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 有积极作用，但大量施用时会对水土环境和农作物带来安全风险， 本文对沼液还田安全风险进行了分析。欧洲沼液运输浇灌专用车灌溉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, 其中我国主要采用沼液还田技术。随着经济的发展，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，重金属以及抗生素类有机污

2、染物可能会影响沼液还田的安全性。因此，系统地分析和评价目前沼液还田的安全性，并采用适宜技术对沼液进行无害化处理 变得十分重要。沼液还田现状沼液因其含有丰富的营养物质，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。与普通有机肥相比，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，容易被吸收。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，降低土壤肥力。沼

3、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研究表明，沼液对于土壤中的有机质含量提升 有一定的促进作用，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。有研究显示，沼液与化肥配合使用，不但可以均衡土壤所需的营养 元素，增强土壤的肥效，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研究显示，沼液对于提高农作物产量具有普遍意义，但是不同发

4、酵 原料的沼液对于不同种类农作物的增长原理需深入研究。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，原因可能是搭配 使用后，营养元素更加均衡，尤其是氮素供应充足后产量明显增加。 同时，随着沼液量的增加，增产效果也趋于上升，可能是因为氮素 会挥发和融入水分下渗流失，及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

5、要指标。糖分和可溶性糖是影响口感的主要因素，这对果蔬非常重要，也是 后续营养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，蛋白质高的谷物营养价值也随之升高。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，沼液施用存在一定的阈值，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 各类营养成分均有促进作用。沼液还田安全风险评价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

6、壤后使得土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，会将重金属离子分离下来，形成易被植物 吸收的形态，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，发现 Cu,Zn的含量明显升高，其他重金属含量也有增加。也有研究表明，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着提高，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，适量的沼液灌溉对作物安全没有太大影响，但高强度的 施灌

7、水平仍存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 营养化。同时如果硝化反应不完全时，会产生亚硝酸盐，会对动物 和人体产生不良影响。有研究指出，土壤中积累的N03-N在降水或灌溉的作用下，会不断向下淋洗，直至污染地下水。沼液的合理灌溉强度与沼液的养分含量、土壤、气候和植被等因素 相关，应根据不同的情况施以不用强度的沼液肥料，避免造成水体 的富营养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，有利于农作物的吸收。沼液可以在一定程度上改善土壤的理化性质，增强土 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，以及一定量的重金属和抗生素，使沼 液还田存在安