污泥中重金属含量及变化趋势

  污泥中重金属含量及变化趋势

  我国污泥中重金属含量变化范围较大，数据较为离散，但总体而言高于美国和欧盟。尤其是部分地区由于污水处理系统尚不完善，存在工业污水与生活污水混合处理的情况。同时，由于我国不同区域地理气候特点、工业布局、经济发展水平各不相同，导致污水组成和污水处理系统设置差异明显，并对污水污泥中重金属含量产生影响。研究表明东南方地区的城市污泥中重金属Zn、Cu、Cd、Cr、Ni含量均处于较高水平，这可能与该地区工业密集程度高及人类活动开发程度高有关。张丽丽等对近30年我国城市污水污泥中重金属的年代变化规律进行了分析，发现污水污泥中重金属Cd和Cu的含量随年代逐渐下降，分别由20世纪80年代的2.35 mg/kg和428 mg/kg下降到近10年的1.14 mg/kg和278 mg/kg。对我国城市污泥中重金属含量进行调研分析，三次调查结果对比表明，污泥中的重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)含量随时间总体呈下降趋势。随着污水处理全过程监管水平的提升，污泥中重金属含量还会进一步降低，同时有机质和N、P营养物质含量进一步升高，污泥堆肥土地利用的可行性不断提高。



  虽然堆肥后土地利用已成为我国污泥处理的重要发展方向，但其中重金属的环境风险仍是制约污泥堆肥土地利用的瓶颈问题。污泥堆肥土地利用后，重金属可在降雨或灌溉水的淋滤作用下，由土壤-堆肥混合体浸出释放到土壤水，进而被植物吸收，或随土壤水迁移至地下水，产生环境风险。本课题组以重金属向水环境的释放特性研究为核心，针对我国典型土壤环境及污泥堆肥特性，通过系列动态浸出试验、土壤环境模拟、田间试验与地球化学模拟，分析污泥堆肥施用后，不同土壤环境下(土壤酸碱条件、有机物降解、氧化还原电位变化)重金属的释放与分配的规律及控制过程，揭示污泥堆肥多年周期性施用对重金属释放与分配的动态性、累积性影响，阐明污泥堆肥田间施用中重金属的释放与迁移规律，为污泥堆肥安全土地利用提供科学依据和指导。