量均高于Cu 含量，不同粪便中猪粪的污染风险最高，家禽粪其次，牛粪和羊粪的Cu 和Zn 污染风险较低。

(2)施用不同粪肥的土壤重金属Cu 和Zn 的积累速率与粪肥Cu 和Zn 的含量相似，粪肥中重金属含量越高，土壤重金属的积累速率越快，且Zn 的积累速率高于Cu。

(3)从模型计算的阈值来看，粪肥污染风险与阈值呈负相关，污染风险最高的猪粪，阈值最低，其Cu 和Zn 的阈值范围分别为80.8~163.2 mg·kg-1 和1 322.4~1 972.8 mg·kg-1。

责任编辑：郑庆祥

校对和审核：潘淑君 王农

来源：《农业环境科学学报》2020 年 08 期