Rò rỉ dinh dưỡng từ các lysimeter đất được xử lý bằng một liều lớn bùn thải đã tiêu hóa

Biology and Fertility of Soils - Tập 40 - Trang 284-289 - 2004
Zhang Qiang1, Tom W. Speir2, Andrew P. van Schaik2
1Institute of Soil and Fertiliser, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan, China
2Institute of Environmental Science and Research Ltd, Porirua, New Zealand

Tóm tắt

Các lysimeter lõi chứa đất cát thô không bị xáo trộn (từ đồng cỏ) đã được bổ sung một lượng lớn bùn thải đã được tiêu hóa yếm khí (tương đương >1.000 t ha−1). Nước, ở mức tương đương với lượng mưa trung bình hàng tuần cho đất, đã được tưới cho các lysimeter bổ sung và đối chứng trong 30 tuần và nước rỉ được phân tích các anion và cation. Các lysimeter cũng được lấy mẫu phá hủy tại các khoảng thời gian trong suốt thí nghiệm và mẫu đất đã được phân tích để xác định hàm lượng NH4+-N, NO3−-N và PO43−-P có thể chiết xuất. Nitơ amoni đã rò rỉ khoảng 11 tuần từ các lysimeter được bổ sung, sau đó dừng lại đột ngột. Một lượng tương tự NO3−-N đã rò rỉ, nhưng quá trình rò rỉ vẫn tiếp diễn khi thí nghiệm kết thúc. Các lysimeter đối chứng rò rỉ NO3−-N nhiều như những lysimeter được bổ sung, nhưng không có NH4+-N. Các lysimeter được bổ sung cũng rò rỉ NO2−-N. Hàm lượng PO43−-P gần như không đáng kể, nhưng một lượng lớn SO42− đã được rò rỉ từ các lysimeter được bổ sung. Nồng độ NH4+-N có thể chiết xuất và PO43−-P rất cao trong các loại đất đã được bổ sung, nhưng nồng độ NO3−-N vẫn duy trì ở mức thấp trong suốt thí nghiệm, cho thấy rằng tỷ lệ nitrat hóa thấp và/hoặc tỷ lệ khử nitrat cao.

Từ khóa

#bùn thải #bùn thải đã tiêu hóa #lysimeter #rò rỉ dinh dưỡng #nitơ amoni #nitrat hóa #khử nitrat

Tài liệu tham khảo

APHA (1995) Standard methods for the examination of water and wastewater. 4500-NH3-D. American Public Health Association, Washington, D.C., pp 4-80–4-81 Blakemore LC, Searle PL, Daly BK (1987) Methods for the chemical analysis of soils. Scientific Report 80. NZ Soil Bureau, Lower Hutt Bowden W, Hann MJ (1997) The availability of nitrogen following topsoil application of liquid digested sludge. Nutr Cycl Agroecosyst 47:167–172 Bremner JM, McCarty GW (1993) Inhibition of nitrification in soil by allelochemicals derived from plants and plant residues. In: Bollag JM, Stotzky G (eds) Soil biochemistry, vol 8. Dekker, New York, pp 181–218 Cameron KC, Smith NP, McLay CDA, Fraser PM, McPherson RJ, Harrison DF, Harbottle P (1992) Lysimeters without edge-flow: an improved design and sampling procedure. Soil Sci Soc Am J 56:1625–1628 Cameron KC, Rate AW, Carey PL, Smith NP (1995) Fate of nitrogen in pig effluent applied to a shallow stony pasture soil. NZ J Agric Res 38:533–542 Cameron KC, Rate AW, Noonan MJ, Moore S, Smith NP, Kerr LE (1996) Lysimeter study of the fate of nutrients following subsurface injection and surface application of dairy pond sludge to pasture. Agric Ecosyst Environ 58:187–197 Cameron KC, Di HJ, McLaren RG (1997) Is soil an appropriate dumping ground for our wastes? Aust J Soil Res 35:995–1035 Carey PL, Rate AW, Cameron KC (1997) Fate of nitrogen in pig slurry applied to a New Zealand pasture soil. Aust J Soil Res 35:941–959 Commission of the European Communities (1991) Council directive of 12 December 1991 concerning the protection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources (91/676/EEC). Official J Eur Commun 375:1–8 Di HJ, Cameron KC, Moore S, Smith NP (1998) Nitrate leaching from dairy shed effluent and ammonium fertiliser applied to a free-draining pasture soil under spray or flood irrigation. NZ J Agric Res 41:263–270 Hellawell JM (1986) Biological indicators of freshwater pollution and environmental management. Effects of toxic materials. Elsevier, London (Chapter 7) Hewitt AE (1998) New Zealand soil classification. Landcare Research Science Series No. 1., Manaaki Whenua, Lincoln Hickey CW, Martin ML (1999) Chronic toxicity of ammonia to the freshwater bivalve Sphaerium novaezelandiae. Arch Environ Contam Toxicol 39:38–46 Hickey CW, Vickers ML (1994) Toxicity of ammonia to nine native New Zealand freshwater invertebrate species. Arch Environ Contam Toxicol 26:292–298 Hinesly TD, Jones RL (1990) Phosphorus in waters from sewage sludge amended lysimeters. Environ Pollut 65:293–309 McGrath SP, Chang AC, Page AL, Witter E (1994) Land application of sewage sludge: scientific perspectives of heavy metal loading limits in Europe and the United States. Environ Rev 2:108–118 Medalie L, Bowden WB, Smith CT (1994) Nutrient leaching following land application of aerobically digested municipal sewage sludge in a northern hardwood forest. J Environ Qual 23:130–138 Motumizo S, Wakimoto T, Tôei K (1983) Spectrophotometric determination of phosphate in river waters with molybdate and malachite green. Analyst 108:361–367 Murphy J, Riley JP (1962) A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Anal Chim Acta 27:31–36 New Zealand Water and Wastes Association (2003) Guidelines for the safe application of biosolids to land in New Zealand. NZWWA, Wellington Parker CF, Sommers LE (1983) Mineralization of nitrogen in sewage sludges. J Environ Qual 12:150–156 Rydin E, Otabbong E (1997) Potential release of phosphorus from soil mixed with sewage sludge. J Environ Qual 26:529–534 Smith SR (1996) Agricultural recycling of sewage sludge and the environment. CAB International, Wallingford Speir TW, van Schaik AP, Percival HJ, Close ME, Pang L (2003) Heavy metals in soil, plants and groundwater following high-rate sewage sludge application to land. Water Air Soil Pollut 150:319–358 Wong JWC, Chan CWY, Cheung KC (1998) Nitrogen and phosphorus leaching from fertilizer applied on golf course: lysimeter study. Water Air Soil Pollut 107:335–345