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随着现代城市化进程的不断加快和人口的增加,城市污泥产量也不断增加,对污泥进行堆肥化处理是目前常用的处理手段。本文以兰州市安宁区污水处理厂污泥为原料制成的污泥堆肥为实验材料,设置不同的施肥处理,针对污泥堆肥施入农田后土壤中重金属含量情况及其安全问题,通过比较连续3年施用化肥(NPK),施用有机肥(M),单施污泥堆肥(W1)和不同比例污泥堆肥与化肥配施(W2-W5)的处理下土壤和作物籽粒中Cu、Zn、Cd、Cr、Pb、Hg、As 7种重金属的积累以及作物产量的变化情况。研究结果表明:(1)施用污泥堆肥会增加土壤中重金属含量,特别是Cr、Zn含量显著增加,但是未超过国家安全标准;土壤中的重金属在土层迁移速度很慢,连续施用3年后除Cr、Zn向下移动以外,其他重金属元素都在表层累积。(2)根据连续3年施肥后土壤中7种重金属累积量估算,在最高施用污泥堆肥的处理下,本地区土壤对对Cu、Zn、Cd、Cr、Pb、Hg和As的最高承载年限分别是281年、192年、48年、370年、2857年、170年和16年。最佳施肥方案W2施肥量下本地区对Cu、Zn、Cd、Cr、Pb、Hg和As的最高承载年限分别是327年、263年、48年、729年、5045年、225年和18年。(3)施用污泥堆肥能提高土壤中全氮、全磷、全钾、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,最高较基础土壤分别增加了19.97%、16.02%、10.31%、15.40%、32.09%,32.79%和24.61%,较CK处理分别增加了41.81%、22.05%、12.04%、19.75%、43.1%、42.11%和33.96%,可以用作化肥的替代品并且达到培肥土壤的目的。(4)施用污泥堆肥能明显提高作物的经济产量和生物产量,达到一定的增产目的,但是对提高作物的经济系数没有明显作用,污泥堆肥和化肥、传统有机肥一样都可以起到提高作物产量的作用,最高增产率达到了51%。污泥堆肥和化肥配合施用是一种合理可行的利用方式,既降低了污泥堆肥带给农田的重金属污染风险又减少了化肥的施用量,根据作物需求合理利用污泥堆肥可以达到很好的增产效果。(5)连续施用3年污泥堆肥后豌豆、蚕豆和胡麻籽粒中重金属含量均在国家标准之下,因此施用污泥堆肥对农产品质量安全没有造成影响,可以在加强监管的前提下合理利用于当地农业生产。(6)豌豆籽粒中的Pb、Zn、Cr的含量与土壤中的Pb、Zn、Cr的含量呈现极显著正相关,Hg含量与土壤中的Hg含量显著正相关;蚕豆籽粒中的Cu、Zn、Cr、Hg和As的含量与土壤中的Cu、Zn、Cr、Hg和As的含量呈现极显著正相关,Pb含量和土壤中的Pb含量呈现显著正相关;胡麻籽粒中的Pb、Zn、Hg和As的含量与土壤中的Pb、Zn、Hg和As的含量呈现极显著正相关,Cr含量与土壤中的Cr含量呈现显著正相关。