沼液还田应用现状与安全风险分析

1、 沼液还田应用现状与安全风险分析 导读：笔者总结了目前国内禽畜粪便厌氧消化沼液还田的应用现状。沼液还田对于提高土壤肥力、农作物产量和品质均有乐观作用，但大量施用时会对水土环境和农作物带来平安风险，本文对沼液还田平安风险进行了分析。 欧洲沼液运输浇灌专用车浇灌土地   沼液是厌氧消化的产物，其处理处置是沼气工程需解决的关键问题之一。目前，国内外对沼液的处理处置大致分为还田利用型和达标治理型,其中我国主要采纳沼液还田技术。 随着经济的进展，行业结构转型与技术革新等，当前的生物质废物与过去存在较大的差别。例如，集约化畜禽养殖行业，抗生素的大量使用，使得畜禽粪便理化性质发生了变化，重金属以及

2、抗生素类有机污染物可能会影响沼液还田的平安性。因此，系统地分析和评价目前沼液还田的平安性，并采纳相宜技术对沼液进行无害化处理变得非常重要。 沼液还田现状 沼液因其含有丰富的养分物质，是一种优质的有机肥料，在农业生产上具有良好的应用前景。与一般有机肥相比，畜禽粪便厌氧消化沼液中含有的氮、磷、钾分别高出22. 1%,17. 5% ,20. 1% ,同时含有多种微量元素，如铁、锌、锰等，氨基酸，B族维生素，腐殖酸，植物生长激素和数十种防止作物病虫害的活性物质。沼液的速效养分多，且不带活病菌和虫卵，简单被汲取。 1、沼液还田对土壤肥效的影响 长期施用化肥会导致土壤 pH 值降低，土壤酸性增加，产生板结

3、，降低土壤肥力。沼液以肥料的方式进入土壤后，会对土壤进行改良。土壤中的有机质可以吸附阳离子，使土壤具有高效的保肥力和缓冲性，促进土壤微生物的均衡生长，同时还能疏松土壤，改善土壤的物理性状。 针对不同地区土壤的讨论表明，沼液对于土壤中的有机质含量提升有肯定的促进作用，使用沼液后，土壤中总氮（TN），速效氮（N），速效磷（P），速效钾（K）均有提高。另外，沼液中的腐殖酸对土壤团粒结构的形成也有重要的作用。 有讨论显示，沼液与化肥协作使用，不但可以均衡土壤所需的养分元素，增加土壤的肥效，而且可以疏松土壤，增加土壤的透气性。 2、沼液还田对农作物产量的影响 讨论显示，沼液对于提高农作物产量具有普遍意义

4、，但是不同发酵原料的沼液对于不同种类农作物的增长原理需深化讨论。 沼液对不同农作物产量的影响如表1 所示。 由表1可知，沼液与化肥搭配使用增产效果较好，缘由可能是搭配使用后，养分元素更加均衡，尤其是氮素供应充分后产量明显增加。同时，随着沼液量的增加，增产效果也趋于上升，可能是由于氮素会挥发和融入水分下渗流失，准时补充沼液会弥补氮素含量。沼液中的微量元素和生长激素也会对农作物的生长有促进作用。 3、沼液还田对农作物品质的影响 农作物中的维生素、糖分、蛋白质、硝酸盐和矿物质等都是评价农作物品质的因素，维生素C是农作物中特有的物质，人体不能合成，需要从果蔬中摄入，因此维生素C的含量是评价作物的重要指

5、标。 糖分和可溶性糖是影响口感的主要因素，这对果蔬特别重要，也是后续养分变化的重要影响因素。蛋白质含量也是评价谷物的重要因素之一，蛋白质高的谷物养分价值也随之上升。 表2是不同农作物施用沼液后的品质变化，可以看出施加沼液后大部分作物的品质有所提升，其中追肥和施加叶面肥对农作物的品质提升有很好的作用。然而，沼液施用存在肯定的阈值，不同农作物对沼液的耐受值也不相同，在合理范围内施用沼液时，对农作物的各类养分成分均有促进作用。 沼液还田平安风险评价 1、土壤和农作物 畜禽养殖废水中含有重金属和抗生素，厌氧发酵后会残留在沼液中。沼液作为液体肥料是否会污染土壤是沼液资源利用的关键。 沼液进入土壤后使得土

6、壤中重金属的含量增加。随着 pH 值，时间，DOC（溶解有机碳）和 Eh（氧化还原电位）的变化，沼液作为有机肥进入土壤后会不断分解，会将重金属离子分别下来，形成易被植物汲取的形态，对土壤和农作物的质量产生影响。 有学者对连续 6 年施用沼液的土壤进行取样，发觉 Cu,Zn 的含量明显上升，其他重金属含量也有增加。也有讨论表明，在高沼液用量时，小白菜中的重金属含量相对于低沼液用量时有显著提高，但并未超标。 与化肥相比，虽然沼液中的重金属含量较低，但沼液的施灌量往往要大于化肥用量，从而带入土壤 - 农作物系统中的重金属含量略高。由此看出，适量的沼液浇灌对作物平安没有太大影响，但高强度的施灌水平仍存

7、在重金属在作物中累积的风险。 2、水环境 厌氧发酵后的沼液中存在氨氮和磷酸盐，沼液还田后通过土壤中水分的转移，对周边的地表水和地下水都有潜在的污染风险。 沼液中的氨氮在土壤的硝化细菌作用下会形成硝态氮，硝态氮会随土壤中的渗滤液流入下部水层，对地下水造成污染，引起水体的富养分化。同时假如硝化反应不完全时，会产生亚硝酸盐，会对动物和人体产生不良影响。有讨论指出，土壤中积累的 NO3-N在降水或浇灌的作用下，会不断向下淋洗，直至污染地下水。 沼液的合理浇灌强度与沼液的养分含量、土壤、气候和植被等因素相关，应依据不同的状况施以不用强度的沼液肥料，避开造成水体的富养分化和亚硝酸盐的产生。 结语 沼液含有丰富的养分，速效 N,速效 P,速效 K的含量很高，有利于农作物的汲取。沼液可以在肯定程度上改善土壤的理化性质，增加土壤肥力。对于不同品种的农作物，沼液施肥有不同的效果。由于沼液中存在丰富的N和P 等元素，以及肯定量的重金属和抗生素，使沼液还田存在平安风险