自从社会改革发展以来,我国畜禽业的发展迅速,为社会带来了良好的收益,随之而来的是废弃物产生量的迅速增加,造成了环境污染。特别的畜禽的粪便,大量的畜禽粪便的处理便成为了一种问题。据调查显示,2009年畜禽粪便的产生了达到了32。64亿吨,预计2020年畜禽粪便将会达到42。44亿吨(张振都,2010)。这些惊人的数据显示,若不有效的处理畜禽粪便,它将会带来巨大的环境危害。没有经过处理的粪便,被氧化成硝酸盐,留在土壤中造成土壤污染;渗入地表水和地下水,使水中硝态氮超标造成水体污染。并且粪便中存在大量的微生物,也是多种疾病的发病源,通过水体进入人体食物链对人类健康产生极大的威胁(刘辉,2010)。但是我们知道畜禽粪便是很宝贵的资源,可以得到很好的资源化利用,它的方式主要是肥料化、饲料化和能源化。畜禽粪便中含有大量的K、P、N元素,另外,猪、鸡、牛的粪便是很好的有机肥源,含有大量的微量元素、酶、氨基酸和蛋白质(廖青,2013)。近年来,大量的研究表明蚯蚓对大部分的金属具有富集作用,对某些金属更是表现出很强的富集能力(李云乐,2015)。蚯蚓是属于寡毛纲中陆生环节的低等动物,它是大量的存在于土壤中,能使土壤土质松软,促进有机质的矿化和枯枝落叶的的降解,增加土壤中Ca、P的成分等(唐浩,2013)。蚯蚓被作为土壤的指示生物,对重金属具有一定的耐受性(胡安,2012),但超出了其所能承受的浓度范围时,重金属就会随着粪便一起排出体外(程海翔,2008)。蚯蚓粪是一种环保的有机肥(程静,2012),有巨大的比表面积,吸附能力很强(高海,2015),随着对蚯蚓粪深入的研究发现,蚓粪中的腐殖质酸的含量高,能结合土壤中的钙、钾等离子,在植物有需要时释放,并同时减少了浪费。更为重要的是蚓粪中的土壤微生物是一般土壤中的20倍,能有效的固氮和吸收磷(Singh et al,2008)。所以蚓粪不仅仅可以作为肥料促进植物生长和抑制病害,还能修复土壤重金属污染(李杨,2010)。国内外学者对蚓粪资源化利用做了大量研究。(Ayiyeh。R。M,2001)在番茄育苗实验中发现添加25%和50%的蚓粪量为最优。也有在(车玲,2014)试验中发现,蚓粪、粘土、蛭石按照16-8:1:1体积混合的基质可以改善番茄幼苗。蚓粪作为优质的有机肥,能应用在很多方面,但是在蚓粪的开发、利用上还存在不少问题,对蚓粪的研究处于初期阶段,在国内都停留在试验阶段,而且不适合大批量的处理;蚓粪作为蚯蚓养殖的副产品,应进一步开发适用于不同植物的专用育苗基质,利用蚓粪中丰富的微生物,在生物防治上进步一研究(杨明,2011)。因此未来要更多的去探索蚓粪的价值和途径,更广泛的应用在农业生产中(Doan et al,2013)。
治理土壤重金属的原理是改变土壤的形态,降低其的迁移性和生物有效性,将重金属脱出土壤,减少土壤重金属的容重。就目前修复土壤重金属污染主要有物理、化学、生物修复方法等。物理修复法局限于小面积的土壤治理;而生物修复法耗时长。不过,吸附法是近年来发展起来比较传统的处理方法,它相对其他的方法又有它特有的优势,吸附法操作方便,没有二次污染,费用低,所用的吸附材料来源方便,这些吸附材料有很高的比表面积和一些官能团去吸附水中重金属。并且吸附材料吸附的重金属可以通过解吸得到回收,解决了废物资源的浪费,还治理了环境的污染(邓景衡,2014)。用于吸附剂的材料有生物炭、活性炭等。而对畜禽粪便无害化、资源化的方式中,通过热解来获得生物炭是主要的处理途径之一。生物炭是废弃的生物材料经过厌氧的条件在一定温度下制备的碳含量丰富的炭(蒋艳艳,2013),由于它的一些特殊的结构和化学性质,对于水中重金属有很好的吸附效果,很多研究者(Xincai chen,2011)把生物炭应用到重金属污染的修复中。近年来,秸秆、竹炭、稻壳、污泥和畜禽粪便经过一定温度烧制的生物炭对重金属的吸附也成为了研究热点。 有研究表明,蚓粪生物炭相比较其他动物粪便的生物炭有更好的吸附效果。如(贾秀英,2008)等对蚓粪及猪粪对Pb、Cd吸附行为的研究发现,蚓粪的吸附固定能力明显强于猪粪,在浓度范围内,蚓粪对Pb、Cd的吸附量随着Pb、Cd的浓度增加而增大。 牛粪源蚓粪及其生物炭对PbCd吸附特性研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_87796.html