徐庆贤,沈恒胜,林 斌,官雪芳

(福建省农业科学院农业工程技术研究所,福建 福州 350003)

猪粪中含有较高浓度的镉 (Cd)、铜 (Cu)、锌 (Zn)等重金属[1]。以猪粪为原料的沼气发酵系统中,猪粪经微生物生态复合群落的发酵降解,在沼气产能的同时,其含有的重金属元素会经微生物的转化代谢,释放到沼液和沼渣中,从而使沼肥的利用造成潜在安全风险。随着有机农业和绿色、无公害农产品生产快速发展[2],沼肥被广泛应用于农业生产中[3-5]。本研究分析了猪粪发酵沼液、沼渣中镉、铜、锌含量及其动态变化规律,旨在为农业生产过程中合理施用沼肥提供一些理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试猪粪采自于福建省农科院种猪场闽侯荆溪镇养殖基地。将采集的新鲜猪粪均匀捏碎,捡除其中的猪毛等杂质后备用,经测定猪粪总固体含量(TS含量)为21.3%。

猪粪试验发酵接种物取自福建省农科院种猪场闽侯荆溪镇养殖基地沼气池中层沼液,经测定:镉含量0.002 mg/kg、铜含量1.05 mg/kg、锌含量2.37 mg/kg、p H 7.87。试验用于稀释猪粪发酵用水为福州市自来水,经过静置24 h后使用。

1.2 试验设计

试验装置采用玻璃材料自制 (图1),发酵容积为 1 L。试验发酵系统接种物300 ml、猪粪375.6 g,然后加清水至1 L,搅拌均匀。

猪粪的沼气发酵动态试验采用批量发酵,共设18个发酵周期,每个发酵周期设3个平行试验。分别在发酵启动后的每一天取样,分别分析发酵系统中的沼渣、沼液比例,以及发酵体系中的镉、铜与锌的含量及其分布特征。以发酵启动时测试值d0(发酵时间,表1)为对照,比较24天发酵的测试值变化情况。……