如何检测土壤的成熟度?
污泥堆肥腐熟度的检测与评价
污泥堆肥产品必须分解。如果不彻底分解,施入农田,容易导致根系缺氧腐烂,释放有毒物质,增加一些重金属离子在土壤中的溶解度。目前,我国深圳、无锡等地已经建立了多个污泥堆肥厂。因此,建立污泥堆肥腐熟度评价标准不仅是保障农田安全利用的需要,也是堆肥工艺改进和产品市场化的客观要求。
1单一检测参数
同济大学李国建讨论了堆肥过程耗氧速率基金项目:上海市科技发展基金重点项目的确定,指出用耗氧速率来区分一次发酵期和二次发酵期比较容易,作为腐熟度的指标具有数量上的优势。堆肥腐熟度的评价指标分为三类:物理指标、化学指标和生物指标。物理指标包括温度、气味和颜色;化学指标包括化学需氧量、挥发性固体含量、易降解有机物、腐殖质变化、C/N等。生物学指标包括微生物活性试验和发芽试验。物理指标易于定性描述堆肥过程的状态,可以作为实验判断,但作为评价时缺乏可比性。因此,寻找合适的化学指标来评价成熟度是许多研究者的努力方向之一,这方面的研究广泛而深入。同时,为了检验堆肥对植物的毒性,常采用堆肥中微生物活性的变化及其对植物生长的影响来评价堆肥的腐熟度,即所谓的生物指标。
国外有一些成熟性测试的商业测试方法,其中比较著名的有Solvita测试法和Dewar自热测试法。
Solvita测试方法:该测试方法由美国Woodend研究实验室提出并获得专利,已被广泛应用20多年。13个国家采用了这种方法,瑞典、丹麦、西班牙和挪威都将这种方法作为官方的测试方法[2]。基于现代凝胶技术,测试方法简单快速,4小时内即可得出结论。将样品放入封闭的杯中,并防止信号装置,该装置可以反映CO2的存在(通过颜色)。可以得出结论,颜色对照表从1(生堆肥)到8(腐熟堆肥)变化,读数越大说明腐熟程度越好。
杜瓦瓶自热测试方法:基于原欧洲自热测试标准方法,由Woods End实验室总结。先调整好测试样品的湿度,然后插入温度计,温度计距离瓶底约5cm。将样品放入保温真空瓶中,在室温下放置至少5天,但不超过10d天,每天测试最高温度,结果为分解过程中的最高温升。这种方法的缺点是测试结果只能区分成熟和不成熟,耗时较长,但直观,可操作性强。测试结果按I-V五级评定。
此外,还有其他测试方法,如CO2探针测试。
2综合评价指标
由于单一评价参数难以准确评价污泥堆肥的腐熟度,因此必须选择几个合适合理的试验参数来综合评价污泥堆肥的腐熟度指标。中国农业大学的李建议将化学和生物学参数结合起来评价堆肥腐熟度。Frost Donna Iannotti和L Wu认为腐熟度的检测应包括腐熟度的检测和稳定性的检测,腐熟度的检测主要集中在堆肥产品后续使用对植物的影响,如水芹的植物毒性。