長(zhǎng)期施用豬糞稻田的重金屬遷移規(guī)律與累積風(fēng)險(xiǎn)

王 晨，張 敏，王振旗，*，錢曉雍，徐 昶，倪遠(yuǎn)之，李金文，沈根祥

(1.上海市環(huán)境科學(xué)研究院 國(guó)家環(huán)境保護(hù)新型污染物環(huán)境健康影響評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200233； 2.華東理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，上海 200237)

我國(guó)是世界上最大的生豬生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，生豬飼養(yǎng)量約占全球的一半，產(chǎn)值約占我國(guó)畜牧業(yè)總產(chǎn)值的50%。2020年，我國(guó)生豬出欄5.2億頭，豬飼料總產(chǎn)量8 922.5萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)0.3%，約占工業(yè)飼料總量的35.3%。為預(yù)防疾病、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，富含Cu、Zn等微量元素的添加劑被廣泛應(yīng)用于飼料生產(chǎn)中。但由于動(dòng)物飼料中使用的礦物添加劑純度不足，一些非必需的重金屬元素，如Cd、As、Pb等，往往也被帶入畜牧業(yè)。隨著畜禽規(guī)模養(yǎng)殖的快速發(fā)展，飼料中重金屬添加劑的用量持續(xù)上升，但是重金屬元素，尤其是非必需元素在動(dòng)物體內(nèi)的生物利用率較低，大部分會(huì)隨糞尿排出體外。

自2011年起，我國(guó)以污染減排為工作抓手，確立了以糞污資源化利用為主導(dǎo)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理路徑。2018年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見(jiàn)》，要求進(jìn)一步加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物的資源化利用。目前，全國(guó)約93%的規(guī)?；笄輬?chǎng)的糞污采用還田利用的處理模式，由此帶來(lái)的土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。黃治平等選取河北省某豬場(chǎng)連續(xù)4 a開展施用豬糞對(duì)溫室土壤重金屬積累的研究，發(fā)現(xiàn)Cu、Zn、As、Cr等均有積累風(fēng)險(xiǎn)；葉必雄等研究了山東省某畜禽養(yǎng)殖區(qū)豬糞施用對(duì)土壤剖面中重金屬分布的影響，發(fā)現(xiàn)豬糞集中施用區(qū)的土壤剖面中，除Cr、Ni外的各重金屬元素都顯示出較為明顯的表層或亞表層聚集現(xiàn)象；茹淑華等研究了華北平原連續(xù)施用有機(jī)肥后重金屬在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移特征，發(fā)現(xiàn)連續(xù)7 a施用豬糞后，小麥籽粒中的Cu、Zn含量分別增加了27.2%～49.9%和25.7%～98.8%。

考慮到豬糞還田對(duì)土壤重金屬累積的影響是一個(gè)緩慢波動(dòng)的過(guò)程，且重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律較為復(fù)雜，小區(qū)試驗(yàn)或大范圍隨機(jī)抽樣監(jiān)測(cè)均無(wú)法精準(zhǔn)掌握不同類型重金屬在農(nóng)田土壤中的累積效益，本文特針對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)“豬-稻”種養(yǎng)結(jié)合模式，選取豬糞全量還田的典型豬場(chǎng)及其配套農(nóng)田作為研究對(duì)象，以5 a(2015—2019年)為一個(gè)周期，跟蹤監(jiān)測(cè)了6種特征重金屬(Cu、Zn、As、Cr、Cd、Pb)在“飼料-糞便-土壤”系統(tǒng)中的遷移、歸趨特征，客觀評(píng)價(jià)畜禽糞便長(zhǎng)期施用對(duì)水稻田土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，以期為規(guī)范畜禽糞便的資源化利用和畜禽養(yǎng)殖飼料添加劑的使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象概況

1.1.1 生豬養(yǎng)殖模式

本研究的對(duì)象為位于上海市松江區(qū)的某豬場(chǎng)(30°56′27″N，121°21′51″E)及其配套農(nóng)田。該場(chǎng)常年圈存肉豬450頭，年出欄生豬1 100頭左右(年出欄2.5批)，苗豬和飼料均由上級(jí)合作社統(tǒng)一供給，其中苗豬于每年5月和12月前后引入。在將苗豬飼養(yǎng)成出欄肉豬的過(guò)程中，共投入2、3、4和4S共4種類型的混合飼料，其中，苗豬段的飼料營(yíng)養(yǎng)充分、易消化，育肥豬段和后期的飼料則以能量高的精飼料為主。將各階段投入飼料的主要成分含量及其年使用量總結(jié)于表1。

表1 不同生長(zhǎng)階段豬飼料的組成特征

1.1.2 豬糞處理方式

該豬場(chǎng)于2014年9月投產(chǎn)，采用“水泡糞”的清糞方式，每日將鮮糞、尿污水、飼料殘?jiān)然旌锨宄龊筚A存于2 000 m的儲(chǔ)存池(鋪設(shè)雙層聚乙烯防滲膜)內(nèi)，最長(zhǎng)可滿足施肥淡季6個(gè)月的貯存量。糞肥采用全量還田方式，通過(guò)配套建設(shè)的專用管網(wǎng)系統(tǒng)，將儲(chǔ)存池中的糞肥均勻施于位于豬場(chǎng)西側(cè)的14 hm農(nóng)田中，共鋪設(shè)專用HDPE(高密度聚乙烯)管道5.6 km(包括內(nèi)徑160 mm和110 mm兩種規(guī)格)，消防栓(SN65)12個(gè)，每個(gè)消防栓配25 m消防水帶，確保單位農(nóng)田面積適量均勻施用。根據(jù)該場(chǎng)常規(guī)施用操作方法，在每年的2月、5月和11月，按照74～97 t·hm的用量分次施用，一般以基本抽干儲(chǔ)存池為準(zhǔn)，單次還田總量在1 000～1 400 t，年還田總量約為3 600 t。

1.1.3 配套農(nóng)田情況

配套農(nóng)田的耕作模式為“水稻-綠肥/休耕”，稻米收獲后秸稈全部還田。土壤類型為江湖沉積生成的黃底青紫泥。試驗(yàn)初始時(shí)，耕作層(0～20 cm)土壤的基本理化性質(zhì)如下：容重1.35 g·cm，pH值7.12，有機(jī)質(zhì)含量19.5 g·kg，全氮2.23 g·kg，全磷0.81 g·kg，速效磷13.5 mg·kg，速效鉀115.0 mg·kg。

該農(nóng)田肥料投入以該豬場(chǎng)厭氧發(fā)酵后的糞肥為主，并適當(dāng)增施尿素等無(wú)機(jī)肥料，年施用量為200～350 kg·hm。灌溉等其他農(nóng)事操作皆按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)模式進(jìn)行。

1.2 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

該養(yǎng)殖場(chǎng)采用“公司+農(nóng)戶”的生產(chǎn)模式，苗豬直接由上級(jí)合作社供應(yīng)，分別在苗豬(<30 kg，0—25 d)、育肥豬(30～60 kg，26—65 d)、大豬(>60～115 kg，66—125 d)和成豬(>115 kg，126—145 d)4個(gè)生長(zhǎng)階段，采集飼料、尿液和鮮糞樣品。其中，從2015年3月8日起，春、夏、秋、冬4季分別按3.0、3.5、2.5、3.0個(gè)月計(jì)，每個(gè)季節(jié)連續(xù)采集5 d糞尿。采集鮮糞和尿液樣品時(shí)，分別隨機(jī)取5頭豬等體積的樣品混合。在配套農(nóng)田中，設(shè)置3個(gè)土壤樣品監(jiān)測(cè)區(qū)(10 m×10 m)，并以鄰近區(qū)域耕作模式相同的純化肥施用農(nóng)田作為對(duì)照區(qū)。在樣品監(jiān)測(cè)區(qū)和對(duì)照區(qū)分別設(shè)立多個(gè)采樣點(diǎn)位和地下水監(jiān)測(cè)井。于水稻種植前、后，采用“蛇形”法取不同深度(0～20、20～40、40～60 cm)的土壤，混合相同深度的土壤作為1個(gè)混合土樣，樣品風(fēng)干后磨細(xì)過(guò)篩保存。利用地下水監(jiān)測(cè)井定期采集農(nóng)田地下水。在樣品監(jiān)測(cè)區(qū)和對(duì)照區(qū)隨機(jī)采集稻米樣品。

尿液、沼肥、地下水中的Cu、Zn、As、Cr、Cd、Pb含量參照USEPA Method 200.8采用FLEXAR-NexION 2000B型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀[珀金埃爾默儀器(上海)有限公司]進(jìn)行測(cè)定；飼料、鮮糞、土壤、稻米中Cu、Zn、As、Cr、Cd、Pb含量參照USEPA Method 6020A采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

分別測(cè)算生豬養(yǎng)殖過(guò)程中飼料添加劑攜帶的重金屬元素的總投放量，以及鮮糞和尿液中的重金屬總量和進(jìn)入農(nóng)田環(huán)境中的重金屬總量。殘留在豬體內(nèi)的重金屬總量參考相關(guān)研究結(jié)論。該場(chǎng)的糞肥在儲(chǔ)存池后端設(shè)置了混合攪拌機(jī)和專用還田管網(wǎng)設(shè)施，糞肥還田前會(huì)在池中攪拌均勻，因此認(rèn)為在5 a期內(nèi)豬場(chǎng)殘留在鮮糞和尿液中的重金屬全部進(jìn)入配套農(nóng)田。另外，根據(jù)上海市2018—2020年布設(shè)在松江區(qū)的多個(gè)大氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的在線數(shù)據(jù)，除大氣Pb含量在0.029～0.080 μg·m外，Cr、Cd、As等其他重金屬的含量基本低于檢出限或符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求，因此通過(guò)大氣沉降帶入的重金屬量可忽略不計(jì)，豬場(chǎng)糞肥可視為農(nóng)田土壤中重金屬的主要輸入途徑?？紤]到農(nóng)作物收獲后秸稈全部以機(jī)械化還田的方式回到土壤中，可認(rèn)為植物吸收的重金屬僅通過(guò)稻谷攜帶方式輸出。

畜禽養(yǎng)殖重金屬投放總量的計(jì)算公式為

(1)

式(1)中：為豬場(chǎng)第種重金屬的投放總量，g·a；為豬場(chǎng)第種飼料的飼喂量，kg·a；為豬場(chǎng)第種飼料的含水率，%；，為豬場(chǎng)第種飼料中第種重金屬的含量，mg·kg。

鮮糞中第種重金屬總量的計(jì)算公式為

=××(1-)××365×10。

(2)

式(2)中：為豬場(chǎng)鮮糞中第種重金屬的總量，g·a；為生豬日均存欄量，頭；為生豬固體糞產(chǎn)生系數(shù)，398 kg·頭·d；為生豬固體糞年均含水量，%；為豬場(chǎng)鮮糞中第種重金屬的含量，mg·kg。

尿液中第種重金屬總量的計(jì)算公式為

=×××365×10。

(3)

式(3)中：為豬場(chǎng)尿液中第種重金屬的總量，g·a；為生豬尿液產(chǎn)生系數(shù)，656.7 L·頭·d；為豬場(chǎng)尿液中第種重金屬的含量，μg·L。

進(jìn)入農(nóng)田環(huán)境中的第種重金屬總量的計(jì)算公式為

=++。

(4)

式(4)中：為豬場(chǎng)全年施用糞肥，即進(jìn)入農(nóng)田環(huán)境中的第種重金屬的總量，g·a；為豬場(chǎng)全年飼料殘?jiān)械诜N重金屬的總量，根據(jù)該場(chǎng)養(yǎng)殖水平，取飼料殘留系數(shù)7%測(cè)算，g·a。

2 結(jié)果與分析

2.1 畜禽養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的重金屬遷移規(guī)律

2.1.1 飼料中重金屬含量分析

2015—2019年，該場(chǎng)飼喂的4種類型的飼料中，As、Cr、Pb、Cu、Zn、Cd均有檢出(表2)，且2、3、4飼料中的Cr含量分別為14.2、9.7、12.9 mg·kg，超出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 13078—2017《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的限值(≤5 mg·kg)。在整個(gè)生豬養(yǎng)殖過(guò)程中，用于苗豬、育肥豬飼養(yǎng)階段的2、3飼料中，6種重金屬的含量相對(duì)較高，Cu、Zn含量在用于苗豬飼養(yǎng)階段的2飼料中最高，這與潘尋等、薄錄吉等關(guān)于國(guó)內(nèi)飼料重金屬含量水平的調(diào)研結(jié)果基本一致，可能與生豬在該生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)Cu、Zn的需求量較高有關(guān)。

表2 不同階段生豬飼料中的重金屬含量

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 65—2004《豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》，飼料中Cu和Zn的推薦添加量分別為1.8～6.0 mg·kg和33～125 mg·kg，均低于本研究中各類型飼料中Cu和Zn的添加量。但是由于添加劑成本低廉，飼料企業(yè)和養(yǎng)殖戶普遍會(huì)在飼料中添加高劑量的重金屬元素。過(guò)量使用礦物添加劑會(huì)影響牲畜體內(nèi)礦物質(zhì)的平衡和穩(wěn)定性，導(dǎo)致豬腸道和身體的有效吸收部分極低，大部分重金屬會(huì)通過(guò)糞便排出體外。

2.1.2 糞尿中重金屬含量分析

該豬場(chǎng)不同季節(jié)鮮糞與尿液中的重金屬含量，總體上呈現(xiàn)出“秋冬高、春夏低”的特點(diǎn)(表3、表4)，尤其是冬季糞便中Cr、Cu、Zn、As的含量分別達(dá)115.9、1 150.1、1 630.0和2.62 mg·kg，Cr含量約是春夏季的5倍。這可能是因?yàn)榍锒瑲鉁刈兓?，豬極易發(fā)病，而Cu、Zn等重金屬添加劑可提高免疫率，為此豬場(chǎng)往往會(huì)在這兩季增加礦物添加劑的用量，導(dǎo)致秋冬季節(jié)豬糞中重金屬含量明顯升高。不同季節(jié)尿液中6種重金屬的含量差異不大，且普遍較低，說(shuō)明重金屬主要賦存于固體糞便中。

表3 生豬不同季節(jié)糞便中的重金屬含量

表4 生豬不同季節(jié)尿液中的重金屬含量

鮮糞中重金屬元素的平均含量基本呈現(xiàn)出Zn>Cu>Cr>Pb>As>Cd的趨勢(shì)，與飼料中重金屬的含量趨勢(shì)一致，但在具體數(shù)值上要明顯高于飼料中。這是因?yàn)?，各類重金屬元素隨著食物鏈層級(jí)的提高產(chǎn)生了富集和濃縮效應(yīng)。徐國(guó)茂等調(diào)查了江西省20個(gè)縣規(guī)模化豬場(chǎng)飼料和糞便中的重金屬含量，發(fā)現(xiàn)糞便中的重金屬含量約為飼料中的8.3～9.0倍，與本研究結(jié)果相似。

2.2 水稻田土壤重金屬的累積特征

2.2.1 耕作層土壤重金屬含量分布特征分析

連續(xù)施用糞肥后，2015—2019年配套農(nóng)田(樣品監(jiān)測(cè)區(qū))耕作層(0～20 cm)土壤的As、Cr、Cd、Cu、Zn含量平均值分別為對(duì)照區(qū)的1.55、1.28、1.25、1.25、1.35倍，表現(xiàn)出一定的累積趨勢(shì)，而Pb的累積效果不明顯，其中，As、Cr、Cu、Zn的平均年累積率分別為0.05、3.60、5.13、2.29 mg·kg。連續(xù)5 a施用糞肥后，農(nóng)田耕作層土壤的Cu、Zn含量均顯著(<0.05)升高，表現(xiàn)出明顯的表層聚集特點(diǎn)，推測(cè)與Cu、Zn在配方飼料中的大量添加密切相關(guān)。飼料中的Cd含量較低，相應(yīng)地，Cd含量在土壤耕作層無(wú)顯著變化。這與王美等研究得出的施用糞肥能增加土壤中Cu、Zn等重金屬含量的結(jié)論基本一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，施用年限和施用量是影響重金屬在土壤中積累的重要因素(表5、6)。

表5 連續(xù)5 a施用糞肥(樣品監(jiān)測(cè)區(qū))土壤的重金屬含量

表6 連續(xù)5 a施用化肥(對(duì)照區(qū))土壤的重金屬含量

連續(xù)5 a施用糞肥后，配套農(nóng)田耕作層土壤中6種重金屬的含量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》對(duì)水田(6.5

為科學(xué)預(yù)測(cè)糞肥還田條件下土壤重金屬累積的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)糞肥施用年限()與土壤耕作層中Cu含量()、Zn含量()的關(guān)系分別用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)二者均符合線性相關(guān)關(guān)系，擬合方程分別為=2.613 5+22.911(=0.937 3)和=6.345 1+87.048(=0.983 8)。以GB 15618—2018中規(guī)定的土壤Cu、Zn含量限值計(jì)，在該糞肥施用量下(3 600 t·a)，上述糞肥的安全施用年限分別為29 a和26 a。

2.2.2 水稻田土壤重金屬的垂直分布特征

在連續(xù)多年施用豬場(chǎng)糞肥后，配套農(nóng)田土壤中Pb、Cu、Zn總體上呈現(xiàn)出一定的縱向遞減的變化規(guī)律(表5)，但與耕作層相比，20～60 cm土壤中的As、Cr含量有所增加，說(shuō)明As、Cr具有較為明顯的淋溶下移性。雖然Pb、Cu、Zn未表現(xiàn)出明顯的淋溶下移性，但在40～60 cm土層，Pb、Cu、Zn在糞肥處理下的含量仍要高于化肥處理，這可能主要是因?yàn)榧S肥還田帶入的量較多。

長(zhǎng)期干濕交替情況下，水稻土易發(fā)生氧化還原變化，會(huì)導(dǎo)致各類重金屬價(jià)態(tài)變化并發(fā)生垂向移動(dòng)。As、Cr在土壤溶液中通常以陰離子的形式存在，供試土壤呈弱堿性，進(jìn)一步增強(qiáng)了As、Cr的遷移溶解性。何騰兵等研究了施用10 a豬糞肥后的黃壤剖面，發(fā)現(xiàn)As、Cr、Pb含量隨剖面加深變化不大，與本研究結(jié)果并不完全一致。這可能是因?yàn)?，重金屬的遷移會(huì)受到土壤中多種因素(如土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)、pH等)的綜合影響，因而不同地區(qū)糞肥施用后土壤中重金屬的遷移規(guī)律略有差異。

2.3 重金屬歸趨特征

考慮存欄的450頭豬(年出欄1 200頭)均由苗豬養(yǎng)大，飼料、鮮糞含固率分別按90%、21%計(jì)算，根據(jù)飼料投入品中重金屬在糞肥生態(tài)還田中的遷移過(guò)程可知，重金屬的遷移主要由生豬養(yǎng)殖和糞肥還田兩大路徑組成?；诖耍瑴y(cè)算6種重金屬在不同環(huán)境介質(zhì)中的分配比例(圖1)。Cr、Cu、Zn、Pb、As、Cd在生豬養(yǎng)殖過(guò)程中67.8%～89.3%以糞便污水的形式排出體外，飼料殘?jiān)糠忠矔?huì)隨著水泡糞的清糞模式進(jìn)入農(nóng)田土壤。在糞肥還田后，6種重金屬多累積在農(nóng)田土壤中，僅小部分被稻米吸收。此外，6種重金屬在稻米中的含量分布趨勢(shì)與其在土壤耕作層和畜禽飼料中的含量分布趨勢(shì)較為一致。經(jīng)測(cè)算，稻米所吸收的Cr、Cu、Zn含量占重金屬輸入總量的0.37%～0.98%，Pb、As在稻米中未檢出。土壤耕作層的Cd累積量較Cu、Zn低，但Cd在稻米中的含量占比卻遠(yuǎn)高于Cu、Zn，稻米中Cd含量的分配比例高達(dá)9.11%。雖然飼料中高量的Cu、Zn通過(guò)糞肥還田累積在土壤耕作層中，但稻米所含的重金屬含量除與農(nóng)田土壤中的重金屬含量密切相關(guān)外，還受到重金屬賦存形態(tài)、農(nóng)作物吸收

圖1 生豬養(yǎng)殖過(guò)程(a)和糞肥還田后(b)不同重金屬的分配比例Fig.1 Distribution ratio of heavy metals in swine breeding (a) and after swine manure application (b)

能力、農(nóng)作物品種類型等多方面因素的影響。Rogan等認(rèn)為，Cd多以易被作物吸收的水溶態(tài)存在于土壤中；Teng等認(rèn)為，水稻會(huì)選擇性地優(yōu)先吸收Cd。

經(jīng)測(cè)算，6種重金屬總量在糞肥還田中的分配比例如圖2所示，飼料攜帶的重金屬中82.5%會(huì)進(jìn)入糞便污水。糞肥還田后，大量重金屬累積在農(nóng)田土壤中，約占輸入總量的82.4%，并主要累積于耕層土壤，殘留在大米和通過(guò)地下水滲漏遷移等的重金屬總量約占總輸入量的7.1%。由此可見(jiàn)，重金屬主要通過(guò)“糞肥-土壤-作物”系統(tǒng)遷移，其中，農(nóng)田土壤中的累積量最大，其他環(huán)境介質(zhì)，如地下水、稻米中的累積量較小。稻米中的重金屬在進(jìn)入食物鏈后還會(huì)出現(xiàn)生物放大和生物積累，進(jìn)而對(duì)人體健康產(chǎn)生影響。因此，糞肥還田過(guò)程中應(yīng)特別注意重金屬在土壤和稻米中的積累。但要特別說(shuō)明的是，植物對(duì)不同重金屬元素的吸收、積累特征并不相同；因此，不同重金屬在這一過(guò)程中的分配比例亦有差異。Cd作為水稻的非必需元素，在低劑量時(shí)即表現(xiàn)出較強(qiáng)的生物毒性，且易被水稻吸收和積累。對(duì)此，應(yīng)予以高度重視。

圖2 飼料投入品中6種重金屬總量在糞肥還田中的分配比例Fig.2 Distribution ratios of total amount of 6 heavy metals in feed input in process of manure returning to field

綜上，考慮到重金屬在生豬養(yǎng)殖和糞肥還田2大路徑中的遷移累積風(fēng)險(xiǎn)，養(yǎng)殖企業(yè)一方面應(yīng)重視源頭上的重金屬添加劑減量，嚴(yán)格控制Cu、Zn、Cd的使用；另一方面可考慮改用干清糞工藝，通過(guò)聯(lián)合堆肥工藝等措施降低糞肥中的重金屬含量，特別是秋冬季節(jié)產(chǎn)生的糞便，還田前應(yīng)嚴(yán)格控制其重金屬含量。另外，在糞肥還田過(guò)程中，種植企業(yè)可根據(jù)區(qū)域土壤氣候條件，因地制宜地建立適宜的水肥管理措施，合理適量施用豬糞有機(jī)肥，控制受納農(nóng)田糞肥的施用頻次和年限，實(shí)現(xiàn)糞肥還田下作物的安全生產(chǎn)。

3 結(jié)論

(1)長(zhǎng)三角地區(qū)典型豬場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，As、Cr、Pb、Cu、Zn和Cd在飼料中均有檢出，Cr含量超出了GB 13078—2017《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的限值，且飼料中Cu、Zn含量遠(yuǎn)高于NY/T 65—2004《豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》中的推薦添加量。糞便中各類重金屬含量均呈現(xiàn)出“秋冬高、春夏低”的特點(diǎn)，其中，冬季糞便中Cr、Cu、Zn、As的質(zhì)量濃度最高，分別為115.9、1 150.1、1 630.0、2.62 mg·kg。

(2)豬糞連續(xù)5年施用后，配套農(nóng)田耕作層土壤中As、Cr、Cd、Cu和Zn的含量表現(xiàn)出明顯的累積趨勢(shì)，其中Cu、Zn的累積效應(yīng)較明顯，平均年累積率分別高達(dá)5.13、2.29 mg·kg。各重金屬均向深層土壤發(fā)生了遷移，Pb、Cu、Zn、Cd總體上呈現(xiàn)出一定的縱向遞減的變化規(guī)律，但深層土壤中As、Cr的含量有所增加，表現(xiàn)出較為明顯的淋溶下移性特點(diǎn)。

(3)重金屬在稻米中的累積特征與其在土壤耕作層和畜禽飼料中的含量趨勢(shì)較為一致，稻米所含Cd含量占輸入總量的9.11%，農(nóng)產(chǎn)品殘留風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于其他類型重金屬。在重金屬遷移全過(guò)程中，約82.4%的重金屬總量累積于農(nóng)田土壤中，其他以豬肉殘留、稻米吸收、徑流等方式輸出。糞肥還田過(guò)程中，應(yīng)特別注意重金屬在土壤和稻米中的積累。