唐 杉，劉自飛，王林洋，杜為研，劉繼培，汪 洪*

［1．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/國家化肥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（北京）/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全肥料源性因子風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（北京），北京 100081；2．安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，安徽合肥 230001；3．北京市土壤肥料工作站，北京 100029；4．北京市大興區(qū)土壤肥料工作站，北京 102600］

有機(jī)肥料包括商品有機(jī)肥料、綠肥、農(nóng)家肥和由農(nóng)民自積自造的肥料。有機(jī)肥料原料來源廣泛、種類繁多，如秸稈與果蔬殘余、牛豬羊馬雞等畜禽養(yǎng)殖糞污、海洋養(yǎng)殖廢棄物、餐廚垃圾、豆粕、棉粕、酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣及味精、制糖、造紙廢棄物，還有泥炭、腐植酸、綠肥、沼渣沼液等。在可持續(xù)農(nóng)業(yè)和循環(huán)農(nóng)業(yè)的背景下，有些企業(yè)將生活垃圾、污泥等也作為有機(jī)肥料的原料。有機(jī)肥料可能含有重金屬、抗生素、有機(jī)污染物、病原體（病毒、支原體、細(xì)菌、真菌和腸道寄生蟲）、次生病原體及其毒素、過敏原、腐蝕性物質(zhì)、爆炸性和鋒利性物質(zhì)等，對(duì)作物生長、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品安全與人體健康造成一定程度風(fēng)險(xiǎn)［1］。世界各國對(duì)有機(jī)肥料管理嚴(yán)格。2019年歐洲議會(huì)和理事會(huì)通過歐盟2019/1009法案，“歐盟肥料產(chǎn)品”產(chǎn)品分類目錄中增加有機(jī)肥料，將其定義為含有機(jī)碳和純生物起源的養(yǎng)分，可含有泥炭、煤炭和褐煤，但不含其他石化或嵌入到地質(zhì)構(gòu)造中的物質(zhì)。美國堆肥協(xié)會(huì)建議堆肥測(cè)定指標(biāo)包括pH、可溶性鹽（電導(dǎo)率）、氮磷鉀養(yǎng)分含量、有機(jī)質(zhì)、水分、粒度、成熟度、穩(wěn)定性、惰性雜質(zhì)、痕量金屬、雜草種子和病原體等，實(shí)施質(zhì)量控制和使用風(fēng)險(xiǎn)控制。加拿大環(huán)境部長理事會(huì)制訂堆肥質(zhì)量指南，規(guī)定堆肥產(chǎn)品安全性和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提出異物雜質(zhì)、成熟度、病原體和重金屬等限量指標(biāo)要求。我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 525-2012《有機(jī)肥料》規(guī)定了重金屬、大腸桿菌、蛔蟲卵等限量指標(biāo)，NY/T 1868-2010《肥料合理使用準(zhǔn)則 有機(jī)肥料》規(guī)定了有機(jī)肥料合理使用的原則和技術(shù)，強(qiáng)調(diào)在有機(jī)肥料積制過程中，應(yīng)徹底殺滅對(duì)作物、畜禽和人體有害的病原菌、寄生蟲卵、雜草種子等，消除薄膜等雜物，嚴(yán)格控制重金屬、抗生素、農(nóng)藥殘留等有害物質(zhì)，保證農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)，達(dá)到對(duì)環(huán)境衛(wèi)生無害的要求。本文綜述了有機(jī)肥料施用可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)因子，并總結(jié)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。

1 生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

1.1 重金屬

原材料來源及肥料品位不定、畜禽養(yǎng)殖業(yè)飼料添加劑使用，會(huì)導(dǎo)致有機(jī)肥料中重金屬元素含量較高［2-3］。我國相關(guān)肥料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了重金屬As、Cd、Pb、Cr、Hg限量指標(biāo)要求（表1），但未規(guī)定Zn、Cu、Ni等限量指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)NY 525–2012《有機(jī)肥料》中As、Cd和Hg限量指標(biāo)較嚴(yán)格。

表1 我國主要肥料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中重金屬限量要求 （mg/kg）

針對(duì)不同pH的土壤，標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1334-2007《畜禽糞便安全使用準(zhǔn)則》規(guī)定了畜禽糞便用作肥料原料時(shí)，重金屬As、Cu、Zn的限量指標(biāo)（mg/kg干糞）（表2）。袁凱等［4］通過土壤中重金屬Cu和Zn積累的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，推算畜禽糞便Cu、Zn限量閾值分別為80.8～2257和1322～20041 mg/kg。

表2 用于肥料的畜禽糞便原料中重金屬限量指標(biāo)（mg/kg干糞）

加拿大法律“T-4-120 - Regulation of Compost under the Fertilizers Act and Regulations”將通過生物氧化發(fā)酵生產(chǎn)的堆肥分為A和B兩類：A類用于任何用途，如農(nóng)業(yè)用地、住宅花園、園藝經(jīng)營、苗圃產(chǎn)業(yè)等業(yè)務(wù)；B類因存在尖銳異物或重金屬元素含量較高被限制使用。加拿大堆肥質(zhì)量指南中對(duì)A和B類堆肥中重金屬提出了限量要求，還提出土壤累積添加限量值，B類堆肥As、Cr、Cu、Mo、Ni、Se、Zn、Cd、Hg、Pb在土壤累積添加限量要求分別不超過15、150、210、4、36、2.8、370、4、1、100 kg/hm2。圖1～8匯總了一些國家和地區(qū)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或法案規(guī)定的堆肥或有機(jī)肥料中重金屬限量指標(biāo)［5］。與歐盟第2019/1009號(hào)法規(guī)定相比，我國標(biāo)準(zhǔn)NY 525-2012《有機(jī)肥料》中Cd與Hg限量值偏高，Pb和As限量值偏低，而GB 38400-2019《肥料中有毒有害物質(zhì)的限量要求》規(guī)定Ni限量值遠(yuǎn)高于其他國家和地區(qū)。

董元華［6］估計(jì)我國畜禽糞便農(nóng)用輸入農(nóng)田土壤的Cu、Cd和Zn分別占到總輸入量的69%、55%和51%。黃紹文等［7］采集126個(gè)有機(jī)肥料樣品和255個(gè)有機(jī)廢棄物樣品，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NY 525-2012得出雞糞中Cd、Pb和Cr超標(biāo)率分別為10.3%、17.2%和17.2%，豬糞Cd和As超標(biāo)率分別為20.0%和6.7%，其它商品有機(jī)肥料中Cr、Cd、As和Hg超標(biāo)率分別為13.4%、2.4%、2.4%和2.4%。Liu等［8］估算2017年我國畜禽糞便排放總量為1.64×109t（鮮重），其中牛排泄物占45.77%；糞便中重金屬排放總量為2.86×105t（干重），豬糞貢獻(xiàn)占71.52%；糞便中Zn和Cu污染農(nóng)田風(fēng)險(xiǎn)較大。穆虹宇等［9］收集文獻(xiàn)數(shù)據(jù)并在全國各地畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)采集了共348個(gè)樣品分析。結(jié)果表明：我國畜禽糞便中各重金屬元素含量分布為偏態(tài)分布，Cd、Pb、Cr、As、Hg、Cu、Zn和Ni的含量范圍分別為未檢出（ND）～147、ND～1919、0.003～2278、ND～978、ND～103、ND～1747、ND～11547和1.22～1140 mg/kg，均值分別為2.31、13.5、36.3、14.0、0.97、282、656和21.8 mg/kg，中位值分別為0.72、8.96、12.0、3.52、0.07、115、366和13.1 mg/kg，均值比中位值高1～13倍。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NY 525-2012，畜禽糞便中Cd、Pb、Cr、As和Hg超標(biāo)率分別為12.3%、2.6%、2.8%、20.6%和3.7%；按照德國腐熟堆肥標(biāo)準(zhǔn)，Cu、Zn和Ni的超標(biāo)率分別為53.9%、45.7%和0.59%。

1.2 抗生素

世界上大約50%的抗生素用于養(yǎng)殖業(yè)［10］。飼喂的抗生素大部分以原藥或代謝產(chǎn)物形式經(jīng)動(dòng)物糞便和尿液排放到土壤、水體中，可通過食物鏈影響植物、微生物和動(dòng)物生命活動(dòng)和功能。某些抗生素可在土壤中長期殘留［1，11-12］。2013年我國抗生素使用量為16.2萬t，其中養(yǎng)殖業(yè)抗生素占到52%［13］。36種常見抗生素排放量約為5.4萬t，排放到土壤和水體中的分別占54%和46%，84.0%來源于動(dòng)物排泄物，豬、雞和其他動(dòng)物排泄比例分別為44.4%、18.8%和20.9%；涉及的抗生素有磺胺類、四環(huán)素類、氟喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、β-內(nèi)酰胺類等［14-15］。Xie等［12］匯總了我國部分地區(qū)來自畜禽糞便的有機(jī)肥料中抗生素含量（表3），抗生素測(cè)定方法多為液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LCMS/MS）。

表3 我國部分地區(qū)有機(jī)肥料中抗生素含量范圍

Goss等［11］也總結(jié)了動(dòng)物糞便或堆肥中抗生素的濃度范圍，如表4所示。

表4 動(dòng)物糞便或糞肥中抗生素濃度 （mg/kg干重）

目前我國有機(jī)肥料中抗生素檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)有2個(gè)。一是GB/T 32951-2016《有機(jī)肥料中土霉素、四環(huán)素、金霉素與強(qiáng)力霉素的含量測(cè)定 高效液相色譜法》，但該標(biāo)準(zhǔn)不適用于豆餅肥，且方法靈敏度不高；土霉素、四環(huán)素和強(qiáng)力霉素檢出限均為0.75 mg/kg，金霉素檢出限為1.0 mg/kg。二是NY/T 3167-2017《有機(jī)肥中磺胺類藥物含量的測(cè)定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》，規(guī)定了利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定有機(jī)肥料中磺胺醋酰、磺胺嘧啶等19種磺胺類藥物含量，該方法對(duì)磺胺醋酰、磺胺噻唑、磺胺甲噻二唑和磺胺氯噠嗪的檢出限均為6 μg/kg，定量限均為20 μg/kg；其余15種磺胺類藥物含量檢出限均為3 μg/kg，定量限均為10 μg/kg。

抗生素使用帶來病原菌和非病原菌等微生物抗生素耐藥性問題漸已暴露?？剐曰颍ˋRGs）被廣泛關(guān)注。ARGs在生物體內(nèi)和土壤中可長期存在，通過水平轉(zhuǎn)移等途徑在環(huán)境介質(zhì)中進(jìn)行遷移、轉(zhuǎn)化、傳播，獲得ARGs的微生物具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，耐藥性增加，易大量繁殖并成為ARGs儲(chǔ)存庫。耐藥病原菌的蔓延，增加疾病治療難度，危害人類健康［35-39］。根據(jù)抗生素種類和耐藥機(jī)制（抗生素失活、通過外排泵擠出和特定蛋白對(duì)核糖體等靶點(diǎn)的保護(hù)），將ARGs分為9類：四環(huán)素（tet），磺胺類（sul），β-內(nèi)酰胺類（bla），大環(huán)內(nèi)酯類林可酰胺鏈球菌素B（erm），氨基糖苷類（aac），氟喹諾酮、喹諾酮類、氟苯尼考、氯霉素、安非霉素（fca），粘菌素（mcr），萬古霉素（van）和多種藥物（mdr）。tet、sul、erm、fca和bla在畜禽糞便中經(jīng)常檢測(cè)到，其中tet和sul最豐富。Xie等［12］匯總了近些年來我國一些地區(qū)糞便、堆肥或土壤中部分抗藥性基因的豐度數(shù)據(jù)，測(cè)定方法包括實(shí)時(shí)定量PCR（RT-qPCR）和高通量定量PCR（HT-qPCR）（表5）。

堆肥發(fā)酵過程中高溫（達(dá)到90℃）可有效去除抗生素，減少對(duì)ARGs的潛在選擇［47-49］。厭氧發(fā)酵降低動(dòng)物糞便中ARGs的效率取決于底物類型、操作溫度和微生物宿主等因素，部分ARGs仍可存活［50-51］。生物炭、沸石、高吸水性聚合物和煤渣等添加劑添加到堆肥或土壤中，可提高ARGs的去除效率［51］。

1.3 有機(jī)污染物

有機(jī)肥料原料可帶入揮發(fā)性和半揮發(fā)性、持久性或親油性有機(jī)污染物。環(huán)境激素（環(huán)境荷爾蒙或環(huán)境內(nèi)分泌干擾物）釋放到農(nóng)田環(huán)境中，影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征；長期與人類和動(dòng)物接觸，會(huì)使內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常。持久性有機(jī)污染物是典型的一類環(huán)境激素，在畜禽糞便中含有一定數(shù)量的天然動(dòng)物雌激素，包括雌二醇、雌酮、雌三醇、雌馬酚及其代謝中間體等環(huán)境激素［52］。肥料中存在有機(jī)氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴（PAHs）等持久性有機(jī)污染物［53］。Khillare等［54］研究表明印度新德里5個(gè)污水處理廠污泥中16種多環(huán)芳烴的平均濃度為（20.67±4.14） mg/kg，致癌多環(huán)芳烴占PAHs總量的47%，苯并［g，h，i］苝濃度較高，其次是二苯并［a，h］蒽。低分子量和高分子量PAHs分別占總PAHs含量的19%和81%。污泥中PAHs的主要來源是煤和天然氣的燃燒，木材燃燒、石油和石油衍生物也會(huì)帶入PAHs。

我國在有機(jī)肥料環(huán)境激素等污染風(fēng)險(xiǎn)方面的研究相對(duì)較少。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35104-2017《肥料中鄰苯二甲酸酯類增塑劑含量的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜法》規(guī)定了肥料中鄰苯二甲酸酯類增塑劑含量的測(cè)定。GB/T 32952-2016《肥料中多環(huán)芳烴含量的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜法》規(guī)定了肥料中萘、苊烯、苊、芴、菲等16種多環(huán)芳烴含量的測(cè)定方法，含量范圍為0.1～30 mg/kg。表6列出了一些國家堆肥標(biāo)準(zhǔn)或法案［55］及我國標(biāo)準(zhǔn)GB 38400-2019規(guī)定的肥料中有機(jī)污染物限值。

1.4 微塑料

微塑料主要是指粒徑<5 mm塑料顆粒［56］。微塑料具有粒徑小、數(shù)量多、分布廣的特點(diǎn)，易為生物所吞食，故會(huì)在食物鏈中積累。微塑料具有一定的吸附特性，可將污染物或微生物吸附并富集于其表面，作為污染物的載體。土壤微塑料來源包括工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)、城市建設(shè)、日常生活排放、大氣沉降等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上微塑料來源于地膜、肥料、農(nóng)田灌溉、污泥等［57-58］。

Bl?sing等［59］比 較 了 德 國 波 恩 某 有 機(jī) 肥加工廠的3個(gè)有機(jī)肥樣品，發(fā)現(xiàn)粒徑> 0.5 mm肉眼可見的塑料碎片含量在2.38～180 mg/kg；而在斯洛文尼亞的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥中塑料含量更高，達(dá)到1200 mg/kg［60］；Weithmann等［61］觀測(cè)到粒徑大于1 mm的塑料碎片有14～895 個(gè)/kg。上述3例報(bào)道都是針對(duì)有機(jī)肥中粒徑0.5 mm 以上的塑料碎片，更小粒徑的微塑料污染狀況研究還缺少報(bào)道。Li等［62］在我國11省份的28個(gè)污水處理廠采集了污泥樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微塑料平均含量為（22700±12100）個(gè)/kg（干污泥），核算得到我國每年大約有1.56×1014個(gè)微塑料顆粒通過污泥進(jìn)入環(huán)境中。隨著有機(jī)肥料產(chǎn)量和施用量的增加，有機(jī)肥料施用引發(fā)的農(nóng)田土壤中微塑料積累值得關(guān)注［57-58］。

2 農(nóng)學(xué)風(fēng)險(xiǎn)

2.1 鹽分

鈉離子濃度過高時(shí)會(huì)影響土壤性狀，對(duì)作物生長代謝產(chǎn)生抑制作用。氯雖是植物必需營養(yǎng)元素，但氯過量也會(huì)影響作物生長［63-64］。對(duì)氯敏感的作物如煙草、茶葉、柑橘、葡萄、西瓜、馬鈴薯、紫云英等，需慎重施用含氯肥料。

肖輝等［65］報(bào)道設(shè)施蔬菜施用有機(jī)肥料，土壤鹽分含量出現(xiàn)累積。土壤含鹽量與有機(jī)肥料施用量呈正相關(guān)［66］。肥料浸提液電導(dǎo)率（EC）即可溶性鹽含量反映其中離子總濃度。黃紹文等［7］調(diào)查表明商品有機(jī)肥料EC平均為23.5 mS/cm，有機(jī)廢棄物EC平均為7.7 mS/cm。雞糞和其他有機(jī)廢棄物EC相對(duì)較高，其次是羊糞，豬糞和牛糞EC相對(duì)較低。以餐廚垃圾為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥料含鹽量相對(duì)較高，水洗預(yù)處理可以降低產(chǎn)品含鹽量［67］。畜禽集中飼養(yǎng)產(chǎn)生的糞污含鹽量較高，乳制品和飼養(yǎng)場(chǎng)糞污中含鹽量可高達(dá)5%～10%，頻繁和/或大量施用糞肥會(huì)增加土壤鹽漬化和作物受鹽害的風(fēng)險(xiǎn)［68-69］。以風(fēng)化煤、泥炭和褐煤為原料加工制成的腐植酸鈉，是一種大分子有機(jī)弱酸鈉鹽，以此為原料生產(chǎn)有機(jī)肥料帶來的鈉離子較高。以味精廢液或堿法制漿造紙黑液為原料的有機(jī)肥料中鈉離子含量也會(huì)較高。

目前，NY 525-2012《有機(jī)肥料》、NY 884-2012《生物有機(jī)肥》等標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定氯離子的檢測(cè)方法和限量技術(shù)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1972-2010《水溶肥料鈉、硒、硅含量的測(cè)定》設(shè)立鈉含量檢測(cè)方法，但未設(shè)立限量技術(shù)指標(biāo)。GB/T 18877-2009《有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料》規(guī)定有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料中氯離子含量≤3.0%。

2.2 腐熟度

有機(jī)肥料堆制過程中若腐熟不夠，在土壤中分解消耗氧氣，作物缺氧，生長受抑；肥料發(fā)酵，產(chǎn)生氨氣、甲烷、有機(jī)酸等物質(zhì)，加上發(fā)酵產(chǎn)生的熱量，易損傷作物根系。肥料C/N過高，微生物分解過程中競(jìng)爭(zhēng)氮，若不配施氮肥，作物易出現(xiàn)缺氮黃化現(xiàn)象［70］。施用不穩(wěn)定或不成熟的堆肥產(chǎn)品，對(duì)植物生長不利，并吸引蒼蠅等病原媒介，產(chǎn)生氣味。加拿大堆肥質(zhì)量指南規(guī)定，堆肥穩(wěn)定性包括生物穩(wěn)定性和腐殖質(zhì)形成。堆肥應(yīng)至少堆制21 d，并要求呼吸速率≤400 mg氧氣/［kg揮發(fā)性固體（或有機(jī)物）·h］，二氧化碳的釋放速率≤4 mg二氧化碳/（g有機(jī)物·d），堆肥溫度至少高于環(huán)境溫度8℃。

有機(jī)廢棄物堆肥腐熟度評(píng)價(jià)包括以下指標(biāo)［71-76］。（1）物理指標(biāo)：溫度、顏色和氣味。腐熟好的肥料呈黑褐色或黑色；難聞氣味消失，具有潮濕的泥土特征。堆肥初期堆體發(fā)熱，溫度可達(dá)到55℃或以上，保持高溫一段時(shí)間后逐漸冷卻，后期溫度恢復(fù)到與環(huán)境溫度一致，堆體基本腐熟。受原料本身性質(zhì)、原料配比、含水量及環(huán)境溫度的影響，不同堆肥系統(tǒng)溫度變化大，堆體不均，各區(qū)域溫度分布不均衡，限制了溫度作為表征腐熟度指標(biāo)。（2）化學(xué)指標(biāo)：pH、EC、有機(jī)碳、水溶性碳氮、全氮、銨態(tài)氮與硝態(tài)氮、C/N、水溶性腐植酸等。C/N可作為腐熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)，隨堆腐進(jìn)程，堆體碳含量降低，C/N下降。理論上腐熟好的肥料C/N接近微生物菌體C/N（16左右），C/N小于20時(shí)可認(rèn)為基本腐熟，但不同原料起始C/N不同，終點(diǎn)C/N與初始C/N的比值小于0.6時(shí)，堆肥達(dá)到腐熟。有研究者采用紅外光譜法和核磁共振波譜法表征原料堆腐過程中物質(zhì)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)組成的變化。（3）生物指標(biāo)：發(fā)芽指數(shù)、呼吸速率、酶活變化、微生物變化等。發(fā)芽指數(shù)=（肥料浸提液處理的作物種子發(fā)芽率×浸提液處理的作物種子根長）/（對(duì)照組的種子發(fā)芽率×對(duì)照組的種子根長）×100%，腐熟度高的肥料產(chǎn)品施入土壤，作物發(fā)芽指數(shù)高。呼吸作用評(píng)價(jià)原理是微生物處于休眠狀態(tài)，堆體生化降解速率及二氧化碳產(chǎn)生和氧氣消耗較慢，堆肥中仍有大量易降解性物質(zhì)，腐熟度不高。美國Woods End研究實(shí)驗(yàn)室提出Solvita測(cè)試法，將樣品放入密閉小杯中，對(duì)照顏色可反映有機(jī)物降解產(chǎn)生的二氧化碳，顏色對(duì)照表從1（生堆料）到8（腐熟堆肥）變化，讀數(shù)越大則腐熟程度越好，該方法操作簡(jiǎn)易、快速，可在4 h內(nèi)得出結(jié)論［77］。美國材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)推薦堆肥穩(wěn)定性的耗氧速率的測(cè)定方法為ASTM D5975 - 17 Standard Test Method for Determining the Stability of Compost by Measuring Oxygen Consumption。美國堆肥協(xié)會(huì)推薦堆肥成熟度采用生物檢測(cè)法，Solvita測(cè)試法得分為5或6。穩(wěn)定性是指堆肥過程中有機(jī)物分解的特定階段或狀態(tài)，與有機(jī)化合物的殘留類型和材料中的生物活性有關(guān)，采用呼吸測(cè)量法，其中二氧化碳釋放率低于7。

3 生物安全風(fēng)險(xiǎn)

3.1 病原體

有機(jī)肥料中存在的病原生物包括細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物寄生蟲（如微小隱孢子蟲Cryptosporidium parvum與腸蘭伯式鞭毛蟲Giardia lamblia）和蠕蟲（蛔蟲），對(duì)環(huán)境和人類健康甚至生命造成威脅。源病原體進(jìn)入生長環(huán)境，死亡率取決于環(huán)境條件、區(qū)域和其他生態(tài)因素［1］。美國食品藥品管理局2015年發(fā)布《農(nóng)場(chǎng)污染對(duì)公眾健康風(fēng)險(xiǎn)的最終定性評(píng)估》，有機(jī)肥料施用引起農(nóng)產(chǎn)品公共衛(wèi)生病原體污染的可能性與原料來源、積制過程、施用方式有關(guān)。以接觸作物可收獲部分的方式施用有機(jī)肥料最有可能造成農(nóng)產(chǎn)品病原體的污染，尤其是在接近作物收獲時(shí)施用。

微生物肥料選用的功能微生物菌種及吸附載體（原料和輔料）不當(dāng)會(huì)帶來病原體。芽孢桿菌是微生物肥料的常見生產(chǎn)菌株，但有些菌株能產(chǎn)生多種毒素，引起人類食物中毒，如含有溶血素全部基因菌株會(huì)產(chǎn)生溶血環(huán)，蠟樣芽孢桿菌含有3種溶血素基因（hblA、hblC、hblD）。隨機(jī)抽取微生物肥料產(chǎn)品中192株生產(chǎn)菌株，進(jìn)行溶血反應(yīng)篩查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)68株溶血反應(yīng)陽性，溶血比例高達(dá)35.41%；所有側(cè)孢芽孢桿菌均為溶血陽性，75%解淀粉芽孢桿菌菌株為溶血陽性，10%枯草芽孢桿菌菌株為溶血陽性。雖然暫無數(shù)據(jù)直接證明這些細(xì)菌對(duì)人類有致病作用，但其潛在危害不容忽視［78-79］。有機(jī)肥料存在煙曲霉、黃曲霉，產(chǎn)生的黃曲霉素是劇毒物、強(qiáng)致癌物，微生物肥料產(chǎn)品曲霉菌株產(chǎn)真菌毒素檢出率為8.70%［78-79］。

標(biāo)準(zhǔn)NY 525-2012《有機(jī)肥料》、NY 884-2012《生物有機(jī)肥》、GB 20287-2006《農(nóng)用微生物菌劑》、GB/T 18877-2009 《有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料》、NY/T 798-2015《復(fù)合微生物肥料》等限定：糞大腸菌群數(shù)≤100個(gè)/g（mL）；蛔蟲卵死亡率≥95%。NY/T 1334-2007《畜禽糞便安全使用準(zhǔn)則》規(guī)定了畜禽糞便為主要原料的堆肥衛(wèi)生學(xué)要求限值：糞大腸菌值10-2～10-1，蛔蟲卵死亡率95%～100%；堆肥中及堆肥周圍沒有活的蛆、蛹或新孵化的成蠅。沼氣肥衛(wèi)生學(xué)要求：蛔蟲卵沉降率95%以上，不應(yīng)有活的血吸蟲卵和鉤蟲卵，糞大腸菌值10-2～10-1，有效地控制蚊蠅孽生，沼液中無孑孓，池的周邊無活蛆、蛹或新羽化的成蠅，沼氣池中糞渣應(yīng)符合堆肥衛(wèi)生指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 36195-2018《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了畜禽糞便無害化處理衛(wèi)生學(xué)要求：固體畜禽糞便堆肥蛔蟲卵死亡率≥95%，糞大腸菌群數(shù)≤105個(gè)/kg；液體畜禽糞便厭氧處理要求蛔蟲卵死亡率≥95%，不應(yīng)檢出活的鉤蟲卵，糞大腸菌群數(shù)常溫沼氣發(fā)酵≤105個(gè)/L、高溫沼氣發(fā)酵≤100個(gè)/L。GB 7959-2012《糞便無害化衛(wèi)生要求》規(guī)定了糞便無害化衛(wèi)生要求限值和糞便處理衛(wèi)生質(zhì)量的監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法。表7列出了美國、歐盟等部分國家和地區(qū)對(duì)生物污泥和堆肥用作有機(jī)肥料中病原體進(jìn)行的限量要求指標(biāo)。

表7 部分國家和地區(qū)生物污泥和堆肥用作有機(jī)肥料中病原體限量指標(biāo)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)糞便或廢棄物原料經(jīng)化學(xué)和物理無害化處理及堆肥高溫處理，有機(jī)肥料產(chǎn)品中病原體水平相對(duì)較低，但堆肥過程不可能完全消除病原體。美國自然資源保護(hù)局規(guī)定堆肥設(shè)施運(yùn)行中，確保在至少7 d內(nèi)達(dá)到54～77 ℃的工作溫度并保持14 d。加拿大食品檢驗(yàn)局《T-4-120-根據(jù)肥料法和法規(guī)對(duì)堆肥的監(jiān)管》將傳播牛海綿狀腦?。ㄍǔ１环Q為瘋牛?。┑呐＝M織稱為特定危險(xiǎn)物質(zhì)，不允許用于肥料。包含任何形式特定危險(xiǎn)物質(zhì)的堆肥（如牛糞便堆肥）都被視為特定危險(xiǎn)物質(zhì)，不得作為肥料出售，特定情況下需許可限制下使用。

3.2 生物入侵風(fēng)險(xiǎn)

有機(jī)質(zhì)載體本身適合生物繁殖生長，因此有機(jī)肥料進(jìn)出口，容易帶來動(dòng)植物傳染病、昆蟲、雜草、微生物以及其他有害生物傳入、傳出［80］。轉(zhuǎn)基因材料混入有機(jī)肥料中，與土壤原著生物之間可以發(fā)生水平基因轉(zhuǎn)移或基因重排、突變、復(fù)制，給生態(tài)環(huán)境帶來很多不確定因素和潛在危害［78-79］。

根據(jù)《中華人民共和國進(jìn)出境動(dòng)植物檢疫法》和《中華人民共和國海關(guān)法》，我國目前有機(jī)肥料原料和肥料實(shí)施不同檢驗(yàn)檢疫管理（表8）。GB/T 20879-2007《進(jìn)出境植物和植物產(chǎn)品有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)進(jìn)出境植物和植物產(chǎn)品傳播有害生物風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析的技術(shù)要求，適用于進(jìn)出境植物和植物產(chǎn)品傳播有害生物的風(fēng)險(xiǎn)分析。

4 小結(jié)與建議

合理利用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源，科學(xué)施用有機(jī)肥料，可提升土壤肥力，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)，減輕生態(tài)環(huán)境污染，但有機(jī)肥料原料來源廣泛，成分復(fù)雜，可能存在重金屬超標(biāo)、抗生素殘留以及持久性有機(jī)污染物風(fēng)險(xiǎn)；腐熟過程不充分、進(jìn)口/出口檢疫不完善，會(huì)給作物、生態(tài)環(huán)境甚至人類健康帶來有毒有害的致病微生物、外來生物入侵等風(fēng)險(xiǎn)；甚至還存在一些未知的污染和安全使用風(fēng)險(xiǎn)。與發(fā)達(dá)國家相比，我國有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)中風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)尚不完善，致病生物風(fēng)險(xiǎn)危害評(píng)估與管理較為薄弱，建立有機(jī)肥料原料目錄清單、原料成分與風(fēng)險(xiǎn)因子基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，完善有機(jī)肥料產(chǎn)品與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系、有機(jī)肥料安全使用技術(shù)指標(biāo)，綜合考慮農(nóng)田生態(tài)類型、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域、作物種植模式、有機(jī)肥料來源與成分等因素，開展有機(jī)肥料施用風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果產(chǎn)出服務(wù)平臺(tái)及預(yù)警體系，對(duì)促進(jìn)有機(jī)肥料健康、持續(xù)、科學(xué)合理施用，保障生態(tài)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全具有重要意義。