养猪粪污厌氧消化重金属变化特征及影响

ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７４６７３２.２０１９.０４.０１１养猪粪污厌氧消化重金属变化特征及影响胡修韧１ꎬ杨东海２ꎬ边博１∗(１.南京师范大学环境学院ꎬ江苏南京２１００２３ꎬ２.同济大学环境学院ꎬ上海２０００９２)摘要:对太湖流域某典型养猪区域粪污收集后集中厌氧消化处理ꎬ分析猪饲料、猪粪和沼肥中重金属总量和形态变化特征ꎬ探讨厌氧消化过程重金属形态变化及其影响因素ꎮ结果表明ꎬ不同养殖阶段中猪饲料重金属含量差异较大ꎬ仔猪饲料和猪粪中Ｃｕ、Ｚｎ和Ｃｄ含量较高ꎬ而Ｃｒ和Ｎｉ在生长肥育猪后期饲料和猪粪中含量最高ꎮ猪粪中Ｃｕ主要以有机结合态、Ｚｎ主要以Ｆｅ－Ｍｎ氧化物结合态、Ｐｂ和Ｃｒ主要以残渣态、Ｎｉ主要以Ｆｅ－Ｍｎ氧化物态和碳酸盐结合态赋存ꎬ沼液中Ｃｕ和Ｚｎ平均值为猪粪液中含量的１.５９和１.４０倍ꎬ沼渣中Ｃｕ和Ｚｎ平均值为调节池猪粪的１.５８和１.３７倍ꎬ厌氧消化后重金属存在“相对浓缩效应”ꎬｐＨ值、ＤＯＣ和ＯＭ为厌氧消化过程影响重金属变化的主要因素ꎮ关键词:猪饲料ꎻ养猪粪污ꎻ厌氧消化ꎻ重金属ꎻ形态变化ꎻ太湖流域中图分类号:Ｘ８２０文献标志码:Ｂ文章编号:１６７４６７３２(２０１９)０４００４８０６ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＩｔ’ｓＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｓｉｎＲａｗａｎｄＡｎａｅｒｏｂｉｃａｌｌｙＤｉｇｅｓｔｅｄＰｉｇＳｌｕｒｒｙＨＵＸｉｕ￣ｒｅｎ１ꎬＹＡＮＧＤｏｎｇ￣ｈａｉ２ꎬＢＩＡＮＢｏ１∗(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＮａｎｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｊｉｎｇꎬＪｉａｎｇｓｕ２１００２３ꎬＣｈｉｎａꎬ２.ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＴｏｎｇＪｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈａｎｇｈａｉꎬ２０００９２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｎｇｅｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓꎬｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｍａｎｕｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍａｔｙｐｉｃａｌｐｉｇｆａｒｍｉｎｇａｒｅａｉｎｔｈｅＴａｉｈｕＬａｋｅＢａｓｉｎꎬａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｐｉｇｆｅｅｄꎬｐｉｇｍａｎｕｒｅａｎｄｂｉｏｇａｓｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｐｉｇｆｅｅｄｗａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｒｅｅｄｉｎｇｓｔａｇｅｓ.ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＣｕꎬＺｎａｎｄＣｄｉｎｐｉｇｌｅｔｆｅｅｄａｎｄｐｉｇｍａｎｕｒｅｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒꎬｗｈｉｌｅＣｒａｎｄＮｉｗｅｒｅｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｉｎｆｅｅｄａｎｄｐｉｇｍａｎｕｒｅｉｎｔｈｅｌａｔｅｓｔａｇｅｏｆｇｒｏｗｔｈａｎｄｆａｔｔｅｎｉｎｇｐｉｇ.ＩｎｐｉｇｍａｎｕｒｅꎬＣｕｉｓｍａｉｎｌｙｉｎｏｒｇａｎｉｃａｌｌｙｂｏｕｎｄｓｔａｔｅꎬＺｎｉｓｍａｉｎｌｙｉｎＦｅ￣Ｍｎｏｘｉｄｅ￣ｂｏｕｎｄｓｔａｔｅꎬＰｂａｎｄＣｒａｒｅｍａｉｎｌｙｉｎｒｅｓｉｄｕａｌｓｔａｔｅꎬａｎｄＮｉｉｓｍａｉｎｌｙｉｎＦｅ￣Ｍｎｏｘｉｄｅ￣ｂｏｕｎｄｓｔａｔｅａｎｄｃａｒｂｏｎａｔｅ￣ｂｏｕｎｄｓｔａｔｅ.ＴｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｓｏｆＣｕａｎｄＺｎｉｎｂｉｏｇａｓｓｌｕｒｒｙｗｅｒｅ１.５９ａｎｄ１.４０ｔｉｍｅｓｏｆｔｈａｔｉｎｐｉｇｍａｎｕｒｅꎬａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｓｏｆＣｕａｎｄＺｎｉｎｂｉｏｇａｓｒｅｓｉｄｕｅｗｅｒｅ１.５８ａｎｄ１.３７ｔｉｍｅｓｏｆｔｈａｔｉｎｐｉｇｍａｎｕｒｅｉｎｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｐｏｎｄ.Ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｂｉｏｇａｓｓｌｕｒｒｙａｐｐｅａｒｅｄａｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ.ｐＨꎬＤＯＣａｎｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｗｅｒｅｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰｉｇｆｅｅｄꎻＰｉｇｓｌｕｒｒｙꎻＡｎａｅｒｏｂｉｃａｌｌｙｄｉｇｅｓｔｉｏｎꎻＨｅａｖｙｍｅｔａｌｓꎻＭｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｎｇｅꎻＴａｉｈｕＬａｋｅＢａｓｉｎ收稿日期:２０１８－１２－２７ꎻ修订日期:２０１９－０１－２４基金项目:江苏省环境监测科