我国大型养猪场沼液中主要养分及重金属含量综述
生猪养殖粪源重金属污染现状及防治措施
生猪养殖粪源重金属污染现状及防治措施生猪养殖是中国畜牧业的主力军，但同时也是环境污染的重要来源之一。
其中，生猪养殖的粪便带来的金属元素污染已经成为了一个不可忽视的问题。
1.重金属元素的来源：生猪排泄的粪便中含有多种金属元素，其中重金属主要来自：饲料、土壤、饮用水和养殖环境等。
如铜、锌、镉、汞、铅等。
特别是过多使用饲料添加剂，如生长激素、抗生素等，也会导致金属元素富集。
研究发现，生猪粪便中的重金属元素含量常常超标。
以浙江省典型生猪养殖区为例：铜含量达到每公斤2.85mg，锌和镉也分别达到了每公斤10.45mg和0.35mg。
同时，一些地方排放的生猪粪便中汞、铅、铬含量也较高。
3.重金属元素对环境的影响重金属元素在环境中，不仅对土壤和水体等自然环境产生了污染，而且这些元素以食物链的形式进入到动物体内甚至人体内，并对生物体进行了严重的污染。
相应的研究表明，对人体的影响主要表现在慢性中毒、生殖细胞和免疫系统等方面。
同时也对水生生物和陆生生物造成威胁。
1.合理施肥在生猪养殖区周边，土壤在肥料使用过度后，会富集重金属元素，再次使用这些土壤肥料会加剧重金属元素的污染。
因此，为有效预防生猪养殖区的土壤和水体受到重金属元素的污染，可通过选择合适的施肥方法，如施用生物有机肥、绿肥、传统有机肥等，合理利用秸秆和畜禽粪便，并可以与肥料控制技术相结合，达到资源化利用和环境保护的目的。
2.加强水质管理生猪养殖过程中，饮用水会被污染，导致生物体内的重金属元素超标，因此饮用水对于生猪养殖来说尤其重要，要做好喂水设施的特别防护。
同时，通过加强饮用水的管理，减少饮用水中的重金属污染，增加净水过滤设备的安装等，也可以有效控制重金属元素的污染。
在生猪养殖环节，可以有目的地选择环境较好的区域建造养殖场，采取防风、防尘、防污染措施，从而减少建筑垃圾、生产污水、养殖废弃物的污染。
此外，需要加强养殖场周边的环境管理，建立监测系统，定期采样检测，及时查处违法生产企业。
我国畜禽养殖业中重金属污染状况及其治理防控
我国畜禽养殖业中重金属污染状况及其治理防控摘要：随着集约化、规模化养殖业的飞速发展，我国每年产生的畜禽粪便量高达3.8×109t 。
饲料、粪便、土壤和有机肥中重金属超标现象严重，并通过食物链不断累积重金属，对人体和生态环境造成负面影响。
堆肥处理是实现畜禽粪便资源循环利用的重要途径，能够钝化畜禽废弃物中的重金属，降低其生物有效性，可以有效解决我国畜禽粪污综合利用率低和污染环境的问题。
基于国内外学者的调查和研究结果，分析了国内畜禽粪便中重金属在“饲料—粪便—堆肥”迁移的全链条污染状况，探讨了堆肥防控措施，重点总结了物理化学钝化、生物钝化等防控措施，旨为畜禽粪便重金属污染的防控提供技术支撑，也可为有机肥替代化肥、畜禽废弃物资源化利用和降低农田应用的环境风险提供参考。
建议今后开展物理、化学和生物复合钝化剂的使用效果与机理研究，制定针对不同畜种、地区和背景值的饲料以及有机废弃物重金属安全限量标准，建立“饲料—粪便—堆肥”全链条的重金属安全评估体系。
关键词：畜禽粪便；重金属；堆肥；防控中图分类号：S851.2+4文献标识码：A 文章编号：1008-1631（2020）05-0075-07收稿日期：2020-04-28基金项目：国家重点研发计划项目（2017YFD0801404）；河北省重点研发计划项目（19227304D ）；河北省农林科学基本科研业务费项目（2018130103）；河北省农林科学院创新工程项目（2019-1-4-3）作者简介：徐万强（1991-），男，河北石家庄人，助理研究员，硕士，主要从事农业资源环境及农业科技管理研究。
通讯作者：茹淑华（1973-），女，河北平山人，研究员，硕士，主要从事施肥与农业环境研究。
E-mail ：****************。
Characteristics and Control of Heavy Metals Pollution from Livestock and Poultry Breeding Industry in ChinaXU Wan-qiang 1，SUN Shi-you 2，RU Shu-hua 2*，LIU Lei 2，JIA Yan 3，WANG Ling 2，ZHANG Guo-yin 2，ZHAO Ou-ya 2（1.Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences ，Shijiazhuang 050031，China ；2.Institute of Agro-resource and Environment of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences ，Hebei Fertilizer Technology Innovation Center ，Shijiazhuang 050051，China;3.Institute of Agricultural Information and Economics ，Hebei Academy of Agriculturel and Forestry Sciences ，Shijiazhuang 050051，China ）Abstract ：With the rapid development of intensive and large-scale breeding industry ，the amount of livestockand poultry manure is 3.8×109t per year in China.The contents of heavy metals in feed ，manure ，soil and organic manure seriously exceed the standard and accumulate through the food chain ，causing serious impact on human health and ecological posting is an important way to reuse livestock and poultry manure.It can passivate heavy metals in livestock and poultry waste and change the present form of heavy metals into the form of low bioavailability ，and it can effectively solve the problems of low utilization rate ofanimals manure and environmental pollution in China.Based on the investigation and research results of do mestic and foreign scholars ，the pollution status of heavy metals in livestock and poultry manure in thetransport chain of feed-manure-compost was analyzed ，and the prevention and control measures of compostingwere discussed.In order to provide technical support for the prevention and control of heavy metals pollution ，the prevention and control measures ，such as physical chemistry passivation and biological passivation weresummarized.It can also provide scientific references for organic fertilizer replacing chemical fertilizer ，reusing livestock and poultry manure and reducing the environmental risk on farmland.It is suggested that we should study the effect and mechanism ofphysical ，chemical and biological compound passivation徐万强1，孙世友2，茹淑华2*，刘蕾2，贾妍3，王凌2，张国印2，赵欧亚2（1.河北省农林科学院，河北石家庄050031；2.河北省农林科学院农业资源环境研究所，河北省肥料技术创新中心，河北石家庄050051；3.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北石家庄050051）DOI ：10.12148/hbnykx.20200108河北农业科学，2020，24（5）：75-81Journal of Hebei Agricultural Sciences编辑白瑞霞河北农业科学2020年自20世纪末以来，随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对肉蛋奶的需求逐渐增加，集约化、规模化的养殖业飞速发展，养殖业每年产生的畜禽粪便资源量高达38×108t[1]，但是畜禽粪污综合利用率仅为64%[2]，畜禽养殖粪污成为农业污染的主要来源。
沼液主要养分含量特征分析
沼液主要养分含量特征分析作者：董颐玮梁栋李丹阳靳红梅来源：《江苏农业学报》2021年第05期摘要：农村沼气发展是推进农业有机废弃物资源化利用的重要途径。
沼液具有资源属性，为全面掌握沼液全国尺度的主要养分含量特征，本研究收集了近二十年在中国发表的关于沼液还田的研究论文，挖掘了以猪粪、牛粪、鸡粪等为发酵原料的沼气工程及农村户用沼气池所产生的沼液样本的主要养分（TN、TP和TK）含量与其速效养分含量等理化指标，进一步分析了全国不同区域、不同发酵原料的沼液的主要养分含量特征。
研究发现，全国范围内猪粪沼液中TN、TP和TK平均含量为 1 166.71 mg/L 、291.60 mg/L 和 1 144.26 mg/L ;牛粪沼液中TN、TP和TK平均含量分别为 1 488.59 mg/L 、 561.67 mg/L 和 1 679.10 mg/L ;鸡粪沼液中TN、TP和TK平均含量分别为 3 226.13 mg/L 、959.71 mg/L 和 2 858.31 mg/L ;户用沼气池沼液中TN、TP和TK平均含量分别为1 369.31 mg/L 、665.90 mg/L 、 1 240.21 mg/L 。
猪粪沼液中NH + 4 -N和NO - 3 -N含量分别占TN含量的51.2%和5.8%，DP含量占TP含量的89.6%，DK含量占TK含量的86.2%，分析结果表明沼液中氮、磷和钾的总量与其速效养分含量间存在显著（ P < 0.05）的正相关关系。
不同地区沼液中的养分含量存在明显差异，在区域尺度上分析土地承载力和环境风险评价时，应充分考虑地区间不同沼液中养分含量的差异性。
本研究结果对推动沼液合理资源化，准确评估区域环境承载力，有效防控区域环境污染具有重要意义。
关键词：沼液; 养分含量; 特征分析中图分类号： S141.4 文献标识码： A 文章编号： 1000-4440（2021）05-1206-09Characteristic analysis of main nutrient content in biogas slurryDONG Yi-wei 1，2 ， LIANG Dong 1，3，4 ， LI Dan-yang 1，3 ， JIN Hong-mei 1，2，3，4（1.Institute of Agricultural Resources and Environment， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China; 2.School of Environment and Safety Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China; 3.Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource Utilization， Nanjing 210095， China; 4.Key Laboratory of Crop and Livestock Integrated Farming， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Nanjing 210014， China）Abstract： The development of rural biogas is an important way to promote the resource utilization of agricultural organic waste. Biogas slurry has resource attributes. In order to fully grasp the characteristics of main nutrient content in biogas slurry at the national scale， this study collected domestic research papers on the return of biogas slurry to the field in the past two decades， and excavated the use of pig manure cow manure， and chicken manure. The contents of main nutrients （TN， TP and TK） in biogas slurry samples produced by biogas projects and rural household biogas digesters were explored， and the main nutrient content characteristics of biogas slurry with different fermentation raw materials in different regions of China were further analyzed. It was found that the average contents of TN， TP and TK in pig manure biogas slurry were 1 166.71 mg/L ，291.60 mg/L and 1 144.26 mg/L . The average contents of TN， TP and TK in cow manure biogas slurry were 1 488.59 mg/L ， 561.67 mg/L and 1 679.10 mg/L . The average contents of TN， TP and TK in chicken manure biogas slurry were 3 226.13 mg/L ， 959.71 mg/L and 2 858.31 mg/L . The average contents of TN， TP and TK in the household biogas digesters were 1 369.31 mg/L ，665.90 mg/L and 1 240.21 mg/L . The contents of NH + 4 -N and NO - 3 -N in the pig manure biogas slurry accounted for 51.2% and 5.8% of the TN content， respectively， the DP content accounted for 89.6% of the TP content， and the DK content accounted for 86.2% of the TK content. The results showed that the total contents of nitrogen， phosphorus and potassium in biogas slurry were positively correlated with their available nutrient contents. The nutrient content of biogas slurry in different regions was significantly different. When analyzing land carrying capacity and environmental risk assessment at regional scale， the differences of nutrient content in different biogas slurry should be fully considered. The results of this study are of great significance for promoting the rational utilization of biogas slurry， accurately assessing the regional environmental carrying capacity， and effectively preventing and controlling regional environmental pollution.Key words： biogas slurry; nutrient content; characteristic analysis农村沼气发展是推进各类农业有机废弃物资源化利用的有效途径，也是推进生态循环农业发展，建设美丽乡村的重要抓手 [1] 。
猪场沼液还田对土壤和植物重金属含量的影响
猪场沼液还田对土壤和植物重金属含量的影响徐晓楠;王一佩;杨钙仁;刘炳妤;邓羽松;黄钰涵【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】还田消纳是猪场沼液资源化利用的主要方式。
由于沼液中含有多种金属元素,过量浇灌会引发土壤重金属污染。
目前,关于猪场沼液对耕地土壤和植物重金属污染特征的影响及其影响因子的研究还不够深入。
在广西生猪养殖区,选取了4种不同耕地利用类型(叶菜类、果树类、饲草类、药草类)和14个样地,就不同沼液浇灌强度对土壤与植物重金属的影响规律及其影响因子进行研究。
结果表明:在14个样地0~40 cm表层土壤中,重金属Cu、Zn、Cd的输入强度最大,且其含量和土壤pH变化和与沼液浇灌总量呈显著(p<0.05)正相关;在4种耕地类型中,杂交象草和空心菜的可食用部分Cu、Zn、Cd、Pb、Cr含量与沼液浇灌总量呈显著正相关;在沼液还田中,由于Cu、Zn的输入强度大,而植物对其的富集系数又较低,因此土壤中Cu、Zn积累较快;浇灌沼液对叶菜类和果树类的主要污染风险是Pb和Cd,而对杂交象草的污染风险较小。
【总页数】9页(P64-72)【作者】徐晓楠;王一佩;杨钙仁;刘炳妤;邓羽松;黄钰涵【作者单位】广西大学林学院;中国科学院科技创新发展中心;广西森林生态与保育重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S154.3【相关文献】1.不同栽培方式和稻草还田对土壤重金属含量及有效性的影响2.伴矿景天植物汁液还田对土壤重金属形态及植物吸收的影响3.麻纤维地膜还田对土壤-蔬菜系统养分和重金属含量的影响4.养殖场沼液还田对作物及土壤重金属含量的影响5.集约化养猪场沼液过量还田对玉米性状及土壤速效养分的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生猪养殖粪源重金属污染现状及防治措施
生猪养殖粪源重金属污染现状及防治措施生猪养殖是我国农业生产的重要组成部分，然而随着养殖规模的逐步扩大，养猪场所产生的粪便也越来越多。
生猪粪便中含有大量的营养物质，可作为肥料回收利用，但同时也存在着一定的环境问题，其中就包括了重金属污染。
本文将对生猪养殖粪源重金属污染的现状进行探讨，并提出相应的防治措施。
1. 养殖场废水污染：生猪养殖中使用的饮水、清洗设备等均可能含有重金属，经过排泄进入废水，最终可能引起废水的重金属污染。
重金属进入水体后，不仅会造成水质污染，还会累积于生物体内，对生物健康和生态环境造成威胁。
2. 养殖场土壤污染：养殖场粪便及废水中的重金属有可能经过土壤的渗透和沉积，从而造成养殖场周边土壤的重金属污染。
这些重金属元素对土壤有毒，会降低土壤的肥力，并进一步影响农产品质量。
3. 养殖场周边水体污染：由于养殖场废水中的重金属可能会进入周边环境水体，导致水体重金属污染。
这不仅会危及水生生物的生存，还会影响人类的饮水安全。
1. 加强养殖废水处理：通过建设合理的养殖废水处理设施，对养殖废水进行处理，去除其中的重金属物质。
可以采用生物法、化学法、物理法等方法进行重金属的吸附、沉淀和分离，从而达到减少污染物排放的目的。
2. 合理管理粪便利用：对于生猪粪便的利用，应合理管理，避免过量施用。
粪便中的重金属元素主要来源于动物饲料中，应加强对饲料中重金属含量的监测，确保饲料的安全性，从源头上控制重金属的渗入。
3. 加强土壤修复：针对养殖场周边土壤的重金属污染问题，应采取土壤修复措施，包括物理方法、化学方法和生物方法。
可以利用植物吸收、土壤通气、土壤淋洗等方法，将土壤中的重金属转移到植物体内，从而减少土壤中重金属的含量。
4. 定期监测和评估：为了及时了解养殖场周边环境的重金属污染情况，应定期进行监测和评估。
通过监测和评估，可以及时发现问题，采取相应措施进行应对，避免重金属污染对环境和人类的危害。
5. 宣传教育和政策支持：加强对生猪养殖粪源重金属污染防治技术的宣传和教育，提高养殖场主和工作人员的环保意识和技术水平。
以猪粪为主要发酵原料的沼液成分初步研究
A样
C样
36.0±3.62
37.8±2.70
29.7±2.64
30.8±1.25
45.5±3.26
48.5±2.47
13.3±0.85
14.1±0.38
38.9±1.62
41.4±1.97
34.7±1.85
37.4±1.42
77.8±1.03a
81.9±1.40b
34.7±1.51
36.0±0.49
关于 NH4＋，其在沼液中的平均含量为 1 170.5 mg/L，与 NO3－含量相似，NH4＋也是以 C 样中为最 高，A 样中为最低，C 样比 A 样高出 18.6%，但所 有 4 个样本中的含量差异不显著（P＞0.05）。 3 讨论
本试验结果表明，季节对沼液的理化性质及 各种营养物质及有毒有害物质的含量都有一定的 影响，但差异并不显著（P＞0.05）。从整体看，C 样（7 月 1 日取样，夏季）中各种物质的含量大都 高于 A 样（1 月 1 日取样，冬季），初步判断应该 是温度的作用，即较高的温度促进沼液的发酵， 有利于各种物质的生成，但真正原因有待于进一 步的分析与研究，有待于进一步的试验确认。
32.9±2.70
36.2±2.14
39.2±1.55a
42.7±1.10b
50.3±1.2±2.14a
32.9±1.95b
34.8±1.54
35.2±1.05
41.3±0.91
42.6±2.53
21.4±1.10
22.5±1.05
3.8±0.57
4.8±0.56
24.2±1.63
图 1 不同季节沼样中有害菌、NH4＋、NO3－含量比较 注：图中大肠菌群数据＝原始数值×50；NH4＋数
江西省猪粪中重金属含量分布调查
江西省猪粪中重金属含量分布调查陈志富1，吴金刚2，李勇3*（1.峡江县巴邱镇政务服务中心，江西吉安331400；2.山东美正生物科技有限公司山东日照；3.江西省农业技术推广中心）文章编号：1004-2342（2023）03-0023-03中图分类号：X713文献标识码：A摘要：对本研究调查了江西省20个生猪养殖重点县猪粪中重金属的含量分布情况调查。
结果显示，猪粪中6种重金属的分布具有一定的规律性，赣东地区重金属分布相对较低，铜、锌和锰沿江西省中部呈带状分布，铅和镉呈点状分布。
因饲料和环境对猪粪中的重金属分布都具有重要影响，本调查旨在尽快开展猪粪中重金属来源和迁移规律的研究，为防止养殖重金属污染扩散提供理论依据。
关键词：猪粪；重金属；含量；分布江西省是养殖大省，年出栏生猪超过3300万头，其中供沪、供港生猪分别稳居全国第一、第二。
目前，“一片两线生猪生产基地”（赣中优势片和浙赣铁路沿线、京九铁路沿线）20个生猪生产县年出栏生猪约1760万头，占全省53%。
一方面养殖业蓬勃发展，另一方面随着养殖业的规模化和组团发展，对环境的承载能力评估日趋紧迫[1]。
铜(Cu)、锌(Zn)是动物机体必需微量元素，它们直接或间接参与动物的生长和发育[2]。
通常情况下仔猪日粮中铜含量为6mg/kg ，肥育猪饲料中添加3mg/kg 铜就能满足最低营养需要。
在养猪生产中，高铜作为促生长添加剂，高锌作为抗腹泻的手段，应用非常普遍[3]。
从1990年开始，我国畜禽养殖业中高铜被大量使用；随着饲料中铜的添加量的提高，铁、锌等元素的添加量也相应增加,从而导致粪便排污量上升。
有些养殖场周围的土壤重金属已经超标[4]，猪沼果模式已经受到影响，甚至连脐橙种植都不敢施用猪粪作有机肥料。
近年来，我国重金属污染事件频发[5]。
大量重金属污染严重影响居民生活，社会对食品安全的关注也不断增加。
重金属作为高危风险因子，开展相关研究迫在眉睫。
1采样点选择本研究选取江西省内20个生猪养殖重点县（区）进行样品采集，采集点主要分布于江西省中部和东北部，具体位置见表1。
简述规模养猪场沼液的重金属污染
简述规模养猪场沼液的重金属污染胡廷帅;陈秀华;黄兴江;胡娟【摘要】通过查阅沼液中含的重金属种类及植物生长所需重金属种类相关文献,表明现在的规模养猪场沼液作为肥料所含重金属成分对土壤的危害性,提出沼液必须经过重金属处理后方可排放到土壤进行灌溉.【期刊名称】《中国畜禽种业》【年(卷),期】2016(012)003【总页数】1页(P32)【关键词】沼液;重金属;规模猪场;灌溉【作者】胡廷帅;陈秀华;黄兴江;胡娟【作者单位】贵州省安顺市西秀区农业局 561000;贵州省关岭布依族苗族自治县畜牧局 561300;贵州省安顺市西秀区农业局 561000;贵州省安顺市西秀区农业局561000【正文语种】中文在我国经济体制改革取得成功的今天，人们的生活要求日益提高，生活对肉类的需求不断加大，从而带动大规模畜牧养殖场的迅猛崛起，尤其是养猪场。
对规模养猪场产生的大量粪便主要通过厌氧发酵处理（沼气池），同时产生大量的沼液。
沼液中含有农作物生长发育所必需的氮（N）、磷（P）、钾（K）等主要营养元素，钙（Ca）、铜（Cu）、铁（Fe）、锌（Zn）等微量营养元素，以及农作物生长素及某些抗菌素类等活性物质。
在改革开放以前，农业生产得出的经验表明：沼液作为肥料给农作物施肥，可以为农作物生长提供所需的很多营养素，改良土壤，提高土壤肥力，实现营养的再循环，沼液施肥一直被认为是农作物肥料中的最佳有机肥，对农业生产节约成本，对农产品质量有保证，对农业可持续发展和有机食品的推广具有十分重要的意义。
但是现在，由于规模养殖场追求利润最大化，以及当前的饲料行业竞争激烈，某些重金属元素被人为的添加到饲料中去，从而进入了“猪—沼—菜”等循环，打破了原来土壤中重金属和盐分比例，然而发生的这种变化一直没有得到足够的重视。
在朱泉雯《重金属在猪饲料-粪污-沼液中的变化特征》研究中，畜禽养殖使用饲料中普遍添加了含有重金属的添加剂，畜禽对重金属的利用率低，绝大部分残留于粪便中，对生态环境和人类健康存在潜在风险。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沼液所在地 及研究时间
数据 来源
江苏省 2011
[10]
浙江嘉兴 2014 [12]
浙江嘉兴 2014 [23]
江苏南京 2018 [24]
湖南长沙 2013 [14]
鄱阳湖(进贤) 2014 [16]
鄱阳湖(新余) 2014 [16]
鄱阳湖(新干) 2014 [18]
鄱阳湖(万年) 2007 [19]
广西南宁 2014 [18]
重庆市涪陵区 2007 [19]
重庆市沙坪坝 2007 [19]
湖北天门 2012 [21]
长三角地区 2016 [22]
pH 值
6.88~8.04 7.95~8.96
7.57 7.87~8.57
7.3 6.97 7.47 8.05 8.04 6.89~7.05 7.14~7.61 7.62~8.60 7.71 7.23~8.83
International Journal of Ecology 世界生态学, 2019, 8(4), 310-316 Published Online November 2019 in Hans. /journal/ije https:///10.12677/ije.2019.84041
Open Access
1. 前言
我国养殖行业近年来迅猛发展。以养猪行业为例，2017 年全国生猪出栏量为 6.89 亿头，其中规模以 上企业生猪屠宰量为 2.22 亿头，同比增长 6.3% [1]。养殖行业产生的粪污，给环境造成了巨大压力[2]。 畜禽养殖污染对人们生活环境带来严重破坏，而且还阻碍畜牧业发展[3]。沼气工程因具有产生可替代能 源从而可减少环境污染的优势，在全世界范围内迅猛发展[4]。以德国为例，该国沼气工程在 19 年前仅有 850 处，到 2016 年已经增长了 10 倍以上，达到 9004 处，约占欧洲的沼气工程总量的 62% [5]。中国截 止 2016 年底，农村使用沼气达 3202.1 万户，总产气量达到 1,178,696.5 万 m3，该年每户平均产气量已达 到了 368.1 m3 [6]；在 2016 年仅江苏省就已建成大中型沼气工程 4100 多处[7]。沼气工程不仅减少了农业 废弃物，还能产生清洁能源甲烷和肥料沼液，带来可观的经济效益[8]。集中处理的沼气工程模式通常会 产生大量的沼液，其关键技术环节在于沼液的利用[9]。了解我国大型养猪场沼液中营养元素的含量以及 有害重金属的组成及浓度，对于研究沼液规模化资源利用具有重要的意义。
2. 我国大型养猪场沼气工程中沼液的养分及重金属情况分析
沼液组分复杂，因发酵材料和发酵工艺的不同，其组成及含量波动较大。国内外对大型沼气工程沼 液养分含量报道较少[10]。有文献报道法国南部猪场沼气工程的沼液总含氮量为 2800 mg/L，总磷含量为 504 mg/L，总钾含量为 1050 mg/L [11]。为了摸清我国大型养猪场沼气工程的沼液组分特点，本文检索并 分析总结了 2006~2017 年国内大型养猪场沼液的主要养分及重金属分布特征，国内相关文献报道如下：
靳红梅，常志州等[26]对江苏省 21 个大型养殖场沼液理化特性的数据进行了分析。对 21 个大型沼气 工程的调查结果显示：所有沼液中的氮、磷和钾的浓度都很高，非常有利于植物吸收的一个优点是其中 有很大比例是速效养分。沼液中的悬浮物含量、酸碱度、及氮、磷、钾等大量元素浓度与沼气工程的运 行时间有密切关系，运行时间越长，沼气工程排出的沼液的组分稳定性越好。
Overview of Main Nutrient and Heavy Metal Concentrations in Current Large-Scale Pig Farm Biogas Slurry
Qun Kang, Zuyao Zhang, Qin Gong, Ling Wang, Lifang Fan, Ke Li, Zhaohua Li* Faculty of Resources and Environmental Science, Hubei University, Wuhan Hubei
Received: Nov. 4th, 2019; accepted: Nov. 19th, 2019; published: Nov. 26th, 2019
Abstract
Traditionally biogas slurry is a kind of high quality organic fertilizer. However, with the development of large-scale pig farms and biogas projects in China, the amount of biogas slurry is huge and the composition becomes more complex. This paper studied the concentration characteristics of the nitrogen, phosphorus, potassium and heavy metals in the biogas slurry from large pig farms from 2006 to 2017, and compared heavy metals concentration with the relevant heavy metal standards. The effect on the heavy metal content in soil and plant during irrigation by diluted biogas slurry was also introduced. This paper can provide reference for the research of purification and resource utilization of the biogas slurry in China.
Keywords
Biogas Slurry, Nitrogen, Phosphorus, Potassium, Heavy Metals
我国大型养猪场沼液中主要养分 及重金属含量综述
康 群，张祖尧，公 勤，王 玲，樊丽芳，李 可，李兆华* 湖北大学资源环境学院，湖北 武汉
收稿日期：2019年11月4日；录用日期：2019年11月19日；发布日期：2019年11月26日
赵国华等分析了浙江嘉兴的猪粪尿原沼液中主要养分和重金属的分布特征，取均值见表 1 和表 2， 分析结果表明：沼液中含有大量 Fe、Cu、Zn 等中、微量营养元素，同时也含有一定量的 As、Ni、Pb、 Cd 等有害重金属元素；所测必需金属元素的含量顺序为 Fe > Zn > Cu > Mn，非必需重金属元素含量顺序 为 As > Ni > Pb > Cd，其中三种元素均低于《有机肥行业标准》(NY 525-2012)，As 远超《农田灌溉水质
42.07 / / / / / / / / / /
430~2110
8.7 33~360
/ / / / / / / 55.76 / / / 3.25~24
总磷(mg/L)
3~100 1123~3318
42.07 11.2~95.1 823~978
84 100 150 86 88.9 107~188 31.6~115 22.9~42.7 140~3230
总氮(mg/L)
400~900 1488~10109
4238.51 111.2~3691 987~1179
300 640 680 680 367~968 286.1~751.2 142.8~552.3 1137~1299 530~3240
氨氮(mg/L) 硝氮(mg/L)
704.6 1071~9081
2.1. 2006~2017 年我国各地沼液的 pH 值及主要养分含量
由表 1 可知，2006~2017 年，据报道的我国各地大型养猪场沼气工程中沼液，其 pH 值范围在 6.89~8.83 之间，其主要营养成分氮、磷、钾含量变化较大，总氮浓度范围在 300~10,109 mg/L 之间；总磷浓度在 3~3318 mg/L 之间；钾浓度在 36~1755 mg/L 之间；氨氮浓度范围 42~9081 mg/L 之间，硝氮浓度在 3.25~360 mg/and content of nitrogen, phosphorus and potassium of the biogas slurry from biogas project of large pig farm in China 表 1. 我国大型猪场沼气工程沼液 pH 值及氮、磷、钾元素的含量
DOI: 10.12677/ije.2019.84041
311
世界生态学
康群 等
标准》(GB 5084-2005) [12]。张云等[13]采用 ICP-OES 联用测定了四川某养殖场沼液的重金属浓度。聂莹 等[14]分析了湖南长沙地区以猪粪为原料的沼液成分，其原料为猪粪，饲料残余和畜舍废水，对比了不同 季节的沼液组分含量，猪场沼液中含有 Hg、Cd、As、Pb、Cr 等重金属元素，其含量普遍低于我国的《城 镇垃圾农用控制标准》的标准限值。取四个季节的元素含量范围分别列于表 1 和表 2 中。曲明山等[15] 测定了北京郊区大中型沼气工程沼液养分及重金属含量。黎鑫林[16]等分析了鄱阳湖生态经济区沼肥养分 及重金属状况，采用了四个取样点进行化学分析和数据对比，发现数据差别比较大，其均值列于表 1 和 表 2 中。杨涛、李建国[17]等分析了江西四个地区 13 个沼液样品的重金属含量并进行安全性分析。魏世 清等[18]比较了广西南宁三个月含量以及厌氧发酵前后理化特征及重金属含量的变化，发现发酵沼液中的 重金属含量明显低于粪污中的含量，不同月份沼液中重金属含量差异较大；与《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)中的重金属限量标准相比，8 月份南宁沼液中 Hg、Zn、Cu 超标，6 月份和 8 月份沼液 As 含 量超标，沼液中 Cd、Cr、Pb 含量在允许范围内。钟攀等[19]分析了重庆沼液盐分物质和重金属状况。史 艳财[20]对广东某地沼液中重金属等进行了分析。张玲玲等[21]测定了湖北天门某大型猪场沼气工程冬夏 两季沼液组分。周杨、章明奎[22]对我国长三角城郊区沼液的化学组分特点及沼液农用的重金属污染风险 进行了研究。沈其林，单胜道，周健驹也测定了浙江嘉兴某猪场沼液中的大量元素和微量元素的含量， 以及各类氨基酸的含量[23]。辛格，高亚茹，陈国松等测定了江苏南京某地大型猪场沼液的组分[24]。将 上述文献及其它相关大型养猪场沼液中氮、磷、钾组分的数据进行整理，列于表 1 和表 2 中。