畜禽养殖粪便重金属残留的意义及目标
近年来,在农业生产和畜牧养殖业迅猛发展同时,我国的农业生态环境遭到了严重的污染和破坏。调查表明,我国受重金属污染的土地面积已占污灌区面积的64.8%,农村生态也被称为“中国环保的短板”。我国农业生产环境的污染,主要源于规模化畜禽养殖、农业活动(农用化学品的不合理使用)和污灌以及农村城市化进程的加快。我国畜禽养殖业每年排放出大量的畜禽粪便,据统计,2010年我国每年畜禽粪便产生量达到45亿吨。
在现代集约化养殖业生产中大量使用添加剂,如Cu、zn、Fe、AS等,以促进生长、提高蛋产量、提高饲料利用率、抑制有害菌、防止畜禽病害,但其在畜体内的消化吸收利用极低而被排出体外,导致粪便中重金属元素含量较高。我国规模化养殖业每年产生的大量畜禽粪便被制作成有机肥料或生物有机肥料施用于农田,因而对畜禽粪中重金属所造成的产地环境与安全问题开展相关研究具有重要意义。
首先,畜禽粪施用过量会对土壤产生污染。土壤重金属含量过高会毒害土壤微生物,降低和破坏土壤微生物的活动,从而影响到土壤中各养分、有机物的代谢,破坏土壤平衡。其次,畜禽粪中的重金属和微量元素在土壤中累积,会对作物造成伤害。过高的土壤铜会导致植物光合作用受到抑制,对植物根系造成毒害,导致根系新陈代谢过程紊乱,从而影响植物的生长,抑制种子的萌发和籽粒发育等。锌也是作物生长所必须的营养元素,但过量的锌会使作物的生长受到抑制,株高、分桑和产量都呈下降趋势。
再次,过量畜禽粪便经过堆肥发酵作为有机肥料施用于农田,重金属和微量元素被植物吸收,影响农产品安全性,危害人类健康。畜禽粪施用于农田时,由于我国农业复种指数高,有害因子会通过不同的途径进入人们的食物中。作物中这些金属元素的浓度超过一定的标准时,农产品被认为是不安全的。食品中重金属超标会严重影响人类的健康。
因此,调查分析畜禽粪便重金属残留,深入研究畜禽粪便施用对农业土壤和农产品重金属残留的影响,研究重金属在食物链中的迁移累积等问题,确定粪肥的安全施用量和安全施用规范,以减少其对土壤环境的污染和对农产品的危害,具有十分重要的意义。
1研究内容
l)发酵床猪舍垫料重金属累积监测与分析研究。通过对监测点实地考察,完成动态信息的记录,获取监测点发酵床养殖和资源化利用(农牧结合)的基本信息。对丽水垫料猪场和街州垫料猪场中的垫料舍的垫料及所饲喂的饲料中的Cu、zn等重金属元素进行检测分析,研究垫料养殖方式中重金属在垫料中的累积问题。
2)鸡粪施用对土壤环境、蔬菜品质的影响研究。设计不同鸡粪施用量对农作物生长性能影响的对照试验,确定鸡粪施用量与农田面积、栽培植物的定量关系,研究不同鸡粪施用量对农作物产量和品质的影响,确定鸡粪的适宜施用量。研究不同梯度鸡粪施用量对农作物重金属吸收的影响,评价农产品安全性,确定农产品安全的施粪量规范。研究鸡粪施用后Cu、Zn等重金属在土壤中的累积效应,对土壤进行安全性评价,确定鸡粪的环境安全施用量,即土地对鸡粪的消纳能力预警值,确定鸡粪安全施用范围。
3)沼遗肥施用对土壤环境和农产品品质的影响研究。为同一品种的作物,设计不同梯度的沼渣施用量,通过对收获的农作物产量和产品质量进行分析比较,研究沼渣施用量对作物产量以及其营养品质的影响,得出最有利于作物生长的沼渣施用量。研究过度施用的沼渣有可能引起土壤的重金属累积问题,通过实验确定沼渣安全施用量,即土地对沼渣的消纳能力,并对沼渣施用后的土壤进行安全性评价。
4)沼液施用跟踪监测与生态风险评估。对浙江省二个典型的农牧结合模式进行沼液施用生跟踪监测,并分析其生态风险评估。义乌万顺猪场及桐庐万强猪场废弃物农牧结合综合利用模式对周边土壤及作物重金属含量的影响监测分析,对重金属的污染进行生态风险评估。
2研究目标
l)探明生物发酵床养殖模式垫料中重金属累积规律和风险评估。
2)探明施用鸡粪、沼液等有机肥后土壤环境和农产品安全的风险。
3)研究基于土壤安全、农产品安全的沼肥、鸡粪的安全施用范围。
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