禽畜粪中As在土壤—植物系统中的环境生物化学行为研究

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中文摘要：有机胂制剂具有抑制病原物、促生长和提高饲料报酬的作用，被认为是一种优秀饲料添加剂而在国际养殖业广泛使用，其中洛克沙胂(ROX)是最普遍使用的有机胂制剂之一。有机胂虽然自身毒性很低，但随粪尿排出后进入环境，经过一系列降解转化，成为其它形态的As，毒性加强。禽畜粪中有机胂及其代谢物在土壤的累积、转化及对农作物的有效性，是它们经饲料—禽畜—禽畜粪—土壤—作物途径进入人类食物链的关键环节。因此，本研究对禽畜粪中砷在土壤—作物系统的环境生物化学行为进行了探讨。传统上禽畜粪因为含有较高含量的养分而主要被用作有机肥。首先通过对广东省集约化养殖禽畜粪主要化学物质进行调查，摸清了鸡粪、猪粪和鸽粪的养分、盐分和As含量状况，并与国内外禽畜粪As含量状况进行比较，为客观评价施用含As禽畜粪对植物生长及吸收累积As能力的影响提供较为全面的依据。通过开展蔬菜施用含As禽畜粪连续多茬大田和盆栽试验，阐明了在华南多雨地区连续多茬施用含As鸡粪和鸽粪条件下，菜心生长、品质、As含量及土壤As累积与鸡、鸽粪As含量、施用茬数和施用量有关；明晰了华南地区不同主栽蔬菜(菜心、小白菜、油麦、茼蒿、苋菜和通菜)在水稻土和赤红壤中对AS的吸收和转移能力及其差异，揭示不同品种蔬菜生物量与其As含量的关系，并根据蔬菜品种特性探讨了可能原因；探明了施用含As鸡粪和猪粪对种植苋菜和通菜的水稻土和赤红壤中As的有效性影响，为基于气候、蔬菜品种及土壤类型的禽畜粪施用管理提供科学依据。目前，鲜有研究涉及ROX及其代谢物的植物有效性。为此，在土壤中施用含ROX及其代谢物鸡粪，进行一系列萝卜盆栽试验，研究ROX及其代谢物(As(Ⅴ)、As(Ⅲ)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA))在萝卜植株的累积、转移和分配。结果显示，萝卜植株仅测出As(Ⅴ)、As(Ⅲ)和DMA，未测出ROX和MMA，表明这种萝卜不能直接吸收ROX，也难以累积MMA。而且，萝卜吸收和转移三种砷化合物能力受到鸡粪用量、施入氮素形态、磷酸盐水平和土壤pH的影响。另外，对ROX及其代谢物的植物有效性及其在萝卜体内的转化和转移进行了讨论，分析了砷化合物在鸡粪和土壤中的转化过程，对氮素形态、磷酸盐水平及土壤pH及ROX及其代谢物有效性的影响机制进行了探讨。结果表明，ROX可通过饲料—禽畜—禽畜粪—土壤—作物的方式进入人类食物链，因此，ROX仍在养殖业中广泛使用，是一个值得商榷的问题。

作者：

姚丽贤

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关键词：

饲料添加剂有机胂制剂土壤作物系统环境生物化学洛克沙胂

授予学位：

博士

学科专业：

环境工程

导师：

党志

学位年度：

2008

学位授予单位：

华南理工大学

语种：

中文

中图分类号：