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--Na2S法”沉淀Ni2+后的废水中，含大量的氮（NH4+）、磷（H2PO2-、HPO32-）和有机物（如苹果酸等），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[1~4]，还浪费了宝贵的氮、磷、有机物资源，寻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%H移动感应器2O2，最后将溶液蒸发浓缩至饱和，其组分如下：ρ=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1∶5），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 mg/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10~12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、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
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。
表2 不同处理对芥菜地上部吸收氮、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盆纤维素水解-1) |
1 | 3.79 b | 0.046 | 2.18 a | 0.027 | 57.7 a | 0.708 |
2 | 6.86 a | 0.053 | 2.04 ab | 0.016 | 65.3 a | 0.503 |
3 | 6.46 a | 0.055 | 2.15 ab | 0.018 | 61.2 a | 0.520 |
4 | 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不显著（P=0.05）。
2.2 浓缩液复合肥对芥菜地上部氮磷钾吸收影响
生理海水
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2smdao。
表3 不同处理对盆栽后土壤养分及pH值的影响
处理 | 碱解N | 速效P | 速效K | 有机质 /(gkg-1) | pH |
/(mgkg-1) |
原土 | 82.0 | 83.8 | 131.5 | 10.8 | 5.74 |
1 | 25.2 c | 76.5 b | 6.2 c | 16.3 a | 6.24 a | 浏阳霉素
2 | 256.3 a | 120.6 a | 41.6 a | 16.8 a | 4.61 b |
3 | 177.3 b | 108.0 a | 32.6 b | 17.2 a | 4.41 b |
4 | 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。
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 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（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。
表1 不同处理对芥菜地上部干质量的影响
| | 比“不施肥”增产 /% | 比施“过磷酸钙复合肥” 增产/% |
1 | 12.27 a | - | +59.4 |
2 | 7.70 b | -37.2 | - |
3 | 8.50 b | -30.7 | +10.4 |
4 | 9.31 b | -24.1 | +20.9 |
| | | |
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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）。
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：
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[2] 郭志军，麦青，苏敏．化学镀镍--磷合金的废液处理[J]．材料保护, 1995，28(1)：25-26．
[3] WI-CHI YING，BONK R R．Removal of nickel and phopharous from electroless nickel baths[J]．Metal Finishing, 1987，85(12)：23-31．
[4] 沃尔夫冈·里德尔．化学镀镍[M]．上海：上海交通大学出版社，1996: 218-223．
[5] 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-removal concentrated liquor from spent electroless nickel solution on potted mustard
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