化学镀镍废液沉镍后滤液蒸发浓缩物的玉米肥效试验.doc

芥末在除镍化学镀镍废水制复合肥中的肥效试验研究

王伟宏1、吴晓玲1、刘克兴2、陈志川1、廖宗文2

（1：深圳市工业废物处理站，广东深圳；2：华南农业大学资源环境学院，广东广州）

摘要：在盆栽试验中，施用了高磷、高氮化学镀镍废水沉淀除镍浓缩液制成的2种复合肥。结果表明：浓缩复合肥施到芥菜上后，肥效与对照“过磷酸钙”复合肥差异不显著；与不施肥相比，由于芥菜幼苗耐肥性较差，对芥菜前期生长造成了一定抑制，芥菜地上部分干质量显著降低，但对提高土壤中N、P、K含量仍有显著帮助。

关键词：化学镀镍废水；肥料效果；芥菜

中图分类号：X703；S143.6 文献标识码：A 文章编号：1008-181X (2002) 01-0022-03

以次磷酸盐为还原剂的化学镀镍液是最常用的化学镀镍体系，深圳市每年丢弃该类废液数千吨。经“氨水-Na2S法”沉淀Ni2+后的废水含有大量的氮(NH4+)、磷(H2PO2-、HPO32-)和有机物(如苹果酸等)，COD大于/L。常用的化学镀镍废液处理方法难以实现所有污染物的达标排放[1~4]，也浪费了宝贵的氮、磷和有机物资源。必须寻找一种处理方法来克服上述弊端。在农田中施用肥料可能是一种更好的方式，因为上述资源刚好能满足作物生长的需要；而且废液中的有害成分Ni已降低到极低水平(3.0mg/L)。

前期研究表明，将除Ni2+后的废液蒸发浓缩至饱和状态并添加一定量的N、P、K制成复合肥，可明显促进玉米生长[5]。本试验旨在探索浓缩液复合肥在其他作物上使用的可行性，尽可能扩大浓缩液复合肥的应用范围。

1 材料和方法

1.1 饱和精矿来源及组成

深圳某公司化学镀镍废液，分别加入25%氨水和20%Na2S溶液，沉淀出NiS泥渣，过滤，除去NiS泥渣，滤液加入98%H2SO4调节pH为5，再加入27.5%H2O2，最后将溶液蒸发浓缩至饱和，其组分为：ρ=1.325，Na+134g/L，NH4+70.6g/L，HPO32-136.0g/L，H2PO2-59.2g/L，Ni2+3.0mg/L。

1.2 试验土壤及作物

试验土壤为3mm筛干红壤，pH=5.74（水土比1:5），有机质10.77g/kg，全氮0.68g/kg，全磷0.47g/kg，全钾3.80g/kg，碱解氮82.0mg/kg，速效磷83.8mg/kg，速效钾131.5mg/kg。试验作物芥菜（.）品种为“香港客家”。

1.3 测试方法

试验于2000年10月—12月在华南农业大学资源环境学院进行。试验方案为：处理1—空白对照，不施肥；处理2—肥料对照（过磷酸钙复合肥），NPK分别由硫酸铵、过磷酸钙和氯化钾提供；处理3—浓液复合肥A，P由浓缩液提供，NK分别由硫酸铵和氯化钾提供；处理4—浓液复合肥B，P的50%由浓缩液提供，P的50%由过磷酸钙提供，NK分别由硫酸铵和氯化钾提供。除空白对照外，其余处理N、P2O5、K2O施用量均等，分别为0.36g/kg土、0.09g/kg土、0.18g/kg土。随机区组排列，重复3次。按设计将土壤（4.0kg）与肥料或浓缩液等混合，移入陶罐中，加水至土壤相对含水量为60%，密封放置一周。2000年10月26日移栽4株7日龄芥菜苗。在此期间定期浇水保持土壤湿润，并观察记录生长状况。生长6周后收获植株，测定地上部分鲜重、干重。样品用H2SO4-H2O2消解，蒸馏法测定总氮，钒钼黄比色法测定总磷。同时取各处理土壤样品，风干，测定pH、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量。

2 结果与分析

2.1 浓缩液复合肥对芥菜地上生物量的影响

施用不同比例浓缩液复合肥与“不施肥”对照和“过磷酸钙复合肥”对照相比对芥菜地上生物量（干重）的影响见表1。

由表1可知，用100%或50%浓液磷替代过磷酸钙，并辅以硫酸铵和氯化钾，与过磷酸钙复合肥相比，芥菜地上部分干质量差异不显著；但与不施肥相比，干质量大大降低，两者产量差异显著。这说明浓液复合肥中磷组分的肥效与含磷量相同的过磷酸钙相当。至于3种肥料施入土壤，均对芥菜产量产生负面影响。其原因可能是肥料一次施入土壤的养分浓度相对于芥菜幼苗来说过高，抑制了幼苗前期的生长；后期虽有所恢复，但长势仍赶不上不施肥的空白对照。因此，对耐肥性较差的作物（如芥菜）来说，不宜一次性施用大量基肥，而应根据作物需肥情况，分批施用。

表2 不同处理对芥菜地上部分氮、磷、钾吸收的影响（以干物质计）

处理N含量

/(gkg-1)N吸收量

总量/(g盆-1)P含量/(gkg-1)P吸收量

全部的

/(g盆-1)K含量/(gkg-1)K吸收量

全部的

/(g盆-1)

13.79b0.0462.18a0.02757.7a0.708

26.86a0.0532.04ab0.01665.3a0.503

36.46a0.0552.15ab0.01861.2a0.520

46.91a0.0642.01b0.01974.0a0.689

注：表中数据为3次重复的平均值，经氏检验，表格右上角字母相同的数据表示差异不显著（P=0.05）。

2.2 浓缩液复合肥对芥菜地上部分氮、磷、钾吸收的影响

与“不施肥”对照和“过磷酸钙复合肥”对照相比，施用不同浓缩液复合肥对芥菜地上部分对氮、磷、钾吸收的影响见表2。

表3 不同处理对盆栽后土壤养分及pH值的影响

处理碱性水解 N 有效磷有效钾有机质/(gkg-1) pH

/(毫克公斤-1)

原土82.083.8131.510.85.74

125.2c76.5b6.2c16.3a6.24a

2256.3a120.6a41.6a16.8a4.61b

3177.3b108.0a32.6b17.2a4.41b

4158.2b119.0a47.6a16.8a4.55b

注：1）表中数据为3次重复的平均值，经检验，表格右上角字母相同的数据表示差异不显著（P=0.05）。

2）表中有机质和pH值数据为3个重复土壤样品混合样品的结果。

如表2所示，施用浓缩液复合肥A、B与不施肥相比，显著影响了芥菜对氮素的吸收，植株中氮素含量显著增加；而植株中磷素含量则因复合肥中浓缩液用量不同而有所差异：浓缩液用量高时，植株中磷素含量与不施肥处理相当，差异不显著；相反，植株中磷素含量与不施肥处理差异显著。至于钾素含量，差异不显著。氮素含量显著偏低，这与盆栽后期观察到的“不施肥”处理中芥菜叶片发黄的轻微缺氮现象相一致。植株中磷素含量受复合肥中浓缩液用量的影响显著：浓缩液用量高时，植株中磷素含量也高。因此可以推测，浓缩液中的H2PO2-和HPO32-若提前施入土壤，经土壤空气氧化和土壤微生物作用，可转化为磷酸盐，被芥菜有效利用；至于3个处理间钾含量差异不显著，可能与土壤中钾和速效钾含量较高，以及芥菜对钾的吸收能力强有关。

与过磷酸钙复合肥相比，浓缩液复合肥处理的植物氮、磷、钾含量差异不显著（P=0.05），与生物量的结果一致，说明浓缩液不会显著影响芥菜对氮、磷、钾的正常吸收。

2.3 浓缩液复合肥对土壤养分及pH的影响

浓缩液复合肥对土壤养分及pH值的影响见表3。由表3可知，芥菜种植后，施用浓缩液复合肥A、B与不施肥相比，土壤有效氮、磷、钾含量显著提高，差异达显著水平（P=0.05）。有机质含量无显著差异（但施用浓缩液复合肥后土壤有机质含量仍提高3%~5.5%）；而三者有机质含量较原土壤显著增加的原因，估计与芥菜根系大量残留在土壤中，不易清除，影响有机质测定有关。另外，施用浓缩液复合肥还会引起土壤pH值下降，酸度增加，说明该肥料为生理酸性肥料。至于未施肥土壤pH值较原土壤略高的情况，可能是芥菜吸收的生理碱性物质（主要是磷酸盐）多于生理酸性物质（主要是NH4+和K+），表2中的数据其实也暗示了这种变化趋势。

表1 不同处理对芥菜地上干重的影响

工艺干质量

/(g pot-1) 与不施肥相比产量增加

/%与施用“过磷酸钙复合肥”相比

产量增加/%

112.27 a-+59.4

27.70 b-37.2-

38.50 b-30.7+10.4

49.31 b-24.1+20.9

注：表中数据为3次重复的平均值，经氏检验，表格右上角字母相同的数据表示差异不显著（P=0.05）。

与过磷酸钙复合肥相比，3种肥料在土壤有效磷、有机质含量及pH值方面差异都不显著，但随着浓缩液施用量的不同，还是存在一些差异：比如浓缩液用量越多，有效磷浓度越低，说明H2PO2-和HPO32-在土壤中转化为正磷酸盐需要一定的时间，浓缩液复合肥中的磷可以作为缓释磷肥使用；比如土壤有机质含量随着浓缩液用量的增加而增加，说明浓缩液中的有机酸对提高土壤有机质含量还是有帮助的；另外，土壤pH值随着浓缩液用量的增加而降低，说明浓缩液复合肥为强生理酸性肥料。至于土壤速效氮含量，浓缩液复合肥明显低于过磷酸钙复合肥；分析其规律发现，土壤速效氮含量与植物吸收的总氮含量密切相关：植物吸收的总氮越多，土壤速效氮含量越低。而土壤速效钾含量，浓缩液复合肥A明显低于过磷酸钙复合肥和浓缩液复合肥B。总结其规律发现，土壤速效钾含量与植物钾含量密切相关：土壤速效钾含量越高，植物钾含量越高，这与玉米试验的规律一致[5]。

3 结论与讨论

（1）将两种浓缩液复合肥施入试验土壤后，与不施肥相比，芥菜的氮含量以及土壤中速效氮、磷、钾含量均显著增加，但对植株钾含量无显著影响。植株磷含量随浓缩液复合肥中浓缩液量的增加趋于一致。但由于肥料一次施入土壤养分浓度较高，对芥菜幼苗前期生长造成抑制，导致产量降低。

（2）施用浓缩液复合肥或“过磷酸钙”复合肥对芥菜地上部分干重、土壤氮、磷、钾含量以及有效磷和有机质含量均无显著影响。此外，浓缩液复合肥和“过磷酸钙”复合肥还有一个共同特点，就是它们都是生理酸性肥料。施用浓缩液复合肥后土壤有效氮含量明显低于“过磷酸钙”复合肥。施用高比例浓缩液的复合肥A后土壤有效钾含量明显低于低比例浓缩液的过磷酸钙复合肥和复合肥B。

（3）通过进一步研究优化芥菜施肥规律，浓缩液复合肥有望替代硫酸铵、过磷酸钙和氯化钾配制的无机复合肥用于芥菜。

参考：

[1] 徐景文. 化学镀铜、镀镍废水的处理及回收利用[J]. 上海环境科学, 1995, 14(12): 16-19.

[2] 郭志军, 麦庆, 苏敏. 化学镀镍磷合金废水的处理[J]. 材料保护, 1995, 28(1): 25-26.

[3] WI-CHI YING，BONK RR．熔池的成分与性能[J]. 金属，1987，85(12): 23-31.

[4] .化学镀镍[M].上海:上海交通大学出版社,1996:218-223。

[5]王伟红,刘克兴,王全勇,等.化学镀镍废水除镍制备复合肥对玉米效果的试验研究[J].华南农业大学学报(待刊).

Ni- 来自花费

王卫红1，吴晓玲1，刘克兴2，陈志-，王全勇1

（1：废物，，中国；

2：和, 华南,, 中国）

：研究了两种由镍制成的土壤，其中的和的含量较高，土壤中的和。两种土壤中的和的含量不相等。没有，的已经处于其不良阶段，并且是干燥的。但土壤中的 NPK 含量可能较高。

关键词：废弃物；