城市污泥中重金屬元素形態(tài)及生物可利用性研究.pdf

1、近年來(lái)隨著城市污水處理率的迅速提高，城市污水處理過(guò)程中的副產(chǎn)品污泥的處置及其環(huán)境影響受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前，污泥的土地利用已成為污泥處置的重要方式之一。然而污泥中的重金屬元素是制約污泥土地利用的主要障礙，因此我們開(kāi)展研究，以期為城市污泥合理的處置和資源化利用提供科學(xué)參考。主要開(kāi)展的研究如下：不同城市污水處理廠的污泥和污水處理廠污水處理過(guò)程中不同階段的污泥中重金屬元素的形態(tài)與生物可利用性；pH對(duì)污泥中重金屬形態(tài)分布的影響；重金屬化學(xué)可提

2、取性與生物可利用性之間的關(guān)系等。 選取了9種國(guó)內(nèi)有代表性的城市污水處理廠的污泥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，主要研究結(jié)果如下：(1)與土壤相比，城市污泥總體呈高有機(jī)質(zhì)、高氮磷、低K、高營(yíng)養(yǎng)，具有很好的農(nóng)用價(jià)值，Zn和Cu是最主要的重金屬污染物。(2)重金屬的形態(tài)分布規(guī)律：Cu、Cd、Cr和Pb主要分布在殘?jiān)鼞B(tài)和氧化態(tài)，其酸溶/交換態(tài)和還原態(tài)含量較低；Zn、Ni和B分布受污水處理廠污泥性質(zhì)影響較大，各態(tài)均有較高分布，酸溶/交換態(tài)一般高于10％，有

3、效態(tài)含量高，生物可利用性和植物毒性較大，最值得關(guān)注。(3)當(dāng)前流行的生活污水處理工藝對(duì)重金屬的去處作用甚微，污水處理過(guò)程中重金屬元素沉積到污泥中沒(méi)有顯著的差異。建議對(duì)污水處理過(guò)程作適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，將污水中重金屬元素主要沉積于初沉池的污泥中，降低二沉池污泥的重金屬含量。建議在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行污水處理廠污泥品質(zhì)調(diào)查，為污泥的合理農(nóng)用提供科學(xué)依據(jù)。(4)pH明顯影響污泥中重金屬元素的形態(tài)分布，酸性污泥(S5樣品)中各重金屬元素酸溶/交換態(tài)百分比明顯

4、高于其它污泥。低pH值可以降低樣品對(duì)金屬的吸附率，促進(jìn)重金屬的釋放，相反，高pH值可抑制樣品中重金屬的釋放，促進(jìn)重金屬的沉淀。當(dāng)污泥的pH值達(dá)到8.5的時(shí)候，所有污泥中的重金屬含量都非常低，幾乎都要接近零。(5)小麥幼苗不同組織對(duì)于相同的元素富集能力不同，根系富集的重金屬的含量高于莖葉的含量。在所研究的四種提取劑中，Mehlich3提取的污泥中重金屬的含量與小麥幼苗根系富集的重金屬的含量呈現(xiàn)很好的相關(guān)性，可作為污泥中重金屬元素潛在生物有