大豆是世界上主要的植物油来源作物,也是人类优质蛋白质的重要来源,具有很高的经济价值。因此,研究如何提高大豆产量和改善品质非常重要。近年来我国对农药和化肥的依赖性日益增强,造成了有机肥使用不足、土壤养分比例失调、土壤板结、土壤质量下降、河流和地下水污染等一系列问题。由于污水污泥含有丰富的有机质和植物生长发育所需的氮、磷、钾及多种微量元素等营养成分,具有较好的植物可利用性。污泥中有机物分解产生的腐殖质可有效地改善土壤的理化性质,增强土壤的保水保肥的能力,是良好的土壤改良剂,因此污泥堆肥农用是目前世界环境领域瞩目的研究课题之一。由于重金属在土壤中易积累造成污染,故污泥中的重金属含量是污泥农用的限制因素。本试验采用随机区组设计,设7个处理(A对空白,B为常规化肥,C为6000kg/hm2污泥,D为12000kg/hm2污泥,E为18000kg/hm2污泥,F为24000kg/hm2污泥,G为30000kg/hm2污泥),研究了城市污泥堆肥对大豆重金属积累和养分吸收的影响。在施田前测定污泥和土壤样品的理化性质,大豆收获后测定土壤的理化性质,采用聚四氟乙烯坩埚消解污泥和土壤样品,高压密封消解技术消解植株样品,利用ICP-MS测定污泥、土壤及大豆植株成熟期样品的重金属含量；利用双通道全自动连续流动分析仪测定大豆各生育期的全氮、全磷和全钾含量；采用索氏提取法测定大豆籽粒脂肪含量,为城市污水污泥进一步农用提供理论依据和技术支持。通过试验,得出如下结论：1.大豆收获后,各施污处理的土壤养分含量均高于空白(不施肥处理A),且随着污泥施用量的增加而略有增加,而土壤pH则相反。有机质的含量以处理G最高,比空白和对照(施化肥处理B)高出4.84%(空白与对照相等)；处理G的全氮和全磷含量分别比空白提高了10.16%和11.23%,处理E、F和G均高于对照,处理C和处理D则低于对照；处理G和对照的碱解氮含量比空白增加了2.17%和2.14%,其他施污处理均低于对照：对照的速效磷和速效钾含量均最高,比空白分别增加了1.74%和4.000%,其他施污处理均低于对照；各施肥处理的pH与空白相比均有所降低。2.各处理土壤的Pb、Cd、Cu、Zn的含量是随着污泥施用量的增加而增加的,总体的规律是处理G>F>E>D>C>B≈A,且均未超标。施污处理G的Cd含量比空白高出19.89%,与空白和对照差异显著；Cu的含量比空白高出24.08%,与空白差异显著；元素Pb的含量比空白高出10.93%,且与空白和对照均差异显著；元素Zn的含量比空白高出69.47%,且均与空白和对照差异显著。3.大豆植株各时期地上部和地下部的干物重基本的规律是处理F>E>G>B>D>C>A。4.氮、磷、钾在大豆植株整个生育期各营养器官中的含量均是随着生育进程呈现出逐渐下降的趋势,而在籽粒中各处理从鼓粒期到成熟期呈增加的趋势。各处理含量的大小规律总体上是处理F>E>G>B>D>C>A。成熟期籽粒中氮素的含量以处理F最高,比空白高出9.30%,与除了处理E和处理G外的其他处理呈显著差异；磷素的含量处理E增加率最高,比空白高出24.360%,均与其他处理呈显著差异；钾素的含量以处理F最高,比空白高出31.08%。5.大豆植株各器官中各重金属元素含量总体趋势是随着污泥施用量的增加而增加的,即处理G>F>E>D>C>B>A,各处理中3种重金属(Pb未检出)在籽粒中的含量均未超标。籽粒中各施肥处理Cu、Zn、Cd的含量除了对照与空白差异不显著外,其他各施污处理均与空白差异显著,其中处理G比空白分别高出28.26%、65.63%、410.14%。6.元素Cu在各器官中的分布规律是籽粒>根>豆荚>茎；对于Zn,在各器官中的总体分布规律是籽粒>根>豆荚>茎；对于Cd,Cd在各器官中的分布规律是茎>根>豆荚>籽粒。7.各施肥处理的产量均高于空白,且与空白均呈显著差异。各处理中处理F增产效果最好,比空白增产12.65%,因此可以确定最佳施肥处理是处理F,即最佳施肥量是24000kg/hm2污泥。各施肥处理的大豆籽粒脂肪含量的大小顺序为处理G>F>C>E>D>B>A；蛋白质含量的大小顺序为F>E>G>B>D>C>A。