文献综述
1.前言
围垦田种植是沿海滩涂利用的一种传统模式，但是由于其靠海的地理位置滨海农田土壤土壤盐碱化严重，沿海土壤盐渍化是制约农业种植的重要因素[1]。沼液是有机物厌氧发酵后产生的的副产物，近年来国内养殖业不断发展，沼气工程在处理养殖业粪污和废弃物的应用更加广泛，过程产生的副产物沼液富含养分，是效用良好的液态有机肥。围垦田施用沼液能够改善土壤理化性质，提高作物产量，而且围垦田养殖业沼液受纳潜力大，是对养殖业粪污资源化利用的一种方式。沼液施用后造成土壤重金属污染问题近年来引起了广泛的关注，各种不同的研究形成了丰富的研究成果。江苏沿海地区是我国重要的粮食生产基地，土地后备资源丰富，畜禽养殖沼液受纳潜力大，然而，滨海围垦田土壤盐碱度高、离子迁移行为复杂，沼液农田消纳的重金属污染存在风险[2]。沼液施用后土壤中重金属迁移行为会受影响，其毒性和污染风险也随之受到影响，因此研究具有重要意义。
2.国内外的研究现状
沼液作为有机肥富含营养物质, 能有效改善土壤物理、化学性质，显著提高土壤养分含量，沼液可增加土壤酶活性，促使土壤生化过程增强，有机物转化和循环加快，对实现农业生态绿色发展和环境保护有重要作用[3][4]。基于我国是一个农业大国的国情，国内关于沼液应用于农业的研究较多。沼液的施用可以有效提高蔬菜的品质，例如辣椒、黄瓜、番茄[5]。在提升蔬菜品质、提高土壤养分利用效率方面，沼液除了单独使用，在猪粪做底肥的条件下施加也可以提升大白菜的品质，并且保证硝酸盐的含量达标[6]。沼液在农业应用方面除了直接施用的方式，还可用于浸种拌种。水稻经过沼液浸种可以提高种子的发芽率、成秧率和秧苗素质, 还可增强水稻抗病性[7][8]。
然而沼液还田也存在着一些问题。例如有研究表明三峡地区由于沼液的施用，土壤中出现氮素的淋失，对地下水影响不利[9]。由于养殖业的需求，饲料中抗生素、重金属成分不可避免，沼液中也有部分残留。沼液应用后土壤重金属污染问题近年受到广泛关注。有地区研究表明，该地区由于养殖场饲料添加不规范，猪粪中某些重金属超标，其中Cu、Zn、Cd等超标较为严重[10]。太湖流域应用沼液后土壤植物体系中重金属的风险分析中指出沼液是体系中重金属的重要来源[11]。在研究华北农田小麦轮作区土壤重金属污染时也发现了Cu、Zn、Cd、Ni、Pb、Cr 6种重金属元素的主要输入源为畜禽粪便有机肥[12]。沼液施用对土壤重金属的迁移行为影响显著的是在土壤植物体系中累积。沼液灌溉后可能会造成重金属在环境中迁移转化后积累在土壤中，是一种潜在的危害，威胁人类健康[8][10]。大多实验表明沼液施用后，重金属在土壤中累积，有的甚至几十年内将会到达阈值[2][3][13]。也有盆栽实验表明，通过不同的施肥方式，油菜茎的Cd、As富集系数降低[14]。
3.实验过程和方法
3.1设计思路
总结过去的实验可以发现，研究集中在沼液施用后土壤重金属Pb、Cu、Zn、Cr、As、Cd的迁移转化，这些重金属在土壤中积累对人体健康有致癌风险和非致癌风险，所以选择这些重金属作为研究对象。
