城市污泥堆肥对土壤温室气体排放的短期影响

蒋 越,周 楫,杨雨浛,陈 宏,2,张 成,2*



城市污泥堆肥对土壤温室气体排放的短期影响

蒋 越1,周 楫1,杨雨浛1,陈 宏1,2,张 成1,2*

(1.西南大学资源环境学院,重庆 400715；2.重庆市农业资源与环境研究重点实验室,重庆 400715)

采用田间试验,施用2种城市污泥堆肥(含生物质炭和不含生物质炭),通过静态暗箱-气相色谱法研究污泥堆肥土地利用过程温室气体排放特征,探讨施用污泥堆肥的短期影响作用.结果表明,在观测时间内,N2O排放主要集中在前3周,约占总排放量的87.9%~95.6%.N2O排放量均随污泥堆肥施用量的增加而增加(<0.05),裸地N2O排放量高于种植作物处理.施用含生物质炭污泥堆肥能减少土壤N2O排放,且随着施用量的增加,N2O减少量越大(<0.05).CH4排放量较低,在试验前期和后期主要为负,总体表现为吸收CH4.各处理吸收CH4主要集中在第18d以后,其CH4吸收量占总吸收量的52.1%~66.7%.施用含生物质炭污泥堆肥处理CH4吸收量比不含生物质炭污泥堆肥处理低35.2%~62.2%,同时,裸地 CH4吸收量明显高于种植作物处理(<0.05).CO2排放也主要集中在18d以后,约占排放总量的50.5%~61.8%.种植作物能促进CO2的排放,种植作物处理是裸地的1.34~1.57倍.在观测时间内,污泥堆肥土地利用是CH4的弱吸收汇,是N2O和CO2的排放源,施加污泥堆肥能显著增加土壤N2O和CO2的排放.施用生物质炭污泥堆肥短期内能够减少温室气体总排放量,温室气体减排量达到20.41%~62.51%.

污泥堆肥；土地利用；温室气体；排放特征；短期效应

随着我国城镇化进程的加快,城市污水处理规模及污泥产量日益剧增[1].截止到2015年底,全国城镇污水处理量达410.3亿m3,污泥每年产生量(含水率80%)超过4000万t,城市污泥无害化处置率为56%,而“十三五”规划要求2020年全国地级及以上城市达到90%[2].污泥堆肥后具有保水保肥、增强土壤养分、改善土壤性状等特性[3],作为一种高营养有机肥常被用于改良土壤和促进植物生长[4],据统计,全球约37%的城市污水厂污泥被处理后施用于农田[5].但污泥堆肥施入土壤后会在一定程度上增加温室气体排放[6],研究发现含污泥堆肥会显著提高种植番茄土壤N2O的排放[7],因此,当进行堆肥利用时应考虑有机肥的种类和施用量[8].现阶段,生物质炭由于含碳量高、比表面积大、疏松多孔等特性,已成为农田固碳减排研究中的热点.施用生物质炭能显著增加土壤功能基因(氨氧化细菌、氨氧化古菌、亚硝酸盐还原酶和氧化亚氮还原酶)的丰度[9],降低N2O排放量[10-11],但同时也会增加土壤CH4排放量[11].目前的研究主要集中在施肥对农田温室气体排放的影响方面[11-13],也有部分学者研究了直接施用生物质炭对农田温室气体排放的影响[7,10],而有关污泥堆肥后进行土地利用过程的温室气体排放研究还比较缺乏,因此,本文以两种城市污泥堆肥为研究对象,研究不同污泥堆肥及施用量对土壤N2O、CH4和CO2排放的短期影响,为深入研究污泥堆肥土地利用过程温室气体排放的长期效应提供基础数据.

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试土壤:重庆市北碚区西南大学实验农田紫色土;供试植物:耐热且早熟的不结球白菜;供试肥料:试验所用污泥取自重庆市三峡水务北碚排水有限责任公司脱水污泥(生活污水),秸秆来自西南大学实验田(剪碎至2~3cm),水稻生物质炭为市面贩售,试验所用堆肥品为自制污泥堆肥产品,按照质量比分别将污泥:秸秆:生物质炭= 20:5:1(S类堆肥品)、污泥:秸秆=4:1(T类堆肥品)混合均匀后放入自制堆肥箱(有效尺寸为0.90m×0.45m×0.70m),采用强制通风+人工翻堆的方式进行好氧堆肥,堆肥完成后进行产品腐熟度和重金属含量检测,达到农用标准后方可使用,堆肥产品仅限于本次试验使用.供试污泥堆肥品及原材料基本性质如表1所示.

表1 堆肥品与原材料的基本性质

1.2 试验设计

试验地点位于重庆市北碚区西南大学实验基地大棚(N:29°48'45.25",E:106°24'28.40")内进行,室内配备通风换气系统,大棚透光率约为75%~85%.试验共设置9种处理,分别为:(1)CK:不施肥;(2)S1、S2、S3:施肥量分别为100,200,300kg/hm2(其氮含量主要来自污泥与秸秆混合堆肥后的产物,因此,以堆肥中的氮含量进行折算);(3)T1、T2、T3:施肥量分别为100,200,300kg/hm2;(4)S0、T0:施肥量均为200kg/hm2,并种植作物(其余处理均未种植作物),为耐热且早熟的不结球白菜,与S2和T2处理进行比较.每个试验小区面积为1m2,各小区之间用PVC板深入土壤表层30cm,以隔绝地表径流.将自制污泥堆肥品风干磨细后过2mm尼龙筛,在播种当天堆肥品以基肥的形式一次性施入土壤表层15cm以上,后期不追肥,按照施肥、间苗、翻耕、灌溉等传统管理模式管理菜地.不结球白菜种植密度为40穴/m2,每穴3株,播种至出苗期间覆盖遮阳网,分别于发芽期第1d和第3d间苗,每天下午18:00前浇水灌溉,作物成熟后收割.

1.3 气体样品采集与分析

温室气体采用密闭式组合静态暗箱法采集[14],气体采集箱均设计为分节组合式标准箱,由箱体和底座组成.箱体为不锈钢长方体(长0.5m、宽0.5m、高0.5m),外覆保温绝热材料,防止太阳辐射下采样箱壁温度升高影响观测结果.箱面上分别开有小孔连接气压缓冲袋与三通阀,以便维持气压平衡,箱体内部装有轴流扇以便气体混合.底座(长0.5m、宽0.5m、高0.2m)由不锈钢制成,上端有深3cm、宽2cm的密封水槽,采样时将采样箱扣在底座凹槽部位,液封以隔绝箱体内外气体交换.采样时首先用剪刀去除杂草等地上部分,将采样箱垂直插入土壤中5cm,箱体周围压实,以防漏气.试验于7月10日~8月14日采样,第1周每天采样,之后在第9,12,15,18, 21,24,27,30,33,36d采样,采样时间为上午8:00~ 9:00.气体用60mL注射器进行采集,之后每间隔10min采样一次,罩箱时间为30min,一共采集4次样品,24h内完成气样测定.采用Agilent 7890A型气象色谱仪进行测定,检验器温度为330℃,填气柱柱温为55℃,载气为高纯度氮气(>99.99%),定量分析检测污泥堆肥品施入土壤后N2O、CH4和CO2浓度,结合色谱峰面积和标气浓度计算出样品中各气体浓度,从而得出气体排放通量()和累积排放量(),计算公式如下:

1.4 数据处理

采用Excel 2010进行数据整理与统计分析,Origin 8.5绘制图形,SPSS 23.0统计分析软件对数据进行相关性分析,Duncan法对数据进行方差分析(=0.05).

2 结果与讨论

2.1 土壤N2O排放特征

2.1.1 N2O排放通量 S1、S2、S3处理N2O平均排放通量分别为338.95,469.81,680.19µg/(m2·h), T1、T2、T3处理分别为521.25,1039.93,1566.08µg/ (m2·h)(图1),N2O平均排放通量随污泥堆肥施用量增加而增加(<0.05).CK处理平均排放量为281.11µg/(m2·h),明显低于其他8种处理.研究发现,约24%的N2O源于农业活动中氮肥的施用[15].在土壤介质中,NO3－-N和NH4+-N均为N2O的主要底物,分别进行生物硝化和反硝化过程.随着堆肥施用量增加使得土壤有效氮(主要来自堆肥)增加,土壤硝化和反硝化作用增强,从而增加N2O的排放量[16].S0和T0处理平均排放通量分别为382.50,744.81µg/ (m2·h),约为相同施肥量S2和T2处理的81.41%、71.62%,可见种植作物的土壤N2O排放通量低于裸地,这与He[17]等研究结果相似(种植蔬菜后排放通量仅为裸地的1/3).

2.1.2 N2O累积排放量 S1、S2、S3处理N2O累积排放量分别为226.63,314.48,398.04mg/kg, T1、T2、T3处理分别为286.03,633.75,1060.71mg/ kg(图2),可见,随着施肥量的增加,N2O排放量随之增加,这与熊舞等[18]研究结果一致.施肥量影响土壤N2O排放,邱炜红等[19]发现不同施肥水平影响菜地N2O排放通量,且显著提高其累积排放量.高施肥量易促使土壤中氮转化功能型微生物在组成、数量等方面发生变化,导致土壤N2O大量排放,故高施肥量会增加土壤N2O排放风险[20].各处理N2O排放主要集中在前3周,约占总排放量的87.9%~95.6%,这与何闪英等[7]、钟佳等[21]的研究结果相似.

图1 N2O排放通量

同一施肥量水平下,裸地N2O累积排放量均高于种植作物的处理,即S2>S0,T2>T0,这与邱炜红等[19]、Lopez-Fernandez等[22]研究结果一致.邹娟等[23]认为作物生长发育后期需要汲取大量营养元素,土壤中硝化、反硝化菌呼吸作用底物的无机氮素含量减少,同时生物质炭吸附NH4+,使得N2O排放减少.观测时间内,施用含生物质炭污泥堆肥能减少土壤N2O排放,且随着施用量的增加,N2O减少量越大.S1、S2、S3处理N2O累积排放量分别比T1、T2、T3处理低20.8%、50.4%、63.5%(<0.05).这可能是由于污泥堆肥中生物质炭的比表面积较大,N2O被表面吸附,也可能是由于生物质炭引起土壤氧扩散增强或者影响了N2O还原酶的活性,从而抑制硝化反硝化作用[9].

图2 N2O累积排放量

2.2 CH4排放特征

2.2.1 CH4排放通量 各处理CH4排放通量较低,在试验前期和后期CH4排放通量主要为负(图3),试验中期(10~21d)排放量较高.除S0处理外,其他处理平均排放通量均为负,为-0.091~-0.022mg/(m2·h),表现为土壤吸收CH4(<0.05).CH4排放通量主要由土壤 CH4产生和氧化的差值决定,营养元素的加入影响产甲烷菌、甲烷氧化菌等微生物活性,进而影响土壤CH4排放.

2.2.2 CH4累积排放量 除T0处理外,其余各处理CH4累积排放量均为负值(-80.48~-1.05mg/kg),总体表现为吸收CH4.S1~S3处理和T1~T3处理吸收CH4主要集中在第18d以后(图4),其CH4吸收量分别占总吸收量的54.2%~66.7%、52.1%~54.6%,表明在观测时间内,污泥堆肥土地利用过程是CH4的弱吸收汇.CH4在土壤中的排放和吸收受到施肥、土壤理化性质、气候变化等的影响[24].Li等[25]研究表明施用堆肥能较大程度地降低CH4排放,经过干燥处理的沼渣肥能够降低CH4排放约50％.厌氧条件下,产甲烷菌能分解利用土壤中的有机化合物,产生CH4,好氧条件下,CH4又能被甲烷氧化菌氧化[20].本试验过程中对土壤进行灌溉,一方面会使土壤含水量增加,土壤呈厌氧环境,甲烷菌的活性增加,促进CH4的产生;但另一方面施加污泥堆肥较大程度降低了CH4排放.同时,各处理吸收CH4主要集中在18d以后,由于该时间段土壤含水量较低,处于好氧状态,有利于CH4氧化菌生长,促进了土壤对CH4的吸收.但由于观测时间较短,其长期效应还需进一步观测研究.相同施肥量下,种植作物土壤CH4累积排放量均大于裸地,即S0>S2处理,T0>T2处理.贾俊香[26]研究轮作菜地累积CH4排放量比裸地高35%~110%.施用含生物质炭污泥堆肥可以提高土壤有机质含量,降低土壤CH4吸收量(即增加土壤CH4排放),S1、S2、S3处理CH4吸收量分别比T1、T2、T3处理低35.2%、62.2%、45.8%.Yang等[27]研究发现,增加有机质含量可以降低土壤氧化还原电位,加速土壤CH4的产生,促进CH4释放.Zhang等[11]在相同施肥量的条件下,添加40t/ha的生物质炭土壤比未添加生物质炭的处理CH4排放量增加了34%.施加生物质炭污泥堆肥能改变土壤微生物活性(产甲烷菌和甲烷氧化菌)、土壤理化性质,从而影响土壤CH4的排放.但Troy等[28]在添加小麦秸秆制成的生物质炭中发现,与未添加生物质炭相比,CH4排放无明显变化.因此,关于生物质炭对土壤CH4排放的影响机制需要进一步研究.

图4 CH4累积排放量

2.3 CO2排放特征

2.3.1 CO2排放通量 S1~S3处理CO2排放通量在前20d略有波动,但整体呈先增加后减小的变化趋势(图5),平均排放通量分别为380.91,460.27, 489.03µg/(m2·h);T1~T3处理的平均排放通量分别为310.32,533.74,597.59µg/(m2·h).CO2平均排放通量随着施肥量的增加呈递增趋势(<0.05),减量施肥能显著降低CO2的排放量.S0、T0处理(种植作物)平均排放通量(分别为633.16和653.53µg/(m2·h))分别高于S2和T2处理,可能是由于作物随生长周期变化生长速率加快,供试土壤的呼吸速率随之增强.潘莹等[29]研究发现土壤CO2排放与作物根系的主要特性之间具有较好的相关性,表明作物生长与土壤呼吸是相互统一的.种植作物还能使土壤疏松多孔,产生较多有机质,从而促进CO2排放.

2.3.2 CO2累积排放量 S1~S3处理的CO2累积排放量分别为314.63,374.45,385.05mg/kg,T1~T3处理分别为234.34,451.88,459.65mg/kg,各处理CO2排放主要集中在18d以后,约占排放总量的50.5%~61.8%.S0、T0处理(种植作物)CO2累积排放量显著高于S2、T2处理(<0.01),分别是S2和T2处理的1.57、1.34倍.这可能是因为种植植物改善了土壤的土层结构,使土层疏松多孔,再加上植物根系呼吸和地上植物部分的呼吸作用,促进了CO2的排放.观测时间内,S1处理CO2累积排放量高于T1处理,但S2和S3处理分别低于T2和T3处理,T2和T3处理的累积排放量比S2和S3处理增加了20.7%、19.4%,这可能与生物质炭本身的固碳作用有关.当施肥量超过一定范围,含生物质炭的堆肥通过提高土壤氧化稳定性、降低矿化速度、增加土壤有机碳库[30],吸附有机物、参与土壤团聚体的形成来抑制原有机质分解,从而抑制CO2排放.

图5 CO2排放通量

2.4 温室气体排放总量估算

根据IPCC[6]报告计算方法,将不同温室气体折算成CO2排放当量,估算污泥堆肥利用过程的温室气体总排放量,见表2.各处理CH4排放量基本为负,可见污泥堆肥作用于土壤是CH4的弱吸收汇.污泥堆肥土地利用过程是N2O和CO2的排放源,与CK相比,各处理N2O和CO2排放量分别增加了24.06%~480.64%和92.11%~270.95%(<0.05),施加污泥堆肥能显著增加土壤N2O和CO2的排放.

图6 CO2累积排放量

温室气体总排放量均随施肥量的增加而增加(<0.05),其中,S1~S3处理温室气体总排放量为67.04~117.91g/m2,T1~T3处理为84.23~314.54g/m2,均高于CK处理.S1~S3处理温室气体总排放量比T1~T3处理低20.41%~62.51%(<0.05),表明施用含生物质炭污泥堆肥短期内能有效降低土壤温室气体总排放量.在相同施肥量下,裸地处理(S2和T2处理)总排放量分别是种植作物处理(S0和T0处理)的1.12和1.73倍.可见,裸地对温室效应具有较大贡献,需要引起重视.

表2 温室气体排放量

3 结论

3.1 观测时间内,污泥堆肥土地利用过程是N2O和CO2的排放源,是CH4的弱吸收汇,施加污泥堆肥能显著增加土壤N2O和CO2的排放(<0.05).CH4排放通量较低,总体表现为吸收CH4.N2O排放主要集中在前中期(占总排放量的87.9%~95.6%),CO2排放主要集中在中后期(占总排放量的50.5%~61.8%),N2O和CO2平均排放通量和累积排放量均随施肥量的增加呈递增趋势(<0.05).

3.2 施用含生物质炭污泥堆肥短期内能降低温室气体总排放量, 其温室气体总排放量比施用不含生物质炭污泥堆肥的处理低20.41%~62.51% (<0.05).在相同施肥量情况下,种植作物处理的CO2排放量是裸地的1.34~1.57倍,但N2O排放量和CH4吸收量则明显低于裸地.总体来说,裸地的温室气体总排放量短期内明显高于种植作物处理,但其长期效应还需进一步观测研究.

[1] 白莉萍,齐洪涛,伏亚萍,等.北京地区不同城镇污水处理厂堆肥污泥的营养含量和重金属污染 [J]. 环境科学, 2014,35(12):4648-4653.

[2] 国务院办公厅.“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划 [J]. 中国环保产业, 2016,(12):1-4.

[3] 刘洪涛,王燕文,孔祥娟,等.城市污泥土地利用近期发展趋势及其原因研究 [J]. 环境科学与管理, 2015,40(11):37-40.

[4] 王 聪,沈健林,郑 亮,等.猪粪化肥配施对双季稻田CH4和N2O排放及其全球增温潜势的影响 [J]. 环境科学, 2014,35(8):3120-2127.

[5] Togay N, Togay Y, Dogan Y. Effects of municipal sewage sludge doses on the yield, some yield components and heavy metal concentration of dry bean (L.) [J]. African Journal Biotechnology, 2008,7(17):3026-3030.

[6] IPCC. Climate change 2013: The physical science basis: Working group I contribution to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [M]. Stockholm: Cambridge University Press, 2013.

[7] 何闪英,李阿南,王 雷,等.污泥及其混合堆肥对番茄土壤性质和N2O排放的影响 [J]. 农业工程学报, 2015,31(15):239-246.

[8] 姜珊珊,庞炳坤,张敬沙,等.减氮及不同肥料配施对稻田CH4和N2O排放的影响 [J]. 中国环境科学, 2017,37(5):1741-1750.

[9] 陈 晨,许 欣,毕智超,等.生物炭和有机肥对菜地土壤N2O排放及硝化、反硝化微生物功能基因丰度的影响 [J]. 环境科学学报, 2017,37(5):1912-1920.

[10] Wang J Y, Zhang M, Xiong Z Q, et al. Effects of biochar addition on N2O and CO2emissions from two paddy soils [J]. Biology and Fertility of Soil, 2011,47(8):887-896.

[11] Zhang A F, Cui L Q, Pan G X, et al. Effect of biochar amendment on yield and methane and nitrous oxide emissions from a rice paddy from Tai Lake plain, China [J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2010,139(4):469-475.

[12] 李 平,郎 漫,李 淼,等.不同施肥处理对东北黑土温室气体排放的短期影响 [J]. 环境科学, 2018,39(5):2361-2365.

[13] 廖千家骅,颜晓元.施用高效氮肥对农田N2O的减排效果及经济效益分析 [J]. 中国环境科学, 2010,30(12):1695-1701.

[14] 王 薇.温室气体及其稳定同位素排放通量测量技术和方法研究 [D]. 合肥:中国科学技术大学, 2013.

[15] 邹建文.稻麦轮作生态系统温室气体(CO2、CH4和N2O)排放研究 [D]. 南京:南京农业大学, 2005.

[16] 刘 韵,柳文丽,朱 波,等.施肥方式对冬小麦-夏玉米轮作土壤N2O排放的影响 [J]. 土壤学报, 2016,53(3):735-745.

[17] He F F, Jiang R F, Chen Q, et al. Nitrous oxide emissions from an intensively managed greenhouse vegetable cropping system in Northern China [J]. Environmental Pollution, 2009,157(5):1666-1672.

[18] 熊 舞,夏永秋,周 伟,等.菜地氮肥用量与N2O排放的关系及硝化抑制剂效果 [J]. 土壤学报, 2013,50(4):743-751.

[19] 邱炜红,刘金山,胡承孝,等.种植蔬菜地与裸地氧化亚氮排放差异比较研究 [J]. 生态环境学报, 2010,19(12):2982-2985.

[20] 郝小雨,周宝库,马星竹,等.氮肥管理措施对黑土玉米田温室气体排放的影响 [J]. 中国环境科学, 2015,35(11):3227-3238.

[21] 钟 佳,魏源送,赵振凤,等.污泥堆肥及其土地利用全过程的温室气体与氨气排放特征 [J]. 环境科学, 2013,34(11):4186-4194.

[22] Lopez-Fernandez S, Diez J A, Hernaiz P, et al. Effects of fertiliser type and the presence or absence of plants on nitrous oxide emissions from irrigated soils [J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2007,78(3): 279-289.

[23] 邹 娟,胡学玉,张阳阳,等.生物炭介导的不同地表条件下土壤N2O的排放特征 [J]. 环境科学, 2017,38(5):2093-2101.

[24] 闫翠萍,张玉铭,胡春胜,等.不同耕作措施下小麦-玉米轮作农田温室气体交换及其综合增温潜势 [J]. 中国生态农业学报, 2016,24(6):704-715.

[25] Li Jing, Wang M X, Chen D Z. Mitigation technologies assessments on methane emission from rice paddies [J]. Chinese Journal of Atmosphere Sciences, 1998,22(2):183-192.

[26] 贾俊香.菜地生态系统温室气体排放规律与碳收支估算研究 [D]. 南京:南京农业大学, 2012.

[27] Yang B, Zheng Q X, Wang J Y, et al. Mitigating net global warming potential and greenhouse gas intensities by substituting chemical nitrogen fertilizers with organic fertilization strategies in rice–wheat annual rotation systems in China: A 3-year field experiment [J]. Ecological Engineering, 2015,81:289-297.

[28] Troy S M, Lawlor P G, O′Flynn C J, et al. Impact of biochar addition to soil on greenhouse gas emissions following pig manure application [J]. Soil Biology & Biochemistry, 2013,60:173-181.

[29] 潘 莹,胡正华,吴杨周,等.保护性耕作对后茬冬小麦土壤CO2和N2O排放的影响 [J]. 环境科学, 2014,35(7):2771-2776.

[30] Steiner C, Teixeira W G, Lehmann J, et al. Long term effects of manure, charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered central Amazonian upland soil [J]. Plant and Soil, 2007,291(1/2):275-290.

Short-term effects of sewage sludge compost application on emissions of greenhouse gases from soil. J

IANG yue1, ZHOU Ji1, YANG Yu-han1, CHEN Hong1,2, ZHANG Cheng1,2*

(1.College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China；2.Chongqing Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment, Chongqing 400715, China)., 2018,38(10)：3788~3794

Two different sewage sludge composting products (with and without biochar) were applied in field to study short-term impacts of their application on the greenhouse gases (CH4, CO2and N2O) emission from soil. The results indicated that N2O emissions mainly occurred in the first three weeks, with the emission amount accounting for 87.9%~95.6% of the total emissions during the observation period. The emission amount of N2O increased with the application amount of compost (<0.05), and N2O emission from bare land was higher than that of crop plants treatment. The application of sludge composting can lead to the reduction of the N2O emissions from soil, and the N2O reduction amount increased with the increase of the fertilizing amount (<0.05). CH4emission fluxes showed negative values in the early and late stages of the experiment, indicating that soil could adsorb CH4. The absorption of CH4took place mainly after 18 days, accounting for 52.1%~66.7% of the total absorping amounts. The absorping amount of CH4in soil with biochar compost was 35.2% to 62.2% less than that in soil without biochar, and higher absorping amount of CH4appeared in bare land when compared with the land with planting crops (<0.05). CO2emissions mainly occurred after 18days, accounting for 50.5%~61.8% of the total emission. The planting crops can promote the CO2emission in soil, which was 1.34~1.57 times that of the bare land. Thus, it can be speculated that land application of compost was a weak sink of CH4and a source of N2O and CO2emissions during the observation period. The application of sludge composting can lead to the increase of the emissions of N2O and CO2in soil. Sludge compost with biochar in short-term could reduce the N2O and CO2emissions from soil, and the biochar played an important role in reducing the greenhouse gas emissions, as the emission amounts from soil with biochar compost was 20.41% to 62.51% less than that in soil without biochar.

sludge compost；land application；greenhouse gas；emission characteristics；short-term effect

X16

A

1000-6923(2018)10-3788-07

蒋 越(1994-),男,重庆人,西南大学资源环境学院硕士研究生,主要研究方向为废物处理处置与资源化利用.发表论文1篇.

2018-03-21

国家自然科学基金资助项目(51208426)

* 责任作者, 副教授, zhcheng@126.com