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蚯蚓堆肥及其温室气体排放研究进展

农业资源与环境学报 2025年

作者：李仲瀚杨凤霞杨铭闫仁凯牟美睿韩秉君辛蕊张克强农业农村部环境保护科研监测所东北农业大学资源与环境学院十堰市农业生态环境保护站

蚯蚓堆肥作为农业农村有机废弃物高值资源化利用的重要途径，不仅能够将有机废弃物转化为营养丰富的蚓体蛋白和均质稳定的蚓粪有机肥，还具有降碳控污的优势，符合国家绿色可持续发展重大策略。然而，温室气体排放严重制约了蚯蚓堆肥的... 详细信息

蚯蚓堆肥作为农业农村有机废弃物高值资源化利用的重要途径，不仅能够将有机废弃物转化为营养丰富的蚓体蛋白和均质稳定的蚓粪有机肥，还具有降碳控污的优势，符合国家绿色可持续发展重大策略。然而，温室气体排放严重制约了蚯蚓堆肥的健康发展。本文在介绍蚯蚓堆肥技术工艺和产业发展现状的基础上，重点综述了其对温室气体排放的影响，并探讨了不同减排措施的控制成效。诸多研究表明，蚯蚓堆肥可减少温室气体16.5%至68.4%的排放量，通过在堆肥过程中适当添加生物炭、秸秆或接种微生物菌剂等方式，减排效果最高能够提升80%，但外源物质的引入可能对堆肥产物的利用产生影响。未来研究应重点关注蚯蚓堆肥过程温室气体减排机制、增效添加剂的开发以及产物后续利用的风险评估，以期在为我国粪污的高值资源化利用提供参考，助推农业尽早实现“双碳”战略目标。

关键词：蚯蚓堆肥有机废弃物减量增值温室气体减控措施

外来入侵植物反枝苋对本地植物功能性状的影响

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生态学杂志 2019年第10期38卷 2925-2933页

作者：张梅马可心唐丽丽韩建华郑璞帆王童童石福臣南开大学天津300071 天津市农业环境保护管理监测站天津300061

为探究外来入侵植物反枝苋(Amaranthus retroflexus)对本地植物功能性状的影响,通过野外原位调查与室内分析相结合的方法,分析了在不同入侵压力下(无入侵、轻度入侵、重度入侵)本地植物种数、株数、生物量和叶片功能性状等特征。结果表... 详细信息

为探究外来入侵植物反枝苋(Amaranthus retroflexus)对本地植物功能性状的影响,通过野外原位调查与室内分析相结合的方法,分析了在不同入侵压力下(无入侵、轻度入侵、重度入侵)本地植物种数、株数、生物量和叶片功能性状等特征。结果表明,随着反枝苋入侵程度的加剧,本地植物种数、株数和地上部干重逐渐降低;重度入侵下,反枝苋叶片的全氮含量(Nmass)显著增加,全碳含量(Cmass)、碳氮比(C/N)和叶片建成成本(CCmass)显著降低,比叶面积(SLA)未出现显著差异;本地植物Cmass和C/N显著降低,SLA显著增加。而轻度入侵下,反枝苋和本地植物上述性状均未存在显著差异。功能性状间相关分析表明:反枝苋的Nmass与C/N、Cmass均呈极显著负相关,而与SLA相关性不显著;本地植物Nmass与C/N呈极显著负相关,与SLA呈显著正相关,而与Cmass相关性不显著。表明较高的资源利用效率和较低的资源捕获成本是反枝苋成功入侵的原因之一。

关键词：入侵植物反枝苋生物多样性功能性状

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猪粪中重金属元素含量及其变化特征分析

农业资源与环境学报 2021年第3期38卷 466-474页

作者：沈丰菊韩建华赵润张克强农业农村部环境保护科研监测所天津300191 天津市农业环境保护管理监测站天津300061

为研究猪粪中重金属含量及其变化特征,以天津市某猪场为例,连续4年开展猪粪中7种主要重金属的定位监测,分析猪粪中重金属元素含量及其季节性和周年性变化规律。结果表明:猪粪中重金属种类以锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)为主,平均含量分别为(1... 详细信息

为研究猪粪中重金属含量及其变化特征,以天津市某猪场为例,连续4年开展猪粪中7种主要重金属的定位监测,分析猪粪中重金属元素含量及其季节性和周年性变化规律。结果表明:猪粪中重金属种类以锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)为主,平均含量分别为(1192.37±153.33)、(188.67±40.53)mg·kg^(-1)和(83.76±58.79)mg·kg^(-1),铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)和汞(Hg)含量相对较低,平均含量分别为(4.51±2.57)、(0.98±0.75)、(0.22±0.04)mg·kg^(-1)和(0.021±0.004)mg·kg^(-1)。猪粪中主要重金属含量在不同年份、不同季节均表现出一定的差异性:Zn含量的年度差异在秋季最小、冬季最大;Cu含量年度差异在春季最小、夏季最大;Cr含量年度差异在秋季最小、夏季最大;Pb含量年度差异在冬季最小、夏季最大;Cd含量年度差异在夏季最小、秋季最大;不同季节As和Hg含量的年度差异均表现明显,且在冬季差异最大。研究表明,猪粪中重金属含量受季节、生长阶段、饲料配比以及防病抗病等因素的影响,应从源头严格控制饲料添加剂的用量,确保猪粪的高效资源化利用和粪肥的农田安全利用。

关键词：猪粪重金属变化特征定位监测

对比施用生物炭和肥料对土壤有效镉及酶活性的影响

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环境化学 2018年第1期37卷 67-74页

作者：王秀梅安毅秦莉韩建华林大松霍莉莉农业部环境保护科研监测所天津300191 天津市农业环境保护管理监测站天津300036

采用盆栽试验,研究了施用有机肥、菌肥、海藻肥及生物炭对土壤性质、土壤有效态镉含量、土壤酶活性、油菜Cd含量的影响.研究表明,使用4种修复材料均可降低土壤p H,增加土壤中有机质、速效N、速效P、速效K的含量;4种不同的修复材料均可... 详细信息

采用盆栽试验,研究了施用有机肥、菌肥、海藻肥及生物炭对土壤性质、土壤有效态镉含量、土壤酶活性、油菜Cd含量的影响.研究表明,使用4种修复材料均可降低土壤p H,增加土壤中有机质、速效N、速效P、速效K的含量;4种不同的修复材料均可降低土壤有效态镉含量及油菜中镉含量,其中有机肥的作用最为显著,可使土壤及油菜的镉含量分别降低25.5%—42.5%和16.4%—27.5%.添加有机肥、生物炭、菌肥可使土壤过氧化氢酶活性显著增加,而海藻肥的加入则降低了土壤过氧化氢酶活性.有机肥加入对过氧化氢酶的增加效果最为显著,增幅达34.2%—73.3%.有机肥可以使土壤磷酸酶活性降低22.2%—40.0%,而生物炭和菌肥对磷酸酶的活性无显著性影响.海藻肥低浓度时,土壤磷酸酶活性下降,高浓度时其活性增加.有机肥、菌肥、海藻肥的施入均可显著增加蔗糖酶的活性,而生物炭的施入会降低蔗糖酶活性.通过对土壤有效Cd、3种酶活性与土壤理化性质的相关性分析发现,土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性与土壤速效N的含量在0.01水平上显著相关.

关键词：土壤油菜镉酶活性肥料

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城市再生水灌溉对农田环境的影响评价研究

农业环境科学学报 2006年第B9期25卷 550-555页

作者：李玉明程波张泽于声成振华农业部环境保护科研监测所天津300191 天津市农业环境保护管理监测站天津300061

在天津市武清区设立利用城市再生水进行农田灌溉示范区。试验时间为2003—2006年,每年种植小麦、玉米两茬作物,主要进行再生水灌溉农田的土壤、农产品及地下水安全性监测试验。结果表明,再生水灌区的土壤有机质、总氮等营养成分和细菌... 详细信息

在天津市武清区设立利用城市再生水进行农田灌溉示范区。试验时间为2003—2006年,每年种植小麦、玉米两茬作物,主要进行再生水灌溉农田的土壤、农产品及地下水安全性监测试验。结果表明,再生水灌区的土壤有机质、总氮等营养成分和细菌总数、总孔隙度均有所升高,且细菌总数和总氮的变化显著,pH、盐分升高不明显;使用再生水对土壤中重金属含量及示范区浅层地下水水质未造成明显影响。试验期间小麦、玉米的样品中重金属含量均低于相应的食品卫生标准。不同水质对农产品及作物秸秆中重金属的影响不显著,使用再生水灌溉的单位面积产量和千粒重明显高于使用地下水。

关键词：城市再生水农田灌溉环境影响

农用地土壤重金属生态安全阈值确定方法的研究进展

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生态毒理学报 2019年第4期14卷 54-64页

作者：窦韦强安毅秦莉徐震王苗苗林大松曾庆楠夏晴农业农村部环境保护科研监测所天津300191 天津市农业环境保护管理监测站天津300061

农用地土壤重金属生态安全阈值作为农用地土壤环境质量基准制定的重要依据,近年来随着多学科的共同发展,农用地土壤重金属生态安全阈值的确定方法变得越来越完善,但目前对其的研究综述却鲜见报道。因此,文章综述了农用地土壤重金属生态... 详细信息

农用地土壤重金属生态安全阈值作为农用地土壤环境质量基准制定的重要依据,近年来随着多学科的共同发展,农用地土壤重金属生态安全阈值的确定方法变得越来越完善,但目前对其的研究综述却鲜见报道。因此,文章综述了农用地土壤重金属生态安全阈值的确定方法,详细阐述了点模型、概率模型以及经验模型中的代表方法在确定农用地土壤重金属生态安全阈值方面的概念、原理、发展及应用,并深入探讨了各方法的适用情况和优缺点,系统分析了各方法在确定农用地土壤重金属生态安全阈值时的不确定性及影响因素,最后在前人的研究基础上提出了今后的主要发展方向,以期为我国农用地土壤环境质量标准的完善与细化及农用地土壤其他污染物生态安全阈值的确定提供参考依据。

关键词：重金属农用地土壤生态安全阈值点模型概率模型经验模型

制定天津市无公害蔬菜产地环境质量标准的研究与探讨

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农业环境保护 2000年第5期19卷 286-288页

作者：王斌张建顺田丽梅臧山水徐震天津市农业环境保护管理监测站天津300061

依据无公害蔬菜对产地环境质量的要求 ,根据国家在水、土、气方面制订的强制性标准的基础上 ,结合天津市实际情况 ,研究和探讨了一套比较适合本地无公害蔬菜生产的产地环境质量标准 ,以确保无公害蔬菜开发工作的顺利进行。

关键词：无公害蔬菜产地环境质量标准天津

不同季节猪场主要污染物含量变化规律及处理效果研究

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家畜生态学报 2019年第6期40卷 78-83页

作者：沈丰菊韩建华赵润张克强农业农村部环境保护科研监测所天津300191 天津市农业环境保护管理监测站天津300061

此研究以天津市某规模化猪场为试验监测点,开展猪场粪便和污水定点监测,获取规模化猪场粪污主要污染物含量动态变化数据,分析污染物浓度的周期性变化规律。结果表明:猪粪含水率(MC)、总有机碳(TOC)、挥发性固体(VS)、总氮(TN)和总磷(TP... 详细信息

此研究以天津市某规模化猪场为试验监测点,开展猪场粪便和污水定点监测,获取规模化猪场粪污主要污染物含量动态变化数据,分析污染物浓度的周期性变化规律。结果表明:猪粪含水率(MC)、总有机碳(TOC)、挥发性固体(VS)、总氮(TN)和总磷(TP)含量变化范围分别为64.1%~72.6%、44.8%~52.8%、63.4%~70.0%、2.25%~4.33%和0.05%~ 0.22%;原水化学需氧量(COD)、氨氮(NH + 4-N)、TN和TP变化范围分别为1 265.4~ 4 346.7 mg/L 、173.9~525.4 mg/L、227.9~672.0 mg/L和48.9~153.0 mg/L。经过厌氧+生态塘组合处理设施处理后,COD、NH 3-N、TN和TP的总体去除率可分别达到83.6%~ 95.3%、40.2%~91.8%、48.6%~92.0%和75.0%~91.2%。猪场粪污经干湿分离能够有效降低污水后续处理负荷,采用"厌氧+好氧"处理工艺能够有效去除污水中的有机污染物和氮磷,缓解畜禽养殖带来的农业面源污染问题。

关键词：猪场粪污污染物监测

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天津市郊农田土壤重金属积累特征及评价

生态与农村环境学报 2019年第11期35卷 1445-1452页

作者：张又文韩建华涂棋杨永安徐艳师荣光沈阳农业大学土地与环境学院辽宁沈阳110866 农业农村部环境保护科研监测所天津300191 天津市农业环境保护管理监测站天津300061 天津市玉米良种场天津301508

以天津市郊农田土壤为研究对象,采集东丽、西青、津南和北辰4区水浇地、旱地和园地3种土地利用类型的327个土壤表层(0~20 cm)样品,分析测定土壤中As、Pb、Cd、Cr和Ni 5种重金属含量。结果表明,天津市郊农田土壤重金属As、Pb、Cd、Cr和N... 详细信息

以天津市郊农田土壤为研究对象,采集东丽、西青、津南和北辰4区水浇地、旱地和园地3种土地利用类型的327个土壤表层(0~20 cm)样品,分析测定土壤中As、Pb、Cd、Cr和Ni 5种重金属含量。结果表明,天津市郊农田土壤重金属As、Pb、Cd、Cr和Ni平均含量依次为10.01、33.71、0.32、56.95和33.50 mg·kg^-1,除Cr含量外其他重金属元素含量均高于天津市土壤环境背景值,呈现一定的积累特征。以GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》为评价标准,As、Pb、Cd、Cr和Ni 5种重金属元素中仅Pb、Cd和As超标,超标率分别为3.06%、14.07%和0.31%,表明天津市郊一些农田土壤存在Cd污染,个别农田土壤存在Pb和As污染,其余重金属元素对农田土壤造成污染的风险很低。采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对农田土壤重金属污染程度进行评价,结果表明,天津市郊土壤Cd污染处于警戒限水平,按区域划分,Cd在东丽区存在一定污染,按不同土地利用类型划分,Cd在园地存在一定污染,其余重金属元素均处于安全水平。总体而言,天津市郊农田土壤除了存在一定程度的Cd污染外,其他各重金属污染风险较低。

关键词：天津市郊农田土壤重金属积累特征