飼料添加劑在土壤和蔬菜中的遷移及殘留研究.pdf

1、豬糞含豐富的有機(jī)質(zhì)，能提供蔬菜等農(nóng)作物所需要的營(yíng)養(yǎng)元素，滿足其生長(zhǎng)發(fā)育的需要，所以，豬糞(包括經(jīng)沼氣發(fā)酵后的沼渣)一直是作為綠色有機(jī)肥料的典型，特別是近年來(lái)迅猛發(fā)展的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)(生豬養(yǎng)殖-豬糞-有機(jī)肥-農(nóng)作物)更是把其作為替代化肥的無(wú)公害有機(jī)肥料。然而，基于現(xiàn)代飼料工業(yè)的畜牧養(yǎng)殖業(yè)，其所用飼料中含有各種添加劑，包括多種重金屬元素和抗生素，而這些添加劑絕大部分隨畜禽糞便排出體外。重金屬及一些抗生素(中間代謝產(chǎn)物)在土壤中相對(duì)穩(wěn)定，難降解

2、，毒性強(qiáng)，具有蓄積效應(yīng)。因此，大量施用含有這些飼料添加劑殘留的豬糞(特別是在一定區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)期使用)是否會(huì)影響土壤質(zhì)量(微生物區(qū)系)、是否會(huì)在蔬菜等農(nóng)作物中遷移并最終危及食品安全，一直是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外飼料添加劑生態(tài)毒理研究的焦點(diǎn)。 本文通過(guò)對(duì)浙江不同地區(qū)三個(gè)典型豬場(chǎng)飼料添加劑在土壤和蔬菜中的遷移及殘留研究，得到了以下主要結(jié)果： 1.豬糞中飼料添加劑的殘留及影響評(píng)估 根據(jù)浙江豬場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)情況及有關(guān)數(shù)據(jù)資料，參照豬場(chǎng)環(huán)境影響

3、評(píng)價(jià)方法，從飼料配方入手，對(duì)抽取作為研究的三個(gè)典型豬場(chǎng)的生豬排泄物進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究飼料添加劑在食物鏈中的遷移情況。結(jié)果表明，義烏豬場(chǎng)隨豬糞排入環(huán)境的Cu、Zn、As和Mn的量分別為639.54kg/a、1420.67kg/a、72.83kg/a和203.49kg/a，其中，用作有機(jī)肥料直接進(jìn)入土壤的量分別達(dá)303.14kg/a、673.40kg/a、34.52kg/a和96.37kg/a；余姚豬場(chǎng)隨豬糞排入環(huán)境的Cu、Z

4、n、As和Mn的量分別為496.28kg/a、1139.51kg/a、25.60kg/a和148.88kg/a，其中，用作有機(jī)肥料直接進(jìn)入土壤的量分別達(dá)136.95kg/a、314.50kg/a、7.07kg/a和41.04kg/a；蕭山豬場(chǎng)隨豬糞排入環(huán)境的Cu、Zn、As和Mn的量分別為558.14kg/a、1427.50kg/a、69.91kg/a和186.05kg/a，其中，用作有機(jī)肥料直接進(jìn)入土壤的量分別達(dá)183.07kg/a、

5、468.22kg/a、22.93kg/a和61.65kg/a。各養(yǎng)豬場(chǎng)生豬產(chǎn)尿量分別為6906t/a、5997t/a和7545t/a；各養(yǎng)豬場(chǎng)豬舍臭氣NH3和H2S排放量分別為NH36.02t/a。H2S1.19t/a，NH35.18t/a、H2S1.02t/a和NH36.57t/a、H2S1.29t/a。 2.豬糞對(duì)農(nóng)田土壤微生物的影響 義烏豬糞土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌含量分別比對(duì)照組高319.11％、205.19％和

6、155.61％(p<0.05)；余姚豬糞土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌含量分別比對(duì)照組高144.93％、325.21％和128.11％(p<0.05)；蕭山豬糞土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌含量分別比對(duì)照組高71.40％、85.26％和42.90％(p<0.05)。義烏豬糞土壤中固氮菌和根瘤菌的含量分別比對(duì)照組低56.52％和39.63％(P<0.05)；余姚豬糞土壤中的根瘤菌含量亦明顯低于對(duì)照土壤24.89％(P<0.05)。結(jié)果提示，隨著豬糞使

7、用時(shí)間的延長(zhǎng)，雖可增加土壤微生物的總量，但卻顯著減少了植物生長(zhǎng)繁殖最為重要的固氮菌和根瘤菌的數(shù)量。 3.豬糞(飼料)重金屬在土壤及蔬菜中的殘留 三地豬糞土壤中重金屬Cu、Zn、As、Cd、Pb和Mn的含量，義烏豬場(chǎng)分別比對(duì)照組高928.03％，441.69％，106.72％，69.14％，27.44％和27.52％(p<0.05)；余姚豬場(chǎng)分別比對(duì)照組高311.54％，259.93％，117.07％，219.05％，52

8、.82％和129.65％(p<0.05)；蕭山豬場(chǎng)分別比對(duì)照組高1040.26％，332.73％，96.10％，136.84％，82.90％和57.19％(p<0.05)；其中，義烏豬糞土壤中Cu、Zn、Cd含量分別超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)133.98％、75.91％和356.67％，余姚豬糞土壤中Cu、Zn、Cd含量分別超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)27.62％、52.05％和123.33％，蕭山豬糞土壤中Zn、Cd含量分別超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)14.88％和50.00％，

9、而對(duì)照土壤除義烏Cd有超標(biāo)外，其他均未超標(biāo)。豬糞組蔬菜Cu、Zn、Cd、Pb和Mn的含量普遍高于對(duì)照組2-3倍，且地上部分中Zn、Cd和Pb含量已存在不同程度超標(biāo)；三地豬糞組韭菜、青菜和芹菜地下部分中Zn、Cd和Pb含量全部超標(biāo)；對(duì)照組蔬菜中均未檢出As，但在使用豬糞的蔬菜中則均檢測(cè)到不同含量的As；此外，蔬菜地下部分各重金屬含量均高于地上部分。 4.豬糞(飼料)抗生素在土壤及蔬菜中的殘留 所有使用豬糞的土壤中均檢測(cè)到土

10、霉素(OTC)和金霉素(CTC)殘留，其中義烏豬糞土壤中的CTC含量和蕭山豬糞土壤中的OTC含量分別達(dá)1.5057 mg/kg和1.1449mg/kg；除蕭山對(duì)照土壤檢測(cè)到微量OTC外，其余對(duì)照土壤均未檢測(cè)到OTC或CTC；對(duì)蔬菜的檢測(cè)表明，使用豬糞的蔬菜，其地下部分已經(jīng)可以檢測(cè)到OTC和CTC，而對(duì)照組則均未檢出OTC和CTC，提示OTC和CTC會(huì)在土壤中蓄積，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)可在蔬菜(地下部分)中蓄積。 5.飼料添加劑的污染評(píng)

11、價(jià)及在食物鏈中的遷移規(guī)律 采用單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)估法結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)土壤和蔬菜進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。義烏、余姚和蕭山豬糞土壤的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為3.524、1.753和1.217，受污程度大大高于對(duì)照土壤(1.990、0.576和0.264)，除義烏對(duì)照土壤受輕度污染外，余姚和蕭山對(duì)照土壤都處于清潔狀況。豬糞組蔬菜無(wú)論地上部分還是地下部分的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均顯著高于對(duì)照組，除余姚青菜和三地蘿卜外，其他都已受污

12、染，嚴(yán)重威脅了其食用安全性。 三種蔬菜中，Cd在地下部分的富集系數(shù)較高，Zn、Mn和Pb的遷移系數(shù)較高；義烏豬糞組韭菜地下部分的OTC和CTC的富集系數(shù)為所有蔬菜中最高的，分別為0.114和0.083；芹菜在六種重金屬中的遷移率普遍高于其他幾種蔬菜。根據(jù)飼料添加劑在食物鏈中的遷移分析，若蕭山豬場(chǎng)每年用1500t豬糞種植韭菜，則最終進(jìn)入韭菜地上部分的Cu、Zn、As、Mn的含量分別為1.7035kg、7.1149kg、0.2735