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畜禽养殖中使用的饲料和兽药在生产过程中普遍添加了含有重金属的添加剂,其中相当部分重金属会残留在畜禽粪便中。残留在畜禽养殖粪便中的重金属不仅会影响到土壤环境,而且会通过作物吸收经食物链的生物放大作用影响到人畜健康。事实上,对这方面的问题尚未引起我们足够的重视。目前,关于畜禽粪便对土壤重金属污染的研究报道较多,但多数是从土壤重金属全量的角度进行研究和评价,而研究畜禽粪便中重金属对土壤重金属形态和生物有效性的影响尚少见报道。因此,研究重金属在畜禽粪便堆肥土壤中的形态分布及其影响因素对于了解重金属的变化形式、迁移规律和对生物的毒害作用等具有十分重要的意义。本研究通过野外采样调查和实验分析,对广东省增城市郊规模化养猪场猪饲料、粪便及其堆肥土壤中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As)的含量和形态分布特征进行研究,为畜禽粪便的合理施用和保护蔬菜产地的生态环境及生产优质安全的蔬菜提供科学依据。主要研究结果如下:1、猪饲料和猪粪中重金属含量的测定结果显示,供试猪粪中Cu、Zn和As含量较高,约为饲料中的4~7倍。以GB4284-84为标准,则所有猪粪样品中Cu、Zn均严重超标;以GB8172-87为标准,小猪粪样品As含量全部超标,超标率为40%。2、对猪粪中重金属的形态分析表明,猪粪中Cu、Zn和Pb的残渣态和可氧化态所占比例较低,主要以酸提取态和可还原态的形式存在,具有一定活性的三种形态占总量的绝大部分,具有较强活性和淋溶率,存在潜在的环境污染风险。3、猪粪堆肥可以显著提高土壤PH、CEC和土壤有机质含量,且土壤PH、CEC和有机质含量均随土层深度的加深而减少。猪粪堆肥下堆肥土壤Cu、Zn浓度明显增高,且从表层到底层呈逐渐减小的趋势;Pb、Cd、Hg、As浓度随土层深度变化波动幅度不大。对各堆肥土壤的污染评价表明,只有菜园土剖面下0~10cm深度土壤受到Zn的偏轻度污染,其它堆肥土壤各土层均未受到Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As的污染。4、堆肥菜园土、果园土中各元素的次生相质量分数的总和由大到小的序列分别为:Cu>Pb>Zn、Pb>Cu>Zn。堆肥土壤重金属中Cu和Pb的生物有效性及移动性最高的,具有潜在的生态风险,而Zn相对稳定,不容易释放,生物有效性低。5、土壤重金属的各形态含量与重金属总量呈极显著正相关,土壤重金属各形态含量受重金属总量、土壤pH值、有机质、CEC、粘粒、粉粒及砂粒的共同影响。其中,重金属总量是影响重金属形态含量的最主要因素,其次为有机质、PH值和CEC。6、被调查的蔬菜组紫苏叶和番薯叶中各重金属含量均高于其植物茎部重金属含量,其中Pb、Cr、Cd、Hg茎部重金属含量高达叶子的2-9倍。依据食品中污染物限量标准(GB2762-2005),被调查的果蔬样品中除了蔬菜组的紫苏叶中As含量超标以外,其他果蔬样品均未超标,在安全食用范围内。