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污泥堆肥中含有丰富的有机质、氮磷等营养成分,应用于林业能够为植物提供养分,改变土壤理化性质。但是,污泥堆肥中的有机质、氮磷等营养成分会通过地表径流和地下渗流进入水环境,对周围水体构成潜在影响。本文以北京市污泥堆肥厂生产的污泥堆肥产品为研究对象,考察了污泥堆肥施用后氮磷在林地土壤中的形态分布特征,并分析了污泥堆肥中氮磷在土壤环境中的转化行为。本文选择面积约500m2的银杏林和梅花林作为样地,将污泥堆肥按0、1.5、3、4.5和6kg/m2的施肥浓度,以条状、环状施肥的方式分别施用于银杏林和梅花林,考察林地土壤中氮磷的形态分布特征。实验结果表明,施用污泥堆肥一个月后,林地土壤中氮磷的含量均有所提高,特别是表层0~10cm的土壤,其中全氮含量提高了1.65%~37.59%,全磷含量提高了0.89%~8.52%,铵态氮含量提高了50.81%-114.70%,硝态氮含量提高了68.43%~152.94%,有效磷含量提高了23.59%~50.19%,但随后这一规律发生变化。林地土壤中无机磷含量大小顺序为:Ca-P>Oc-P>Fe—P>Al-P>Ex-P,有机磷含量大小顺序为:中活性有机磷>中稳定有机磷>高稳定有机磷>活性有机磷。为了考察不同施肥比例对土壤中氮磷含量的影响,采用盆栽实验的方法,将污泥及污泥堆肥按10%、25%、50%的比例施用于土壤中。实验结果表明,污泥和污泥堆肥均能显著增加土壤中氮磷含量,且随施肥比例呈正相关;盆栽试验15周后,施用污泥和污泥堆肥的土壤中全氮分别降低了33.98%~53.99%和33.79%~54.21%;铵态氮分别降低了34.04%~53.99%和34.12%~53.31%;而硝态氮含量分别增加了54%~238.83%和62.97%~230.71%;全磷含量分别降低了3.27%~14.94%和7.48%~14.22%;有效磷含量分别降低了3.27%~14.94%和7.48%~14.22%。硝态氮不易被土壤吸附,易遭淋失,这可能增加了土壤中硝态氮的流失风险,有效磷的降低可能是因为植物吸收利用和磷素植物有效性降低。为了研究污泥堆肥中氮磷的转化行为,采用土壤培养实验的方法。实验结果表明,污泥堆肥应用于土壤后有机氮将发生矿化作用,并且符合一级动力学方程Nt=N0(1-e-k0t)。水分和温度对污泥堆肥中氮素矿化释放具有显著影响。污泥堆肥中净氮释放率随水分升高先增加后降低,随温度升高而增加。在水分较高和温度较高时,更多的硝态氮在土壤中的累积,易构成潜在环境风险。施用污泥堆肥后土壤中不同形态磷含量均略有升高,而土壤中不稳定性磷含量的升高,增加了磷的流失风险。因此,建议污泥堆肥在林地应用过程中,要控制好施肥量和施肥时间,尽量避开夏季和雨水较多的季节。