随着养殖业的规模化和集约化程度不断提高,畜禽粪便的大量排放对环境造成的威胁日益严重。同时,由于饲料中大量重金属添加剂的使用,使规模化养殖业排放的畜禽粪便中含有大量重金属,长期大量施用会对土壤和环境造成严重污染。对畜禽粪便堆肥中的重金属进行钝化处理,降低其生物有效性和活性,具有重要的现实意义。本试验以猪粪为堆肥原料,以稻草调节堆肥C/N比,选择沸石、海泡石和膨润土作为物理钝化剂,粉煤灰、钙镁磷肥、磷矿粉和DBS作为化学钝化剂,同时每个钝化剂设置3个浓度梯度(钝化剂添加量为干猪粪的2.5%、5.0%和7.5%),采用室外模拟好氧高温堆肥,研究了堆肥过程中堆肥前后重金属的浓度和不同形态变化,筛选出了猪粪堆肥重金属的最佳钝化剂及其添加比例。试验结果表明:1.猪粪堆肥腐熟后,重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的浓度都普遍升高,表现为明显的“相对浓缩效应”,但重金属Hg的浓度堆肥后明显下降。堆肥处理能使猪粪重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的形态向有效性较低的方向转化,从而降低猪粪堆肥重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的生物有效性。相反,堆肥处理使重金属Hg的形态向有效性较高的方向转化,堆肥处理不能降低重金属Hg的生物有效性。2.不同钝化剂对猪粪堆肥重金属的钝化效果因重金属元素种类而异,且钝化剂的不同添加比例对堆肥重金属钝化效果影响很大。在物理钝化处理中,重金属As和Cr的最佳钝化剂及添加比例为7.5%沸石,钝化效果分别为28.5%和98.1%;重金属Cd的最佳钝化剂及添加比例为2.5%沸石,钝化效果为37.5%;重金属Cu的最佳钝化剂及添加比例为7.5%海泡石,钝化效果为50.8%;重金属Zn的最佳钝化剂及添加比例为2.5%海泡石,钝化效果为72.1%;重金属Pb的最佳钝化剂及添加比例为7.5%膨润土,钝化效果为88.7%。在化学钝化处理中,重金属Cu和Cr的最佳钝化剂及其添加比例为2.5%的粉煤灰,钝化效果分别为为71.5%和77.5%;重金属Zn的最佳钝化剂及其添加比例为5.0%钙镁磷肥,钝化效果为68.0%;重金属Pb的最佳钝化剂及其添加比例为5.0%的磷矿粉,钝化效果为34.8%;重金属As的最佳钝化剂及其添加比例为7.5%的粉煤灰,钝化效果为10.1%;重金属Cd的最佳钝化剂及其添加比例为7.5%的钙镁磷肥,钝化效果为73.3%。3.与对照处理相比,添加钝化剂的堆肥处理能使小白菜重金属Zn、Cu、Cd、Cr和As的含量明显下降;方差分析表明,7.5%沸石堆肥处理、7.5%海泡石堆肥处理、5.0%钙镁磷肥堆肥处理和5.0%磷矿粉堆肥处理对小白菜重金属As的含量影响与对照处理之间差异显著;7.5%海泡石堆肥处理、7.5%膨润土堆肥处理和5.0%钙镁磷肥堆肥处理对小白菜重金属Cd的含量影响与对照处理之间差异显著;7.5%沸石堆肥处理和7.5%海泡石堆肥处理对小白菜重金属Cu的含量影响与对照处理之间差异显著;7.5%海泡石堆肥处理、7.5%膨润土堆肥处理和2.5%粉煤灰堆肥处理对小白菜重金属Zn的含量影响与对照处理之间差异显著。