施用污泥的砂性森林土壤中磷素和重金属行为的研究
从上个世纪90年代中起，一个污泥土地利用的大田试验设立在新西兰Rabbit Island的辐射松林地。好氧消化的液体污泥从1997年开始每隔三年施用一次，每次按照以下三个施用量施用：0（对照），300（标准处理）和600千克N／公顷（高处理）。本论文通过常规测试和连续分级等手段就长期的污泥施用对砂性低肥力森林土壤中磷素（P）和重金属行为的影响进行了研究，相关结果如下：
1．污泥施用改变了土壤理化性质。高污泥施用量的处理（600千克N／公顷）显著提高了0-10cm土层全C和全N的含量，显著降低了0-10cm土层土壤pH。标准的污泥施用处理（300千克N／公顷）没有显著地影响土壤全N，全C含量和pH。
2．污泥施用提高了土壤全P和有效态P的含量。高污泥施用量的处理显著提高了0-10cm和10-25cm土层全P和Olsen P的含量，以及0-10cm土层Mehlich 3 P的含量。标准的污泥施用处理虽然提高了土壤中P的水平，可是效果不显著。
3．污泥施用影响了土壤P素形态的分布格局。P形态分级表明污泥中的P主要是以水溶态存在，有机态含量很少；在土壤中，P主要以无机态存在，有机态含量很低。与对照相比，高污泥施用量的处理（600千克N／公顷）显著提高了0－10cm和10－25cm土层中水溶态P、植物有效态无机P（NaHCO<,3>Pi）和潜在的有效态无机P（NaOHPi）的含量。标准处理增加了土壤中水溶态P、植物有效态无机P（NaHCO<,3>Pi）和潜在的有效态无机P（NaOHPi）的含量，但是影响不显著。
4．污泥施用没有增大P素在土体中向下移动和淋失的风险。土体剖面数据和mass balance计算一致表明绝大多数污泥衍生的P都被吸持在0－10cm和10－25cm土层，还有部分被树吸收，通过淋失导致P损失的可能性很小。
5．污泥施用对土壤重金属水平的影响不显著。施用的污泥中金属含量较低，其中Cu、zn的水平高于Ni、Cr、Pb。污泥的施用显著提高了0－10cm土层中环境有效态Cu的含量，对土壤环境有效态Zn、Ni、Cr、Pb的含量影响不显著。
6．污泥施用对土壤中重金属形态分布格局的影响不显著。重金属的连续分级表明Cu、Zn、Ni、Cr在砂性森林土壤中主要以理化性质非常稳定的残渣态存在，具有高淋失风险的可交换态金属量很少。在对照、标准处理和高处理中，重金属Zn、Ni的形态分布趋势相似，污泥施用没有影响它们的形态分布格局；高污泥施用量的处理显著提高了0－10cm土层中残渣态Cu的含量，并显著降低了0－10cm土层中碳酸盐结合态Cr的含量，标准处理下的影响不显著。
7．重金属向下移动或淋失的风险很小。重金属在土体中的垂直分布表明污泥衍生的重金属主要被吸持在土壤表层和落叶层；土壤中重金属的形态分布表明重金属主要以相对稳定的形态存在（残渣态，有机态，氧化物结合态），因而通过地下径流淋失的风险很小。
重金属;砂性森林土;污泥施用;森林土壤;磷素
华中农业大学
硕士
植物营养学
胡承孝
2006
中文
S714.6
39
2007-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）