全 文 ：生态与农村环境学报 2016，32 (1):126－132
Journal of Ecology and Ｒural Environment
蚯蚓消解后污泥的性质变化及对彩叶草生长的影响
霍庆霖，徐小逊①，张世熔，邓倩西，张驰强，邓玉兰，董袁媛 (四川农业大学环境学院，四川 成都
611130)
摘要:以太平 1号蚯蚓(Pheretima)消解生活污泥，并将消解后污泥与土壤按不同比例混合作为彩叶草(Coleus
blumei)基质进行盆栽试验，研究了经蚯蚓消解前后污泥理化性质变化及蚯蚓消解后污泥不同配比基质对彩叶草
生长的影响。结果表明，经蚯蚓消解后的污泥 pH值、含水量、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量降
低，污泥的湿容重下降 38. 89%，通气孔隙度升高 93. 91%，其作为栽培基质的性质得到改善。蚯蚓对污泥中重金
属有一定的生物富集作用，消解后污泥中 Pb、As、Hg 和 Zn 含量下降，Cu 和 Cd 含量升高，但仍符合 GB 4284—84
《农用污泥中污染物控制标准》中的中性和碱性土壤标准。随着污泥添加量的上升，栽培基质酶活性显著升高，且
植株生长形态和生理特性明显优于未消解污泥和对照(100%土壤)，表明 100%消解后污泥作为栽培基质有利于
彩叶草生长。
关键词:蚯蚓;生活污泥;彩叶草;生长发育
中图分类号:X71 文献标志码:A 文章编号:1673－4831(2016)01－0126－07
DOI:10．11934 / j．issn．1673－4831．2016．01．021
Properties of Earthworm Digested Sewage Sludge and Effects of the Sludge on Growth of Coleus blumei． HUO
Qing-lin，XU Xiao-xun，ZHANG Shi-rong，DENG Qian-xi，ZHANG Chi-qiang，DENG Yu-lan，DONG Yuan-yuan (Col-
lege of Environmental Sciences，Sichuan Agricultural University，Chendu 611130，China)
Abstract:A pot experiment was carried out using earthworm(Pheretima)digested sewage sludge as ingredient mixed with
soil at different ratios to form culture medium for growth of Coleus blumei to explore changes in properties of the sewage
sludge after digestion by earthworms and effect of the use of the earthworm digested sewage sludge at different rates on
growth of C． blumei． Ｒesults show that pH，water content，total nitrogen，total phosphorus，alkalyzable N，readily availa-
ble phosphorus，readily available potassium and organic matter were lower in the digested sludge than in untreated sludge，
and wet bulk density of the digested sludge was 38. 89% lower，while porosity was 93. 91% higher，which indicates that
earthworm digestion improves properties of the sludge as culture medium． Eearthworms may bio-accumulate heavy metals
from sewage sludge． Digestion lowered the content of Pb，As，Hg and Zn，but raised that of Cu and Cd in the sludge，
making it up to the criteria for neutral and alkaline soils of GB 4284－84 Standards for Control of Pollutants in Sludge for
Agricultural Use ． In the culture medium soil enzyme activity increased with rising rate of digested sludge used，and more-
over，the plants growing in the medium mixed with digested sludge are much better than those growing in untreated sludge
and in CK (100% soil)in growth morphology and physiological property，which indicates that 100% earthworm digested
sludge can be used as very good medium for cultivation of C． blumei．
Key words:earthworm;domestic sewage sludge;Coleus blumei;growth
收稿日期:2015－08－14
基金项目:国家科技支撑计划(2012BAD14B00)
① 通信作者 E-mail:xuxiaoxun2013@ 163．com
随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水
处理力度和污水处理设施建设逐渐加快，产生的污
泥量也日益增加。据统计，我国污泥(含水率 w 为
80%)产量已达 3. 0×108 t·a－1，且每年将新增污水
集中处理能力 1. 5×108 m3·d－1，若新增处理能力的
运行负荷按 80%计，我国污泥产量将以 2. 6×107 t·
a－1的速度逐年递增［1－2］。城市污泥含有大量氮、磷、
钾、微量元素和有机质等营养成分，但也含有大量
有毒、有害物质，如重金属、病原菌及寄生虫(卵)
等［3］，若处置不当易对生态环境和人类健康造成很
大危害［4－5］。因此，实现城市生活污泥的无害化和
资源化利用具有重要意义。
国内外处理生活污泥的方式主要有焚烧、填埋
和资源化利用等。焚烧和填埋污泥容易引起二次
污染［4］，不易广泛推广。资源化利用中直接堆肥法
被广为采用，但堆肥法不能去除污泥中重金属［3］，
第 1期 霍庆霖等:蚯蚓消解后污泥的性质变化及对彩叶草生长的影响 ·127·
且存在堆肥周期长、占地面积大、气味难闻和滋生
蚊蝇等缺点［6］。研究表明，利用蚯蚓处理污泥能降
低其中部分有毒有害物质含量，改善污泥性质［7－8］。
如陈学民等［9］用赤子爱胜蚯蚓(Eisenia foetida)直接
处理兰州市七里河污水厂新鲜的脱水污泥，发现经
蚯蚓处理后污泥中 Cu、Zn、Pb 和 Cr 含量有不同程
度降低，但孙海东［5］却发现消解后污泥 Cr含量有所
升高，Cu、Zn和 Pb含量均降低。以上研究的结果不
一致可能与不同区域污泥背景值以及具体消解条
件不同有关。
目前，对成都市生活污泥进行蚯蚓消解处理的
报道并不多见，有关蚯蚓消解后污泥容重、孔隙度
等与栽培相关物理指标以及聚丙烯酰胺等有害物
质含量变化方面的研究更少。消解后污泥主要集
中在蔬菜育苗、景观观花植物和草坪的应用
上［10－13］，在观叶类景观植物中的研究还相对少见。
彩叶草(Coleus blumei)是一种应用较广的观叶花
卉，色彩鲜艳，品种多，容易繁殖，有很大的市场前
景。因此，笔者拟通过分析消解前后污泥理化性质
的变化，以及消解后污泥对彩叶草生长的影响，探
讨蚯蚓消解后污泥作为植物栽培基质的可行性，以
期为污泥的资源化利用提供一定的理论依据和技
术支持。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试污泥取自成都市双流县东升污水处理厂，
供试蚯蚓为太平 1 号(Pheretima)，彩叶草穴盘苗购
于成都市温江区花木交易中心。供试土壤为水稻
土，采自四川农业大学温江试验基地，土壤 pH 值、
电导率、w(全氮)、w(速效氮)、w(全磷)、w(速效
磷)、w(全钾)、w(速效钾)和 w(有机质)分别为
6. 35、0. 11 mS· cm－1、1. 12 g· kg－1、78. 43 mg·
kg－1、0. 98 g·kg－1、18. 34 mg·kg－1、6. 03 g·kg－1、
123. 20 mg·kg－1和 20. 32 g·kg－1。
1. 2 试验设计
将未经蚯蚓消解的鲜样污泥一部分保存于冰
箱待测，一部分风干研磨，过 2 mm 孔径筛后备用。
选一块长 50 m、宽 1. 5 m 的长方形土地作为处理
床。将污泥堆置于处理床上，蚯蚓投放量为 2 kg·
m－2，堆置厚度约 40 cm。每隔 10 d 翻转 1 次污泥，
40 d后采集蚯蚓消解后污泥，带回实验室备测。
盆栽试验设 6 个处理，每个处理 3 个重复。各
处理分别为:100%土壤(CK);25%蚯蚓消解后污
泥+75%土壤(T1);50%蚯蚓消解后污泥+50%土壤
(T2);75%蚯蚓消解后污泥+25%土壤(T3);100%
蚯蚓消解后污泥(T4);100%未处理污泥(T5)。彩
叶草定苗，每盆装入 5. 0 kg 混合物，选择大小长势
相似的彩叶草穴盘苗(约 2. 5 cm 高)移栽，每盆 3
株。定时定量浇水，待植株长至 3 ～ 4 cm 高开始对
彩叶草各生长形态进行测定，每隔 10 d 测定 1 次，
待植株生长 60 d后收获，测定植株理化性质。
1. 3 测定方法
1. 3. 1 污泥性质的测定
污泥基本理化性质采用常规分析法［14］测定。
其中，pH值和 EC值的测定采用 V(土)∶ V(水)为
1 ∶ 2. 5的混合物搅拌，用 pH计和电导率仪测定;全
氮含量采用半微量凯氏法测定;碱解氮含量采用碱
解扩散法测定;全磷含量采用 HClO4 －H2SO4 消煮－
钒钼黄比色法测定;速效磷含量采用钼蓝比色法测
定;全钾、速效钾含量采用火焰光度法测定;有机质
含量采用重铬酸钾法测定;全量 Cd、Pb、Cu、Zn 采用
HF－HNO3－HClO4 消煮－原子吸收分光光度法测定;
Hg、As含量采用王水水浴消煮－原子吸收分光光度
法测定;聚丙烯酰胺含量采用淀粉－碘化镉法［15］测
定。为确保重金属含量测试的准确性，土壤形态成
分分析标准物质 GBW07443(GSF－3)被用到各重金
属元素的分析测试中，同时试验中还通过添加空白
试剂和试样重复，上机测试时添加内标来确保样品
分析的精确度。
容重和孔隙度的测定参照钱笑天等［16］的方法
进行:
ρ =(W3 － W0)/625， (1)
Φ =(W2 － W1)/625 × 100%， (2)
Φa =(W2 － W3)/625 × 100%， (3)
Φb = Φ － Φa， (4)
e = Φa /Φb。 (5)
式(1)～(5)中，ρ 为土壤湿容重，%;Φ 为土壤总孔
隙度，%;Φa 为通气孔隙度，%;Φb 为持水孔隙
度，%;e为孔隙比，%;W1 为风干样加满至体积为
625 cm3 的塑料烧杯总质量，g;W2 为风干样加满至
体积为 625 cm3 的塑料烧杯并在水中浸泡 24 h后的
总质量，g;W3 为将水中浸泡 24 h 后的加满风干样
的塑料烧杯倒置，待水分自由沥干后的总质量，g;
W0 为烧杯质量，g。污泥酶活性的测定参照土壤酶的
测定方法，其中脲酶活性采用尿素剩余量法测定［17］，
过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定［18］。
1. 3. 2 蚯蚓体内重金属含量的测定
将蚯蚓放入搪瓷盘吐泥 2 d，用去离子水洗净，
然后于烘箱中 105 ℃烘 8 h，烘干后取出。冷却后研
·128· 生 态 与 农 村 环 境 学 报 第 32卷
磨，过 0. 85 mm 孔径筛，称取适量蚯蚓粉末于 150
mL三角瓶中，加浓硝酸 20 mL，盖上表面皿放置过
夜。加少量高氯酸，在通风橱中加热消解至冒出大
量白烟为止。若样品未溶解完全，冷却后再加浓硝
酸和高氯酸，加热，直至消解液变清。冷却后加 1
mL浓硝酸和少量去离子水，转入 100 mL容量瓶中，
定容后过滤，采用原子吸收法测定。
1. 3. 3 彩叶草生长状况的测定
苗高用直尺测量，以穴盘基质表面到生长点的
高度为准;叶宽用直尺测量，以叶片横向最大垂直
宽度为准;冠幅用直尺测量，将植株南北和东西方
向直径相乘即可;叶片数采用计数法，以完全展开
为 1片叶;分支数以直接计数法测定，以形成侧芽为
准;生物量采用称量法测定。
彩叶草生理特性的测定参照文献［19］进行，其
中植物花青素含量采用乙醇提取比色法测定;根系
活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)比色法测定;淀
粉含量采用蒽酮显色法测定;可溶性糖含量采用蒽
酮法测定;丙二醛含量采用双组分分光光度计法
测定。
1. 4 数据处理
采用 SPSS 20. 0 软件做统计分析，结果均用 3
次重复的平均值±标准差表示。对不同配比基质处
理的 各 性 状 进 行 单 因 素 方 差 分 析 (one-way
ANOVA)，用最小显著性极差法(LSD)进行多重比
较(P＜0. 05)。
2 结果与分析
2. 1 蚯蚓消解后污泥性质及蚯蚓体内重金属变化
经蚯蚓消解后污泥基本理化性质如表 1 所示，
污泥 pH值由 7. 43 降低为 6. 32，电导率从 1. 37 升
高至 1. 93 mS· cm－1，鲜样含水率 w 从消解前
86. 12%下降至 72. 54%。经蚯蚓消解后污泥湿容重
下降 38. 89%，总孔隙度和持水孔隙度分别下降
10. 45%和 44. 17%，通气孔隙度升高 93. 91%，大小
孔隙比增加 268. 75%，表明污泥相对空气容量增
大，通气性增强。经蚯蚓消解后污泥多数养分指标
和有机质含量下降。其中全氮和碱解氮含量分别
下降 68. 72%和 42. 38%，而碱解氮含量占全氮含量
的比例上升 7. 17。全磷和速效磷含量分别下降
35. 44%和 17. 36%，消解后速效磷含量占全磷含量
的比例上升 1. 59。全钾含量增加 9. 53%，而速效钾
含量下降 31. 19%，速效钾含量在消解后占全钾含
量的比例下降 3. 19。有机质含量下降 21. 30%。
表 1 污泥消解前后基本物理化学性质
Table 1 Physico-chemical properties of the sludge before and after earthworm digestion
指标 pH值
电导率 /
(mS·cm－1)
含水率 w /
%
湿容重 /
%
总孔隙度 /
%
通气孔隙度 /
%
持水孔隙度 /
% 大小孔隙比
消解前 7. 43±0. 08 1. 37±0. 09 86. 12±0. 27 1. 62±0. 11 77. 30±10. 59 18. 87±2. 94 58. 43±7. 65 0. 32±0. 08
消解后 6. 32±0. 04 1. 96±0. 00 72. 54±1. 28 0. 99±0. 06 69. 22±1. 67 36. 59±4. 02 32. 62±5. 70 1. 18±0. 33
指标
w(全氮)/
(g·kg－1)
w(全磷)/
(g·kg－1)
w(全钾)/
(g·kg－1)
w(碱解氮)/
(mg·kg－1)
w(速效磷)/
(mg·kg－1)
w(速效钾)/
(mg·kg－1)
w(有机质)/
(g·kg－1)
消解前 15. 89±0. 25 12. 50±1. 11 5. 35±0. 13 1 352. 11±24. 70 706. 04±18. 11 497. 51±3. 40 410. 91±27. 23
消解后 4. 97±0. 13 8. 07±0. 86 5. 86±0. 15 779. 07±4. 74 583. 44±14. 16 342. 33±0. 85 323. 56±20. 90
指标
w(Zn)/
(mg·kg－1)
w(Pb)/
(mg·kg－1)
w(As)/
(mg·kg－1)
w(Hg)/
(mg·kg－1)
w(Cd)/
(mg·kg－1)
w(Cu)/
(mg·kg－1)
w(聚丙烯酰胺)/
(mg·g－1)
消解前 595. 21±16. 23 47. 45±5. 07 16. 50±1. 01 0. 57±0. 03 4. 07±0. 11 62. 46±0. 93 4. 09±0. 24
消解后 589. 74±45. 37 9. 35±2. 98 5. 62±0. 43 0. 54±0. 02 5. 55±0. 61 130. 10±7. 74 0. 17±0. 00
蚯蚓消解后的污泥中 w(Pb)、w(As)、w(Hg)和
w (Zn)分 别 降 低 80. 30%、65. 94%、5. 26% 和
0. 92%，而 w(Cu)和 w(Cd)分别升高 108. 29 %和
36. 36%。污泥中聚丙烯酰胺含量降低 95. 84%。蚯
蚓吞噬污泥后，体内 w(Zn)、w(Pb)、w(As)、
w(Hg)、w (Cd)和 w (Cu)分别增加 27. 80%、
99. 68%、119. 09%、59. 26%和 112. 28%(表 2)，表明
蚯蚓对重金属有一定的生物富集作用。
表 2 污泥消解前后蚯蚓体内重金属含量变化
Table 2 Contents of heavy metals and polyacrylamide in earthworm before and after digestion of sludge
指标
w(Zn)/
(mg·kg－1)
w(Pb)/
(mg·kg－1)
w(As)/
(mg·kg－1)
w(Hg)/
(mg·kg－1)
w(Cd)/
(mg·kg－1)
w(Cu)/
(mg·kg－1)
消解前 152. 78±2. 06 6. 25±0. 19 2. 41±0. 05 0. 27±0. 02 1. 27±0. 06 21. 18±1. 85
消解后 195. 25±5. 32 12. 48±1. 78 5. 28±0. 13 0. 43±0. 03 2. 70±0. 13 44. 96±0. 72
第 1期 霍庆霖等:蚯蚓消解后污泥的性质变化及对彩叶草生长的影响 ·129·
2. 2 不同配比基质的酶活性
不同配比基质中脲酶和过氧化氢酶活性均表
现为随着栽培基质中消解后污泥添加量的增加而
显著上升(图 1)。T4(100%消解后污泥)处理基质
中脲酶和过氧化氢酶活性均达到最大值，分别为
2. 03 mg·g－1·h－1和 0. 39 mg·g－1·min－1(以 H2O2
计)，比 CK(100%土壤)增加 656. 80%和 122. 03%，
同时比未经蚯蚓消解的污泥处理(T5)增加 69. 68%
和 69. 40%。
CK为 100%土壤;T1为 25%蚯蚓消解后污泥+75%土壤;T2为 50%蚯蚓消解后污泥+50%土壤;T3为 75%蚯蚓消解后污泥+25%土壤;
T4为 100%蚯蚓消解后污泥;T5为 100%未处理污泥。同一幅图中直方柱上方英文小写字母表示不同处理间某指标差异显著(P＜0. 05)。1)以 H2O2 计。
图 1 不同处理对基质脲酶和过氧化氢酶活性的影响
Fig. 1 Enzymatic activity of urease and catalase in the medium relative to treatment
2. 3 不同配比基质对彩叶草生长形态的影响
从表 3 可知，添加消解后污泥的基质更有利于
彩叶草的生长。彩叶草栽培 60 d 后，T4 处理苗高
达到最大值，为 22. 23 cm，分别比 CK 和 T5 增加
15. 12%和 65. 36%，冠幅为 21. 86 cm，分别比 CK和
T5增加 24. 34%和 79. 01%。栽培 30 d 后，T4 处理
叶宽和叶片数均显著高于其他处理，栽培 60 d 时，
T4 处理叶宽比 CK 和 T5 分别增加 10. 70% 和
18. 81%，而叶片数则分别增加 50. 29%和 222. 62%。
彩叶草生长 60 d 后，分枝数从大到小依次为 T4、
CK、T3、T2、T1和 T5。
2. 4 不同配比基质对彩叶草生理特性的影响
彩叶草栽培基质中添加消解后的污泥有利于
提高植株生物量、花青素和可溶性糖含量以及根系
活力，同时降低了植株体内丙二醛含量(表 4)。T4
处理彩叶草生物量达到最大值，为 75. 47 g，分别比
CK和 T5 增加 65. 07%和 850. 50%。花青素含量、
可溶性糖含量和根系活力也均以 T4 处理为最大，
分别比 CK 增加 9. 07%、16. 67%和 28. 72%。各处
理淀粉含量无显著差异。而不同处理丙二醛含量
从大到小依次为 T5、CK、T1、T2、T3 和 T4，T4 处理
丙二醛含量最低，分别比 CK 和 T5 减少 50. 00%
和 60. 29%。
3 讨论
生活污泥中含有植物生长必需的多种营养物
质，也含有多种有毒有害物质，因此不加合理处置
难以作为植物的栽培基质。笔者利用蚯蚓对污泥
进行消解，结果表明消解后污泥 pH 值下降，这可能
与微生物分解污泥中有机物并产生有机酸有关［20］。
消解后污泥的电导率升高，这可能与有机质的降解
和各种矿质盐(如铵盐、磷酸盐、钾盐等)的释放有
关［21］。生活污泥中含有大量絮凝剂，这导致污泥容
重较高，通气孔隙度较低，不利于植物根系的生长
和发育。蚯蚓消解后的污泥湿容重明显降低，大小
孔隙比增加近 4倍，表明其持水性和通气性均得到
相应的改善，总空隙度、孔隙比均达到适宜植物栽
培的要求［22］。
污泥中氮、磷、速效钾和有机质含量均在蚯蚓
消解后降低，与孙海东［5］和周波等［23］的研究结果较
一致。污泥中养分含量的降低可能是蚯蚓活动及
露天消解引起的。消解后污泥中有机质含量降低，
一方面是由于蚯蚓的摄食作用消耗了污泥中部分
有机质，另一方面是由于消解过程中微生物的活动
加速了有机质的分解［5］。虽然污泥消解后有机质
和养分含量总体呈下降趋势，但其肥力水平仍远高
于一般土壤，能为植物生长提供充足的养分。
蚯蚓吞噬污泥后其体内 Zn、Pb、As、Hg、Cd 和
Cu含量增加 27. 80% ～ 119. 09%，表明蚯蚓对重金
属有一定的生物富集效应，这一结果与 GUPTA
等［24］和 SUTHAＲ等［25］的研究结果一致。重金属在
蚯蚓体内的富集导致消解后污泥中 Zn、Pb、As 和
Hg含量降低，徐轶群等［4］和朱欣洁等［26］的研究也
得到类似结果。消解后污泥中重金属含量降低还
·130· 生 态 与 农 村 环 境 学 报 第 32卷
与蚯蚓的活动有关，蚯蚓分泌的酶类、碳酸盐和胶
粘物质能够络合、螯合重金属，导致消解后污泥重
金属含量降低［27］。笔者研究中 Cu和 Cd含量上升。
张婷敏［28］在利用蚯蚓处理有机固体废弃物的研究
中发现 Pb 含量增加 7. 11%，袁绍春［29］研究中 Cu
含量增加 24. 0%，Cd 含量增加 4. 9%。重金属含量
的增加可能是由于蚯蚓在吞噬污泥的过程中引起
有机质等物质总量减少，使得重金属含量相对升
高［30］。虽然蚯蚓吸收了相当一部分重金属，但如果
蚯蚓的接种密度较小，且蚯蚓本身吸收重金属的能
力比较弱，再加上蚯蚓活动过程中物质总量的减
少，重金属含量有可能增加［31］。总体来看，消解后
污泥中重金属含量均能达到 GB 4284—84《农用污
泥中污染物控制标准》中的中性和碱性土壤标准，
同时蚯蚓消解后有害物质聚丙烯酰胺含量降
低 95. 84%。
表 3 不同时期不同处理对彩叶草苗高、冠幅、叶宽、叶片数和分枝数的影响
Table 3 Plant height，crown size，leaf width and number of leaves and number of branches of C． blumei relative to growth
stage and treatment
处理
苗高 / cm
20 d 30 d 40 d 50 d 60 d
CK 3. 28±0. 16bc 7. 61±0. 40ab 13. 97±0. 37a 14. 94±0. 90a 19. 31±0. 90b
T1 3. 57±0. 28b 7. 24±0. 46b 13. 81±0. 47a 14. 38±0. 94a 18. 71±0. 93b
T2 4. 33±0. 19a 7. 45±0. 41ab 13. 85±0. 40a 15. 52±1. 00a 19. 86±1. 00ab
T3 4. 29±0. 16a 8. 49±0. 44a 14. 67±0. 43a 14. 90±1. 00a 19. 30±1. 01b
T4 3. 43±0. 16bc 8. 29±0. 38ab 14. 74±0. 39a 16. 49±0. 88a 22. 23±0. 80a
T5 2. 97±0. 13c 4. 85±0. 69c 5. 32±0. 67b 6. 27±0. 26b 7. 70±0. 36c
处理
冠幅 / cm2
20 d 30 d 40 d 50 d 60 d
CK 5. 84±0. 08d 12. 00±0. 43a 14. 96±0. 45ab 14. 70±0. 54b 17. 58±0. 55c
T1 6. 32±0. 15cd 10. 00±0. 68b 13. 47±0. 68b 14. 90±1. 32b 18. 44±1. 37bc
T2 7. 48±0. 15ab 11. 55±0. 61ab 15. 07±0. 56a 16. 99±0. 95ab 20. 27±0. 98ab
T3 7. 74±0. 10a 11. 90±0. 56a 15. 23±0. 55a 16. 32±0. 80ab 19. 35±0. 80abc
T4 6. 94±0. 11bc 12. 60±0. 34a 16. 15±0. 35a 17. 50±0. 75a 21. 86±0. 80a
T5 6. 24±0. 10d 6. 52±0. 81c 9. 80±0. 87c 9. 10±1. 03c 12. 20±1. 05d
处理
叶宽 / cm
20 d 30 d 40 d 50 d 60 d
CK 1. 62±0. 05b 4. 23±0. 12b 4. 59±0. 13b 4. 98±0. 14b 5. 42±0. 15b
T1 1. 70±0. 07b 3. 61±0. 15c 3. 95±0. 15c 4. 62±0. 22b 5. 18±0. 19b
T2 2. 15±0. 10a 4. 16±0. 17b 4. 29±0. 14bc 4. 73±0. 17b 5. 34±0. 22b
T3 2. 22±0. 12a 4. 07±0. 20b 4. 43±0. 21b 5. 17±0. 19b 5. 60±0. 19b
T4 2. 11±0. 08a 4. 70±0. 15a 5. 04±0. 14a 5. 80±0. 16a 6. 00±0. 15a
T5 1. 13±0. 05c 2. 60±0. 23d 2. 90±0. 24d 4. 59±1. 28b 5. 05±1. 33b
处理
叶片数
20 d 30 d 40 d 50 d 60 d
CK 5. 73±0. 28bc 18. 40±1. 43b 33. 07±1. 34bc 34. 58±1. 97de 45. 08±1. 90c
T1 5. 30±0. 30c 24. 40±2. 29c 32. 87±2. 05c 40. 83±4. 71cd 51. 33±4. 66bc
T2 6. 27±0. 27ab 22. 33±2. 00b 37. 60±2. 12ab 46. 83±3. 82bc 57. 33±3. 89b
T3 6. 60±0. 40a 22. 60±1. 22b 36. 93±1. 22abc 52. 25±2. 62ab 55. 00±2. 87b
T4 6. 00±0. 28abc 24. 60±1. 38a 40. 67±1. 43a 57. 42±3. 64a 67. 75±3. 63a
T5 5. 30±0. 17c 10. 60±1. 17d 12. 67±1. 12d 18. 00±1. 00e 21. 00±4. 00d
处理
分枝数
20 d 30 d 40 d 50 d 60 d
CK 0 2. 53±0. 27b 4. 53±0. 27cd 5. 75±0. 37b 7. 92±0. 38b
T1 0 3. 33±0. 30a 5. 33±0. 30ab 5. 25±0. 49b 7. 42±0. 51b
T2 0 3. 27±0. 30a 5. 13±0. 35bc 5. 50±0. 52b 7. 75±0. 58b
T3 0 3. 40±0. 19a 5. 40±0. 19ab 5. 67±0. 36b 7. 83±0. 41b
T4 0 3. 73±0. 21a 5. 93±0. 25ab 7. 83±0. 55a 9. 92±0. 56a
T5 0 1. 67±0. 21b 3. 67±0. 21d 4. 50±0. 50b 5. 50±0. 50b
同一列数据后英文小写字母不同表示不同处理间某指标差异显著(P＜0. 05)。CK 为 100%土壤;T1 为 25%蚯蚓消解后污泥+75%土壤;T2
为 50%蚯蚓消解后污泥+50%土壤;T3为 75%蚯蚓消解后污泥+25%土壤;T4为 100%蚯蚓消解后污泥;T5为 100%未处理污泥。
第 1期 霍庆霖等:蚯蚓消解后污泥的性质变化及对彩叶草生长的影响 ·131·
表 4 不同配比基质对彩叶草生物量、花青素、可溶性糖糖、淀粉、根系活力和丙二醛含量的影响
Table 4 Fresh biomass，contents of anthocyanin，soluble sugar，starch and malondialdehyde and root vitality of C． blumei
relative to treatments
处理
生物量1)/
g
花青素含量 /
(nmol·g－1)
w(可溶性糖)/
(mg·g－1)
w(淀粉)/
(mg·g－1)
根系活力2)/
(mg·g－1·h－1)
丙二醛含量 /
(μmol·g－1)
CK 45. 72±4. 18b 6 129. 20±139. 42ab 3. 45±0. 05d 4. 66±0. 16a 256. 24±4. 34c 0. 54±0. 01b
T1 55. 52±7. 03ab 5 697. 26±110. 96b 3. 05±0. 04e 4. 65±0. 17a 131. 57±5. 62e 0. 47±0. 01c
T2 60. 16±7. 74ab 6 599. 74±105. 89a 2. 92±0. 09e 4. 69±0. 27a 203. 15±3. 23d 0. 39±0. 01d
T3 57. 83±4. 61ab 6 296. 77±390. 22a 3. 79±0. 03b 4. 66±0. 55a 276. 10±5. 76b 0. 33±0. 01e
T4 75. 47±9. 74a 6 685. 07±163. 15a 4. 03±0. 02a 4. 81±0. 16a 329. 83±7. 74a 0. 27±0. 00f
T5 7. 94±0. 00c 1 250. 02±49. 30c 3. 61±0. 05c 4. 45±0. 20a 103. 70±8. 19f 0. 68±0. 01a
同一列数据后英文小写字母不同表示不同处理间某指标差异显著(P＜0. 05)。CK 为 100%土壤;T1 为 25%蚯蚓消解后污泥+75%土壤;T2
为 50%蚯蚓消解后污泥+50%土壤;T3为 75%蚯蚓消解后污泥+25%土壤;T4为 100%蚯蚓消解后污泥;T5为 100%未处理污泥。1)以鲜重
计;2)根系质量以鲜重计。
因此，从短期来看，消解后污泥作为植物的栽
培基质无环境风险。但是，笔者未进行栽培基质中
重金属元素淋溶风险评价，对于其作为栽培基质连
续使用的环境风险有待进行深入研究。
与对照相比，随着栽培基质中消解后污泥添加
量的增加，彩叶草苗高、冠幅、叶宽、叶片数、分枝数
和生物量显著增加，且在 T4 处理下达到最佳生长
形态。研究发现，随污泥蚯蚓粪添加比例的增加，
万寿菊生长发育明显改善［30］。植物生长的改善与
消解后污泥具有适宜植物栽培的理化性质有关，消
解后污泥具有更适宜植物栽培的 pH 值、电导率和
孔隙度，同时含有大量植物需要的养分。栽培基质
酶活性反映了基质中各种生物化学过程的动向和
强度，随着消解后污泥添加量的增加，基质中脲酶
和过氧化氢酶活性均显著增高，表明基质中氮素得
到有效释放，利于植物吸收。同时基质中过氧化氢
大量分解，减少了对植物的伤害，不同处理彩叶草
叶片中丙二醛含量从大到小依次为 T5、CK、T1、T2、
T3和 T4。基质中酶活性的增强很可能与基质微生
物活性有关，污泥消解后孔隙度的改善可能促进了
基质中 O2 浓度的升高，有利于微生物活性的增
强［31］。T4处理彩叶草中花青素、可溶性糖含量和
根系活力均高于其他处理，表现出最好的观赏特
性。由此可见，将经蚯蚓处理后污泥作为栽培基质
促进了彩叶草的生长，且 100%蚯蚓处理后污泥最
利于其生长。
4 结论
生活污泥经蚯蚓消解后，其 pH 值和电导率降
低，持水性和通气性都得到相应改善。除全钾外，
有机质和养分含量均出现不同程度的降低。有害
物质中除 Cu和 Cd含量增加以外，其余重金属和聚
丙烯酰胺含量降低。将消解后的污泥作为栽培基
质，对彩叶草的生长影响均优于 CK(100%土壤)和
未经处理的污泥，且在 T4(100%蚯蚓消解后污泥)
处理下达到最佳效果。因此，在笔者试验条件下，
污泥经蚯蚓消解后其性质得到了改善，促进了彩叶
草的生长，可以作为种植彩叶草的栽培基质。
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作者简介:霍庆霖(1992—)，女，四川成都人，硕士生，主要
从事废弃物资源化利用方面的研究。E-mail:372419049@
qq．com
(责任编辑:陈 昕)