沼渣、沼液的养分含量及安全性研究

陈为 孟红英 王永军

摘要[目的]研究供试沼渣、沼液的养分含量及安全性。[方法]通过检测正常使用中的大型沼气工程产生的沼渣、沼液，根据相关国家标准进行对比分析，进而得出沼渣、沼液的养分情况和安全情况。[结果]沼渣的有机质含量超过国家有机肥标准，总养分基本达到国家制定的指标，沼液有机质含量和总养分低于国家有机肥标准，沼液、沼渣适宜与其他营养元素混合施用。供试沼渣和沼液中重金属含量低于国家复合肥标准，是可以用于农事生产的安全养分供应来源。供试沼渣和沼液中血吸虫、钩虫卵和寄生虫卵为零，表明沼气工程发酵过程能够杀灭有害虫卵。[结论]该研究可为沼渣、沼液应用于农业生产提供理论基础。

关键词沼渣；沼液；养分含量；安全性

中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）23-07960-03

作者简介陈为（1981- ），男，辽宁辽阳人，农艺师，硕士，从事生态与能源研究。

收稿日期20140710沼气工程主要是对有机物质（如农作物秸杆、人畜禽粪便、垃圾以及有机废弃物等）在厌氧条件下，经过特定微生物进行厌氧发酵，形成可燃性气体混合物。混合气体的主要成分是甲烷和二氧化碳，可用于做饭、点灯、取暖和发电，是理想的清洁能源。沼液中因含有多种发酵形成的生化产物如生长激素、多种酶、核酸、抗生素等，具有杀虫抑菌作用（可杀灭蚜虫、红蜘蛛、白粉虱等）[1]，既可用于浸种和叶面喷施，也可代替农药，还可作为饲料添加剂喂猪、喂鸡、养鱼；沼渣含有丰富的有机质和腐殖酸，可明显改善土壤的理化性质，培肥地力，增强土壤的保水保肥能力[2]。但随着沼气技术的发展，大中型沼气工程开始成为养殖场的必备粪污处理措施，在处理粪污的过程中产生了大量的沼渣和沼液，无法得到处理，如随意排放将造成二次污染。同时由于政府过多地强调沼气的能源效益，而对该项目在环境领域的研究和推广应用普遍没有足够的重视，在沼肥综合应用上，也多倾向于饲料添加剂和经济价值高的园艺作物，忽视了沼肥在大田作物上的应用，对改良土壤的效果也认识不足，缺乏深入细致的研究。沼肥的价值没有充分利用挖掘。深入研究沼肥，开发沼肥相关产品具有潜在的巨大经济、环境及社会效益。

1材料与方法

1.1供试材料沼气发酵使用的原料分为粪污类与植物残体类，它们都含有大量的有机物，经过预发酵或直接进入密闭的沼气池中发酵。笔者采用辽宁省灯塔市兴旺与众兴养殖场的大型沼气工程，两处沼气工程设备相同，对养殖场产生的猪粪进行发酵。

1.2发酵方法采用养殖场产生的猪粪进行发酵，发酵时将新鲜猪粪直接排入沼气发酵罐，加水稀释，充分搅匀粪便。发酵过程中采用中温发酵，发酵时间为正常产气90 d，充分发酵后的残留物抽样500 ml送检测。

1.3检测分析对抽样的沼渣、沼液进行检测，分析沼渣、沼液样品的主要成分及含量，根据现行农业生产及环境标准，评价沼渣、沼液应用于农业生产的安全性。

1.4检测指标参考以下国家行业标准，确定沼渣、沼液的检测内容： 《农村家用沼气发酵工艺规程》（GB9958-88）、《复混肥料（复合肥料）》（GB15063-2001）、《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）、《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）、《绿色食品肥料使用准则》（NY/T394-2000）。检测内容：通过查阅上述标准，该次试验确定检测沼渣、沼液3个方面情况。一是营养情况，二是卫生情况，三是有毒有害污染物情况。其中，营养情况检测全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、有机质、纤维素、干物质、pH等共计13项。卫生情况检测寄生虫沉降率、血吸虫、钩虫卵、大肠杆菌共4项。有毒有害污染物情况检测硝酸盐、重金属等共计7项。检测方法：采用国家标准或经典方法进行检测。总氮：K氏定氮法；全磷：钼锑抗分光光度法；全钾：火焰原子吸收分光光度法；重金属：等离子发射光谱法等。

2结果与分析

2.1沼渣与沼液有机质含量的检测结果沼渣、沼液的营养情况检测分为2个部分，一个是有机质含量方面，另一个是大量元素含量方面。沼液有机质含量检测情况：众兴养殖场沼液粗纤维素未被检出、纤维素为0.01 mg/100 g、干物质为0.48%、粗蛋白未检出、pH 7.4、腐殖酸0.3%、有机质0.39%；兴旺养殖场沼液粗纤维素未被检出、纤维素为0.01 mg/100 g、干物质为0.66%、粗蛋白未检出、pH 7.1、腐殖酸0.45%、有机质0.62%。沼渣有机质含量检测情况：众兴养殖场沼渣粗纤维素36.31%、纤维素0.01%、干物质17.42%、粗蛋白0.95%、pH 6.9、腐殖酸22.31%、有机质40.4%；兴旺养殖场沼渣粗纤维素18.89%、纤维素为0.02 mg/100 g、干物质为12.92%、粗蛋白0.54%、pH 7.0、腐殖酸22.94%、有机质54.0%。可见，沼渣、沼液中富含多种营养物质，沼渣中各种营养物质明显多于沼液，沼渣作为肥料原料更为适合。

沼渣、沼液有机质含量的测定结果

2.2沼渣与沼液大量元素的检测结果沼液中大量元素含量：众兴养殖场沼液全氮0.060%、速效氮103.190 mg/L、全磷0.011 0%、速效磷76.760 mg/L、全钾0.061 0%、速效钾299.47 mg/L；兴旺养殖场沼液全氮0.070%、速效氮137.400 mg/L、全磷0.011 0%、速效磷60.690 mg/L、全钾0.082 0%、速效钾507.49 mg/L。沼渣中大量元素含量：众兴养殖场沼渣全氮1.410%、速效氮274.030 mg/L、全磷0.911 0%、速效磷6 470.290 mg/L、全钾0.595 0%、速效钾2 325.22 mg/L；兴旺养殖场沼渣全氮0.705%、速效氮137.015 mg/L、全磷0.455 5%、速效磷3 235.145 mg/L、全钾0.297 5%、速效钾1 162.61 mg/L。沼液、沼渣中含有速效元素較多，速效性较强，适宜给农作物追肥施用。

2.3沼渣与沼液的有毒有害物质检测结果沼渣、沼液重金属检测情况见。沼液中含有重金属情况：众兴养殖场硝酸盐5.21 mg/kg、汞未检出、砷0.07 mg/kg、铜2.61 mg/kg、铅未检出、镉未检出、铬1.11 mg/kg；兴旺养殖场硝酸盐4.13 mg/kg、汞未检出、砷0.09 mg/kg、铜1.29 mg/kg、铅0.07 mg/kg、镉0.008 mg/kg、铬1.26 mg/kg。沼渣中含有重金属情况：众兴养殖场硝酸盐1.87 mg/kg、汞2.5 mg/kg、砷3.16 mg/kg、铜91.01 mg/kg、铅4.61 mg/kg、镉0.11 mg/kg、铬8.41 mg/kg；兴旺养殖场硝酸盐3 mg/kg、汞0.65 mg/kg、砷5.72 mg/kg、铜180.51 mg/kg、铅5.51 mg/kg、镉0.33 mg/kg、铬6.43 mg/kg。可见，沼渣、沼液中含有重金属元素，可能是由于饲料中含有重金属导致粪源含有重金属。

2.4沼渣与沼液的卫生情况检测结果沼渣、沼液卫生情况检测结果见，沼液中血吸虫、钩虫卵、寄生虫卵沉降率均为零，只有大肠杆菌值众兴养殖场为2 100 MPN/100 ml，兴旺养殖场为1 900 MPN/100 ml。沼渣中血吸虫、钩虫卵、寄生虫卵沉降率也为零，大肠杆菌值众兴养殖场为4 00 MPN/100 ml，兴旺养殖场为1 800 MPN/100 ml。可见在沼气工程发酵过程中能够杀灭虫卵，控制寄生虫，经过充分发酵的沼肥在卫生方面安全可靠。

沼液、沼渣与复合肥无害化标准比照2.5沼渣与沼液测定结果分析根据《农业行业标准——有机肥料（NY525-2002）》，对主要来源于植物或动物，施用于土壤以提供植物营养为主要功能的含碳物料的有机肥，要求有机质含量（以干基计）≥30%，总养分（N+P2O5+K2O）含量（以干基计）≥4.0%，水分（游离水）含量≤20%，pH 5.5～8.0。沼液中养分低于有机肥标准，仅能够作为水溶性肥料的载体，沼渣中养分接近有机肥标准。沼渣、沼液适宜加入部分营养物质，制作成养分含量多样的复合型有机肥。

依据中华人民共和国农业行业标准（NY/T798-2004）复合肥无害化指标极限值，比对沼渣、沼液安全情况。从可知，沼液、沼渣重金属含量各项指标均低于国家复合肥限定标准，是符合安全生产的混合式肥料，将沼液、沼渣应用于农田生产是安全可靠的。综上所述，沼气工程发酵过程中，有机物由大分子逐渐分解成小分子，经过充分发酵的沼渣、沼液中速效性养分含量较高，表明沼渣、沼液适宜为作物追肥。沼肥除了含有大量营养元素外，还含有多种营养物质，有机质含量丰富，是理想的有机复合肥。既可做基肥、追肥，也可浸种或叶面喷雾，既可单施，也可与化肥、农药、生长剂等混合施用。沼气工程在发酵的过程中能够杀灭有害虫卵，从试验数据看，沼液、沼渣中不含有有害虫卵仅有少量大肠杆菌，是安全可靠的有机肥制作方式。

3小结

供试沼液和沼渣有机质含量测定结果表明，沼渣的有机质含量超过国家有机肥标准，总养分基本达到国家制定的指标，沼液有机质含量和总养分低于国家有机肥标准，沼液、沼渣适宜与其他营养元素混合施用。供试沼渣和沼液中重金属含量低于国家复合肥标准，是可以用于农事生产的安全养分供应来源。供试沼渣和沼液中血吸虫、钩虫卵和寄生虫卵为零，表明沼气工程发酵过程能够杀灭有害虫卵。供试沼液和沼渣以基肥、追肥或浸种与叶面喷雾肥方式施用于农田，用于农田生产是安全卫生的。

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花酢浆草等）的不同部位的甲醇提取物进行抗氧化活性的研究中发现，想要提高自由基的清除能力就必须提高提取样品的浓度；红花酢浆草清除自由基的能力在所有测试的酢浆草中最强；同种酢浆草的长势，生长环境不同其清除自由基的能力也有所差别，盆栽酢浆草的清除自由基的能力相对较强[28]。

5总结

酢浆草（Oxalis corniculata L）的入药在所有种类的酢浆草中报道较多，其干草中含有大量黄酮类化合物，在抗肿瘤活性以及抗菌消炎的能力方面也较为突出。但酢浆草中的确切的活性成分仍然不明确，且对于不同产地的同种类的酢浆草，在其化学成分分析上是否具有一定差别，至今还尚未有过有关的报道。因此，对于酢浆草还需要加大力度对其进行深入的研究，如其药理方面、确切的活性成分以及各地区的指纹图谱方面等，开发出新型的酢浆草类产品。

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