1、土壤与环境 2002, 11(1): 2224 http:/Soil and Environmental Sciences E-mail: 基金项目：广东省深圳市科技计划项目（98-305）；广东省环保基金项目作者简介：王卫红（1969-），男，硕士，工程师，从事 环境工程工作。收稿日期：2001-08-28除镍化学镀镍废液制成复合肥的芥菜肥效试验研究王卫红 1，吴小令 1，刘可星 2，陈志传 1，廖宗文 2（1：深圳市工业废物处理站，广东 深圳 518049；2：华南农业大学资源环境学院，广 东 广州 510642）摘要：盆栽试验施用两种由磷、氮含量 较高的化学镀镍废液沉淀除镍之浓缩液制成的
2、复合肥。 结果表明，芥菜施用浓缩液复合肥后，肥效与对照的 “过磷酸钙”复合肥无 显著差异；与不施肥相比，由于芥菜幼苗耐肥性较差，在一定程度上抑制芥菜的前期生长，芥菜地上部干 质量显著降低，但对提高土壤 N、P、K 含量仍有显著帮助。关键词：化学镀镍废液；肥效；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 废弃这类废液达数千吨之多。采用“ 氨水-Na 2S 法”沉淀 Ni2+后的废水中，含大量的氮（NH 4+）、磷（H 2PO2-、HPO32-）和有机物（如苹果
3、酸等），COD 大于 2104 mg/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 14，还浪 费了宝贵的氮、磷、有机物资源，寻找一种克服以上弊端的处理方法很有必要。而 农业领域的肥料应用可能是一个较好的途径，因 为上述资源正好可以满足农作物生长的需要；况且， 废液中的有害组分 Ni 已降至极低水平（3.0 mg/L）。前面的研究已显示，将去除 Ni2+后的废液蒸发浓缩至饱和，并补充一定量的 N、P、K 制成复合肥，对于玉米生长有明显的促进作用 5。本次 试验的目的，就是探讨浓缩液复合肥在其它作物 应用的可行性，以尽量扩大浓缩液复合肥的 应用面。1 材料与方法1.1 饱和浓缩液之
4、来源与组分将来自深圳某公司的化学镀镍废液，分 别添加25%氨水和 20%Na2S 溶液，沉淀并过滤去除 NiS污泥，将滤液加入 98%H2SO4调节 pH 至 5，再加入 27.5%H2O2，最后将溶液蒸发浓缩至饱和，其组分如下： =1.325，Na+134 g/L，NH4+70.6 g/L，HPO32- 136.0 g/L，H2PO2-59.2 g/L，Ni2+3.0 mg/L。1.2 供试土壤和作物供试土壤为过 3 mm 筛旱地赤红壤，pH=5.74（水土比 15），有机质 10.77 g/kg，全氮0.68 g/kg、全磷 0.47 g/kg、全钾 3.80 g/kg，碱解氮82.0 m
5、g/kg、速效磷 83.8 mg/kg、速效 钾 131.5 mg/kg。供试作物芥菜（Brassica juncea Coss.）品种为“香港客家”。1.3 试验方法试验于 2000 年 1012 月在华南农业大学资源环境学院进行。试验方案如下： 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浓缩液复合肥 A，P 由浓缩液提供，NK 分别由硫酸铵和氯化钾提供；处理 4浓缩液复合肥 B，其中 50%的 P 由浓缩液提供，50% 的 P 由过磷酸钙提供， NK则分别由硫酸铵和氯化钾提供。除空白 对照外，其它处理的 N、P2O5
6、、K2O 施用量均相等，为 0.36g/kg土、0.09 g/kg 土、0.18 g/kg 土。随机区 组排列，重复 3 次。按设计将土壤（4.0 kg）与肥料或浓缩液等拌匀，移入陶瓷盆内。加水到土壤相对含水量60%，密 闭一周。于 2000 年 10 月 26 日移栽苗龄 7天的芥菜苗 4 株。期间定期浇 水保持土壤湿润， 观察记录生长状况。生长 6 周后收 获，称地上部 鲜重、干质量。样品用 H2SO4-H2O2 消化，蒸馏法测定全氮、钒钼黄比色法测全磷。同时各 处理取土样， 风干，测定 pH、碱解氮、速效磷、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部生物量的影响
7、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，对芥菜地上部生物量（干质量）的影响见表 1。由表 1 可知，施以 100%或 50%浓缩液之磷取代过磷酸钙、辅以硫酸铵和氯 化钾制成的浓缩液复合肥 A 或 B，与过磷酸钙复合肥相比，芥菜地上部王卫红等：除镍化学镀镍废液制成复合肥的芥菜肥效试验研究 23干质量差异均不显著；但与不施肥相比，干 质量大幅度减产，二者产量差异显著。由此表明，浓缩液复合肥磷成分的肥效与等量磷的过磷酸钙相当。至于土壤施用三种肥料反而都对芥菜产量有负面影响，原因可能在于：一次性施入土壤的肥料养分浓度，相对于芥菜幼苗的而言会 过高，抑制了幼苗的前期生
8、长；后期虽有恢复，但生 长还是赶不上不施肥的空白对照。因此，对于耐肥性较差的作物（如芥菜），不可一次性施入大量的底肥，而要根据作物的需肥特性分次施用为宜。2.2 浓缩液复合肥对芥菜地上部氮磷钾吸收影响与“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，对芥菜地上部吸收氮、磷、钾的影响见表 2。由表 2 可知，施用浓缩液复合肥 A、B，与不施肥相比，显著影响芥菜对氮的吸收，植株中氮含量显著提高；而植株磷含量，则因复合肥中 浓缩液用量的不同而出现分异：浓缩液用量高者，植株磷含量与不施肥处理相当，差异不 显著；反之，植株磷含量与不施肥处理差异显著。至于 钾含量，差异不 显著。氮含
9、量显著偏低，与盆栽后期观察到的“不施肥”处理出现芥菜叶片偏黄的轻微缺氮现象是一致的。而植株磷含量受复合肥中浓缩液用量显著影响：浓缩液用量高者，植株含磷量亦高。因此可推测， 浓缩液中的 H2PO2-、HPO32-，在提前施入土壤的情况下，经过土壤中空气的氧化以及土壤微生物的作用，是可以转化磷酸盐而被芥菜有效利用的。至于 3 个处理钾含量差异不显著，可能与土壤中的 钾和速效钾含量较高，以及芥菜对钾的 强大吸收能力有关。与过磷酸钙复合肥相比，浓缩 液复合肥处理的植株氮、磷、钾含量差异均不 显著（P =0.05），这与生物量的结果是一致的，说明 浓缩 液不会显著影响芥菜对氮、磷、钾的正常吸收。2.3
10、浓缩液复合肥对土壤养分及 pH 值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，种植芥菜后，施用浓缩液复合肥 A、B 的处理，与不施肥相比，大幅度提高土壤中速效氮、磷、钾的含量，差异达显著水平（P=0.05）。有机质含量则差异不显著（但施用浓缩液复合肥土壤有机质含量仍有 3%5.5%的增长）；而三者较原土有机质含量大幅度提高的原因，估 计是与芥菜大量的根系残留在土壤中难以清除、影响有机 质的测定有关。此外，施用浓缩液复合肥，还会导致土壤pH 下降，酸度提高，说明该肥料是生理酸性肥料。至于不施肥处理土壤的 pH 较 原土 pH 有小幅提高，可能是芥菜吸收的生理碱性物质（
11、主要是磷酸盐）数量较生理酸性物质（主要是 NH4+、K+）为多，表 2的数据实际已暗示这种变化趋势。与过磷酸钙复合肥相比，三者的土壤速效磷、有机质含量和 pH 值差异均不 显著。但随着浓缩液施用量的不同，还是显示了一定程度的差异：如 浓缩液用量越多，速效磷的浓度越低，表明 H2PO2-、HPO32-在土壤中转化为正磷酸 盐需要一定时间，浓缩液复合肥中的磷可以作为缓效磷肥使用；又如，土壤有机质含量随浓缩液用量的增加而增加，表明浓缩液中的有机酸对提高土壤有机质含量还是有一定帮助的；此外，土壤 pH 值则随浓缩液用量的增加而降低，表明浓缩液复合肥是 较强的生理酸性肥表 2 不同处理对芥菜地上部吸收氮
12、、磷、钾的影响（以干物质计）处理N 含量/(gkg-1)N 吸收总量/(g盆 -1)P 含量/(gkg-1)P 吸收总量/(g盆 -1)K 含量/(gkg-1)K 吸收总量/(g盆 -1)1 3.79 b 0.046 2.18 a 0.027 57.7 a 0.7082 6.86 a 0.053 2.04 ab 0.016 65.3 a 0.5033 6.46 a 0.055 2.15 ab 0.018 61.2 a 0.5204 6.91 a 0.064 2.01 b 0.019 74.0 a 0.689注：表中数据为 3 次重复平均值。经邓肯氏检验 ，表中数据右上角 带有相同字母的表示差异
13、不显著（P=0.05）。表 3 不同处 理对盆栽后土壤养分及 pH 值的影响碱解 N 速效 P 速效 K处理/(mgkg-1)有机质/(gkg-1) pH原土 82.0 83.8 131.5 10.8 5.741 25.2 c 76.5 b 6.2 c 16.3 a 6.24 a2 256.3 a 120.6 a 41.6 a 16.8 a 4.61 b3 177.3 b 108.0 a 32.6 b 17.2 a 4.41 b4 158.2 b 119.0 a 47.6 a 16.8 a 4.55 b注：1）表中数据为 3 次重复平均值。经邓 肯氏检验，表中数据右上角带有相同字母的表示差异不
14、显著（P =0.05）。2）表中有机质和 pH 的数据为 3 次重复土样之混合样的结果。表 1 不同处理对芥菜地上部干质量的影响处理 干质量/(g盆 -1)比“不施肥”增产/%比施“过磷酸钙复合肥”增产/%1 12.27 a - +59.42 7.70 b -37.2 -3 8.50 b -30.7 +10.44 9.31 b -24.1 +20.9注：表中数据为 3 次重复平均值。经邓肯氏 检验，表中数据右上角带有相同字母的表示差异不显著（P =0.05）。24 土壤与环境 第 11 卷第 1 期（2002 年 2 月）料。至于土壤速效氮，施用浓缩液复合肥的含量明显低于过磷酸钙复合肥；分析其
15、规律发现，土壤速效氮含量与植株吸收的总氮量密切相关：植株吸收的总氮量越多，土壤速效氮含量越低。而土壤速效钾，施用浓缩液复合肥 A 的含量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株钾含量密切相关：土壤速效钾含量越高，植株钾含量也越高，这与玉米试验的规律是一致的 5。3 结论与讨论（1）供试土壤施用两种浓缩液复合肥后，与不施肥相比，均可显著提高芥菜含氮量，以及土壤速效氮、磷、钾含量，但对植株钾含量无显著影响，植株磷含量则随浓缩液复合肥中浓缩液用量的增加而趋向一致。但由于一次性施入土壤的肥料养分浓度过高，抑制了芥菜幼苗的前期生长， 导致减产。（2）施用浓缩液复合
16、肥或“过磷酸钙”复合肥，对芥菜地上部的干质量、氮、磷、钾含量，以及土壤的速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，都是生理酸性肥料。而施用浓缩 液复合肥的土壤速效氮含量明显低于“过磷酸钙”复合肥，施用浓缩液比例高的复合肥 A，土壤速效钾含量明显低于过磷酸钙复合肥和浓缩液比例低的复合肥 B。（3）进一步研究、优化芥菜的施肥 规律后， 浓缩液复合肥很可能可以替代由硫酸铵、过磷酸钙、 氯化钾配制的无机复合肥施用于芥菜。参考文献：1 许景文化学镀铜、镍老化废液处理与回收J上海 环境科学, 1995，14(12)：16-192 郭志军，麦青，苏敏化学 镀镍
17、- 磷合金的废液处理J材料保护, 1995，28(1)：25-263 WI-CHI YING，BONK R RRemoval of nickel and phopharous from electroless nickel bathsJMetal Finishing, 1987，85(12)：23-314 沃尔夫 冈里德尔化学 镀镍M上海：上海交通大学出版社， 1996: 218-2235 王卫红，刘可星，王 权永，等除镍化学镀镍废液制成复合肥对玉米肥效的试验研究J 华南农业大学学报（待发表）Effects of compound fertilizers making of Ni-remova
18、l concentrated liquor from spent electroless nickel solution on potted mustardWANG Wei-hong1，WU Xiao-ling1，LIU Ke-xing2，CHEN Zhi-chuan1，WANG Quan-yong1（1：Shenzhen Industrial Waste Treatment Station, Shenzhen 518049, China；2：College of Resources and Environment, South China Agricultural University, G
19、uangzhou 510642, China）Abstract：The pot experiment was carried out to study fertilizer effects of two kinds of compound fertilizers that were made of Ni-removal concentrated liquor from spent electroless nickel solution, which the concentrations of phosphorus and nitrogen were high, on the mustard a
20、nd changes of the nutrients in the soil. The results showed that fertilizer effects of two concentrated liquor compound fertilizers on the mustard were not significantly different with that of superphosphate compound fertilizer. Compared with the no fertilizer treatment, the growth of mustard had be
21、en restrained during the sprout stage because of its bad fertilizer-patient, and dry weight of mustard biomass were remarkably decreased. But concentrated liquor compound fertilizers could remarkably increase contents of NPK in the soil.Key words: spent electroless nickel solution；fertilizer effect；mustard
